JP2016204734A - High strength hot rolled steel sheet and production method therefor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high strength hot rolled steel sheet having high yield strength and tensile strength and excellent in toughness and weldability, and a production method therefor.SOLUTION: There is provided the high strength hot rolled steel sheet that is composed of a predetermined component composition and has a micro structure having tempered martensite as a main structure and has values defined in the (1) to (3) formulae respectively free-Ti:0.0001% or more, Ceq:0.50% or more and less than 0.60%, Pcm:0.25% to 0.30%, and further has (i-1) a yield strength of 960 MPa or more and a tensile strength of 980 MPa or more, (i-2) a V notch Charpy absorbed energy at -40°C of 47 J or more, (i-3) a sheet thickness of 3.5 mm to 10 mm. free-Ti=Ti-3.417×N (1) Ceq=C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 (2) Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B (3).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、建設機械、産業機械などの構造用部材に使用する高強度鋼板とその製造方法に関するもので、特に、高い降伏強度と引張強度、かつ、靭性及び溶接性に優れた高強度熱延鋼板とその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a high-strength steel sheet used for structural members such as construction machinery and industrial machinery and a method for producing the same, and in particular, high-strength hot rolling excellent in high yield strength, tensile strength, toughness and weldability. It is related with a steel plate and its manufacturing method.

建設機械の一例であるクレーンのブームは、近年の建設対象物の高層化に伴い、より長尺化、大型化が進んでいる。そのため、ブーム自体の軽量化及び吊上げ運搬容量の拡大を図るために、素材となる鋼板に対し、より高い降伏強度と引張強度が求められている。   The boom of a crane, which is an example of a construction machine, has become longer and larger with the recent increase in the height of construction objects. Therefore, in order to reduce the weight of the boom itself and increase the lifting and carrying capacity, higher yield strength and tensile strength are required for the steel plate as the material.

鋼板が高強度化することにより、部材板厚を薄肉化でき、軽量化が可能となる他、薄肉化せずに高強度鋼板を適用することで、吊上げ運搬容量を拡大することもできる。また、部材や部位ごとに板厚を最適化し、軽量化と吊上げ運搬容量の最適化を図ることも可能である。   By increasing the strength of the steel plate, the thickness of the member can be reduced and the weight can be reduced, and the lifting and carrying capacity can be increased by applying the high strength steel plate without reducing the thickness. It is also possible to optimize the plate thickness for each member or part to reduce the weight and optimize the lifting and carrying capacity.

このような方法を採用するにあたり、鋼板に求められる機械的特性は、第一に、降伏強度、引張強度、伸びといった機械的性質である。具体例として、引張強度が980MPa級の鋼板では、降伏強度が960MPa以上、引張強度が980MPa以上、全伸びが12%以上などと規格されている。また、氷点下での使用環境も想定されるため、氷点下における高い靱性が求められる。   In adopting such a method, mechanical properties required for the steel sheet are firstly mechanical properties such as yield strength, tensile strength, and elongation. As a specific example, in a steel sheet having a tensile strength of 980 MPa, the yield strength is 960 MPa or more, the tensile strength is 980 MPa or more, and the total elongation is 12% or more. Moreover, since the use environment under freezing is also assumed, high toughness under freezing is required.

これまでは、高強度化のために、鋼板にTiやNbなどを多量に添加し、これの析出強化を活用していた。例えば、特許文献1〜3に記載の鋼板では、いずれも、Tiの析出強化を活用するために、Ti添加量を多くしているが、析出強化を十分に活用するため、0.12%以上のTi添加と、Tiの溶体化のため、1250℃以上のスラブの高温加熱が必須となっている。   Until now, in order to increase the strength, a large amount of Ti, Nb or the like was added to the steel sheet, and the precipitation strengthening of this was utilized. For example, in each of the steel sheets described in Patent Documents 1 to 3, the Ti addition amount is increased in order to utilize precipitation strengthening of Ti, but in order to fully utilize precipitation strengthening, 0.12% or more. Therefore, high temperature heating of the slab of 1250 ° C. or higher is essential for the addition of Ti and the solution of Ti.

