CN116635552B

CN116635552B - 具有优异的韧性特性的抗震阻尼器用钢板及其制造方法

Info

Publication number: CN116635552B
Application number: CN202180084766.0A
Authority: CN
Inventors: 曹财荣; 姜相德; 金暻泰
Original assignee: Posco Co Ltd
Current assignee: Posco Holdings Inc
Priority date: 2020-12-18
Filing date: 2021-11-30
Publication date: 2026-01-06
Anticipated expiration: 2041-11-30
Also published as: JP7762721B2; WO2022131618A1; KR20220088225A; EP4265762A4; JP2023554331A; EP4265762A1; US20240052451A1; CN116635552A; KR102488496B1

Abstract

本发明涉及：用于提供具有抗震性的抵抗地震的结构的抗震阻尼器用钢板；及其制造方法，并且更具体地，涉及用于抗震阻尼器并具有优异的韧性特性的钢板，及其制造方法。

Description

具有优异的韧性特性的抗震阻尼器用钢板及其制造方法

技术领域

本公开内容涉及用于确保抵抗地震的结构的抗震性的抗震阻尼器用钢材及其制造方法。

背景技术

在过去韩国主要使用的抗震设计中，主要使用降低用于柱或梁结构的钢材的屈强比以在地震期间延迟发生结构破坏的时间点的技术。然而，使用这样的具有低屈强比的钢材的抗震设计具有以下问题：所述结构中使用的钢材不可能再利用，以及结构本身由于没有确保稳定性而应被重建。

最近，随着抗震设计技术的发展，抗震阻尼或振动阻尼结构的实际应用正在进步。特别地，正在开发通过吸收由于地震施加至结构的能量到其特定部分来确保抗震性的各种技术。抗震阻尼器被用作用于吸收这样的地震能量的装置，并且抗震阻尼器用钢材具有超低的屈服点特征。通过与现有的柱或梁的结构材料相比进一步降低抗震阻尼器用钢材的屈服点，钢材首先在地震期间屈服以吸收由地震产生的振动能量，并且通过使其他结构材料保持在弹性范围内来抑制结构的变形。

然而，抗震阻尼器用常规钢材使用具有粗大铁素体组织的超低碳钢，从而表现出其中在拉伸试验期间不表现出屈服点现象的连续屈服行为。由于这个原因，当吸收由地震产生的塑性应变能时，快速地发生加工硬化，并且屈服强度的增加大，因此作为用于吸收地震能的阻尼器用钢材，存在待改善的问题。

然而，迄今还没有开发出来能够满足这样高端需求的水平的技术。

(专利文献1)专利公开第2008-0088605号

发明内容

技术问题

本公开内容的一个方面是提供具有低的屈服强度并且可以用于确保抵抗地震的结构的抗震性的抗震阻尼器用钢板，及其制造方法。

或者，本公开内容的一个方面是提供同时具有低的屈服强度和优异的低温冲击韧性的抗震阻尼器用钢板，及其制造方法。

本公开内容的一个目的不限于以上描述。本公开内容的目的将从本说明书的全部内容中理解，并且本公开内容所属领域的技术人员将没有困难地理解本公开内容的另外的目的。

技术方案

根据本公开内容的一个方面，

提供了抗震阻尼器用钢板，所述钢板包括：基础钢板；和

形成在基础钢板的至少一个表面上的氧化皮层，

其中基础钢板按重量％计包含：0.005％至0.02％的C、0.05％至0.2％的Si、0.1％至0.5％的Mn、0.02％或更少的P、0.01％或更少的S、0.005％至0.05％的Al、0.005％或更少的N、0.02％至0.06％的Nb、48/14×[N]％至0.05％的Ti、以及余量的Fe和其他不可避免的杂质，

