CN1918308A - 高张力钢板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高张力钢板的制造方法，通过规定淬火·回火材料回火处理时的板厚中心部分的升温速度，与以往材料相比，在PWHT前和PWHT后的拉伸强度与韧性平衡优异，具有570MPa(N/mm2)以上的拉伸强度。具体而言，在铸造以质量％计含有C：0.02～0.18％、Si：0.05～0.5％、Mn：0.5～2.0％、Al：0.005～0.1％、N：0.0005～0.008％、P：0.03％以下、S：0.03％以下、余量：Fe和不可避免的杂质的钢后，不冷却到Ar3相变点以下或再加热到Ar3相变点以上，热轧为规定的板厚后，接着从Ar3相变点以上直接淬火，或由加速冷却冷却到400℃以下的温度后，使用直接连结设置在与轧机及直接淬火装置或加速冷却装置同一生产线上的加热装置，使从460℃到Ac1相变点以下规定的回火温度的板厚中心部分的平均升温速度为1℃/s以上，将板厚中心部分的最高到达温度回火到520℃以上。

Description

高张力钢板的制造方法
技术领域
本发明涉及淬火·回火材料的强度·韧性平衡优异(高强度·高韧性，即以横轴表示强度、纵轴表示断面转变温度时，时针的指针从3点转移到6点的方向定义为强度·韧性平衡优异)的高张力钢板的制造方法。特别是本发明涉及在焊接后进行消除应力的退火处理(以下称为PWHT(post welded heat treatment))的高张力钢板的制造方法，由规定淬火·回火材料回火处理时板厚中心部分的升温速度，比以往材料的PWHT前和PWHT后的强度·韧性平衡优异的高张力钢板的制造方法。
背景技术
近年，为了应对海工结构物等钢结构大型化和管道钢管铺设成本下降等的要求，正谋求开发更强韧的钢。拉伸强度约570MPa(N/mm2)以上的钢，由淬火使之产生马氏体或贝氏体相变，因为在其原样中韧性差，所以，由此后的回火、使之作为过饱和固溶碳的碳化物析出等，主要实现韧性改善，供实际应用的例子较多。
以往，这样的淬火·回火钢板，如在例如特公昭55-49131号公报等公开的那样地，由在轧制后原样地直接淬火、此后回火来制造。
但是，在该技术中的回火处理工序，因为加热和保持中需要很长时间，所以，所谓的淬火生产线不得不在其它生产线进行，因此，在到其它线的钢板输送等，因为消耗在冶金的观点上不一定需要的时间，所以，在生产率·制造费用的观点上有改善的余地。
为了解决这样的问题，如在特许第3015923号公报、特许第3015924号公报等公开的，提出使回火处理成为迅速短时间，就能够将回火处理和淬火处理在同一生产线上进行，显著提高淬火·回火钢板的生产率，在改善生产率·制造费用的同时，从材质的观点出发也成为能够比以往淬火·回火钢板制造更强韧的高强度钢的发明。
但是，在上述特许第3015923号公报、特许第3015924号公报等公开的迅速短时间回火材料也有不能应对在寒冷地区使用时那样非常严格的韧性要求的问题，要求有更加强韧的高强度钢的制造方法。
在罐·压力管道等中使用的高张力钢板，大多在制作结构物时施加焊接处理后，由实施PWHT进行残余应力的缓和·焊接硬化部分的软化·氢逸散等，实现防止发生结构物变形和脆性破坏。
近年，为了罐·压力管道等钢结构物的大型化，钢材的高强度化·厚壁化的需要显著增长。但是，若使钢材高强度化·厚壁化，就有变成比PWHT条件更高温而长时间的严格条件的倾向，往往引起处理后的强度下降和韧性恶化。
因此，在例如特开昭59-232234号公报、特开昭62-93312号公报、特公平9-256037号公报、特公平9-256038号公报等公开由合金元素的最优化、加工热处理技术的应用或PWHT前的热处理的应用等、PWHT后的强度和韧性优异的钢板制造方法。
但是，即使根据在特开昭59-232234号公报、特开昭62-93312号公报、特公平9-256037号公报和特公平9-256038号公报等公开的方法，也有不能应对在寒冷地区使用时等要求的PWHT后的严格的强度·韧性特性问题，要求在PWHT后的强度·韧性平衡更优异的高张力钢板的制造方法。
发明内容
本发明必须克服以往技术中的上述问题，特别是由规定淬火·回火材料的回火处理时板厚中心部分的升温速度，使渗碳体微细分散析出，抑制成为PWHT前和PWHT后的强度·韧性恶化的主要原因的热处理时渗碳体的凝集·粗大化，提供能够制造PWHT前和PWHT后的强度·韧性平衡比以往材料极其优异的高张力钢板的方法，其要点如下。
1.铸造以质量％计含有C：0.02～0.18％、Si：0.05～0.5％、Mn：0.5～2.0％、Al：0.005～0.1％、N：0.0005～0.008％、P：0.03％以下、S：0.03％以下、余量：Fe和不可避免杂质的钢后，不冷却到Ar3相变点以下或再加热到Ar3相变点以上，热轧为规定的板厚后，接着从Ar3相变点以上直接淬火，或由加速冷却冷却到400℃以下的温度后，使用直接连结设置在与轧机及直接淬火装置或加速冷却装置同一生产线上的加热装置，使从460℃到Ac1相变点以下的规定回火温度的板厚中心部分的平均升温速度为1℃/s以上，将板厚中心部分的最高到达温度回火到520℃以上。
2.铸造以质量％计含有C：0.02～0.18％、Si：0.05～0.5％、Mn：0.5～2.0％、Al：0.005～0.1％、N：0.0005～0.008％、P：0.03％以下、S：0.03％以下、余量：Fe和不可避免杂质的钢后，不冷却到Ar3相变点以下或再加热到Ar3相变点以上，热轧为规定的板厚后，接着从Ar3相变点以上直接淬火，或由加速冷却冷却到400℃以下的温度，此后，使用直接连结设置在与轧机及直接淬火装置或加速冷却装置同一生产线上的加热装置，使从回火开始温度到460℃的板厚中心部分的平均升温速度为小于1℃/s、且到460℃以上Ac1相变点以下的规定回火温度的板厚中心部分的平均升温速度为1℃/s以上，将板厚中心部分的最高到达温度回火到520℃以上。
3.在上述1或2所述的发明中，以质量％计还含有Cu：2％以下、Ni：4％以下、Cr：2％以下、Mo：1％以下的1种或2种以上。