しかし、多量のTi添加と析出強化を活用した高強度鋼板では、低温での靱性に劣る場合があり、構造用部材としては適さない。また、スラブの高温加熱を必要とする場合、高温加熱に対応した加熱炉が限られる他、高温加熱する製造機会を特別に設ける必要があるなど、製造コスト増大の問題がある。   However, a high-strength steel sheet utilizing a large amount of Ti addition and precipitation strengthening may be inferior in toughness at low temperatures, and is not suitable as a structural member. In addition, when high temperature heating of the slab is required, there is a problem in that the manufacturing cost is increased, for example, a heating furnace corresponding to high temperature heating is limited and a special manufacturing opportunity for high temperature heating is required.

そこで、析出強化ではなく、組織強化を活用する高強度鋼板として、熱間圧延後、鋼板を再加熱し急冷する焼入れ処理(RQ処理)を行い、それを焼戻すことで、靱性を改善する方法が採用される場合がある。また、圧延後、直ちに急冷(DQ処理)することで、再加熱後の焼入れを省略する直接焼入れ方法が適用される場合もある。   Therefore, as a high-strength steel sheet that utilizes structure strengthening instead of precipitation strengthening, a method of improving toughness by performing a quenching process (RQ process) for reheating and quenching the steel sheet after hot rolling and tempering it. May be adopted. In addition, a direct quenching method that omits quenching after reheating may be applied by rapid cooling (DQ treatment) immediately after rolling.

例えば、特許文献4〜6に記載の鋼板は、RQ処理鋼の例であり、成分組成とRQ処理条件を組み合わせることを特徴とする。特許文献7及び8は、DQ処理鋼の例である。いずれも、成分組成と加熱−圧延−冷却-熱処理条件の組み合わせを特徴とし、多くの場合、焼入れ処理後、焼戻し処理が行われる。   For example, the steel plates described in Patent Documents 4 to 6 are examples of RQ-treated steel, and are characterized by combining the component composition and the RQ treatment conditions. Patent documents 7 and 8 are examples of DQ-treated steel. Each is characterized by a combination of the component composition and heating-rolling-cooling-heat treatment conditions, and in many cases, a tempering treatment is performed after the quenching treatment.

なお、焼戻し処理が適用される場合、多くは、Ac1点以下の温度で適用されるのが一般的であり、温度条件としては、特許文献5では570〜720℃、特許文献9では、650℃以下などと開示されている。   When tempering is applied, in many cases, it is generally applied at a temperature below the Ac1 point. As temperature conditions, Patent Document 5 discloses 570 to 720 ° C. and Patent Document 9 describes 650 ° C. The following is disclosed.

しかし、組織強化を活用する方法においても、特許文献4、7、及び、8に記載の鋼板では、強度が低く、建設機械用途として適さない。また、特許文献5に記載の鋼板では、通常、1回の焼入れ工程に対して2回の焼入れ工程を必要としており、工程が多いため製造コストが高いという問題がある。   However, the steel sheets described in Patent Documents 4, 7, and 8 also have a low strength and are not suitable for construction machine applications even in a method that utilizes tissue strengthening. In addition, the steel sheet described in Patent Document 5 usually requires two quenching processes for one quenching process, and there is a problem that the manufacturing cost is high because there are many processes.

さらに、特許文献6に記載の鋼板では、強度は十分ではあるものの、合金添加量が多く高コストである。さらに、溶接時の熱影響部の硬さと関係する、炭素等量(Ceq)、及び、溶接割れし易さの指標である、溶接割れ感受性組成(Pcm)が高く、部材製造時の溶接性に劣る問題がある。   Furthermore, although the steel plate described in Patent Document 6 has sufficient strength, the amount of alloy added is large and the cost is high. Furthermore, the carbon equivalent (Ceq), which is related to the hardness of the heat-affected zone during welding, and the weld cracking susceptibility composition (Pcm), which is an index of the ease of weld cracking, are high, and the weldability during the manufacture of parts There is an inferior problem.