其中基础钢板包括按面积分数计包含95％或更大的铁素体作为显微组织，

其中氧化皮层中FeO和Fe₂SiO₄的总含量按重量％计为2％至5％。

根据本公开内容的另一个方面，提供了抗震阻尼器用钢板的制造方法，所述方法包括：

将钢坯再加热至1050℃至1250℃的范围内的温度，所述钢坯按重量％计包含：0.005％至0.02％的C、0.05％至0.2％的Si、0.1％至0.5％的Mn、0.02％或更少的P、0.01％或更少的S、0.005％至0.05％的Al、0.005％或更少的N、0.02％至0.06％的Nb、48/14×[N]％至0.05％的Ti，以及余量的Fe和其他不可避免的杂质；

使经再加热的钢坯在Tnr+50℃或更高的温度下经受粗轧，以获得经粗轧的棒材；以及

对经粗轧的棒材在Tnr或更高下进行热轧，以获得经热轧的钢板。

有益效果

如上所述，根据本公开内容的一个方面，可以提供可以适合用于为了确保抵抗地震的结构的抗震性所使用的抗震阻尼器的钢板及其制造方法。

或者，根据本公开内容的另一个方面，可以提供具有低的屈服强度和优异的低温冲击韧性的抗震阻尼器用钢板及其制造方法。

本公开内容的各种和有益的优点和效果不限于以上的描述，并且可以在本公开内容中描述具体的示例性实施方案的过程中更容易理解。

附图说明

图1示出了用光学显微镜拍摄的根据本公开内容的一个方面的钢板内部的显微组织的照片。

图2为示出根据本公开内容的钢材的屈服强度和抗拉强度根据铁素体晶粒尺寸变化的图。

图3为示出本公开内容中屈服强度根据热轧结束温度变化的图。

图4示出了本公开内容的在轧制完成之后形成在基础钢板表面上的氧化皮层的附着，其为示出由于差的附着从而氧化皮层掉落的形状的照片。

图5为示出形成在本公开内容的基础钢板的上层的氧化皮层中FeO+Fe₂SiO₄的分布的光学照片，作为示出在轧制完成之后形成在基础钢板表面上的氧化皮层的截面的照片。

具体实施方式

在下文中，将描述本公开内容的优选的实施方案。然而，本公开内容的实施方案可以以各种形式修改，并且本公开内容的范围不应被解释为限于以下描述的实施方案。向本领域技术人员提供本实施方案以进一步详细阐述本公开内容。

作为用于确保抵抗地震的结构的抗震性的钢材，通常，已知使用接近纯铁的组分和进行在910℃至960℃范围内的另外的热处理的技术。然而，因为该技术需要在精轧之后在900℃或更高的高温下进行另外的热处理，在未添加Si的具有超低屈服点的钢材的情况下，出现过量的氧化皮，使得出现缺陷，或者形成粗大的Nb或Ti析出物，使得存在发生冲击韧性劣化的问题。此外，由于包括在900℃或更高的高温下的另外的热处理过程，也存在引起制造成本增加的问题。

或者，作为常规的抗震阻尼器用钢材，存在通过使用超低碳钢进行控制以具有粗大的铁素体组织的技术，但是该技术表现出其中在拉伸试验期间不发生屈服点现象的连续屈服行为。由于这个原因，在吸收由地震产生的塑性应变能时快速地发生加工硬化，导致屈服强度增加大，使得存在作为用于吸收地震能的抗震阻尼器用钢板需要改善的问题。

因此，作为其实例的结果，本发明人已开发出具有低的屈服强度和优异的低温冲击韧性、表现出屈服点现象的抗震阻尼器用钢板，结果完成了通过降低在地震的情况下由于塑性变形而引起的快速的加工硬化而可以抑制屈服强度增加的技术。

具体地，根据本公开内容的一个方面的抗震阻尼器用钢板包括基础钢板，和形成在基础钢板的至少一个表面上的氧化皮层。

在这种情况下，基础钢板按重量％计可以包含：0.005％至0.02％的C、0.05％至0.2％的Si、0.1％至0.5％的Mn、0.02％或更少的P、0.01％或更少的S、0.005％至0.05％的Al、0.005％或更少的N、0.02％至0.06％的Nb、48/14×[N]％至0.05％的Ti，以及余量的Fe和其他不可避免的杂质。