4.在上述1～3的任意一项所述的发明中，以质量％计还含有Nb：0.05％以下、V：0.5％以下、Ti：0.03％以下的1种或2种以上。
5.在上述1～4的任意一项所述的发明中，以质量％计还含有B：0.003％以下、Ca：0.01％以下、REM：0.02％以下、Mg：0.01％以下的1种或2种以上。
6.由在上述1～5的任意一项所述的制造方法制造的钢板是消除应力退火用的高张力钢板。
附图说明
图1是本发明的轧制设备和热处理设备的一个例子。
具体实施方式
本发明为了克服现有技术中的上述问题，特别通过规定淬火·回火材料在回火处理时板厚中心部分的升温速度，使渗碳体微细地分散析出，抑制成为PWHT前和PWHT后的强度·韧性恶化主要原因的热处理时的渗碳体的凝集·粗大化，提供能够制造PWHT前和PWHT后的强度·韧性平衡比以往材料极其优异的高张力钢板的方法。
首先，对该发明中的成分限定理由叙述。另外，表示化学成分组成比例的％都是质量％。
(C：0.02～0.18％)
C为了确保强度而含有，但小于0.02％时其效果不充分。另一方面，如果大于0.18％，在母材和焊接热影响部分韧性恶化的同时，焊接性显著恶化。因此，将C含量限定在0.02～0.18％的范围内。更适合的是0.03～0.17％的范围。
(Si：0.05～0.5％)
Si作为制钢阶段的脱氧材料和提高强度的元素而含有，但小于0.05％时其效果不充分。另一方面，如果大于0.5％，由于抑制渗碳体生成的效果，即使令回火温度为520℃以上，也不能得到渗碳体充分的微细分散析出的状态，PWHT前和PWHT后的母材和焊接热影响部分的韧性恶化。因此，Si含量限定在0.05～0.5％的范围内。更适合的是0.1～0.45％的范围。
(Mn：0.5～2.0％)
Mn为了确保强度而含有，但小于0.5％时其效果不充分。另一方面，如果大于2.0％，焊接热影响部分韧性恶化的同时、焊接性显著恶化。因此，Mn含量限定在0.5～2.0％的范围内。更适合的是0.9～1.7％的范围。
(Al：0.005～0.1％)
Al作为脱氧材料而被添加的同时，在结晶粒径的微细化方面也有效果，但在小于0.005％时其效果不充分。另一方面，如果大于0.1％而含有，则容易在钢板表面产生瑕疵。因此，Al含量限定在0.005～0.1％的范围内。更适合的是0.01～0.04％的范围。
(N：0.0005～0.008％)
N通过和Ti等形成氮化物而使组织微细化、为了具有使母材及焊接热影响部分的韧性提高的效果而添加，但在小于0.0005％时、不能充分地带来组织微细化的效果。另一方面，如果大于0.008％添加，因为固溶的N量增加而损害母材和焊接热影响部分的韧性。因此，N含量限定在0.0005～0.008％的范围内。更适合的是0.001～0.006％的范围。
(P：0.03％以下、S：0.03％以下)
P、S都是杂质元素，如果大于0.03％、就变得不能得到健全的母材和焊接接缝。因此，P、S含量限定在0.03％以下。更适合的是P、S分别是0.02％以下和0.006％以下的范围。
在本发明中，根据所希望的特性，还可以含有以下成分。
(Cu：2％以下)
Cu由固溶强化和析出强化而具有提高强度的作用。为了得到该效果，优选含有0.05％以上。但是，Cu含量如果大于2％，在板坯加热时或焊接时就变得容易产生裂纹。因此，在添加Cu时，将其含量限定在2％以下。更适合的是0.1～1.8％的范围。
(Ni：4％以下)
Ni具有提高韧性和淬火性的作用。为了得到其效果，优选含有0.1％以上。但是，Ni含量如果大于4％，经济性就恶化。因此，在添加Ni时，将其含量限定在4％以下。更适合的是0.2～3.5％的范围。
(Cr：2％以下)
Cr具有提高强度和韧性的作用，另外，高温强度特性优异。为了得到其效果，优选0.1％以上。但是，Cr含量如果大于2％，焊接性就恶化。因此，在添加Cr时，将其含量限定在2％以下。更适合的是0.2～1.8％的范围。
(Mo：1％以下)
Mo具有提高淬火性和强度的作用，另外，高温强度特性优异。为了得到其效果，优选含有0.05％以上。但是，Mo含量如果大于1％，经济性就恶化。因此，在添加Mo时，将其含量限定在1％以下。更适合的是0.1～0.9％的范围。
(Nb：0.05％以下)
Nb作为微合金化元素用于使强度提高而添加。为了得到其效果，优选含有0.005％以上。但是，如果大于0.05％，就使焊接热影响部分的韧性恶化。因此，在添加Nb时，将其含量限定在0.05％以下。更适合的是0.01～0.04％的范围。
(V：0.5％以下)
V作为微合金化元素用于使强度提高而添加。为了得到其效果，优选含有0.01％以上。但是，如果大于0.5％，就使焊接热影响部分的韧性恶化。因此，在添加V时，将其含量限定在0.5％以下。更适合的是0.02～0.4％的范围。
(Ti：0.03％以下)
Ti在轧制加热时或焊接时生成TiN，抑制奥氏体粒的成长，使母材及焊接热影响部分的韧性提高。为了得到其效果，优选含有0.001％以上。但是，其含量如果大于0.03％，就使焊接热影响部分的韧性恶化。因此，在添加Ti时，将其含量限定在0.03％以下。更适合的是0.002～0.025％的范围。
(B：0.003％以下)
B具有提高淬火性的作用。为了得到其效果，优选含有0.0001％以上。但是，B含量如果大于0.003％，就使韧性恶化。因此，在添加B时，将其含量限定在0.003％以下。更适合的是0.0002～0.0025％的范围。
(Ca：0.01％以下)
Ca是在硫化物类夹杂物的形态控制中不可欠缺的元素。为了得到其效果，优选含有0.0005％以上。但是，如果大于0.01％添加，就导致纯度下降。因此，在添加Ca时，将其含量限定在0.01％以下。更适合的是0.001～0.009％的范围。
(REM：0.02％以下)
REM在钢中作为REM(O、S)通过生成硫化物降低晶界的固溶S量，改善耐SR裂纹特性。为了得到其效果，优选含有0.001％以上。但是，如果大于0.02％添加，就导致纯度下降。因此，在添加REM时，将其含量限定在0.02％以下。更适合的是0.002～0.019％的范围。
