CN114430779A - 复合钢板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的复合钢板是在母材钢板上接合有包层材料的复合钢板，其中，母材钢板的成分组成以质量％计含有C：0.120～0.180％、Si：0.15～0.40％、Mn：0.50～0.90％、P：0.020％以下、S：0.010％以下、Cu+Ni+Cr：0.800～1.100％(其中，各元素符号表示各元素的含量)、Mo：0.45～0.60％、Nb：0.005～0.025％、Al：0.005～0.050％、N：0.0010～0.0070％，余量由Fe和不可避免的杂质构成，母材钢板的板厚方向的板厚1/2位置处的贝氏体的面积率为20％以上，板厚方向的板厚1/2位置处的铁素体的平均结晶粒径为15μm以下。
Description
技术领域
本发明涉及用于例如焦炭鼓等的复合钢板及其制造方法。
背景技术
复合钢板是指在碳钢等母材钢板上贴合由耐腐蚀性合金构成的包层材料的钢板。复合钢板具有兼具作为结构构件的机械特性和耐腐蚀性、并且与整体材料耐腐蚀性合金相比价格低廉这样的优点。因此，复合钢板在以造船、压力容器、能源领域为主的产业领域中被广泛使用，以资源开发中的腐蚀环境严酷的物件逐渐增加为背景，需求不断增高。
以往，作为用于例如压力容器用途等的复合钢板，已知有以高温强度比碳钢高的1Cr-1/2Mo钢等作为母材(例如参照专利文献1)的复合钢板。另外，在延迟焦化工艺中使用的焦炭鼓中，多数情况下采用1·1/4Cr-1/2Mo钢、1Cr-1/2Mo钢，也有一部分采用1/2Mo钢的情况。
在焦炭鼓中，运转时运转温度为约440℃～500℃、运转压力为约1～7kg/cm2G，取出焦炭时变为常温和大气压，每隔16～24小时重复进行这样的循环。另一方面，焦炭鼓的内部为H2S环境，因此，作为高温硫化对策，包层材料采用SUS405、SUS410S之类的13Cr系不锈钢、Alloy625之类的Ni基合金。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-247915号公报
发明内容
发明所要解决的问题
通过如上所述的正火制造的复合钢板中的由1/2Mo钢构成的母材的显微组织为粗大的铁素体和硬质的贝氏体的多相组织。因此，已知母材韧性显著劣化，难以兼顾母材强度和母材韧性。
本发明是鉴于上述现状而开发的，目的在于提供兼顾母材强度和母材韧性的复合钢板及其制造方法。
用于解决问题的方法
本发明是为了达成上述目的而完成的，其主旨如下。
[1]一种复合钢板，其是在母材钢板上接合有包层材料的复合钢板，其是在母材钢板上接合有包层材料的复合钢板，其中，
上述母材钢板的成分组成以质量％计含有C：0.120～0.180％、Si：0.15～0.40％、Mn：0.50～0.90％、P：0.020％以下、S：0.010％以下、Mo：0.45～0.60％、Nb：0.005～0.025％、Al：0.005～0.050％和N：0.0010～0.0070％，并且在满足Cu+Ni+Cr：0.800～1.100％(其中，各元素符号表示各元素的含量)的范围内含有Cu、Ni、Cr，余量由Fe和不可避免的杂质构成，
上述母材钢板的板厚方向的板厚1/2位置处的贝氏体的面积率为20％以上，板厚方向的板厚1/2位置处的铁素体的平均结晶粒径为15μm以下。
[2]如[1]所述的复合钢板，其特征在于，上述母材钢板的成分组成以质量％计还含有Cu：0.30～0.40％、Ni：0.30～0.40％、Cr：0.20～0.30％。
[3]如[1]或[2]所述的复合钢板，其中，上述母材钢板的成分组成以质量％计还含有选自V：0.005～0.030％、Ti：0.005～0.030％、Ca：0.0005～0.0040％中的一种或两种以上。
[4]如[1]～[3]中任一项所述的复合钢板，其中，上述包层材料由不锈钢构成。
[5]如[1]～[3]中任一项所述的复合钢板，其中，上述包层材料由Ni基合金构成。