在下文中，将首先描述为本发明的主要特征中的一者的添加构成基础钢板的组成的每个合金组分的原因及其合适的含量范围。

C：0.005％至0.02％

C为引起固溶强化的元素，并且以游离态被固定至位错以提高屈服强度和减小延伸率。因此，为了适合用作抗震阻尼器用钢材，需要将C含量控制为0.005％或更大，并且当C含量超过0.02％时，可能超过用作抗震阻尼器的合适强度。因此，在本公开内容中，将C含量控制为0.005％至0.02％。然而，更优选地，C含量的下限可以为0.011％，或者C含量的上限可以为0.018％。

Si：0.05％至0.2％

和C一样，Si为引起固溶强化的元素，并且提高屈服强度和降低延伸率，为了适合用作抗震阻尼器用钢，优选地尽可能降低Si含量。然而，如果不以合适的量添加Si，则轧制期间产生的二次氧化皮的附着差，使得在生产期间氧化皮形成在钢板的表面上，增加表面缺陷的可能性。因此，在本公开内容中，就确保二次氧化皮的附着而言，将Si含量控制为0.05％或更大，而就确保低的屈服强度而言，将Si含量控制为0.2％或更少。然而，更优选地，Si含量的下限可以为0.07％，或者Si含量的上限可以为0.15％。

Mn：0.1％至0.5％

和Si一样，Mn为引起固溶强化，从而提高屈服强度和降低延伸率的元素。因此，为了适合用作抗震阻尼器用钢材，在本公开内容中，就确保合适的强度而言，将Mn含量控制为0.1％或更大，并且将其上限控制为0.5％或更少，以避免过度的固溶强化效应。然而，更优选地，Mn含量的下限可以为0.18％，并且Mn含量的上限可以为0.35％。

P：0.02％或更少(不包括0％)

P为有利于强度改善和耐蚀性的元素，但是其可能大大损害冲击韧性，因此优选地将P含量保持尽可能低。因此，在本公开内容中，可以将P含量控制为0.02％或更少，更优选地0.013％或更少。此外，作为P含量的下限，考虑到不可避免地被包含的情况，可以不包括0％，并且更优选地，P含量的下限可以为0.0005％。

S：0.01％或更少(不包括0％)

因为S为形成MnS等从而大大损害冲击韧性的元素，所以优选地将S含量保持尽可能低。因此，在本公开内容中，可以将S含量控制为0.01％或更少，更优选地0.004％或更少。此外，作为S含量的下限，考虑到不可避免地被包含的情况，可以不包括0％，并且更优选地，S含量的下限可以为0.0005％或更大。

Al：0.005％至0.05％

Al为能够廉价地使钢水脱氧的元素，并且就在充分地降低屈服强度的同时确保冲击韧性而言将Al含量的上限控制为0.05％。或者，更优选地，可以将Al含量的上限控制为0.035％，并且就确保最低脱氧性能而言可以将Al含量的下限控制为0.005％。然而，更优选地，Al含量的下限可以为0.01％，并且Al含量的上限可以为0.035％。

N：0.005％或更少(不包括0％)

N为引起固溶强化的元素并且以游离态被固定至位错以提高屈服强度和减小延伸率。因此，N含量越低越好，所以就确保低的屈服强度而言将N含量控制为0.005％或更少。然而，作为N含量的下限，考虑到不可避免地被包含的情况可以不包括0％，并且更优选地，N含量的下限可以为0.001％或更大。

