JP2001303169A - High tensile strength steel plate excellent in weldability and toughness of surface layer part and its producing method - Google Patents

High tensile strength steel plate excellent in weldability and toughness of surface layer part and its producing method

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JP2001303169A
JP2001303169A JP2000127877A JP2000127877A JP2001303169A JP 2001303169 A JP2001303169 A JP 2001303169A JP 2000127877 A JP2000127877 A JP 2000127877A JP 2000127877 A JP2000127877 A JP 2000127877A JP 2001303169 A JP2001303169 A JP 2001303169A
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JP
Japan
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steel sheet
toughness
surface layer
rolling
weldability
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Application number
JP2000127877A
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Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Hashimoto
正幸 橋本
Takashi Abe
隆 阿部
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a thick high tensile strength steel plate having tensile strength of >=780 MPa and excellent in weldability and the toughness of the surface layer part. SOLUTION: This high tensile strength steel plate excellent in weldability and the toughness of the surface layer part has a composition containing, by mass, 0.05 to 0.15% C, 0.05 to 0.30% Si, 0.5 to 2.0% Mn, 0.5 to 3.5% Ni, 0.1 to 1.0% Cr and 0.1 to 1.0% Mo, in which the content of B is limited to <=0.0004%, and also, the value of the componential parameter H obtained from the following formula is >=4, and the balance substantially iron with inevitable impurities: H=(%C)× 1+0.5(%Si)}× 1+3(%Mn)}×1+0.5(%Ni)}× 1+2(% Cr)}× 1+3(%Mo)}×1+0.3(%Cu)}×1+1.5(%V)}.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、海洋構造物、タン
ク、橋梁、ペンストック等の溶接構造物に使用される溶
接性および表層部靭性に優れた高張力鋼板およびその製
造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-strength steel sheet having excellent weldability and surface layer toughness used for welding structures such as marine structures, tanks, bridges, and penstocks, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、溶接構造物の大型化に伴い、使用
される鋼板は厚肉化や高強度化が要求されている。特
に、海洋構造物、タンク、橋梁、ペンストック等の溶接
構造物には、780MPa級或いは950MPa級の引
張強度を有する厚肉高張力鋼が使用されている。その一
方で、厚肉鋼板の強度を向上させると、必要板厚を減少
することができるので溶接工数の低減につながる。その
結果、施工期間の短縮等が可能になる。したがって溶接
工数の低減による施工期間の短縮化を円滑に進めるため
に、上記溶接構造物に使用される鋼板には、高強度化に
加え、溶接性のさらなる向上が要求されている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the increase in the size of a welded structure, a steel plate to be used is required to be thicker and have higher strength. In particular, for welded structures such as marine structures, tanks, bridges, and penstocks, thick high-strength steels having a tensile strength of 780 MPa class or 950 MPa class are used. On the other hand, if the strength of the thick steel plate is improved, the required plate thickness can be reduced, which leads to a reduction in the number of welding steps. As a result, the construction period can be shortened. Therefore, in order to smoothly shorten the construction period by reducing the number of welding steps, the steel sheet used for the welded structure is required to have not only high strength but also further improved weldability.

【0003】溶接性の向上には、炭素含有量を低減する
ことが効果的であり、近年の溶接構造物用の鋼板は炭素
含有量を0.10質量%以下に抑えられている。また、
このような炭素含有量を低減させることのみでは焼入れ
性の顕著な低下を招くため、Ni、Cr、Mo等の焼入
れ性を向上させる元素が多量添加されている。その結
果、焼きが入りやすくなり、板厚中心部においても安定
してマルテンサイト組織や下部ベイナイト組織とするこ
とができ、780MPa級或いは950MPa級のよう
な引張り強度を有するものとしている。しかし、Ni、
Cr、Moのような元素は高価であるので、これらの元
素の多量添加はコストの上昇を招く。
[0003] For improving the weldability, it is effective to reduce the carbon content. In recent years, the carbon content of steel sheets for welded structures has been suppressed to 0.10% by mass or less. Also,
Reducing the carbon content alone causes a significant decrease in hardenability, so that a large amount of elements such as Ni, Cr, and Mo that improve the hardenability are added. As a result, it becomes easy to be baked, and a martensite structure or a lower bainite structure can be stably formed even in the center portion of the plate thickness, and has a tensile strength such as 780 MPa class or 950 MPa class. However, Ni,
Since elements such as Cr and Mo are expensive, the addition of a large amount of these elements causes an increase in cost.

【0004】そこで、低コストタイプの合金設計を意図
して上記Ni、Cr、Moのような高価な元素を低減す
るとともに、Cu、V、Nbのような析出強化元素を添
加することにより強度を確保したり、或いは焼入れ性の
向上効果が顕著なB元素を添加することにより焼入れ性
を補完することがなされている。
Therefore, in order to design a low cost type alloy, expensive elements such as Ni, Cr and Mo are reduced, and the strength is increased by adding a precipitation strengthening element such as Cu, V and Nb. The hardenability is complemented by securing or adding a B element having a remarkable effect of improving the hardenability.

【0005】ところで、板厚が50mm以上のような厚
肉の高張力鋼板を製造する場合、焼入れの際に板厚中心
部の冷却速度が小さくなる。このため、所要の強度や靭
性を有するように板厚中心部の焼入れ性を確保する成分
設計が必要となる。しかしながら、板厚中心部の焼入れ
性確保を意図した成分設計にすると、当該鋼板の表面か
ら板厚1/4t部近傍の表層部では過度に焼入れされる
ため、靭性が劣化する。つまり、厚肉鋼板においては、
板厚方向に材質のばらつきが生じる。鋼板全体の破壊特
性は、最も脆化した部位によって決定されてしまうの
で、上記のように表層部の靭性が劣化した厚肉鋼板は、
板厚中心部が高靭性を有するものであってもこの表層部
の靭性の程度により鋼板全体としての破壊特性が決定さ
れてしまう。
When a high-strength steel sheet having a thickness of 50 mm or more is manufactured, the cooling rate at the center of the thickness during quenching decreases. For this reason, it is necessary to design a component that ensures the hardenability of the central part of the sheet thickness so as to have the required strength and toughness. However, when the component design is intended to ensure the hardenability of the central part of the sheet thickness, the surface layer of the steel sheet in the vicinity of the 1 / 4t thickness from the surface thereof is excessively hardened, so that the toughness is deteriorated. In other words, for thick steel plates,
Material variations occur in the thickness direction. Since the fracture properties of the entire steel sheet are determined by the most embrittled part, the thick steel sheet whose surface layer has deteriorated toughness as described above is
Even if the central part of the sheet thickness has high toughness, the degree of toughness of the surface layer part determines the fracture characteristics of the steel sheet as a whole.

【0006】従来、引張強度780MPa級以上の厚肉
高張力鋼板は、板厚中心部の焼入れ性を確保できる化学
成分組成とし、表層部の靭性を劣化させないように種々
の加工熱処理によって製造することが提案・実施されて
きた。
Conventionally, a high-strength high-strength steel sheet having a tensile strength of 780 MPa or higher has a chemical composition that can secure hardenability at the center of the sheet thickness, and is manufactured by various working heat treatments so as not to deteriorate the toughness of the surface layer. Has been proposed and implemented.