[6]一种复合钢板的制造方法，其中，
将组装具有[1]～[3]中任一项所述的母材钢板的成分组成的母材钢板的原材和由不锈钢构成的包层材料的原材而得到的组装钢坯加热至以表面温度计为1050℃～1200℃的温度范围，
对加热后的上述组装钢坯实施表面温度为950℃以上的温度范围内的压下比为1.5以上的轧制而制作轧制板，
对上述轧制板实施两次以上的以上述母材钢板的板厚方向的板厚1/2位置的温度计为Ac3相变点以上且1000℃以下的正火。
[7]一种复合钢板的制造方法，其中，
将组装具有[1]～[3]中任一项所述的母材钢板的成分组成的母材钢板的原材和由Ni基合金构成的包层材料的原材而得到的组装钢坯加热至以表面温度计为1050℃～1200℃的温度范围，
对加热后的上述组装钢坯实施表面温度为950℃以上的温度范围内的压下比为2.0以上、且轧制结束温度以上述组装钢坯的表面温度计为800℃以上的轧制而制作轧制板，
对上述轧制板实施两次以上的以上述母材钢板的板厚方向的板厚1/2位置的温度计为Ac3相变点以上且1000℃以下的正火。
[8]如[6]或[7]所述的复合钢板的制造方法，其中，将母材钢板的原材、包层材料的原材、包层材料的原材、母材钢板的原材依次层叠来组装上述组装钢坯，或者将母材钢板的原材与包层材料的原材层叠来组装上述组装钢坯。
发明效果
根据本发明的复合钢板及其制造方法，能够使贝氏体的面积率为20％以上而确保母材强度，并且能够使母材钢板的板厚方向的板厚1/2位置处的铁素体的平均结晶粒径为15μm以下而确保母材韧性。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。复合钢具有在母材的单面或两面接合有包层材料的结构。作为包层材料，例如可以列举耐腐蚀性的不锈钢或Ni基合金，但不限于此，可以根据用途使用各种合金。需要说明的是，复合钢板的板厚例如为约70mm，但不限于此。另外，通常，母材钢板的板厚为约5mm～约66mm，包层材料的板厚为约1.5mm～约4.0mm。
首先，对本发明的复合钢板中的母材钢板的成分组成进行说明。需要说明的是，成分组成中的单位均为“质量％”，以下，只要没有特别声明，仅以“％”表示。
母材钢板的成分组成以质量％计含有C：0.120～0.180％、Si：0.15～0.40％、Mn：0.50～0.90％、P：0.020％以下、S：0.010％以下、Cu+Ni+Cr：0.800～1.100％(其中，各元素符号表示各元素的含量)、Mo：0.45～0.60％、Nb：0.005～0.025％、Al：0.005～0.050％、N：0.0010～0.0070％。以下，对各成分组成进行详细说明。
C：0.120～0.180％
C是以碳化物的形式有助于析出强化的元素。在此，C含量低于0.120％时，不能确保充分的母材强度。另一方面，C含量超过0.180％时，由于粗大的碳化物(渗碳体)的析出，使母材韧性和焊接热影响区韧性劣化。因此，C含量设定为0.120～0.180％。优选的上限值为0.165％。
Si：0.15～0.40％
Si是为了脱氧、利用固溶强化确保母材强度而添加的元素。在此，Si含量低于0.15％时，该效果不充分。另一方面，Si含量超过0.40％时，使母材韧性、焊接热影响区韧性劣化。因此，Si含量设定为0.15～0.40％。优选的下限值为0.20％。
Mn：0.50～0.90％
Mn是为了通过提高淬透性而确保母材强度以及确保母材韧性而添加的元素。在此，Mn含量低于0.50％时，该效果不充分。另一方面，Mn含量超过0.90％时，焊接性劣化。因此，Mn含量设定为0.50～0.90％。优选的下限值为0.70％。
P：0.020％以下
P是使母材韧性劣化的不可避免的杂质。因此，P含量设定为0.020％以下。优选为0.0080％以下。
S：0.010％以下、
S通常在钢中以硫化物系夹杂物的形式存在，使母材韧性劣化。因此，S优选尽可能地减少，S含量设定为0.010％以下。优选为0.0050％以下。