Nb：0.02％至0.06％

Nb为制造TMCP钢的重要元素，并且为以NbC或NbCN的形式析出的元素。此外，再加热至高温期间溶解的Nb抑制奥氏体的再结晶，从而表现出细化组织的效果。

同时，优选地添加0.02％或更大的Nb以促进有机析出物的期望变形。此外，优选的是添加Nb至0.06％或更少以防止由于析出物的粗化而引起的冲击韧性的劣化。然而，更优选地，Nb含量的下限可以为0.03％，并且Nb含量的上限可以为0.05％。

Ti：48/14×[N]％至0.05％

Ti为通过以TiN的形式析出用于防止N被固定至位错的元素。因此，为了使N以合适的范围固着在钢中，考虑到添加的N含量(重量％)，Ti应以48/14×[N]％或更大的量添加，其中[N]是指基础钢板中N的含量(重量％)。同时，当Ti过量添加时，存在冲击韧性可能由于析出物的粗化而劣化的问题，因此就确保冲击韧性而言将Ti控制为0.05％或更少。然而，更优选地，Ti含量的下限可以为0.02％，并且Ti含量的上限可以为0.045％。

同时，虽然没有特别地限定，但根据本公开内容的一个方面，基础钢板满足以下关系表达式1。

[关系表达式1]

0.001≤[C]-12/93×[Nb]-12/48×[A]≤0.01

在关系表达式1中，[C]表示基础钢板中C的平均含量(重量％)，[Nb]表示基础钢板中Nb的平均含量(重量％)，以及[A]表示由以下关系表达式2定义的值。

[关系表达式2]

[A]＝[Ti]-48/12×[N]

在关系表达式2中，[Ti]表示基础钢板中Ti的平均含量(重量％)，以及[N]表示基础钢板中N的平均含量(重量％)。

根据本公开内容的一个方面，可以将表示为[C]-12/93×[Nb]-12/48×[A]的游离C的值控制在0.001％至0.01％的范围内。当上述的游离C的值小于0.001％时，可能难以表现出屈服点现象，而其值超过0.01％，存在超过可以适用于抗震阻尼器的目的的合适强度的风险。也就是说，在本公开内容中，通过满足关系表达式1，可以获得其中通过促进上屈服点的表现而在发生地震时不发生过度的加工硬化的钢板。

因此，根据本公开内容，可以提供具有优异的低温冲击韧性、具有205MPa至245MPa范围内的屈服强度、300MPa或更大的抗拉强度、以及-20℃或更低的夏氏冲击转变温度的抗震阻尼器用钢板。

在本公开内容中，剩余部分为Fe。然而，由于在常见的制造过程中，可能从原材料或周围的环境中不可避免地并入非预期杂质，所以所述组分可能无法被排除。由于常见制造过程中的这些杂质对于任何技术人员是已知的，因此在本说明书中没有特别地提及其全部含量。

根据本公开内容的一个方面，基础钢板可以按面积分数计包含95％或更大(更优选地99％或更大)的铁素体作为显微组织，和余量的5％或更少(包括0％)的其他相例如珠光体等。或者，最优选地，基础钢板具有单一的铁素体组织(即，基础钢板按面积分数计包含100％的铁素体作为显微组织)。通过满足这个，可以有效地吸收在发生地震时的能量并且用作地震阻尼器。

此外，虽然没有特别地限制，根据本公开内容的一个方面，在基础钢板中，平均铁素体晶粒尺寸可以在20μm至50μm，更优选地30μm至50μm的范围内。在基础钢板中，如果平均铁素体晶粒尺寸小于20μm，则对于用作抗震阻尼器，可能出现超出目标屈服强度的问题。在基础钢板中，当平均铁素体晶粒尺寸超过50μm时，由于粗大的铁素体晶粒尺寸，位错可以容易地移动，导致表现出连续的屈服行为的问题。

基于钢材在厚度方向(即，与轧制方向垂直的方向)上的切割表面，上述平均铁素体晶粒尺寸是指通过测量晶粒的等效圆直径，并且具体地，假定用穿过晶粒内部的最长长度作为颗粒直径绘制的球形颗粒所获得的值的平均值，上述平均铁素体晶粒尺寸为所测量的晶粒尺寸的平均值。