【0007】具体的には、特開平9−041077号公
報は、表層部の靭性向上に特化し、所要の焼入れ組織を
表層部において確保するために、再加熱焼入れを制御し
て行なうことが開示されている。また、特開平10−9
6042号公報は、組成により規定される高密度の転位
が安定的に残存する温度を、組成によって決まるオース
テナイト化温度以上となるような成分組成とし、Ac1
点〜Ac3点の温度域を特定の臨界加熱速度以上で加熱
した後、冷却し、その後Ac1点以下で焼戻しを行なう
ことにより、表層部においても良好な靭性を有する厚肉
鋼板が得られることを開示している。
[0007] Specifically, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-041077 discloses that the reheating and quenching are performed by controlling the reheating and quenching in order to secure a required quenched structure in the surface layer, specializing in improving the toughness of the surface layer. Have been. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-9
Japanese Patent No. 6042 discloses a composition in which the temperature at which high-density dislocations defined by the composition stably remain is equal to or higher than the austenitizing temperature determined by the composition.
After heating the temperature range from the point to the Ac3 point at a specific critical heating rate or more, cooling, and then performing tempering at the Ac1 point or less, it is possible to obtain a thick steel plate having good toughness even in the surface layer. Has been disclosed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
9−041077号公報においては、圧延後の冷却を中
断し、外部熱源又は鋼板内部の熱による復熱工程を経る
ため、製造工程が錯綜し、製造効率の著しい低下を招く
おそれがある。また、特開平10−96042号公報で
は、再加熱処理が必要なためエネルギーコストの増加を
招くとともに、母材強度を確保する上でB元素の添加が
必須であるため、溶接熱影響部が硬化し、靭性の劣化が
顕著なものとなるおそれがある。
However, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-041077, the cooling process after rolling is interrupted, and a reheating process is performed by an external heat source or heat inside the steel sheet. There is a possibility that the production efficiency may be significantly reduced. Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-96042, a reheating treatment is required, which leads to an increase in energy cost, and addition of B element is indispensable for securing base material strength. However, the toughness may be significantly deteriorated.

【0009】本発明の目的は、780MPa級以上の引
張強度を有する厚肉の高張力鋼板であって、溶接性に優
れ、かつ表層部靭性に優れた高張力鋼板を提供すること
にある。
An object of the present invention is to provide a thick high-strength steel sheet having a tensile strength of 780 MPa class or higher, which is excellent in weldability and excellent in surface layer toughness.

【0010】本発明の別の目的は、上記したような高張
力鋼板を高い製造効率、低コストで製造する製造方法を
提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a manufacturing method for manufacturing the above-described high-strength steel sheet at high manufacturing efficiency and at low cost.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、既にベイ
ナイトを含みマルテンサイトを主体とした低炭素高張力
鋼板について鋭意研究した結果、いわゆるオースフォー
ミングにより異方性が少なく、かつ強度靭性に優れた7
80MPa級以上の高張力鋼板を製造することができる
という知見を得ている。また、本発明者らは、オースフ
ォーミングによる強靭化効果についてさらに検討を重ね
た結果、特定の化学成分と特定の製造条件とを組み合わ
せることにより鋼板の表層部において著しく高靭性化が
達成されるという知見を得た。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies on low-carbon high-strength steel sheets mainly containing martensite and containing bainite, and as a result, have low anisotropy by so-called ausforming and have high strength toughness. Excellent 7
It has been found that high-strength steel sheets of 80 MPa class or higher can be manufactured. In addition, the present inventors have further studied the toughening effect by ausforming, and found that by combining a specific chemical component and specific manufacturing conditions, markedly high toughness is achieved in the surface layer portion of the steel sheet. Obtained knowledge.

【0012】本発明は、低炭素高張力鋼板に関する上述
の知見に基づいて完成されたものである。
The present invention has been completed on the basis of the above-mentioned knowledge on a low-carbon high-tensile steel sheet.

【0013】本発明によれば、質量%で、C:0.05
〜0.15%、Si:0.05〜0.30%、Mn:
0.5〜2.0%、Ni:0.5〜3.5%、Cr:
0.1〜1.0%、Mo:0.1〜1.0%を含有し、
B:0.0004質量%以下に制限し、かつ以下の式か
ら得られる成分パラメータHの値が4以上であり、残部
が実質的に鉄および不可避的不純物からなる溶接性およ
び表層部靭性に優れた高張力鋼板が提供される。 H=(%C)×{1+0.5(%Si)}×{1+3
(%Mn)}×{1+0.5(%Ni)}×{1+2
(%Cr)}×{1+3(%Mo)}×{1+0.3
(%Cu)}×{1+1.5(%V)} 前記高張力鋼板は、さらに、質量%で、Cu:0.1〜
1.0%、V:0.01〜0.1%、Nb:0.005
〜0.050%から選ばれる少なくとも1種を含有して
もよい。
According to the present invention, in mass%, C: 0.05
0.15%, Si: 0.05 to 0.30%, Mn:
0.5 to 2.0%, Ni: 0.5 to 3.5%, Cr:
0.1-1.0%, Mo: 0.1-1.0%,
B: The content is limited to 0.0004% by mass or less, and the value of the component parameter H obtained from the following formula is 4 or more, and the balance is substantially excellent in weldability and surface layer toughness consisting of iron and unavoidable impurities. A high strength steel sheet is provided. H = (% C) × {1 + 0.5 (% Si)} × {1 + 3
(% Mn)} × {1 + 0.5 (% Ni)} × {1 + 2
(% Cr)} × {1 + 3 (% Mo)} × {1 + 0.3
(% Cu)} × {1 + 1.5 (% V)} The high-tensile steel sheet further contains Cu: 0.1 to
1.0%, V: 0.01 to 0.1%, Nb: 0.005
You may contain at least 1 sort chosen from -0.050%.

【0014】さらに、前記高張力鋼板は、下部ベイナイ
ト分率が15体積%以下のマルテンサイト主体組織であ
ることを特徴としている。
Further, the high-tensile steel sheet is characterized by having a martensite-based structure having a lower bainite fraction of 15% by volume or less.