(Mg：0.01％以下)
Mg有时作为铁水脱硫材料使用。为了得到其效果，优选含有0.0005％以上。但是，如果大于0.01％添加，就导致纯度下降。因此，在添加Mg时，将其含量限定在0.01％以下。更适合的是0.001～0.009％的范围。
接着，在以下叙述本发明中的适合的组织。
本发明的母材组织是在拉伸强度570MPa(N/mm2)以上、小于780MPa(N/mm2)时，贝氏体体积率50体积％以上、余量由以马氏体为主体的组织构成，另外，拉伸强度是780MPa(N/mm2)以上时，优选马氏体体积率为50体积％以上、余量由以贝氏体为主体的组织构成。另外，贝氏体和马氏体组织的体积率，从得到的钢板采取金属组织观察用试样，以试剂腐蚀平行于轧制方向的板厚截面，使用光学显微镜以200倍观察微观组织，各5个视野拍摄，鉴定组织，再使用图像解析装置求出贝氏体和马氏体的面积率，将5个视野的平均值作为贝氏体和马氏体组织的体积率。
另外，本发明在由迅速加热回火产生的渗碳体的微细分散析出中具有特征，但因为渗碳体的平均粒径如果大于70nm、强度·韧性平衡恶化，所以，渗碳体的平均粒径优选70nm以下，更适合的是65nm以下。更适合的是粒径大于350nm的渗碳体，在5000nm见方的视野中，优选3个以下，更适合的是2个以下。
另外，渗碳体的观察，例如使用薄膜或提取复型样品，通过透射式电子显微镜进行。粒径由图像解析得到的圆相当直径来评价，平均粒径由全部测定任意5个视野以上的5000nm见方的视野中观察到的渗碳体粒径作为其简单平均值。
接着，叙述本发明中制造条件的限定理由。
(铸造条件)
因为本发明对任何铸造条件制造的钢材都是有效的，所以，不必特别限定铸造条件。
(热轧条件)
可以不将铸片冷却到Ar3相变点以下、原样地开始热轧，也可以将一度冷却的铸片在再加热到Ar3相变点以上后开始热轧。这是因为如果在该温度域开始轧制、就不丧失本发明的有效性。另外，在本发明中，如果在Ar3相变点以上结束轧制，关于其它轧制条件就不用特别规定。这是因为，只要是Ar3相变点以上温度的轧制，在再结晶区域进行轧制或在未结晶区域进行轧制，该发明的有效性都被发挥。
(直接淬火或加速冷却)
热轧结束后，为了确保母材强度和母材韧性，从Ar3相变点以上的温度到400℃以下必须施加强制冷却。冷却到钢板温度成为400℃以下的理由是为了使从奥氏体向马氏体或贝氏体的相变结束、强化母材。此时的冷却速度优选为1℃/s以上。
(回火装置的设置方法)
回火是使用直接连结设置在与轧机及直接淬火装置或加速冷却装置同一生产线上的加热装置进行的。这是因为由直接连结，能够缩短从轧制·淬火处理到回火处理所要的时间、带来生产率提高的效果。图1中表示本发明的设备列的一个例子。
(回火条件-1)
在淬火时由自动回火(C量低的材料因为Ms(马氏体相变)点为高温，在冷却中，一部分过饱和的C形成渗碳体。将在这样的冷却中生成的回火现象称为自动回火)而生成若干渗碳体。从由本发明人等所作的研究可知，使处于该状态的淬火材料从460℃到Ac1相变点以下的规定回火温度的板厚中心部分的平均升温速度为1℃/s以上、优选高速地成为2℃/s以上，回火到520℃以上后，渗碳体不仅在原奥氏体晶界、板晶边界、而且也在粒内析出，由此，渗碳体微细分散析出，成为PWHT前和PWHT后的强度·韧性恶化的主要原因的渗碳体的凝集·粗大化被抑制，其结果，PWHT前和PWHT后的强度·韧性平衡比以往材料更加提高。由以上，使从460℃到Ac1相变点以下的规定回火温度的板厚中心部分的平均升温速度成为1℃/s以上，将板厚中心部分的最高达到温度回火到520℃以上，
(回火条件-2)
本发明人等还详细研究由上述回火条件-1产生的渗碳体微细分散析出机理，其结果，得到如下见解：将由自动回火产生生成若干渗碳体的淬火材料升温时，钢板温度到460℃之前由自动回火产生的渗碳体熔化，如果超过460℃，从原奥氏体晶界、板晶边界产生渗碳体的核生成·成长，钢板温度如果大于520℃，则从粒内产生核生成·成长。基于该见解，实验验证在进行520℃以上的回火处理时，通过使从回火开始温度到460℃的板厚中心部分的平均升温速度为小于1℃/s的低速，淬火时给予使由自动回火生成的渗碳体充分地熔化的时间，再通过使到460℃以上Ac1相变点以下的规定回火温度的板厚中心部分的平均升温速度为1℃/s以上、优选高速地成为2℃/s以上，尽量抑制从原奥氏体晶界和板晶边界产生的渗碳体核生成·成长，如果促进在520℃以上产生的从粒内开始的渗碳体的核生成·成长，则可以比由上述回火条件-1实施回火处理得到更微细的渗碳体分散析出的状态，PWHT后的强度·韧性平衡，和回火条件-1时相比提高(具体而言，回火条件-2相比回火条件-1，PWHT前后的韧性都变得更好)。
由以上，由使从回火开始温度到460℃的板厚中心部分的平均升温速度为小于1℃/s，而且，使到460℃以上Ac1相变点以下的规定回火温度的板厚中心部分的平均升温速度为1℃/s以上，将板厚中心部分的最高到达温度回火到520℃以上。
另外，在本发明中的钢板温度是位于板厚中心部分的位置的温度，根据以钢板表面的放射温度计等得到的实际测量温度通过计算而管理。
本发明因为对以转炉法·电炉法等熔炼的任何钢和以连续铸造·铸锭法制造的任何板坯都是有效的，所以，没有必要特别规定钢的熔炼方法和板坯的制造方法。
回火时的加热方式可以是以感应加热、通电加热、红外线辐射加热、气氛中加热等达到所需要的升温速度的方式。
回火时平均升温速度的规定，在板厚中心部分进行，但因为在板厚中心部分近处几乎为同样的温度经历，所以，不只限定在板厚中心部分。
另外，回火时的升温过程，因为只要能够得到所规定的平均升温速度、本发明就有效，所以，可以采取直线的温度经历，也可以采取中途的温度停留那样的温度经历。因此，平均升温速度可以以升温占有的时间去除升温开始温度和升温结束温度的温度差来求出。
没有特别的必要保持回火温度。但如果进行保持，为了防止制造成本的增加、生产率下降、起因于析出物粗大化的韧性恶化，希望为60秒以下。
关于回火后的冷却速度，为了防止起因于在冷却中的析出物粗大化的韧性恶化或由回火不足产生的韧性恶化，希望使回火温度～200℃的板厚中心部分的平均冷却速度为0.05℃/s以上。