同时，根据本公开内容，可以在基础钢板的至少一个表面上形成氧化皮层。在这种情况下，虽然不特别限于此，但是氧化皮层可以是指由FeO、Fe₂SiO₄、Fe₂O₃、Fe₃O₄、其他合金元素的氧化物等形成的层，这取决于钢板的制造过程中的条件。

根据本公开内容的一个方面，在氧化皮层中，FeO和Fe₂SiO₄的总含量按重量％计可以为2％至5％。当相对于氧化皮层的总含量，FeO和Fe₂SiO₄的总含量按重量％计小于2％时，氧化皮层的附着可能劣化，导致其表面上的氧化皮不规则的剥落。另一方面，当相对于氧化皮层的总含量，FeO和Fe₂SiO₄的总含量超过5％时，屈服强度可能超过245MPa。就进一步改善上述效果而言，相对于氧化皮层的总含量，FeO和Fe₂SiO₄的总含量的下限可以为2.28％，或者相对于氧化皮层的总含量，FeO和Fe₂SiO₄的总含量的上限可以为4％。

同时，虽然没有特别地限制，根据本公开内容的一个方面，为了进一步改善提供确保低的屈服强度和优异的低温冲击韧性并且表现出屈服点现象的抗震阻尼器用钢板，并且确保氧化皮层的附着以具有优异的表面特性的效果，氧化皮层中FeO的含量按重量％计可以为0.5％至2％，和/或氧化皮层中Fe₂SiO₄的含量按重量％计可以为1％至4.5％。或者，就使上述效果最大化而言，氧化皮层中FeO的含量的下限可以为0.79％，或者氧化皮层中FeO的含量的上限可以为1.5％。或者，就使上述效果最大化而言，氧化皮层中Fe₂SiO₄的含量的下限可以为1.18％，或者氧化皮层中Fe₂SiO₄的含量的上限可以为3.5％。

此外，根据本公开内容的一个方面，氧化皮层中Fe₂SiO₄的含量(W1)与FeO含量(W2)的比率(W1/W2)可以为1至9。在氧化皮层中，当W1/W2的比率小于1.0时，可能发生由于Fe₂SiO₄的比率不足而引起氧化皮层的附着弱化的问题，而当W1/W2的比率超过9时，可能在钢板的表面上出现红色氧化皮的问题。就进一步改善上述效果而言，比率(W1/W2)的下限可以为1.06，或者比率(W1/W2)的上限可以为4。

此外，根据本公开内容的一个方面，氧化皮层的平均厚度可以为10μm至100μm。当氧化皮层的平均厚度小于10μm时，可能出现氧化皮的附着弱化的问题，而当平均厚度超过100μm时，可能出现加工问题。同时，为了进一步改善上述的效果，氧化皮层的平均厚度的下限可以为31μm，或者氧化皮层的平均厚度的上限可以为45μm。

在下文中，将详细地描述根据本公开内容的另一个方面的抗震阻尼器用钢板的制造方法。然而，本公开内容的抗震阻尼器用钢板的制造方法不一定意味着其必须由下列的制造方法来制造。

板坯再加热操作

根据本公开内容的一个方面的抗震阻尼器用钢材的制造方法可以包括将满足上述组成的钢坯再加热的操作，其中再加热可以进行至1050℃至1250℃的范围内的温度。在这种情况下，将钢坯的加热温度控制为1050℃或更高，以充分溶解在铸造期间形成的Ti和/或Nb的碳氮化物。然而，当加热至过高的温度时，可能存在奥氏体粗化的问题，并且粗轧之后其表面的温度达到表面层部分的冷却开始温度花费过量的时间，可以优选地将板坯在1250℃或更低下加热。