【0015】本発明に係る溶接性および表層部靭性に優
れた高張力鋼板の製造方法は、質量%で、C:0.05
〜0.15%、Si:0.05〜0.30%、Mn:
0.5〜2.0%、Ni:0.5〜3.5%、Cr:
0.1〜1.0%、Mo:0.1〜1.0%を含有し、
B:0.0004以下に制限し、かつ以下の式から得ら
れる成分パラメータHの値が4以上であり、残部が実質
的に鉄および不可避的不純物からなる鋼材を調製する工
程と、前記鋼材を1050〜1250℃の温度域に加熱
する工程と、前記鋼材を800℃〜歪回復温度の温度域
で圧下率が30%以下の圧延を行なう熱間圧延工程と、
前記熱間圧延工程の後、2℃/分以上の冷却速度で50
0℃以下の温度域に急冷する冷却工程と、を具備したこ
とを特徴とするものである。 H=(%C)×{1+0.5(%Si)}×{1+3
(%Mn)}×{1+0.5(%Ni)}×{1+2
(%Cr)}×{1+3(%Mo)}×{1+0.3
(%Cu)}×{1+1.5(%V)} さらに、前記鋼材は、質量%で、Cu:0.1〜1.0
%、V:0.01〜0.1%、Nb:0.005〜0.
050%から選ばれる少なくとも1種を含有してもよ
い。
The method for producing a high-strength steel sheet having excellent weldability and surface layer toughness according to the present invention is as follows.
0.15%, Si: 0.05 to 0.30%, Mn:
0.5 to 2.0%, Ni: 0.5 to 3.5%, Cr:
0.1-1.0%, Mo: 0.1-1.0%,
B: a step of preparing a steel material which is limited to 0.0004 or less, the value of a component parameter H obtained from the following formula is 4 or more, and the balance is substantially composed of iron and unavoidable impurities; A step of heating to a temperature range of 1,050 to 1,250 ° C., and a hot rolling step of rolling the steel material at a rolling reduction of 30% or less in a temperature range of 800 ° C. to a strain recovery temperature,
After the hot rolling step, a cooling rate of 2 ° C./min or more
And a cooling step of rapidly cooling to a temperature range of 0 ° C. or lower. H = (% C) × {1 + 0.5 (% Si)} × {1 + 3
(% Mn)} × {1 + 0.5 (% Ni)} × {1 + 2
(% Cr)} × {1 + 3 (% Mo)} × {1 + 0.3
(% Cu)} × {1 + 1.5 (% V)} Further, the steel material is represented by mass% and Cu: 0.1 to 1.0.
%, V: 0.01-0.1%, Nb: 0.005-0.
At least one selected from 050% may be contained.

【0016】前記熱間圧延工程では、凹凸面を有する圧
延ロールを用いることが好ましい。
In the hot rolling step, it is preferable to use a rolling roll having an uneven surface.

【0017】さらに、前記冷却工程の後、Ac1変態点
以下の温度域で焼き戻しを行なう工程を備えてもよい。
Further, after the cooling step, a step of performing tempering in a temperature range equal to or lower than the Ac1 transformation point may be provided.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0019】本発明に係る高張力鋼板は、鋼の基本成分
としてC、Si、Mn、Ni、Cr、Moの各元素を含
有する。また、上記成分に加え、Cu、V、Nbのうち
1種または2種以上を含有してもよい。これら成分元素
は、下記の式から得られるHの値が4以上であることを
満たすように含有される。 H=(%C)×{1+0.5(%Si)}×{1+3
(%Mn)}×{1+0.5(%Ni)}×{1+2
(%Cr)}×{1+3(%Mo)}×{1+0.3
(%Cu)}×{1+1.5(%V)} 以下に上記各成分の働きおよび成分範囲の限定理由を述
べる。なお、以下の各成分範囲における「%」は「質量
%」を意味する。
The high-strength steel sheet according to the present invention contains C, Si, Mn, Ni, Cr and Mo as basic components of the steel. Further, in addition to the above components, one or more of Cu, V and Nb may be contained. These component elements are contained so as to satisfy that the value of H obtained from the following formula is 4 or more. H = (% C) × {1 + 0.5 (% Si)} × {1 + 3
(% Mn)} × {1 + 0.5 (% Ni)} × {1 + 2
(% Cr)} × {1 + 3 (% Mo)} × {1 + 0.3
(% Cu)} × {1 + 1.5 (% V)} The function of each of the above components and the reason for limiting the component range will be described below. In addition, “%” in the following component ranges means “% by mass”.

【0020】(1)C:0.05〜0.15% Cは、鋼板として必要な強度を確保する働きを有し、そ
の含有量は0.05%以上必要であるが、0.15%を
超えると、溶接性の低下および溶接割れ感受性の増大を
招くおそれがある。
(1) C: 0.05 to 0.15% C has a function to secure necessary strength as a steel sheet, and its content is required to be 0.05% or more. If it exceeds, the weldability may be reduced and the weld cracking sensitivity may be increased.

【0021】(2)Si:0.05〜0.30% Siは、脱酸作用および固溶強化作用を有する。Si含
有量を0.05%未満にすると、これらの作用が十分に
発揮できないおそれがある。0.30%を超えるSi含
有量にすると、溶接熱影響部の靭性に対して悪影響を及
ぼすおそれがあり、また加工性が劣化するおそれもあ
る。
(2) Si: 0.05 to 0.30% Si has a deoxidizing action and a solid solution strengthening action. If the Si content is less than 0.05%, these functions may not be sufficiently exerted. If the Si content is more than 0.30%, the toughness of the heat affected zone may be adversely affected, and the workability may be deteriorated.

【0022】(3)Mn:0.5〜2.0% Mnは、母材の焼入れ性を確保する働きを有し、その含
有量は0.5%以上必要であるが、2.0%を超える含
有量にすると、溶接硬化性を著しく増大させるおそれが
ある。
(3) Mn: 0.5 to 2.0% Mn has a function of ensuring the hardenability of the base material, and its content is required to be 0.5% or more. If the content exceeds the range, the weld hardening property may be significantly increased.

【0023】(4)Ni:0.5〜3.5% Niは、溶接性を阻害することなく鋼板の強度および靭
性を向上させる働きを有し、その含有量は0.5%以上
必要であるが、3.5%を超えると、溶接割れ感受性を
増大させるおそれがあり、またコスト上昇を招くおそれ
もある。
(4) Ni: 0.5 to 3.5% Ni has a function of improving the strength and toughness of the steel sheet without impairing the weldability, and its content is required to be 0.5% or more. However, if it exceeds 3.5%, there is a possibility that the susceptibility to weld cracking may be increased, and a cost may be increased.

【0024】(5)Cr:0.1〜1.0% Crは、耐食性を向上させ、焼入れ性の向上および析出
硬化により母材強度の向上の働きを有し、その含有量は
0.1%以上必要であるが、1.0%を超える含有量に
すると、溶接熱影響部の靭性を劣化させ、硬化させるお
それがある。
(5) Cr: 0.1 to 1.0% Cr has the function of improving corrosion resistance, improving hardenability and improving base metal strength by precipitation hardening, and its content is 0.1%. % Or more, but if the content exceeds 1.0%, the toughness of the weld heat affected zone may be deteriorated and hardened.

【0025】(6)Mo:0.1〜1.0% Moは、焼入れ性を向上させる働きおよび析出硬化によ
る母材強度を向上させる働きを有し、その含有量は0.
1%以上必要であるが、1.0%を超える含有量にする
と、溶接熱影響部の靭性を劣化させるおそれがある。
(6) Mo: 0.1 to 1.0% Mo has a function of improving hardenability and a function of improving base material strength by precipitation hardening.
1% or more is necessary, but if the content exceeds 1.0%, the toughness of the weld heat affected zone may be deteriorated.

【0026】(7)Cu:0.1〜1.0% Cuは、固溶強化および析出強化による母材強度を高め
る働きを有する。Cuを含有させる場合、0.1%未満
の含有量ではその働きを十分になさない可能性があり、
1.0%を超える含有量にすると、溶接割れ感受性を増
大させるおそれがある。
(7) Cu: 0.1 to 1.0% Cu has a function of increasing the strength of the base material by solid solution strengthening and precipitation strengthening. When Cu is contained, if its content is less than 0.1%, its function may not be sufficiently performed,
If the content exceeds 1.0%, there is a possibility that the susceptibility to weld cracking may be increased.