另外，变更升温速度的温度优选是460℃，但从装置的精度和操作上的问题等出发，该变更温度即使是460℃±40℃的420℃～500℃的范围，冷却开始温度～460℃、460℃～回火温度的平均升温速度满足本发明的规定范围即可。
实施例
接着，由实施例进一步说明本发明。
熔融表1所示的钢A～U、铸造板坯，以加热炉加热后进行轧制。
轧制后接着进行直接淬火，接着，使用串联设置的2台螺线管型感应加热装置，从回火开始到460℃由第1台感应加热装置、从460℃到规定的回火温度由第2台感应加热装置连续地进行回火处理(变更升温速度的温度：460℃)。另外，板厚中心部分的平均升温速度由钢板的通过速度来管理。另外，在保持回火温度时，通过使钢板往复而加热、在±5℃的范围内进行保持。另外，加热后的冷却为空气冷却。
再以(580～690℃)×(1h～24hr)的条件对上述淬火·回火材料施加PWHT。加热·冷却条件等根据JIS-Z-3700进行。
表1中一并表示PCM、Ac1相变点、Ac3相变点、Ar3相变点的值，在表外表示这些的算出式。
表2表示以上钢板的制造条件，表3表示以这些制造条件制造的钢板的拉伸强度和板厚中心部分的脆性·延性脆断转变温度(vTrs)。拉伸强度由全厚拉伸试样测定，韧性由使用从板厚中心部分采取的试样的夏比冲击试验所得到的脆断转变温度vTrs评价。
材料特性的目标，钢A～F和M、N的PWHT前和PWHT后的拉伸强度：570MPa以上，vTrs：-50℃以下，钢G～L和O～U的PWHT前和PWHT后的拉伸强度：780MPa以上，vTrs：-40℃以下，而且，钢板A～U的PWHT前和PWHT后的拉伸强度差：40MPa以内，vTrs差：20℃以内。
从表3可知，由本发明方法制造的钢板No.1～20(本发明例)的PWHT前和PWHT后的拉伸强度与vTrs、PWHT前和PWHT后的拉伸强度差与vTrs差，都满足目标值。
另外，比较本发明例的钢板No.9和10，从回火开始～460℃的板厚中心部分的平均升温速度小于1℃的钢板No.10，和与其具有相同成分、从回火开始～460℃的板厚中心部分的平均升温速度大于1℃的钢板No.9相比，PWHT前和PWHT后的韧性值提高。同样地，比较本发明例的钢板No.11和12，钢板No.12与钢板No.11相比，PWHT前和PWHT后的韧性值提高。从回火开始～460℃的板厚中心部分的平均升温速度小于1℃、施加回火处理时，可以得到更微细的渗碳体分散析出状态，确认即使在PWHT后，拉伸强度和韧性平衡也进一步提高。
相对于此，比较例的钢板No.21～35，PWHT前和PWHT后的拉伸强度、PWHT前和PWHT后的vTrs、PWHT前和PWHT后的拉伸强度差、PWHT前和PWHT后的vTrs差内、至少有2个偏离上述目标范围。以下个别说明这些比较例。
化学成分偏离本发明范围外的钢板No.21、22、23，PWHT前和PWHT后的拉伸强度、PWHT前和PWHT后的vTrs、PWHT前和PWHT后的拉伸强度差、PWHT前和PWHT后的vTrs差内，有任意2个目标值不能达到。
板坯加热温度偏离本发明范围外(小于Ac3相变点的800℃)的钢板No.24，PWHT前和PWHT后的拉伸强度、PWHT前和PWHT后的vTrs、PWHT前和PWHT后的vTrs差都没有达到目标值。
直接淬火开始温度偏离本发明范围外(小于Ar3相变点的730℃)的钢板No.25，PWHT前和PWHT后的拉伸强度、PWHT前和PWHT后的vTrs、PWHT前和PWHT后的vTrs差都没有达到目标值。
直接淬火停止温度偏离本发明范围外(大于400℃的450℃)的钢板No.26，PWHT前和PWHT后的拉伸强度、PWHT前和PWHT后的vTrs、PWHT前和PWHT后的vTrs差都没有达到目标值。
回火开始～460℃的平均升温速度和460℃～回火温度的平均升温速度都偏离本发明范围外的钢板No.27、28、29、30，PWHT后的拉伸强度、PWHT前和PWHT后的vTrs、PWHT前和PWHT后的拉伸强度差、PWHT前和PWHT后的vTrs差都没有达到目标值。
460℃～回火温度的平均升温速度偏离本发明范围外的钢板No.31、32、33、34、35，PWHT前和PWHT后的vTrs、PWHT前和PWHT后的拉伸强度差、PWHT前和PWHT后的vTrs差都没有达到目标值。
工业实用性
根据本发明，能够制造PWHT前和PWHT后的拉伸强度和韧性平衡极其优异的具有570MPa(N/mm2)以上拉伸强度的高张力钢板。因此，本发明的高张力钢板的制造方法可以适用于进行PWHT的高张力钢板的制造，当然，也可以适用不进行PWHT的高张力钢板的制造。
                                                                             表1-1                                     表1-1                                    (质量％)
  钢种 C Si Mn P S Cu Ni Cr Mo Nb V Ti B Ca Al T.N Pcm Ac1 Ac3 Ar3   备注
  A   0.08   0.20   1.31   0.011   0.001   0.00   0.00   0.00   0.05   0.012   0.000   0.000   0.0000   0.0000   0.031   0.0025   0.16   709   830   776 本发明例
  B   0.15   0.34   1.35   0.018   0.002   0.00   0.00   0.00   0.00   0.000   0.000   0.000   0.0000   0.0000   0.028   0.0029   0.23   712   823   756