再加热操作之后的清除氧化皮操作

当将上述的板坯再加热时，加热炉中产生的氧化物可以渗透到钢坯的表面并且使最终形成的氧化皮层的附着劣化。因此，为了通过确保氧化皮层的良好附着而改善表面品质，在粗轧操作之前，在再加热操作之后，可以向钢坯的表面提供压力为150巴至200巴的高压水以进行清除氧化皮处理。

粗轧操作

根据本公开内容的一个方面，在之后要描述的精轧操作之前，经再加热的钢坯还可以包括进行粗轧以调整板坯的形状的操作，并且可以将粗轧期间的温度控制为奥氏体的再结晶停止的温度(Tnr)+50℃或更高。通过粗轧可以获得破坏铸造期间形成的结构性组织例如树枝晶等的效果，并且还可以获得减小奥氏体尺寸的效果。同时，更优选地粗轧可以在999℃至1155℃的范围内进行。

粗轧操作之后的二次清除氧化皮操作

同时，不仅在上述的板坯再加热操作中，而且在粗轧操作中，形成在经粗轧的棒材的表面上的氧化物可以渗透到其中，并且影响最终形成的氧化皮层的附着。因此，在本公开内容中，为了通过确保氧化皮层的良好附着而改善表面品质，在热轧操作之前，在粗轧操作之后，可以选择性地向经粗轧的棒材的表面提供150巴至的高压水，以进行清除氧化皮处理，并且二次清除氧化皮处理的操作中高压水的压力可以控制为在一次清除氧化皮处理的操作中高压水的压力的1倍至1.2倍的范围内。更优选地，可以将压力控制在1.02倍至1.2倍的范围内。

热轧操作

可以在Tnr或更高的温度范围内对上述经粗轧的棒材进行热轧，并且可以在热轧之后通过空气冷却来冷却。

当热轧温度低于Tnr时，如图3所示，大量的非均匀变形区被引入到奥氏体晶粒中以充当铁素体成核位点，并且细的铁素体被转化，使得屈服强度可以超过245MPa。也就是说，当热轧温度低于非再结晶停止的温度(Tnr)时，由于屈服强度的快速增加，屈服强度超过245MPa。因此，轧制结束温度应该高于非再结晶停止的温度(Tnr)。在这种情况下，由于正常的超低碳钢中使用的Tnr式为同样适用，所以在本公开内容中没有单独定义Tnr。同时，根据本公开内容的一个方面，热轧可以在922℃至962℃的温度范围内进行。

发明实施方式

在下文中，将通过以下实施例具体地描述本公开内容。然而，应注意，以下实施例仅用于通过说明描述本公开内容，并且不旨在限制本公开内容的权利范围。原因是本公开内容的权利范围通过权利要求中所述及由此合理推断的事项来确定。

(实验例1)

准备了具有下表1中示出的合金组成和特性的钢坯。在这种情况下，下表1中各组分的含量以重量％表示，以及其余量为Fe和不可避免的杂质。也就是说，在下表1和表2中所述的钢坯中，发明钢A至D示出了与由本公开内容限定的合金组成的范围相匹配的实例，而比较钢E至I示出了偏离由本公开内容限定的合金组成的范围的实例。

在将所准备的钢坯在1050℃至1250℃的温度范围内再加热之后，在下表3中示出的条件下进行板坯的再加热-粗轧-热轧以制造钢材。在这种情况下，在粗轧之前，在再加热之后，向板坯的表面提供压力为150巴的高压水以进行一次清除氧化皮处理，并且在热轧之前，在粗轧之后，向经粗轧的棒材的表面提供压力为180巴的高压水以进行二次清除氧化皮处理。

[表1]

[表2]

钢类型	[A]*	游离C*	Tnr[℃]
				发明钢A	0.007	0.004	938
发明钢B	0.018	0.010	921
				发明钢C	0.02	0.003	951
发明钢D	0.028	0.002	922
				比较钢E	0.010	-0.005	937
比较钢F	0.008	0.022	952
				比较钢G	0.029	0.006	932
比较钢H	0.048	0.005	935
				比较钢I	0.014	0.006	931