【0027】(8)V:0.01〜0.10% Vは、固溶強化および析出強化による母材強度を高める
働きを有する。Vを含有させる場合、0.01%以上含
有させるとその働きを有効になすことができるが、0.
10%を超える含有量にすると、溶接熱影響部を脆化さ
せるおそれがある。
(8) V: 0.01 to 0.10% V has the function of increasing the strength of the base material by solid solution strengthening and precipitation strengthening. When V is contained, its function can be effectively achieved when it is contained at 0.01% or more.
If the content exceeds 10%, the weld heat affected zone may be embrittled.

【0028】(9)Nb:0.005〜0.050% Nbは、圧延時にNb(C,N)として析出し、この析
出物のピンニング効果により再結晶粒の粗大化を防止す
る働きおよび析出強化による母材強度を高める働きを有
する。Nbを含有させる場合、0.005%以上含有さ
せると、これらの働きを有効になすことができる。0.
050%を超える含有量にすると、溶接熱影響部の焼入
れ性を増大させ、溶接割れ感受性を高めるおそれがあ
る。
(9) Nb: 0.005 to 0.050% Nb precipitates as Nb (C, N) during rolling, and works to prevent coarsening of recrystallized grains due to the pinning effect of this precipitate. It has the function of increasing the strength of the base material by reinforcement. When Nb is contained, if it is contained at 0.005% or more, these functions can be effectively performed. 0.
If the content is more than 050%, the hardenability of the heat affected zone is increased, and the susceptibility to weld cracking may be increased.

【0029】(10)その他の元素 B:0.0004%以下 本発明に係る高張力鋼板は、上述した(1)〜(9)の
成分以外にB元素を含有することを許容するが、その含
有量は0.0004質量%以下に制限される。これは、
0.0004質量%を超える含有量にすると、溶接熱影
響部の粗粒領域における硬さを著しく上昇させ、溶接割
れ感受性の増大を招くからである。
(10) Other elements B: 0.0004% or less The high-strength steel sheet according to the present invention is allowed to contain the element B in addition to the components (1) to (9) described above. The content is limited to 0.0004% by mass or less. this is,
If the content exceeds 0.0004% by mass, the hardness of the weld heat-affected zone in the coarse-grained region is significantly increased, and the susceptibility to weld cracking is increased.

【0030】(11)成分パラメータH≧4 上記成分パラメータHは、冷却後の鋼板の組織を表現す
るパラメータである。Hの値を4以上に規定することに
より、下部ベイナイト分率が15体積%以下のマルテン
サイト主体組織にすることが可能になる。このような組
織を有する鋼板は、板厚中心部のみならず表層部の靭性
が向上したものとなる。
(11) Component parameter H ≧ 4 The above component parameter H is a parameter expressing the structure of the steel sheet after cooling. By defining the value of H to be 4 or more, it becomes possible to obtain a martensite-based structure having a lower bainite fraction of 15% by volume or less. A steel sheet having such a structure has improved toughness not only in the center part of the sheet thickness but also in the surface layer part.

【0031】以上説明したように各成分の含有量を、上
記成分範囲の規定と上記成分パラメータHの規定とを満
たすようにすることにより、優れた溶接性および表層部
靭性を有する引張強度780MPa級以上の厚肉の高張
力鋼板を提供することが可能になる。
As described above, by adjusting the content of each component so as to satisfy the above-mentioned component range and the component parameter H, a tensile strength of 780 MPa class having excellent weldability and surface layer toughness is obtained. It is possible to provide a high-strength steel sheet having the above thickness.

【0032】次に、本発明に係る高張力鋼の製造方法に
ついて説明する。
Next, a method of manufacturing a high-tensile steel according to the present invention will be described.

【0033】本発明に係る高張力鋼板の製造方法は、ま
ず、C、Si、Mn、Ni、Cr、Moの各成分を上記
(1)〜(6)に示す成分範囲と上記成分パラメータH
≧4とを満たすように含有し、残部が実質的に鉄および
不可避的不純物からなる鋼材を調製する。
In the method of manufacturing a high-tensile steel sheet according to the present invention, first, the respective components of C, Si, Mn, Ni, Cr and Mo are converted into the component ranges shown in the above (1) to (6) and the component parameter H
A steel material is prepared so as to satisfy ≧ 4 and the balance substantially consists of iron and unavoidable impurities.

【0034】この鋼の調製工程において、上記(1)〜
(6)に示す各成分に加え、(7)〜(9)に挙げたC
u、V、Nbのうち1種または2種以上をさらに含有さ
せてもよい。この場合、各成分は、上記(1)〜(9)
に示す成分範囲と上記成分パラメータH≧4とを満たす
ように含有される。
In the steel preparation process, the above (1) to
In addition to the components shown in (6), the C listed in (7) to (9)
One or more of u, V, and Nb may be further contained. In this case, each component is as described in (1) to (9) above.
And the above component parameter H ≧ 4.

【0035】前記鋼材の調製工程において、B添加量は
上記(10)に示すように0.0004質量%以下に制
限する。
In the steel material preparation step, the amount of B added is limited to 0.0004% by mass or less as shown in the above (10).

【0036】次に、調製した鋼材を1050〜1250
℃の温度域に加熱する。1050℃以上に加熱すること
により組織を完全にオーステナイト化させることができ
る。また、後述する圧延工程の効率を高めることができ
る。一方、1250℃を超える温度域に加熱すると、オ
ーステナイト粒が粗大化し、後述する圧延による微細化
が十分になされないおそれがある。また、Nb元素を添
加して調製された鋼材の場合、これを1250℃を超え
る温度域に加熱すると、Nbはほぼすべて固溶し、Nb
(C,N)として析出させることが困難になる。このた
め、このNb析出物によるピンニング効果を発現させる
ことが困難になる。
Next, the prepared steel material was mixed with 1050 to 1250
Heat to the temperature range of ° C. By heating to 1050 ° C. or more, the structure can be completely austenitized. In addition, the efficiency of a rolling step described later can be increased. On the other hand, when heated to a temperature range exceeding 1250 ° C., austenite grains are coarsened, and there is a possibility that the fineness by rolling described later is not sufficiently achieved. Further, in the case of a steel material prepared by adding an Nb element, if this is heated to a temperature range exceeding 1250 ° C., almost all of Nb will form a solid solution,
It becomes difficult to precipitate as (C, N). For this reason, it is difficult to exhibit the pinning effect of the Nb precipitate.

【0037】次に、上記1050〜1250℃の温度域
に加熱された鋼材を800℃〜歪回復温度の温度域で圧
下率が30%以下の熱間圧延を行なう。
Next, the steel material heated to the temperature range of 1050 to 1250 ° C. is subjected to hot rolling at a rolling reduction of 30% or less in a temperature range of 800 ° C. to a strain recovery temperature.

【0038】上記歪回復温度は、鋼組成等種々の条件に
よって変化するが、上述の特定化した組成の鋼において
は、たいてい890〜940℃の範囲内にある。
The above-mentioned strain recovery temperature varies depending on various conditions such as the composition of the steel. However, in the steel having the above-mentioned specified composition, it is usually in the range of 890 to 940 ° C.