  C   0.09   0.26   1.45   0.014   0.002   0.00   0.00   0.00   0.00   0.021   0.041   0.008   0.0000   0.0000   0.022   0.0037   0.18   708   829   766
  D   0.09   0.29   0.92   0.014   0.008   0.18   0.09   0.16   0.14   0.000   0.082   0.000   0.0012   0.0000   0.030   0.0030   0.19   719   836   786
  E   0.11   0.33   1.22   0.012   0.005   0.38   0.19   0.35   0.00   0.000   0.000   0.000   0.0023   0.0000   0.027   0.0031   0.23   719   828   755
  F   0.16   0.47   1.62   0.011   0.001   0.15   0.45   1.45   0.52   0.022   0.000   0.005   0.0008   0.0000   0.025   0.0037   0.23   752   845   751
  G   0.15   0.34   1.22   0.018   0.004   0.00   0.00   0.06   0.05   0.022   0.008   0.009   0.0009   0.0000   0.24   0.0024   0.23   715   825   761
  H   0.14   0.33   1.20   0.014   0.005   0.00   0.00   0.09   0.14   0.022   0.020   0.013   0.0010   0.0000   0.032   0.0030   0.23   716   826   758
  I   0.08   0.26   0.93   0.007   0.008   0.21   1.21   0.53   0.33   0.010   0.050   0.000   0.0000   0.0000   0.033   0.0031   0.22   711   816   706
  J   0.09   0.21   1.09   0.005   0.002   0.17   1.52   0.28   0.48   0.012   0.050   0.000   0.0000   0.0000   0.028   0.0046   0.24   697   804   665
  K   0.09   0.27   0.77   0.002   0.001   0.00   3.07   0.51   0.50   0.000   0.112   0.000   0.0000   0.0000   0.052   0.0035   0.26   686   783   604
  L   0.09   0.18   1.45   0.009   0.003   0.19   2.25   0.42   0.48   0.010   0.042   0.000   0.0000   0.0000   0.027   0.0037   0.27   684   785   594
Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Mo/15+Ni/60+V/10+5B
Ac1(℃)＝723-14Mn+22Si-14.4Ni+23.3Cr
Ac3(℃)＝854-180C+44Si-14Mn-17.8Ni-1.7Cr
Ar3(℃)＝910-310C-80Mn-20Cu-15Cr-55Ni-80Mo
                                                                                   表1-2                                          表1-2                                           (质量％)
  钢种 C Si Mn P S Cu Ni Cr Mo Nb V Ti B Ca Al T.N Pcm Ac1 Ac3 Ar3   备注
  M   0.02   0.42   1.50   0.029   0.028   0.30   0.32   0.19   0.25   0.020   0.041   0.011   0.0000   0.0000   0.035   0.0078   0.16   711   842   737   本发明例
  N   0.09   0.18   1.34   0.009   0.001   0.00   0.00   0.11   0.21   0.022   0.000   0.018   0.0000   0.0000   0.030   0.0032   0.18   711   827   756
  O   0.12   0.41   1.48   0.013   0.002   0.00   0.00   0.53   0.38   0.019   0.045   0.011   0.0009   0.0000   0.033   0.0038   0.27   724   829   716
  P   0.18   0.42   1.12   0.005   0.001   0.26   0.27   0.33   0.64   0.018   0.042   0.010   0.0011   0.0000   0.028   0.0022   0.34   720   819   688