特開平07−138638号公報Japanese Patent Laid-Open No. 07-138638 特開平05−230529号公報Japanese Patent Laid-Open No. 05-230529 特開平05−271865号公報JP 05-271865 A 特開平06−145787号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-145787 特開平06−346144号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-346144 特許第4174041号公報Japanese Patent No. 4174401 特開平10−195532号公報JP 10-195532 A 特開2000−319726号公報JP 2000-319726 A

本発明は、従来技術が抱える問題に鑑み、高い降伏強度(以下「YP」ということがある。)と引張強度(以下「TS」ということがある。)を有し、かつ、靱性及び溶接性に優れる高強度熱延鋼板とその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has high yield strength (hereinafter sometimes referred to as “YP”) and tensile strength (hereinafter sometimes referred to as “TS”), and has high toughness and weldability in view of the problems of the prior art. An object of the present invention is to provide a high-strength hot-rolled steel sheet excellent in resistance and a method for producing the same.

本発明者らは、上記課題を解決する手法について鋭意検討した。その結果、成分組成、及び、熱延条件と後熱処理条件を最適化すれば、YPが960MPa以上、TSが980MPa以上、かつ、−40℃でのVノッチシャルピー吸収エネルギー(以下「吸収エネルギー」ということがある。)が47J以上で、溶接性に優れる高強度熱延鋼板を得ることができることを知見し、本発明を完成させた。   The present inventors diligently studied a method for solving the above problems. As a result, if the component composition, hot rolling conditions and post heat treatment conditions are optimized, YP is 960 MPa or higher, TS is 980 MPa or higher, and V notch Charpy absorbed energy (hereinafter referred to as “absorbed energy”) at −40 ° C. In other words, it was found that a high-strength hot-rolled steel sheet having a weldability of 47 J or higher can be obtained, and the present invention was completed.

本発明の要旨は、以下のとおりである。   The gist of the present invention is as follows.

[1]成分組成が、質量%で、
C :0.12%超、0.20%未満、
Si:0.25%以上、0.50%以下、
Mn:0.50%以上、1.20%未満、
P :0.0005%以上、0.020%以下、
S :0.0005%以上、0.010%以下、
Al:0.01%以上、0.07%以下、
N :0.0005%以上、0.0060%以下、
Nb:0.01%以上、0.04%以下、
Ti:0.005%以上、0.030%以下、
B :0.0005%以上、0.002%以下、
Cu:0.10%以上、0.40%以下、
Ni:0.10%以上、0.40%以下、
Cr:0.60%超、1.20%以下、
Mo:0.10%以上、0.40%以下、かつ、
残部:鉄及び不可避的不純物からなり、
ミクロ組織が、焼戻しマルテンサイトを主組織とし、さらに、
下記(1)式、(2)式、及び、(3)式で定義する値が、それぞれ、
free−Ti:0.0001%以上
Ceq:0.50%以上、0.60%未満、及び、
Pcm:0.25%以上、0.30%以下
であり、
(i-1)降伏強度が960MPa以上で、引張強度が980MPa以上であり、
(i-2)−40℃でのVノッチシャルピー吸収エネルギーが47J以上であり、かつ、
(i-3)板厚が3.5mm以上、10mm以下である
ことを特徴とする高強度熱延鋼板。
free-Ti=Ti−3.417×N ・・・(1)
Ti、及び、Nは、それぞれの元素の質量%
Ceq=C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5
+Mo/4+V/14 ・・・(2)
C、Si、Mn、Ni、Cr、及び、Moは、それぞれの元素の質量%
Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20
+Mo/15+V/10+5B ・・・(3)
C、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、及び、Bは、それぞれの元素の質量%
[1] The component composition is mass%,
C: more than 0.12%, less than 0.20%,
Si: 0.25% or more, 0.50% or less,
Mn: 0.50% or more and less than 1.20%,
P: 0.0005% or more, 0.020% or less,
S: 0.0005% or more, 0.010% or less,
Al: 0.01% or more, 0.07% or less,
N: 0.0005% or more, 0.0060% or less,
Nb: 0.01% or more, 0.04% or less,
Ti: 0.005% or more, 0.030% or less,
B: 0.0005% or more, 0.002% or less,
Cu: 0.10% or more, 0.40% or less,
Ni: 0.10% or more, 0.40% or less,
Cr: more than 0.60%, 1.20% or less,
Mo: 0.10% or more, 0.40% or less, and
The remainder: iron and inevitable impurities
The microstructure is mainly tempered martensite,
The values defined in the following formulas (1), (2), and (3) are respectively
free-Ti: 0.0001% or more Ceq: 0.50% or more, less than 0.60%, and
Pcm: 0.25% or more and 0.30% or less,
(I-1) The yield strength is 960 MPa or more, the tensile strength is 980 MPa or more,
(I-2) V notch Charpy absorbed energy at −40 ° C. is 47 J or more, and
(I-3) A high-strength hot-rolled steel sheet having a thickness of 3.5 mm or more and 10 mm or less.
free-Ti = Ti-3.417 × N (1)
Ti and N are mass% of each element.
Ceq = C + Si / 24 + Mn / 6 + Ni / 40 + Cr / 5
+ Mo / 4 + V / 14 (2)
C, Si, Mn, Ni, Cr, and Mo are the mass% of each element.
Pcm = C + Si / 30 + Mn / 20 + Cu / 20 + Ni / 60 + Cr / 20
+ Mo / 15 + V / 10 + 5B (3)
C, Si, Mn, Cu, Ni, Cr, Mo, and B are the mass% of each element.