【0039】圧延時の温度を800℃未満にすると、後
述する冷却工程において焼入れ性が低下するおそれがあ
る。歪回復温度を超える温度にすると、圧延により付与
された歪みが回復しやすくなり、強靭化を図ることが困
難になる。
If the temperature at the time of rolling is lower than 800 ° C., the hardenability may decrease in the cooling step described later. When the temperature is higher than the strain recovery temperature, the strain applied by rolling becomes easy to recover, and it becomes difficult to achieve toughness.

【0040】図1は、横軸に引張強度TS(MPa)を
とり、縦軸に遷移温度vTrs(℃)をとって、圧延時
の温度が鋼板の強靭化効果に及ぼす影響について調べた
結果を示す図である。ここで用いた鋼板の組成を下記表
1に示す。
FIG. 1 shows the results of examining the effect of the temperature during rolling on the toughening effect of the steel sheet by taking the tensile strength TS (MPa) on the horizontal axis and the transition temperature vTrs (° C.) on the vertical axis. FIG. The composition of the steel sheet used here is shown in Table 1 below.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】図1において、白丸は圧下率30%の圧延
時の温度として、上記表1に示す組成の鋼の歪回復温度
を超える温度域である900℃超950℃以下で圧延し
た結果を表わし、黒丸は圧下率30%の圧延時の温度と
して歪回復温度以下である850℃以上900℃以下の
温度域で圧延した結果を表わす。なお、圧延後の組織は
いずれもマルテンサイトである。
In FIG. 1, open circles represent the results of rolling at a temperature of over 900 ° C. and at most 950 ° C., which is a temperature range exceeding the strain recovery temperature of a steel having the composition shown in Table 1 as a rolling temperature at a rolling reduction of 30%. And black circles represent the result of rolling in a temperature range of 850 ° C. or more and 900 ° C. or less, which is the strain recovery temperature or lower and the temperature at the time of rolling at a rolling reduction of 30%. The structures after rolling are all martensite.

【0043】図1から明らかなように、白丸は図中の左
上の領域に群をなして分布しているのに対し、黒丸は図
中の右下の領域に群をなして分布していることがわか
る。これから、歪回復温度以下で30%の圧下が付与さ
れた鋼材は、歪回復温度以下で圧下が付与されなかった
鋼材に比べて大幅に強靭化されることがわかる。
As is apparent from FIG. 1, white circles are distributed in groups in the upper left area in the figure, while black circles are distributed in groups in the lower right area in the figure. You can see that. This indicates that a steel material to which a reduction of 30% is applied at a temperature equal to or lower than the strain recovery temperature is significantly toughened compared to a steel material to which no reduction is applied at a temperature equal to or lower than the strain recovery temperature.

【0044】一方、上述した特定の温度域での圧延にお
いて、30%を超える圧下率にすると、鋼板内部の材質
に異方性が生じたり、焼入れ性が低下して後述する下部
ベイナイト分率が15体積%以下のマルテンサイト主体
組織にできない場合がある。
On the other hand, in the above-mentioned rolling at a specific temperature range, when the rolling reduction is more than 30%, the material inside the steel sheet becomes anisotropic or hardenability is reduced, and the lower bainite fraction described later is reduced. In some cases, a martensite-based structure of 15% by volume or less cannot be formed.

【0045】上記圧延工程においては、凹凸面を有する
圧延ロールを用いることが好ましい。このような圧延ロ
ールを用いることによって、鋼板の表層部の靭性をより
高めることができる。
In the above-mentioned rolling step, it is preferable to use a rolling roll having an uneven surface. By using such a roll, the toughness of the surface layer portion of the steel sheet can be further increased.

【0046】図3は、横軸に引張強度TS(MPa)を
とり、縦軸に遷移温度vTrs(℃)をとって、圧延ロ
ールが鋼板の強靭化効果に及ぼす影響について調べた結
果を示す図である。ここでの鋼板(板厚50mm)は、
前述の図1で説明したのと同様な組成の鋼材を歪回復温
度以下の温度域である850〜900℃で圧下率30%
以下の圧延を行なったものである。図中の白丸は通常の
ロールを用いた場合の結果であり、黒丸は凹凸面を有す
るロールを用いた場合の結果である。この図から板厚中
心部の強度および靭性は、通常ロールおよび凹凸ロール
のいずれを用いた場合であってもほとんど変わりがな
い。一方、鋼板の表層部における強度および靭性は、凹
凸面を有するロールを用いた場合の方が通常ロールを用
いた場合に比べてそれぞれ向上しており、特に靭性が大
幅に向上することが判明した。
FIG. 3 is a graph showing the results of examining the effect of the rolling roll on the toughening effect of the steel sheet, with the horizontal axis representing the tensile strength TS (MPa) and the vertical axis representing the transition temperature vTrs (° C.). It is. The steel plate here (plate thickness 50 mm)
A steel material having a composition similar to that described with reference to FIG.
The following rolling was performed. The white circles in the figure are the results when a normal roll is used, and the black circles are the results when a roll having an uneven surface is used. From this figure, the strength and toughness at the center of the sheet thickness are almost the same regardless of whether a normal roll or an uneven roll is used. On the other hand, the strength and toughness in the surface layer portion of the steel sheet are improved respectively when the roll having the uneven surface is used as compared with the case where the normal roll is used, and it has been found that the toughness is particularly greatly improved. .

【0047】このような凹凸面を持つ圧延ロールにより
鋼板表層部の靭性が顕著に向上するのは、次に説明する
ことによるものと考えられる。すなわち、凹凸面を持つ
圧延ロールを用いた圧延により、鋼板表層部は加工歪の
大きな部位と小さな部位とが交互に存在した状態とな
る。つまり、ロールの凸部による大きな圧延歪とロール
の凹部による小さな圧延歪とがそれぞれ交互に付与され
た状態となるため、鋼板表層部におけるマルテンサイト
ラスの湾曲化が促進される結果、表層部靭性が大幅に向
上するものと考えられる。
It is considered that the reason why the toughness of the surface layer of the steel sheet is remarkably improved by the rolling roll having such an uneven surface is as follows. That is, by the rolling using the rolling roll having the uneven surface, the surface layer portion of the steel sheet is in a state in which portions having large processing strain and portions having small processing strain are alternately present. In other words, since a large rolling strain due to the convex portion of the roll and a small rolling strain due to the concave portion of the roll are applied alternately, the bending of the martensite lath in the surface layer portion of the steel sheet is promoted, and the surface layer portion toughness is reduced. It is thought that it greatly improves.