  Q   0.15   0.50   1.98   0.011   0.003   0.99   0.46   0.56   0.78   0.49   0.496   0.012   0.0013   0.0100   0.095   0.0029   0.46   713   812   589
  R   0.18   0.05   0.51   0.013   0.001   1.98   3.98   1.98   0.98   0.020   0.045   0.030   0.0030   0.0027   0.005   0.0005   0.56   706   742   447
  S   0.08   0.56   2.15   0.011   0.004   0.00   0.00   0.00   0.23   0.021   0.000   0.012   0.0000   0.0000   0.029   0.0037   0.22   705   834   695   比较例
  T   0.14   0.03   1.23   0.012   0.003   0.30   0.29   0.33   0.12   0.022   0.000   0.010   0.0000   0.0000   0.029   0.0041   0.25   710   807   732
  U   0.13   0.42   1.55   0.013   0.035   0.00   0.00   0.49   0.45   0.023   0.049   0.011   0.0013   0.0000   0.003   0.0032   0.29   722   827   702
带下线部分为发明范围外
Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Mo/15+Ni/60+V/10+5B
Ac1(℃)＝723-14Mn+22Si-14.4Ni+23.3Cr
Ac3(℃)＝854-180C+44Si-14Mn-17.8Ni-1.7Cr
Ar3(℃)＝910-310C-80Mn-20Cu-15Cr-55Ni-80Mo
                                                                                         表2-1
NO. 钢种   板厚(mm)   板坯加热温度(℃)   直接淬火开始温度(℃)   直接淬火停止温度(℃)   回火开始温度(℃)   回火温度(℃)   回火开始～460℃的板厚中心部分的平均升温速度(℃/s)  460℃～回火温度的板厚中心部分的平均升温速度(℃/s)   回火温度下的保持时间(s)   保持后的回火温度～200℃的平均冷却速度(℃/s) PWHT条件 备注
  1   A   10   1150   830   170   140   550   0.9  1.2   0   1   580℃×1h   本发明例
  2   B   25   1130   810   100   80   550   0.8  2.0   0   0.3   620℃×1h   本发明例
  3   C   25   1130   850   180   150   600   0.1  20.0   0   0.3   660℃×1h   本发明例
  4   D   25   1100   830   50   40   600   0.3  15.0   0   0.3   620℃×2h   本发明例
  5   E   25   1050   820   170   140   600   0.5  52.0   0   0.3   620℃×4h   本发明例
  6   F   25   1200   830   50   40   650   2.0  1.5   10   0.3   690℃×24h   本发明例
  7   G   30   1100   850   130   100   680   0.7  10.0   60   0.25   620℃×16h   本发明例
  8   H   40   1130   820   170   140   680   0.5  6.0   0   0.22   660℃×4h   本发明例
  9   I   50   1150   830   380   350   650   5.5  5.5   0   0.2   660℃×4h   本发明例
  10   I   50   1150   830   380   350   650   0.3  5.5   0   0.2   660℃×4h   本发明例
  11   J   60   1130   850   100   80   550   4.0  4.0   0   0.18   660℃×4h   本发明例
  12   J   60   1130   850   100   80   550   0.5  4.0   0   0.18   660℃×4h   本发明例
  13   K   70   1100   820   300   270   650   0.6  1.8   0   0.15   660℃×4h   本发明例
  14   L   100   1150   830   160   130   620   0.6  1.5   0   0.08   660℃×4h   本发明例
  15   M   80   1120   850   330   300   600   0.5  1.3   0   0.12   660℃×4h   本发明例
  16   N   25   1200   830   50   40   650   0.6  23.0   10   0.3   660℃×4h   本发明例
  17   O   25   1100   850   140   110   640   0.3  3.5   0   0.3   660℃×4h   本发明例