[A]*＝[Ti]-48/12×[N]

游离C*＝[C]-12/93×[Nb]-12/48×[A]

[表3]

在上表3中所述的条件下制造钢板之后，对由此获得的钢板进行抛光浸蚀并且然后用光学显微镜观察。因此，确定基础钢板具有铁素体单一组织。

此外，对由各个实验例获得的钢板的平均铁素体晶粒尺寸、屈服强度(YS)、抗拉强度(TS)、和夏氏冲击转变温度测量的结果示于下表4中。在这种情况下，与本公开内容中期望的强度特征范围相对应的屈服强度和抗拉强度的目标范围连同铁素体晶粒尺寸示于图2中。

此外，通过用光学显微镜成像以观察氧化皮层来测量氧化皮层的平均厚度，其示于下表4中。此外，使用扫描电子显微镜和EDS测量氧化皮层中FeO和Fe₂SiO₄的含量，其示于下表4中。

在这种情况下，使用在线测量方法测量平均铁素体晶粒尺寸，并且将使用拉力试验机发生屈服的点设定为屈服强度，并且将发生颈缩时的强度设定为抗拉强度。对于夏氏冲击转变温度，使用夏氏冲击试验机测量冲击吸收能量并示出了从延性到脆性的断裂转变温度。

此外，为了评估钢板的表面特性，用肉眼观察面积为1m²的钢板的表面，并且然后根据以下标准测量和评估氧化皮层的剥落区。

○：氧化皮层的剥落区为20％或更小

△：氧化皮层的剥落区超过20％且40％或更小

×：氧化皮层的剥落区超过40％

[表4]

[表5]

如在表5中可以看到的，满足本公开内容的钢组成和制造条件二者的实施例表现出屈服点现象，以及钢材的物理特性全部都满足205MPa至245MPa的屈服强度、300MPa或更大的抗拉强度和-20℃或更低的夏氏冲击转变温度的要求。

此外，在由本公开内容的实施方案中获得的全部钢板中，氧化皮层中FeO和Fe₂SiO₄的总含量满足按重量％计2％至5％的范围，并因此附着优异而没有氧化皮层的剥落，因此证实了优异的表面特性。确定了因为在氧化皮与基材之间的边界处形成的SiO₂与FeO反应以形成Fe₂SiO₄(铁橄榄石)，其增加了氧化皮与基材之间的结合力，导致稳定的氧化皮状态。

特别地，关于由实施例1-1获得的钢板，用光学显微镜拍摄的显微组织的照片在图1中示出。如在图1中可以看到的，钢板的显微组织为铁素体单一组织，并且可以确定平均铁素体晶粒尺寸在20μm至50μm的范围内。

此外，关于由实施例1-1获得的钢板，在被制造成使得其在厚度方向上的截面可以被观察到，因此氧化皮层可以被观察到之后，用光学显微镜拍摄的照片在图5中示出。因此，确定形成在基础钢板上的氧化皮层中包含FeO+Fe₂SiO₄。

另一方面，在比较例1中，C含量小于本公开内容中规定的下限，并且游离C的值不足，导致连续的屈服，并且屈服强度小于205MPa。

在比较例2中，C含量超过规定的含量，使得屈服强度超过245MPa。

在比较例3中，Si添加过量，并且屈服强度超过245MPa。

比较例4示出了其中本公开内容的制造条件全部满足，但是Ti含量超过本公开内容中规定的上限的情况，夏氏冲击转变温度由于粗大析出物的形成而超过-20℃。

在比较例5中，屈服强度由于不足本公开内容中规定的Si含量而小于205MPa，并且氧化皮层中FeO和Fe₂SiO₄的总含量按重量％计小于2％，确定了表面特性劣化。特别地，比较例5的其中氧化皮层剥落的状态示于图4中。