[2]前記成分組成が、さらに、質量%で、
V :0.001%以上、0.10%以下、
Ca:0.0005%以上、0.0040%以下、
Mg:0.0005%以上、0.0040%以下、
REM:0.0005%以上、0.0040%以下
の1種又は2種以上を含有する
ことを特徴とする前記[1]に記載の高強度熱延鋼板。
[2] The component composition is further in mass%,
V: 0.001% or more, 0.10% or less,
Ca: 0.0005% or more, 0.0040% or less,
Mg: 0.0005% or more, 0.0040% or less,
REM: The high-strength hot-rolled steel sheet according to [1] above, containing one or more of 0.0005% or more and 0.0040% or less.

[3]前記[1]又は[2]に記載の高強度熱延鋼板を製造する製造方法であって、
(ii-1)前記[1]又は[2]に記載の成分組成のスラブを1160℃以上、1240℃未満に加熱し、
(ii-2)仕上げ圧延入側温度が950℃以上、1100℃未満、かつ、仕上げ圧延出側温度が880℃以上、940℃未満となる熱間圧延を行い、
(ii-3)熱延鋼板を、550℃以上、650℃未満で、コイル状に巻き取り、200℃以下まで冷却し、その後、
(ii-4)平板に成形し、所定の長さに切断し、次いで、
(ii-5)880℃以上、940℃未満に再加熱して焼入れし、
(ii-6)400℃以上、550℃未満で焼戻す
ことを特徴とする高強度熱延鋼板の製造方法。
[3] A production method for producing the high-strength hot-rolled steel sheet according to [1] or [2],
(Ii-1) The slab having the component composition described in [1] or [2] is heated to 1160 ° C. or higher and lower than 1240 ° C.,
(Ii-2) Hot rolling is performed such that the finish rolling entry temperature is 950 ° C. or more and less than 1100 ° C., and the finish rolling exit side temperature is 880 ° C. or more and less than 940 ° C.,
(Ii-3) The hot-rolled steel sheet is wound into a coil at 550 ° C. or more and less than 650 ° C., cooled to 200 ° C. or less, and then
(Ii-4) Molded into a flat plate, cut into a predetermined length,
(Ii-5) Reheating to 880 ° C. or higher and lower than 940 ° C. and quenching,
(Ii-6) A method for producing a high-strength hot-rolled steel sheet characterized by tempering at 400 ° C. or higher and lower than 550 ° C.