                                                                                表2-2
NO. 钢种 板厚(mm)   板坯加热温度(℃)   直接淬火开始温度(℃)   直接淬火停止温度(℃)   回火开始温度(℃)   回火温度(℃)   回火开始～460℃的板厚中心部分的平均升温速度(℃/s)   460℃～回火温度的板厚中心部分的平均升温速度(℃/s)   回火温度下的保持时间(s)   保持后的回火温度～200℃的平均冷却速度(℃/s) PWHT条件 备注
  18   P   10   1070   830   150   120   630   0.4   23.0   0   1   660℃×4h   本发明例
  19   Q   8   1030   830   110   90   630   0.3   115.0   0   1.4   650℃×4h   本发明例
  20   R   6   1050   780   70   60   620   0.2   120.0   0   1.6   660℃×4h   本发明例
  21   S   12   1120   840   160   130   640   0.3   15.0   0   0.9   650℃×4h   比较例
  22   T   16   1140   850   110   90   550   0.5   13.5   0   0.7   620℃×4h   比较例
  23   U   20   1100   820   140   110   630   0.6   11.0   0   0.5   640℃×4h   比较例
  24   A   10   800   830   170   140   550   0.9   1.2   0   1   580℃×1h   比较例
  25   B   25   1130   730   100   80   550   0.8   2.0   0   0.3   620℃×1h   比较例
  26   C   25   1130   850   450   150   600   0.1   20.0   0   0.3   660℃×1h   比较例
  27   D   25   1100   830   50   40   600   1.1   0.6   0   0.3   620℃×2h   比较例
  28   E   25   1050   820   170   140   600   1.3   0.5   0   0.3   620℃×4h   比较例
  29   F   25   1200   830   50   40   650   2.0   0.4   10   0.3   690℃×24h   比较例
  30   G   30   1100   850   130   100   680   20.0   0.3   60   0.25   620℃×16h   比较例
  31   H   40   1130   820   170   140   680   0.5   0.9   0   0.22   660℃×4h   比较例
  32   I   50   1150   830   380   350   650   0.5   0.7   0   0.2   660℃×4h   比较例
  33   J   60   1130   850   100   80   550   0.5   0.5   0   0.18   660℃×4h   比较例
  34   K   70   1100   820   300   270   650   0.6   0.2   0   0.15   660℃×4h   比较例
  35   L   100   1150   830   160   130   620   0.6   0.1   0   0.08   660℃×4h   比较例
带下线部分为发明范围外
                                                        表3-1
NO. 钢种   板厚(mm)           PWHT前             PWHT后 【PWHT后】-【PWHT前】的特性差 备注
  拉伸强度(MPa)   板厚中心部分vTrs(℃)   拉伸强度(MPa)   板厚中心部分vTrs(℃)   拉伸强度(MPa)   板厚中心部分vTrs(℃)
  1   A   10   641   -110   650   -107   9   3   本发明例
  2   B   25   647   -105   651   -101   4   4   本发明例
  3   C   25   615   -83   610   -80   -5   3   本发明例
  4   D   25   617   -79   613   -77   -4   2   本发明例
  5   E   25   610   -87   605   -84   -5   3   本发明例
  6   F   25   630   -66   612   -66   -18   0   本发明例
  7   G   30   841   -90   820   -82   -21   8   本发明例
  8   H   40   836   -86   830   -81   -6   5   本发明例
  9   I   50   824   -65   821   -62   -3   3   本发明例
  10   I   50   824   -76   821   -74   -3   2   本发明例