Mo：0.45～0.60％、
Mo通过析出强化而有助于母材钢板的高强度化。在此，Mo含量低于0.45％时，该效果不充分。另一方面，Mo含量超过0.60％时，有时使焊接热影响区的韧性劣化。因此，在含有Mo的情况下，其含量设定为0.45～0.60％以下。优选的下限值为0.50％。
Nb：0.005～0.025％
Nb通过析出强化、淬透性增大而有助于母材钢板的高强度化。另外，Nb形成碳氮化物，利用该碳氮化物带来的钉扎效应抑制奥氏体的粗大化，有助于提高母材韧性。但是，Nb含量低于0.005％时，该效果不充分。因此，Nb含量设定为0.005％以上，优选为0.015％以上。另一方面，Nb含量超过0.025％时，导致生成岛状马氏体、粗大的Nb碳氮化物，焊接热影响区的韧性劣化。因此，Nb含量设定为0.025％以下，优选为0.020％以下。
Al：0.005～0.050％
Al是利用氮化物带来的钉扎效应抑制奥氏体的粗大化、有助于提高母材韧性的元素。另外，是为了脱氧而添加的元素。但是，Al含量低于0.005％时，这些效果不充分。另一方面，Al含量超过0.050％时，形成氧化铝簇而使延展性劣化。因此，Al含量设定为0.005～0.050％。优选的下限值为0.020％。
N：0.0010～0.0070％
N通过含有0.0010％以上，利用氮化物带来的钉扎效应抑制奥氏体的粗大化，有助于提高母材、焊接热影响区的韧性。但是，N含量超过0.0070％时，焊接热影响区的韧性劣化。因此，N含量设定为0.0010～0.0070％。优选的下限值为0.0020％。
Cu+Ni+Cr：0.800～1.100％(其中，各元素符号表示各元素的含量)
Cu、Ni、Cr均是使淬透性提高的元素，是为了确保母材强度以及确保母材韧性而添加的元素。在此，Cu、Ni、Cr的合计含量低于0.800％时，不能确保充分的强度-韧性平衡。因此，Cu、Ni、Cr的合计含量设定为0.800％以上，优选设定为0.950％以上。但是，Cu、Ni、Cr是价格昂贵的元素，因此，大量含有时，导致成本增加。因此，Cu、Ni、Cr的合计含量设定为1.100％以下。
需要说明的是，不需要含有Cu、Ni、Cr所有元素，含有任意一种或两种并满足上述合计含量即可。在含有Cu、Ni、Cr所有元素的情况下，可以分别含有Cu：0.30～0.40％、Ni：0.30～0.40％和Cr：0.20～0.30％。Cu含量低于0.30％、Ni含量低于0.30％或Cr含量低于0.20％时，不能确保充分的强度-韧性平衡。因此，在含有Cu、Ni和Cr的情况下，Cu含量设定为0.30％以上、优选为0.35％以上，Ni含量设定为0.30％以上、优选为0.35％以上，Cr含量设定为0.20％以上、优选为0.25％以上。但是，Cu、Ni、Cr是价格昂贵的元素，因此，大量含有时，导致成本增加。因此，在含有Cu、Ni、Cr的情况下，Cu含量设定为0.40％以下、Ni含量设定为0.40％以下、Cr含量设定为0.30％以下。
另外，还可以在上述成分组成的基础上进一步含有选自V：0.005～0.030％、Ti：0.005～0.030％、Ca：0.0005～0.0040％中的一种或两种以上。
V：0.005～0.030％
V通过析出强化而有助于母材钢板的高强度化。在此，V含量低于0.005％时，该效果不充分。另一方面，V含量超过0.030％时，焊接热影响区的韧性劣化。因此，在含有V的情况下，其含量设定为0.005～0.030％以下。进一步优选的下限值为0.025％。
Ti：0.005～0.030％
Ti通过含有0.005％以上，利用氮化物带来的钉扎效应抑制奥氏体的粗大化，有助于提高母材、焊接热影响区的韧性。另外，Ti是通过析出强化而对钢板的高强度化有效的元素。但是，Ti含量超过0.030％时，氮化物粗大化，成为脆性断裂、延性断裂的起点。因此，在含有Ti的情况下，其含量设定为0.005～0.030％。优选的上限值为0.020％。
Ca：0.0005～0.0040％