本発明によれば、降伏強度と引張強度が高く、かつ、溶接性及び靱性に優れる高強度熱延鋼板とその製造方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a high-strength hot-rolled steel sheet having high yield strength and tensile strength and excellent weldability and toughness, and a method for producing the same.

以下、本発明について説明する。   The present invention will be described below.

本発明の高強度熱延鋼板(以下「本発明鋼板」ということがある。)は、成分組成が、質量%で、
C :0.12%超、0.20%未満、
Si:0.25%以上、0.50%以下、
Mn:0.50%以上、1.20%未満、
P :0.0005%以上、0.020%以下、
S :0.0005%以上、0.010%以下、
Al:0.01%以上、0.07%以下、
N :0.0005%以上、0.0060%以下、
Nb:0.01%以上、0.04%以下、
Ti:0.005%以上、0.030%以下、
B :0.0005%以上、0.002%以下、
Cu:0.10%以上、0.40%以下、
Ni:0.10%以上、0.40%以下、
Cr:0.60%超、1.20%以下、
Mo:0.10%以上、0.40%以下、かつ、
残部:鉄及び不可避的不純物からなり、
ミクロ組織が、焼戻しマルテンサイトを主組織とし、さらに、
下記(1)式、(2)式、及び、(3)式で定義する値が、それぞれ、
free−Ti:0.0001%以上、
Ceq:0.50%以上、0.60%未満、
Pcm:0.25%以上、0.30%以下
であり、
(i-1)降伏強度が960MPa以上で、かつ、引張強度が980MPa以上であり、
(i-2)−40℃でのVノッチシャルピー吸収エネルギーが47J以上であり、
(i-3)板厚が3.5mm以上、10mm以下である
ことを特徴とする。
free−Ti=Ti−3.417×N ・・・・・(1)
Ti、及び、Nは、それぞれの元素の質量%
Ceq=C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5
+Mo/4+V/14 ・・・(2)
C、Si、Mn、Ni、Cr、及び、Moは、それぞれの元素の質量%
Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20
+Mo/15+V/10+5B ・・・(3)
C、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、及び、Bは、それぞれの元素の質量%
The high-strength hot-rolled steel sheet of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the present invention steel sheet”) has a component composition of mass%,
C: more than 0.12%, less than 0.20%,
Si: 0.25% or more, 0.50% or less,
Mn: 0.50% or more and less than 1.20%,
P: 0.0005% or more, 0.020% or less,
S: 0.0005% or more, 0.010% or less,
Al: 0.01% or more, 0.07% or less,
N: 0.0005% or more, 0.0060% or less,
Nb: 0.01% or more, 0.04% or less,
Ti: 0.005% or more, 0.030% or less,
B: 0.0005% or more, 0.002% or less,
Cu: 0.10% or more, 0.40% or less,
Ni: 0.10% or more, 0.40% or less,
Cr: more than 0.60%, 1.20% or less,
Mo: 0.10% or more, 0.40% or less, and
The remainder: iron and inevitable impurities
The microstructure is mainly tempered martensite,
The values defined in the following formulas (1), (2), and (3) are respectively
free-Ti: 0.0001% or more,
Ceq: 0.50% or more, less than 0.60%,
Pcm: 0.25% or more and 0.30% or less,
(I-1) The yield strength is 960 MPa or more and the tensile strength is 980 MPa or more,
(I-2) V-notch Charpy absorbed energy at −40 ° C. is 47 J or more,
(I-3) The plate thickness is 3.5 mm or more and 10 mm or less.
free-Ti = Ti-3.417 × N (1)
Ti and N are mass% of each element.
Ceq = C + Si / 24 + Mn / 6 + Ni / 40 + Cr / 5
+ Mo / 4 + V / 14 (2)
C, Si, Mn, Ni, Cr, and Mo are the mass% of each element.
Pcm = C + Si / 30 + Mn / 20 + Cu / 20 + Ni / 60 + Cr / 20
+ Mo / 15 + V / 10 + 5B (3)
C, Si, Mn, Cu, Ni, Cr, Mo, and B are the mass% of each element.