  11   J   60   992   -61   970   -59   -22   2   本发明例
  12   J   60   992   -70   970   -70   -22   0   本发明例
  13   K   70   997   -65   965   -63   -32   2   本发明例
  14   L   100   1011   -60   992   -59   -19   1   本发明例
  15   M   80   634   -67   631   -66   -3   1   本发明例
  16   N   25   624   -85   611   -82   -13   3   本发明例
  17   O   25   1151   -77   1143   -73   -8   4   本发明例
                                                              表3-2
  NO.   钢种   板厚(mm)             PWHT前             PWHT后   【PWHT后】-【PWHT前】的特性差 备注
  拉伸强度(MPa)   板厚中心部分vTrs(℃)   拉伸强度(MPa)   板厚中心部分vTrs(℃)   拉伸强度(MPa)   板厚中心部分vTrs(℃)
  18   P   10   1297   -68   1289   -66   -8   2   本发明例
  19   Q   8   1348   -51   1341   -48   -7   3   本发明例
  20   R   6   1567   -52   1537   -45   -30   7   本发明例
  21   S   12   963   -26   951   -20   -12   6   比较例
  22   T   16   980   -67   967   -35   -13   32   比较例
  23   U   20   1053   -23   1037   -18   -16   5   比较例
  24   A   10   514   -45   520   -22   6   23   比较例
  25   B   25   530   -40   540   -18   10   22   比较例
  26   C   25   552   -35   520   -9   -32   26   比较例
  27   D   25   610   -32   554   -11   -56   21   比较例
  28   E   25   605   -41   523   -18   -82   23   比较例
  29   F   25   620   -24   560   -1   -60   23   比较例
  30   G   30   847   -29   768   0   -79   29   比较例
  31   H   40   840   -23   782   -1   -58   22   比较例
  32   I   50   850   -33   790   -2   -60   31   比较例
  33   J   60   990   -32   917   5   -73   37   比较例
  34   K   70   1001   -25   905   12   -96   37   比较例
  35   L   100   1015   -17   911   10   -104   27   比较例
带下线部分为特性值目标外

Claims (6)

1.一种高张力钢板的制造方法，铸造以质量％计含有C：0.02～0.18％、Si：0.05～0.5％、Mn：0.5～2.0％、Al：0.005～0.1％、N：0.0005～0.008％、P：0.03％以下、S：0.03％以下、余量：Fe和不可避免杂质的钢后，不冷却到Ar3相变点以下或再加热到Ar3相变点以上，热轧为规定的板厚后，接着从Ar3相变点以上直接淬火，或由加速冷却冷却到400℃以下的温度后，使用直接连结设置在与轧机及直接淬火装置或加速冷却装置同一生产线上的加热装置，使从460℃到Ac1相变点以下的规定回火温度的板厚中心部分的平均升温速度为1℃/s以上，将板厚中心部分的最高到达温度回火到520℃以上。
2.一种高张力钢板的制造方法，铸造以质量％计含有C：0.02～0.18％、Si：0.05～0.5％、Mn：0.5～2.0％、Al：0.005～0.1％、N：0.0005～0.008％、P：0.03％以下、S：0.03％以下、余量：Fe和不可避免杂质的钢后，不冷却到Ar3相变点以下或再加热到Ar3相变点以上，热轧为规定的板厚后，接着从Ar3相变点以上直接淬火，或由加速冷却冷却到400℃以下的温度，此后，使用直接连结设置在与轧机及直接淬火装置或加速冷却装置同一生产线上的加热装置，使从回火开始温度到460℃的板厚中心部分的平均升温速度为小于1℃/s、且到460℃以上Ac1相变点以下的规定回火温度的板厚中心部分的平均升温速度为1℃/s以上，将板厚中心部分的最高到达温度回火到520℃以上。
3.如权利要求1或2所述的高张力钢板的制造方法，以质量％计还含有Cu：2％以下、Ni：4％以下、Cr：2％以下、Mo：1％以下的1种或2种以上。
4.如权利要求1～3的任意一项所述的高张力钢板的制造方法，以质量％计还含有Nb：0.05％以下、V：0.5％以下、Ti：0.03％以下的1种或2种以上。
5.如权利要求1～4的任意一项所述的高张力钢板的制造方法，以质量％计还含有B：0.003％以下、Ca：0.01％以下、REM：0.02％以下、Mg：0.01％以下的1种或2种以上。
6.如权利要求1～5的任意一项所述的制造方法制造的钢板是消除应力退火用的高张力钢板。
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