【0048】凹凸面を有する圧延ロールにおいて、凸〜
凸又は凹〜凹のピッチが5mm以下、凸部の高さが1m
m以下とされた連続波形状であることが好ましい。な
お、圧延ロールの凹凸面が上述した形態の場合であって
も、圧延パス数や圧延方向を種々変化させると、それに
応じて鋼板表層部の高靭性化の効果が増減する可能性が
あるので注意を要する、上記熱間圧延工程の後、圧延鋼
板を直ちに2℃/秒以上の冷却速度で500℃以下の温
度域に強制的に急冷する。圧延後の強制冷却は、マルテ
ンサイト変態を完了させるために必要である。上記した
ような冷却操作により最終的な鋼板組織として下部ベイ
ナイト分率が15体積%以下のマルテンサイト主体組織
にすることができる。
In the case of a rolling roll having an uneven surface,
The pitch of the convex or concave to concave is 5 mm or less, and the height of the convex portion is 1 m
It is preferably a continuous wave shape of m or less. In addition, even if the uneven surface of the rolling roll is in the above-described form, if the number of rolling passes and the rolling direction are variously changed, the effect of increasing the toughness of the surface layer portion of the steel sheet may increase or decrease accordingly. It should be noted that after the hot rolling step, the rolled steel sheet is immediately quenched immediately at a cooling rate of 2 ° C./sec or more to a temperature range of 500 ° C. or less. Forced cooling after rolling is necessary to complete the martensitic transformation. By the cooling operation as described above, a martensite-based structure having a lower bainite fraction of 15% by volume or less can be obtained as a final steel sheet structure.

【0049】図2は、横軸に圧延後の冷却速度(℃/
秒)をとり、縦軸に成分パラメータHをとって、マルテ
ンサイト組織中に占める下部オーステナイトの組織分率
が強靭化効果に及ぼす影響について調べた結果を示す図
である。図3において、A1線より左下側の領域はマル
テンサイトと下部ベイナイトとの混合組織であって下部
ベイナイト分率が15体積%を超える領域、A1線とA
2線との間の帯状領域はマルテンサイトと下部ベイナイ
トとの混合組織であって下部ベイナイト分率が15%体
積以下の領域、A2線より右上の領域は実質的にマルテ
ンサイト単相組織の領域である。図中の白丸は強靭化を
奏効した鋼板、黒丸は強靭化を奏効しなかった鋼板を表
わす。図3から明らかなように、白丸はいずれもA1線
より右上の領域に分布している。これから下部ベイナイ
ト分率が15体積%以下のマルテンサイト主体組織やマ
ルテンサイト単相組織である鋼板は強靭化効果が顕著な
ものであることが判明した。
FIG. 2 shows the cooling rate after rolling (° C. /
FIG. 5 is a graph showing the results of examining the effect of the structure fraction of lower austenite in the martensite structure on the toughening effect, taking the component parameter H on the vertical axis. In FIG. 3, a region on the lower left side from the line A1 is a mixed structure of martensite and lower bainite, and a region in which the lower bainite fraction exceeds 15% by volume.
The band-like region between the two lines is a mixed structure of martensite and lower bainite, and the region where the lower bainite fraction is 15% or less by volume, and the region above and above the A2 line is a region of a substantially martensite single phase structure. It is. In the figure, open circles indicate steel sheets that have been successfully toughened, and black circles indicate steel sheets that have not been successfully toughened. As is clear from FIG. 3, all white circles are distributed in the upper right area from the A1 line. From this, it was found that a steel sheet having a martensite-based structure or a martensite single-phase structure having a lower bainite fraction of 15% by volume or less has a remarkable toughening effect.

【0050】上記冷却操作工程の後、Ac1変態点以下
の温度で焼戻しする時効処理を行なってもよい。この焼
戻しは、主に母材の強度と靭性とのバランスを調整する
必要がある場合に行なう。なお、この際、必要以上の加
熱保持は、析出物の凝集や粗大化を促し、靭性の劣化を
招くので、注意が必要である。
After the cooling operation step, an aging treatment for tempering at a temperature lower than the Ac1 transformation point may be performed. This tempering is performed mainly when it is necessary to adjust the balance between the strength and the toughness of the base material. At this time, care must be taken because excessive heating and holding promotes agglomeration and coarsening of precipitates, which leads to deterioration of toughness.

【0051】以上説明したように、特定の成分組成と特
定の製造条件とを組み合わせた本発明の製造方法によれ
ば、製造効率を低下させることなく、かつ製造コストを
上昇させずに溶接性および表層部靭性に優れた厚肉の高
張力鋼板を製造することができる。
As described above, according to the production method of the present invention in which a specific component composition and a specific production condition are combined, the weldability and the production cost can be reduced without lowering the production efficiency and increasing the production cost. A thick high-strength steel sheet having excellent surface layer toughness can be manufactured.

【0052】[0052]

【実施例】以下、本発明の実施例を記載する。Examples of the present invention will be described below.

【0053】まず、下記表2に示すNo.1〜19の組
成の鋼材をそれぞれ調製した。表2中の各成分値はすべ
て取鍋分析による値である。
First, No. 2 shown in Table 2 below was used. Steel materials having compositions of 1 to 19 were prepared respectively. All the component values in Table 2 are values obtained by ladle analysis.

【0054】[0054]

【表2】 [Table 2]

【0055】これらNo.1〜19の組成の鋼材を用
い、下記表3に示すように、製造条件を種々変えて厚鋼
板(板厚50〜100mm)の製造を行なった。なお、
表3の各鋼板の組成はそれぞれ、上記表2における同一
の符号の鋼材組成に対応する。また、表3において、N
o.1−1,1−2の各鋼板はともに表2におけるN
o.1に示す組成であり、以下同様に、No.6−1,
6−2の鋼板はともに表2におけるNo.6に示す組
成、No.8−1,8−2の各鋼板はともに表2におけ
るNo.8に示す組成である。
These Nos. As shown in Table 3 below, thick steel plates (thickness of 50 to 100 mm) were manufactured by using steel materials having compositions of 1 to 19 and changing manufacturing conditions variously. In addition,
The composition of each steel plate in Table 3 corresponds to the steel material composition with the same reference in Table 2 above. In Table 3, N
o. Each of the steel plates 1-1 and 1-2 is N in Table 2
o. No. 1 in the same manner. 6-1
The steel sheets No. 6-2 were both No. 2 in Table 2. The composition shown in FIG. Each of the steel sheets 8-1 and 8-2 was No. 2 in Table 2. The composition shown in FIG.

【0056】得られた各鋼板の組織は、成分パラメータ
Hの値が4未満であるNo.19以外はいずれも下部ベ
イナイト分率が15体積%以下のマルテンサイト主体組
織であった。
The structure of each of the obtained steel sheets has the composition parameter No. H of less than 4, Except for 19, each was a martensite-based structure having a lower bainite fraction of 15% by volume or less.

【0057】製造された各鋼板の板厚中心部(板厚1/
2t部)と表層部(表層部分を含む)とから試験片をそ
れぞれ採取し、次に述べる試験を行なった。板厚中心部
については引張試験および衝撃試験を行なって引張強度
TS(MPa)および遷移温度vTrs(℃)を、表層
部については衝撃試験を行なって遷移温度vTrs
(℃)を調べた。また、各鋼板の溶接性を評価するため
に斜めy形溶接割れ試験を行ない、y割れ防止予熱温度
ystop(℃)を調べた。これら各試験はJISに準
拠して行なった。なお、表層部においては音響異方性試
験も行ない、音速比(L/C)を調べた。
The center of the thickness of each of the manufactured steel sheets (thickness 1 /
A test piece was sampled from each of the 2t portion) and the surface layer portion (including the surface layer portion), and the following test was performed. The tensile strength TS (MPa) and the transition temperature vTrs (° C.) are obtained by performing a tensile test and an impact test on the central part of the sheet thickness, and the transition temperature vTrs is obtained by performing an impact test on the surface layer part.
(° C.). In addition, in order to evaluate the weldability of each steel sheet, an oblique y-shaped weld crack test was performed, and the y crack prevention preheating temperature ystop (° C.) was examined. Each of these tests was performed in accordance with JIS. In addition, an acoustic anisotropy test was also performed on the surface layer, and the sound velocity ratio (L / C) was examined.