Ca具有固定钢中的S而使母材韧性、耐HIC特性提高的作用。为了得到该效果，优选含有0.0005％以上的Ca。但是，Ca含量超过0.0040％时，有时使钢中的夹杂物增加，使母材韧性、耐HIC特性劣化。因此，在含有Ca的情况下，其含量设定为0.0005～0.0040％以下。进一步优选为0.0020～0.0030％。
需要说明的是，在上述母材钢板中，上述组成成分的余量为Fe和不可避免的杂质。不可避免的杂质是指如下所述的杂质：虽然是存在于原料中或者在制造工序中不可避免地混入的物质、是本来不需要的物质，但由于为微量，对特性没有影响，因此允许含有。因此，即使包含不可避免的杂质，母材的特性也没有发生显著的变化。例如，允许含有0.003％以下的氧(O)。
以上，对复合钢的母材的适当的组成范围进行了说明，通过在该成分组成的控制的基础上控制母材钢板的钢组织，能够实现母材强度和母材韧性的提高。首先，为了确保母材强度，母材钢板的钢组织为包含贝氏体的组织。具体而言，使母材钢板的板厚方向的板厚1/2位置处的贝氏体的面积率为20％以上。另外，为了确保母材韧性，同时进行母材钢板中可能成为脆性龟裂的起点的粗大的碳化物(渗碳体)的减少和使脆性龟裂传播阻力增大的组织的微细化是有效的。具体而言，使母材钢板的板厚方向的板厚1/2位置处的铁素体的平均结晶粒径为15μm以下。以下对贝氏体的面积率和铁素体的平均结晶粒径分别进行说明。
母材钢板的板厚方向的板厚1/2位置处的贝氏体的面积率：20％以上
从确保强度的观点出发，母材钢板的钢组织需要为包含贝氏体的组织，该贝氏体通过相变组织强化而有效地有助于提高钢板的强度。具体而言，母材钢板的板厚方向的板厚1/2位置(以下也简称为板厚1/2位置)处的贝氏体相对于钢组织整体的面积率设定为20％以上。需要说明的是，母材钢板以面积率计包含20％以上的贝氏体即可，可以是铁素体与贝氏体的合计面积率为100％的构成，也可以含有铁素体和贝氏体以外的钢组织。
板厚1/2位置处的贝氏体的面积率如下求出。即，面积率如下求出：对母材钢板的板厚方向的板厚1/2位置的L截面(与轧制方向平行且与轧制面法线方向平行的截面)进行镜面研磨后，利用硝酸乙醇溶液进行腐蚀，利用光学显微镜以100倍的倍率对随机选择的1.2mm2的区域进行观察，通过图像分析求出面积率。
铁素体的平均结晶粒径：15μm以下
铁素体的晶界成为脆性龟裂传播的阻力，因此，晶粒的微细化有助于提高母材韧性。因此，铁素体的平均结晶粒径设定为15μm以下。需要说明的是，铁素体的平均结晶粒径依照JIS G 0551进行评价。
在复合钢中，与母材钢板接合的包层材料例如由耐腐蚀性合金构成。耐腐蚀性合金没有特别限定，但优选为SUS405、SUS410S等不锈钢或Ni基合金。
为了进行上述母材钢板的组织控制，适当地控制成分组成和制造条件、特别是轧制后的正火条件很重要。因此，对上述复合钢板的制造方法进行说明。该复合钢板的制造方法中，将层叠具有上述成分组成的母材钢板的原材和由不锈钢或Ni基合金构成的包层材料的原材而成的组装钢坯加热至以表面温度计为1050℃～1200℃的温度范围，对组装钢坯在表面温度为950℃以上的温度范围内以与包层材料的种类对应的压下比实施轧制后，进行空冷，制作由母材钢板和包层材料构成的轧制板，对制作的轧制板实施两次以上的以母材钢板的板厚方向的板厚1/2位置的温度计为Ac3相变点以上且1000℃以下的正火。
在此，组装钢坯例如通过将母材钢板的原材与包层材料的原材层叠或者将母材钢板的原材、包层材料的原材、包层材料的原材、母材钢板的原材依次层叠来进行组装。需要说明的是，使包层材料彼此重叠时，在包层材料间预先涂布剥离剂，在正火处理结束后，将上部与下部剥离，由此得到作为制品板的在母材钢板的单面接合有包层材料的复合钢板。另外，组装钢坯也可以是例如在10-4托以下的真空(负压)的环境下对母材钢板彼此进行电子束焊接或激光束焊接而将母材钢板与包层材料定位焊接而得到的组装钢坯。
钢坯加热温度以表面温度计为1050℃～1200℃的加热