また、本発明鋼板の成分組成は、さらに、質量%で、
V :0.001%以上、0.10%以下、
Ca:0.0005%以上、0.0040%以下、
Mg:0.0005%以上、0.0040%以下、
REM:0.0005%以上、0.0040%以下
の1種又は2種以上を含有する
ことを特徴とする。
Moreover, the component composition of the steel sheet of the present invention is further in mass%,
V: 0.001% or more, 0.10% or less,
Ca: 0.0005% or more, 0.0040% or less,
Mg: 0.0005% or more, 0.0040% or less,
REM: It contains 0.0005% or more and 0.0040% or less of 1 type or 2 types or more.

本発明の高強度熱延鋼板の製造方法(以下「本発明方法」ということがある。)は、本発明鋼板を製造する製造方法であって、
(ii-1)本発明鋼板の成分組成のスラブを1160℃以上、1240℃未満に加熱し、
(ii-2)仕上げ圧延入側温度が950℃以上、1100℃未満、かつ、仕上げ圧延出側温度が880℃以上、940℃未満となる熱間圧延を行い、
(ii-3)熱延鋼板を、550℃以上、650℃未満で、コイル状に巻き取り、200℃以下まで冷却し、その後、
(ii-4)平板に成形し、所定の長さに切断し、次いで、
(ii-5)880℃以上、940℃未満に再加熱して焼入れし、
(ii-6)400℃以上、550℃未満で焼戻す
ことを特徴とする。
The method for producing a high-strength hot-rolled steel sheet of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the method of the present invention”) is a production method for producing a steel sheet of the present invention,
(Ii-1) Heat the slab of the composition of the steel sheet of the present invention to 1160 ° C or higher and lower than 1240 ° C,
(Ii-2) Hot rolling is performed such that the finish rolling entry temperature is 950 ° C. or more and less than 1100 ° C., and the finish rolling exit side temperature is 880 ° C. or more and less than 940 ° C.,
(Ii-3) The hot-rolled steel sheet is wound into a coil at 550 ° C. or more and less than 650 ° C., cooled to 200 ° C. or less, and then
(Ii-4) Molded into a flat plate, cut into a predetermined length,
(Ii-5) Reheating to 880 ° C. or higher and lower than 940 ° C. and quenching,
(Ii-6) Tempering at 400 ° C. or higher and lower than 550 ° C.

まず、本発明鋼板の成分組成の限定理由、及び、上記(1)式、(2)式、及び(3)式で算出する数値の限定理由について説明する。なお、「%」は「質量%」を意味する。   First, the reason for limiting the component composition of the steel sheet of the present invention and the reason for limiting the numerical values calculated by the above formulas (1), (2), and (3) will be described. “%” Means “% by mass”.

[成分組成]
C:0.12%超、0.20%未満
Cは、鋼板の強度を確保する元素であり、焼入れ時の強度(硬さ)に最も寄与する元素である。0.12%以下では、所要の強度が得られないので、Cは0.12%超とする。好ましくは0.13%以上である。一方、0.20%以上では、強度が過大になるとともに延性が低下し、また、溶接性や靱性が劣化するので、Cは0.20%未満とする。好ましくは0.17%以下である。
[Ingredient composition]
C: More than 0.12% and less than 0.20% C is an element that ensures the strength of the steel sheet and is the element that contributes most to the strength (hardness) during quenching. If 0.12% or less, the required strength cannot be obtained, so C is more than 0.12%. Preferably it is 0.13% or more. On the other hand, if it is 0.20% or more, the strength becomes excessive and the ductility is lowered, and the weldability and toughness deteriorate, so C is made less than 0.20%. Preferably it is 0.17% or less.