【0058】製造された鋼板の目標性能として、引張強
度TS≧780MPa、遷移温度vTrs≦−60℃、
y割れ防止予熱温度≦75℃、音速比≦1.02の各設
定条件を全て満たすこととした。
The target performance of the manufactured steel sheet is as follows: tensile strength TS ≧ 780 MPa, transition temperature vTrs ≦ −60 ° C.
All of the setting conditions of the y-break prevention preheating temperature ≦ 75 ° C. and the sound speed ratio ≦ 1.02 were satisfied.

【0059】以上調べた結果を下記表3に示す。なお、
表3には各鋼板の板厚中心部について降伏点YS(MP
a)を調べた結果も併記した。
The results of the above examination are shown in Table 3 below. In addition,
Table 3 shows the yield point YS (MP
The results of a) are also shown.

【0060】[0060]

【表3】 [Table 3]

【0061】上記表3において、圧下率50%と上述の
圧下率の規定を逸脱したNo.1−2の鋼板は、板厚中
心部における引張強度および遷移温度が上記設定条件を
満たすものの、その表層部では遷移温度が−56℃と上
記設定条件を満たさず、高い値であることから靭性が低
下しており、音速比も上記設定条件を満たさず、1.0
3と高い値である。圧延前の加熱温度が1280℃と上
述の規定を逸脱したNo.8−2の鋼板は、表層部およ
び板厚中心部の遷移温度がそれぞれ−58℃、−45℃
と上記設定条件を満たさず、高い値であるため鋼板全体
の靭性が低いものである。
In Table 3 above, the rolling reduction rate of 50% and the No. 3 which deviated from the above-mentioned reduction rate were specified. Although the steel sheet of 1-2 has the tensile strength and transition temperature at the center of the thickness satisfying the above-mentioned set conditions, the transition temperature at the surface layer thereof is −56 ° C., which does not satisfy the above-mentioned set conditions, and is a high value. And the sound speed ratio does not satisfy the above set conditions, and
This is a high value of 3. The heating temperature before rolling was 1280 ° C., which deviated from the above-mentioned specification. The steel sheet of No. 8-2 has a transition temperature of −58 ° C. and −45 ° C. at the surface layer portion and the center portion of the thickness, respectively.
And the above conditions are not satisfied, and the value is high, so that the toughness of the entire steel sheet is low.

【0062】また、C含有量の規定を逸脱したNo.1
5の鋼板は、板厚中心部では引張強度および遷移温度と
も上記設定条件を満たすものの、表層部では遷移温度が
−56℃と高い値であり、y割れ防止予熱温度も100
℃と高い値であることから、表層部靭性および溶接性が
低いものである。Mn含有量の規定を逸脱したNo.1
6の鋼板は、板厚中心部における遷移温度および表層部
における遷移温度が上記設定条件を満たすものの、y割
れ防止予熱温度が100℃と高い値であることから溶接
性が低いものである。Ni含有量の規定を逸脱したN
o.17の鋼板は、板厚中心部および表層部とも遷移温
度が上記設定条件を満たさず、いずれも高い値であるこ
とから鋼板全体が低い靭性のものである。B含有量の規
定を逸脱したNo.18の鋼板は、y割れ防止予熱温度
が100℃と上記設定条件を満たさず、高い値であるこ
とから溶接性が低いものである。成分パラメータHの規
定を逸脱したNo.19の鋼板は、板厚中心部および表
層部とも遷移温度が上記設定条件を満たさず、いずれも
高い値であることから鋼板全体の靭性が低下している。
したがって、以上述べた比較例の鋼板は、いずれも上記
目標性能を達成できないことが判明した。
In addition, No. 2 which deviates from the regulation of the C content. 1
In the steel sheet No. 5, although the tensile strength and the transition temperature both satisfy the above set conditions in the center part of the thickness, the transition temperature is as high as −56 ° C. in the surface layer part, and the y-break prevention preheating temperature is also 100.
Since the temperature is as high as ° C., the toughness and weldability of the surface layer are low. No. which deviates from the regulation of the Mn content. 1
The steel sheet No. 6 has a low weldability because the transition temperature at the center of the thickness and the transition temperature at the surface layer satisfy the above-mentioned set conditions, but the preheating temperature for preventing the y-crack is as high as 100 ° C. N that deviates from the regulation of Ni content
o. The steel sheet No. 17 has a low toughness in the entire steel sheet because the transition temperature in both the center part and the surface part of the sheet thickness does not satisfy the above-mentioned set conditions, and both are high values. No. B deviating from the regulation of the B content. The steel sheet No. 18 has a low weldability since the y-break prevention preheating temperature is 100 ° C., which does not satisfy the above set conditions and is a high value. No. deviating from the definition of the component parameter H In the steel sheet No. 19, the transition temperature does not satisfy the above-mentioned set conditions in both the center part and the surface part of the sheet thickness, and both are high values, so that the toughness of the whole steel sheet is reduced.
Therefore, it was found that none of the steel sheets of the comparative examples described above could achieve the target performance.

【0063】これに対し、No.1−1、2〜6−1、
6−2〜8−1、9〜14の各鋼板(実施例)はいずれ
も板厚中心部における引張強度および遷移温度とも上記
設定条件を満たしているのみならず、表層部において遷
移温度および音速比とも上記設定条件を満たし、かつy
割れ防止予熱温度も上記設定条件を満たしている。この
ように、前述した化学組成の規定と製造条件の規定とを
満たした上記各実施例の鋼板は、いずれも上記目標性能
を達成することができ、板厚中心部が高強度・高靭性で
あるのみならず、優れた表層部靭性と優れた溶接性とを
兼ね備えたものであることが判明した。また、表3中の
実施例において、凹凸面を有するロールを用いたNo.
6−2の鋼板と、通常ロールを用いたNo.6−1の鋼
板とについて表層部の遷移温度の値に注目すると、N
o.6−1の鋼板は、No.6−2の鋼板に比べて遷移
温度が著しく低くなっており、表層部靭性が大幅に向上
したものであることが判明した。
On the other hand, no. 1-1, 2-6-1,
Each of the steel plates 6-2 to 8-1 and 9 to 14 (Example) not only satisfies the above-mentioned set conditions in both the tensile strength and the transition temperature at the center of the plate thickness, but also the transition temperature and the sound velocity in the surface layer. The ratio satisfies the above set conditions and y
The crack prevention preheating temperature also satisfies the above set conditions. As described above, the steel sheets of each of the above-described examples that satisfy the above-described chemical composition and the manufacturing conditions can achieve the above-described target performance, and have a high thickness and high toughness at the center of the sheet thickness. Not only that, it was found that the steel had both excellent surface layer toughness and excellent weldability. Further, in the examples in Table 3, No. 1 using a roll having an uneven surface was used.
No. 6-2 and No. 6 using a normal roll. Paying attention to the value of the transition temperature of the surface layer for the steel sheet 6-1 and
o. No. 6-1 is No. 6 steel plate. The transition temperature was significantly lower than that of the steel sheet No. 6-2, and it was found that the toughness of the surface layer was significantly improved.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、大
型の溶接構造物等の部材として有用な、溶接性および表
層部靭性に優れた厚肉の高張力鋼板を提供することがで
きる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a thick high-strength steel sheet having excellent weldability and surface layer toughness, which is useful as a member for large-sized welded structures.