钢坯加热温度低于1050℃时，难以确保母材钢板与包层材料的接合性。另一方面，钢坯加热温度超过1200℃时，在母材钢板中奥氏体粗大化，韧性劣化。因此，钢坯加热温度设定为1050℃～1200℃。优选为1050～1100℃。
表面温度为950℃以上的温度范围内以与包层材料的种类对应的压下比进行的轧制
复合钢板的母材钢板与包层材料的接合性可以通过高温范围内的轧制来确保。即，通过高温范围内的轧制，母材钢板与包层材料的变形阻力减小，形成良好的接合界面，因此，接合界面处的元素的相互扩散变得容易，能够确保母材钢板与包层材料的接合性。
从母材钢板与包层材料的接合性的观点出发，可以根据包层材料的种类来设定压下比。在包层材料由不锈钢构成的情况下，需要将被轧制的材料的表面温度为950℃以上的温度范围内的压下比设定为1.5以上。优选将表面温度为1000℃以上的温度范围内的压下比设定为2.0以上。
在包层材料由Ni基合金构成的情况下，需要将被轧制的材料的表面温度为950℃以上的温度范围内的压下比设定为2.0以上。优选将表面温度为1000℃以上的温度范围内的压下比设定为2.5以上。此外，在包层材料由Ni基合金构成的情况下，轧制结束温度以表面温度计低于800℃时，有时剪切应力施加在母材与包层材料的界面，接合性劣化。因此，轧制结束温度以组装钢坯的表面温度计设定为800℃以上。
正火温度：以板厚1/2位置的温度计为Ac3相变点以上且1000℃以下的正火
上述复合轧制后，对轧制板进行加热而进行正火。需要说明的是，此处所述的正火温度为轧制板的母材钢板部分的板厚方向的板厚1/2位置的温度。正火温度低于Ac3相变点时，奥氏体相变没有完成，最终组织变得不均匀，母材钢板的韧性劣化。另一方面，正火温度超过1000℃时，由于对奥氏体的钉扎起作用的Al的氮化物、Nb的碳氮化物的熔化，奥氏体粗大化，母材钢板的韧性劣化。因此，正火温度设定为Ac3相变点以上且1000℃以下。优选为900℃～1000℃。需要说明的是，Ac3相变点可以通过下述(1)式求出。
Ac3(℃)＝912.0？230.5×C+31.6×Si？20.4×Mn？39.8×Cu？18.1×Ni？14.8×Cr+16.8×Mo…(1)
其中，上述式(1)中的元素符号是指各元素的含量(质量％)，不含该元素的情况下设为零。
正火次数：两次以上
最终组织的铁素体通过正火时的奥氏体的微细化带来的铁素体相变成核位点的增加而微细化。在此，正火的加热时的奥氏体的粒径受正火前组织的粒径和正火时的析出物的分散状态影响。通过进行正火前组织的微细化、析出物的量的增加以及尺寸的减小，正火的加热时的奥氏体微细化。这样，为了确保包层材料与母材的接合性，复合钢板需要进行高温下的轧制，母材的正火前组织与不复合母材而单独使用碳钢制造的整体材料的组织相比容易变得粗大。因此，实施两次以上的正火，由此，虽然析出物的分散状态没有显著的变化，但是，正火前组织微细化、从而最终组织的铁素体微细化，能够确保母材韧性。因此，正火次数设定为两次以上。对于各次正火的加热时的温度的相互关系，没有特别限制，可以适当选择。
实施例1
在实施例1中，制作具有下述表1所示的成分组成的母材钢板的原材。需要说明的是，包层材料设定为由SUS410S构成的不锈钢。在表1～3中，下划线部分是指在本发明的范围外，“-”是指不含有或者作为不可避免的杂质含有的情况。
对于层叠表1所示的成分组成(余量为Fe和不可避免的杂质)的母材钢板的原材和包层材料(SUS410S)的原材而组装得到的组装钢坯，在下述表2所示的条件下进行加热后实施轧制，制作轧制板，接着，对得到的轧制板在表2所示的条件下实施正火，制作板厚为69mm的复合钢板(母材钢板的板厚：65mm、包层材料的板厚：4mm)。实施两次正火的情况下的正火温度设定为第一次与第二次为相同温度。
[表2]