此外，在满足本公开内容的钢组成，但是不满足其制造条件的参照例1至4的情况下，示出了其中热轧结束温度低于Tnr的情况。在这样的参照例1至4中，显示由于通过热轧在铁素体区引入位错而产生的连续屈服行为，并且屈服强度全部都超过了245MPa。

Claims

1.一种抗震阻尼器用钢板，包括：

基础钢板；和

形成在所述基础钢板的至少一个表面上的氧化皮层，

其中所述基础钢板按重量％计包含0.005％至0.02％的C、0.05％至0.2％的Si、0.1％至0.5％的Mn、0.02％或更少的P、0.01％或更少的S、0.005％至0.05％的A1、0.005％或更少的N、0.02％至0.06％的Nb、48/14×[N]％至0.05％的Ti，以及余量的Fe和其他不可避免的杂质，

其中所述氧化皮层中FeO和Fe₂SiO₄的总含量按重量％计为2％至5％，

其中所述基础钢板的显微组织为铁素体单一组织，

其中平均铁素体晶粒尺寸为20μm至50μm，以及

其中所述钢板的屈服强度为205MPa至245MPa。

2.根据权利要求1所述的抗震阻尼器用钢板，其中所述基础钢板满足以下关系表达式1，

[关系表达式1]

0.001≤[C]-12/93×[Nb]-12/48×[A]≤0.01

在关系表达式1中，其中[C]表示所述基础钢板中C的平均含量(重量％)，[Nb]表示所述基础钢板中Nb的平均含量(重量％)，以及[A]表示由以下关系表达式2定义的值，

[关系表达式2]

[A]＝[Ti]-48/12×[N]

在关系表达式2中，其中[Ti]表示所述基础钢板中Ti的平均含量(重量％)，以及[N]表示所述基础钢板中N的平均含量(重量％)。

3.根据权利要求1所述的抗震阻尼器用钢板，其中所述氧化皮层中FeO的含量按重量％计为0.5％至2％。

4.根据权利要求1所述的抗震阻尼器用钢板，其中所述氧化皮层中Fe₂SiO₄的含量按重量％计为1％至4.5％。

5.根据权利要求1所述的抗震阻尼器用钢板，其中所述氧化皮层中Fe₂SiO₄的含量(W1)与FeO的含量(W2)的比率(W1/W2)为1至9。

6.根据权利要求1所述的抗震阻尼器用钢板，其中所述氧化皮层的平均厚度为10μm至100μm。

7.根据权利要求1所述的抗震阻尼器用钢板，其中所述钢板的抗拉强度为300MPa或更大。

8.根据权利要求1所述的抗震阻尼器用钢板，其中所述钢板的夏氏冲击转变温度为-20℃或更低。

9.一种根据权利要求1至8中任一项所述的抗震阻尼器用钢板的制造方法，包括：

将钢坯再加热至1050℃至1250℃的范围内的温度，所述钢坯按重量％计包含：0.005％至0.02％的C、0.05％至0.2％的Si、0.1％至0.5％的Mn、0.02％或更少的P、0.01％或更少的S、0.005％至0.05％的A1、0.005％或更少的N、0.02％至0.06％的Nb、48/14×[N]％至0.05％的Ti，以及余量的Fe和其他不可避免的杂质；

对所述经粗轧的棒材在Tnr或更高下进行热轧，以获得经热轧的钢板。

10.根据权利要求9所述的抗震阻尼器用钢板的制造方法，还包括：在粗轧之前，在再加热操作之后，

进行向所述钢坯的表面提供压力为150巴至200巴的高压水的清除氧化皮处理。

11.根据权利要求10所述的抗震阻尼器用钢板的制造方法，还包括：

在热轧之前，在粗轧操作之后，

进行向所述经粗轧的棒材的表面提供压力为150巴至200巴的高压水的二次清除氧化皮处理，

其中所述二次清除氧化皮处理中高压水的压力被控制在一次清除氧化皮处理中高压水的压力的1倍至1.2倍的范围内。