【0065】また、本発明に係る製造方法によれば、こ
のような高張力鋼板を、高い製造効率かつ低い製造コス
トで製造することができる。
According to the manufacturing method of the present invention, such a high-tensile steel sheet can be manufactured with high manufacturing efficiency and low manufacturing cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】圧延時の温度が鋼板の強靭化効果に及ぼす影響
について調べた結果を示す図。
FIG. 1 is a graph showing the results of an investigation on the effect of the temperature during rolling on the toughening effect of a steel sheet.

【図2】鋼板表層部の強靭化効果に及ぼす使用ロールの
影響について調べた結果を示す図。
FIG. 2 is a view showing a result of an examination on an influence of a roll used on a toughening effect of a surface layer portion of a steel sheet.

【図3】下部オーステナイト分率が鋼板の強靭化効果に
及ぼす影響について調べた結果を示す図。
FIG. 3 is a graph showing the results of an investigation on the effect of the lower austenite fraction on the toughening effect of a steel sheet.

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Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 質量%で、C:0.05〜0.15%、
Si:0.05〜0.30%、Mn:0.5〜2.0
%、Ni:0.5〜3.5%、Cr:0.1〜1.0
%、Mo:0.1〜1.0%を含有し、B:0.000
4%以下に制限し、かつ以下の式から得られる成分パラ
メータHの値が4以上であり、残部が実質的に鉄および
不可避的不純物からなることを特徴とする溶接性および
表層部靭性に優れた高張力鋼板。 H=(%C)×{1+0.5(%Si)}×{1+3
(%Mn)}×{1+0.5(%Ni)}×{1+2
(%Cr)}×{1+3(%Mo)}×{1+0.3
(%Cu)}×{1+1.5(%V)}
1. A mass% of C: 0.05 to 0.15%,
Si: 0.05 to 0.30%, Mn: 0.5 to 2.0
%, Ni: 0.5 to 3.5%, Cr: 0.1 to 1.0
%, Mo: 0.1 to 1.0%, B: 0.000%
Excellent in weldability and surface layer toughness characterized in that the content is limited to 4% or less and the value of the component parameter H obtained from the following formula is 4 or more, and the balance substantially consists of iron and unavoidable impurities. High strength steel sheet. H = (% C) × {1 + 0.5 (% Si)} × {1 + 3
(% Mn)} × {1 + 0.5 (% Ni)} × {1 + 2
(% Cr)} × {1 + 3 (% Mo)} × {1 + 0.3
(% Cu)} × {1 + 1.5 (% V)}
【請求項2】 さらに、質量%で、Cu:0.1〜1.
0%、V:0.01〜0.1%、Nb:0.005〜
0.050%から選ばれる少なくとも1種を含有するこ
とを特徴とする請求項1に記載の高張力鋼板。
2. Further, in mass%, Cu: 0.1-1.
0%, V: 0.01-0.1%, Nb: 0.005-
The high-tensile steel sheet according to claim 1, comprising at least one kind selected from 0.050%.
【請求項3】 さらに、下部ベイナイト分率が15体積
%以下のマルテンサイト主体組織であることを特徴とす
る請求項1ないし3のうちいずれか1項に記載の高張力
鋼板。
3. The high-tensile steel sheet according to claim 1, further comprising a martensite-based structure having a lower bainite fraction of 15% by volume or less.
【請求項4】 質量%で、C:0.05〜0.15%、
Si:0.05〜0.30%、Mn:0.5〜2.0
%、Ni:0.5〜3.5%、Cr:0.1〜1.0
%、Mo:0.1〜1.0%を含有し、B:0.000
4%以下に制限し、かつ以下の式から得られる成分パラ
メータHの値が4以上であり、残部が実質的に鉄および
不可避的不純物からなる鋼材を調製する工程と、 前記鋼材を1050〜1250℃の温度域に加熱する工
程と、 800℃〜歪回復温度の温度域で圧下率が30%以下の
圧延を行なう熱間圧延工程と、 前記熱間圧延工程の後、2℃/秒以上の冷却速度で50
0℃以下の温度域に急冷する冷却工程と、 を具備したことを特徴とする溶接性および表層部靭性に
優れた高張力鋼板の製造方法。 H=(%C)×{1+0.5(%Si)}×{1+3
(%Mn)}×{1+0.5(%Ni)}×{1+2
(%Cr)}×{1+3(%Mo)}×{1+0.3
(%Cu)}×{1+1.5(%V)}
C: 0.05 to 0.15% by mass%,
Si: 0.05 to 0.30%, Mn: 0.5 to 2.0
%, Ni: 0.5 to 3.5%, Cr: 0.1 to 1.0
%, Mo: 0.1 to 1.0%, B: 0.000%
A step of preparing a steel material in which the value of the component parameter H obtained from the following formula is 4 or more and the balance is substantially composed of iron and unavoidable impurities; and C .; a step of heating to a temperature range of 800 ° C .; a hot rolling step of performing rolling at a rolling reduction of 30% or less in a temperature range of 800 ° C. to a strain recovery temperature; 50 at cooling rate
A method for producing a high-strength steel sheet having excellent weldability and surface layer portion toughness, comprising: a cooling step of rapidly cooling to a temperature range of 0 ° C. or lower. H = (% C) × {1 + 0.5 (% Si)} × {1 + 3
(% Mn)} × {1 + 0.5 (% Ni)} × {1 + 2
(% Cr)} × {1 + 3 (% Mo)} × {1 + 0.3
(% Cu)} × {1 + 1.5 (% V)}
【請求項5】 さらに、前記鋼材は、質量%で、Cu:
0.1〜1.0%、V:0.01〜0.1%、Nb:
0.005〜0.050%から選ばれる少なくとも1種
を含有することを特徴とする請求項5に記載の高張力鋼
板の製造方法。
5. The steel material according to claim 1, wherein said steel material is Cu:
0.1-1.0%, V: 0.01-0.1%, Nb:
The method for producing a high-tensile steel sheet according to claim 5, comprising at least one selected from 0.005 to 0.050%.
【請求項6】 前記熱間圧延工程では、凹凸面を有する
圧延ロールを用いることを特徴とする請求項5または6
に記載の高張力鋼板の製造方法。
6. A rolling roll having an uneven surface in the hot rolling step.
The method for producing a high-tensile steel sheet according to item 1.
【請求項7】 さらに、前記冷却工程の後、Ac1変態
点以下の温度域で焼き戻しを行なう工程を備えることを
特徴とする請求項5〜7のうちいずれか1項に記載の高
張力鋼板の製造方法。
7. The high-tensile steel sheet according to claim 5, further comprising, after the cooling step, a step of performing tempering in a temperature range equal to or lower than an Ac1 transformation point. Manufacturing method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105177440A (en) * 2015-08-11 2015-12-23 舞阳钢铁有限责任公司 Steel plate for ultralow temperature pressure vessel and production method thereof

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