对于这样得到的复合钢板，实施依据JIS Z2241的拉伸试验(试验片形状：4号、试验片裁取位置：板厚1/2位置、试验片裁取方向：C方向、试验温度：室温)和依据JIS Z2242的夏比冲击试验(缺口形状：V型缺口、试验片裁取位置：板厚1/2位置、试验片裁取方向：C方向)，求出屈服强度(YS)和拉伸强度(TS)、延脆转变温度(vTrs)。需要说明的是，拉伸试验和夏比冲击试验的试验片裁取位置为板厚1/2位置是指母材钢板的板厚1/2位置。
另外，实施依据JISG0601的剪切试验，求出母材钢板与包层材料的接合界面剪切强度，对母材钢板与包层材料的接合性进行评价。接合界面剪切强度为300MPa以上时，设为接合性良好。此外，通过上述方法，进行钢组织的鉴定和各相的面积率的计算、以及铁素体的平均结晶粒径的计算。将它们的结果示于表3中。
作为评价基准，将在母材钢板的板厚方向的板厚1/2位置处拉伸强度TS(TensileStrength)≥515[MPa](正火后、PWHT640℃－3小时后、PWHT640℃－21小时后)、屈服强度YS(Yield Strength)≥295[MPa](正火后、PWHT640℃－21小时后)、屈服强度YS≥390[MPa](PWHT640℃－3小时后)、延脆转变温度vTrs＜-10[℃](PWHT640℃－21小时后)的钢板评价为满足例如在300℃以上使用的焦炭鼓等压力容器用复合钢板所要求的特性(母材强度和母材韧性)。
可知：表3的发明例均得到了满足上述母材强度和母材韧性的结果，接合性也均良好。另一方面，就比较例No.2而言，母材钢板的C、Mn和Mo含量低于适当范围，因此在冷却中产生的贝氏体的量也少，无法得到期望的拉伸特性。就比较例No.9而言，母材钢板的C含量和Si含量超过适当范围，因此无法得到期望的母材韧性。就比较例No.10而言，母材钢板的C含量超过适当范围，Cu、Ni、Cr的合计含量低于适当范围，因此无法得到期望的母材韧性。
就比较例No.11而言，Al、Nb和N含量低于适当范围，因此无法得到期望的母材韧性。就比较例No.16而言，钢坯加热温度超过适当范围，并且，正火次数低于适当范围，因此无法得到期望的母材韧性。就比较例No.18而言，正火温度低于适当范围，因此无法得到期望的母材韧性。就比较例No.19而言，正火温度超过适当范围，因此无法得到期望的母材特性。就比较例No.21而言，钢坯加热温度和950℃以上的压下比低于适当范围，因此无法得到期望的母材钢板与包层材料的接合性。就比较例No.22而言，正火次数低于适当范围，因此无法得到期望的母材韧性。就比较例No.23而言，钢坯加热温度超过适当范围，因此无法得到期望的母材韧性。如上所述，在使用不锈钢作为包层材料的情况下，通过在控制该成分组成的基础上控制母材钢板的钢组织，能够实现复合钢板的母材强度和母材韧性的提高。
实施例2
在实施例2中，制作具有上述表1所示的与实施例1同样的成分组成的母材钢板的原材。但是，包层材料的原材设定为由Alloy625构成的Ni基合金。
对于通过上述方法层叠表1所示的成分组成(余量为Fe和不可避免的杂质)的母材钢板的原材和包层材料的原材而组装得到的组装钢坯，在下述表4所示的条件下实施轧制，制作轧制板。接着，对得到的轧制板在表4所示的条件下实施正火，制造板厚为69mm的复合钢板(母材钢板的板厚：65mm、包层材料的板厚：4mm)。实施两次正火的情况下的正火温度设定为第一次与第二次为相同温度。
[表4]
对这样得到的复合钢板实施与实施例1同样的评价试验，求出屈服强度(YS)、拉伸强度(TS)、延脆转变温度(vTrs)和接合界面剪切强度。将它们的结果示于表5中。
然后，使用与上述实施例1同样的评价基准，对母材强度、母材韧性以及母材钢板与包层材料的接合性进行评价。可知：表5的发明例均满足上述的屈服强度(YS)、拉伸强度(TS)、延脆转变温度(vTrs)和接合界面剪切强度的基准。
另一方面，就比较例No.26而言，母材钢板的C、Mn和Mo含量低于适当范围，因此在冷却中产生的贝氏体的量也少，无法得到期望的拉伸特性。就比较例No.33而言，母材钢板的C和Si含量超过适当范围，因此无法得到期望的母材韧性。就比较例No.34而言，母材钢板的C含量超过适当范围，Cu、Ni、Cr的合计含量低于适当范围，因此无法得到期望的母材韧性。就比较例No.35而言，Al、Nb和N含量低于适当范围，因此无法得到期望的母材韧性。
就比较例No.40而言，钢坯加热温度超过适当范围，并且，正火次数低于适当范围，因此无法得到期望的母材韧性。就比较例No.41而言，钢坯加热温度和950℃以上的压下比低于适当范围，因此无法得到期望的母材钢板与包层材料的接合性。就比较例No.42而言，正火温度低于适当范围，因此无法得到期望的母材韧性。就比较例No.43而言，正火温度超过适当范围，因此无法得到期望的母材特性。就比较例No.44而言，轧制结束温度低于适当范围，因此无法得到期望的母材钢板与包层材料的接合性。就比较例No.45而言，正火次数低于适当范围，因此无法得到期望的母材韧性。就比较例No.46而言，钢坯加热温度超过适当范围，因此无法得到期望的母材韧性。如上所述，在使用Ni基合金作为包层材料的情况下，通过在控制该成分组成的基础上控制母材钢板的钢组织，能够实现复合钢板的母材强度和母材韧性的提高。
Claims (8)
1.一种复合钢板，其是在母材钢板上接合有包层材料的复合钢板，其中，
所述母材钢板的成分组成以质量％计含有C：0.120～0.180％、Si：0.15～0.40％、Mn：0.50～0.90％、P：0.020％以下、S：0.010％以下、Mo：0.45～0.60％、Nb：0.005～0.025％、Al：0.005～0.050％和N：0.0010～0.0070％，并且在满足Cu+Ni+Cr：0.800～1.100％(其中，各元素符号表示各元素的含量)的范围内含有Cu、Ni、Cr，余量由Fe和不可避免的杂质构成，
所述母材钢板的板厚方向的板厚1/2位置处的贝氏体的面积率为20％以上，板厚方向的板厚1/2位置处的铁素体的平均结晶粒径为15μm以下。
2.如权利要求1所述的复合钢板，其中，所述母材钢板的成分组成以质量％计还含有Cu：0.30～0.40％、Ni：0.30～0.40％、Cr：0.20～0.30％。
3.如权利要求1或2所述的复合钢板，其中，所述母材钢板的成分组成以质量％计还含有选自V：0.005～0.030％、Ti：0.005～0.030％、Ca：0.0005～0.0040％中的一种或两种以上。
4.如权利要求1～3中任一项所述的复合钢板，其中，所述包层材料由不锈钢构成。
5.如权利要求1～3中任一项所述的复合钢板，其中，所述包层材料由Ni基合金构成。
6.一种复合钢板的制造方法，其中，
将组装具有权利要求1～3中任一项所述的母材钢板的成分组成的母材钢板的原材和由不锈钢构成的包层材料的原材而得到的组装钢坯加热至以表面温度计为1050℃～1200℃的温度范围，
对加热后的所述组装钢坯实施表面温度为950℃以上的温度范围内的压下比为1.5以上的轧制而制作轧制板，
对所述轧制板实施两次以上的以所述母材钢板的板厚方向的板厚1/2位置的温度计为Ac3相变点以上且1000℃以下的正火。
7.一种复合钢板的制造方法，其中，
将组装具有权利要求1～3中任一项所述的母材钢板的成分组成的母材钢板的原材和由Ni基合金构成的包层材料的原材而得到的组装钢坯加热至以表面温度计为1050℃～1200℃的温度范围，
对加热后的所述组装钢坯实施表面温度为950℃以上的温度范围内的压下比为2.0以上、且轧制结束温度以所述组装钢坯的表面温度计为800℃以上的轧制而制作轧制板，
对所述轧制板实施两次以上的以所述母材钢板的板厚方向的板厚1/2位置的温度计为Ac3相变点以上且1000℃以下的正火。
8.如权利要求6或7所述的复合钢板的制造方法，其中，将母材钢板的原材、包层材料的原材、包层材料的原材、母材钢板的原材依次层叠来组装所述组装钢坯，或者将母材钢板的原材与包层材料的原材层叠来组装所述组装钢坯。
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