Si:0.25%以上、0.50%以下
Siは、脱酸材及び強化元素として、さらにアーク溶接時の溶接部形状改善に寄与する元素である。0.25%未満では添加効果が十分に発現しないので、Siは0.25%以上とする。好ましくは0.28%以上である。一方、0.50%を超えると、鋼板表面にSiスケール(欠陥)が多量に発生し、表面性状が低下するとともに、靱性が低下する懸念があるので、Siは0.50%以下とする。好ましくは0.45%以下である。
Si: 0.25% or more and 0.50% or less Si is an element that contributes to the improvement of the welded part shape during arc welding as a deoxidizing material and a strengthening element. If it is less than 0.25%, the effect of addition is not sufficiently exhibited, so Si is made 0.25% or more. Preferably it is 0.28% or more. On the other hand, if it exceeds 0.50%, a large amount of Si scale (defects) is generated on the surface of the steel sheet, the surface properties are lowered, and the toughness is liable to be lowered. Preferably it is 0.45% or less.

Mn:0.50%以上、1.20%未満
Mnは、主として焼入れ性を高めるとともに、鋼板強度を高める元素である。0.50%未満では、添加効果が十分に発現しないので、Mnは0.50%以上とする。好ましくは0.70%以上である。一方、1.20%以上では、靱性及び溶接性が劣化するので、Mnは1.20%未満とする。好ましくは1.10%未満、より好ましくは1.0%未満である。
Mn: 0.50% or more and less than 1.20% Mn is an element that mainly increases the hardenability and increases the steel sheet strength. If it is less than 0.50%, the effect of addition is not sufficiently exhibited, so Mn is 0.50% or more. Preferably it is 0.70% or more. On the other hand, if 1.20% or more, toughness and weldability deteriorate, Mn is made less than 1.20%. Preferably it is less than 1.10%, more preferably less than 1.0%.

P:0.0005%以上、0.020%以下
Pは、鋼板強度の向上に寄与する元素であるが、延性及び靱性を阻害する元素でもある。少ないほど好ましいが、0.0005%未満に低減すると、製造コストが大幅に上昇するので、Pは0.0005%以上とする。好ましくは0.0010%以上である。一方、0.020%を超えると、延性及び靱性が著しく低下するので、Pは0.020%以下とする。好ましくは0.010%以下である。
P: 0.0005% or more and 0.020% or less P is an element that contributes to improving the strength of the steel sheet, but is also an element that inhibits ductility and toughness. The smaller the amount, the better. However, if the content is reduced to less than 0.0005%, the manufacturing cost increases significantly. Therefore, P is set to 0.0005% or more. Preferably it is 0.0010% or more. On the other hand, if it exceeds 0.020%, ductility and toughness are remarkably lowered, so P is made 0.020% or less. Preferably it is 0.010% or less.

S:0.0005%以上、0.010%以下
Sは、MnSを生成して、延性、溶接性、靱性を阻害する元素である。少ないほど好ましいが、0.0005%未満に低減すると、製造コストが大幅に上昇するので、Sは0.0005%以上とする。好ましくは0.0007%以上である。一方、0.010%を超えると、延性、溶接性、及び、靱性が著しく低下するので、Sは0.010%以下とする。好ましくは0.004%以下である。
S: 0.0005% or more and 0.010% or less S is an element that generates MnS and inhibits ductility, weldability, and toughness. The smaller the amount, the better. However, if the content is reduced to less than 0.0005%, the manufacturing cost increases significantly, so S is made 0.0005% or more. Preferably it is 0.0007% or more. On the other hand, if it exceeds 0.010%, ductility, weldability, and toughness are remarkably reduced, so S is made 0.010% or less. Preferably it is 0.004% or less.

Al:0.01%以上、0.07%以下
Alは、脱酸材として機能する元素である。0.01%未満では、添加効果が十分に発現しないので、Alは0.01%以上とする。好ましくは0.02%以上である。一方、0.07%を超えると、靱性と溶接性が低下するので、Alは0.07%以下とする。好ましくは0.04%以下である。
Al: 0.01% or more and 0.07% or less Al is an element that functions as a deoxidizing material. If it is less than 0.01%, the effect of addition is not sufficiently exhibited, so Al is made 0.01% or more. Preferably it is 0.02% or more. On the other hand, if it exceeds 0.07%, toughness and weldability deteriorate, so Al is made 0.07% or less. Preferably it is 0.04% or less.

N:0.0005%以上、0.0060%以下
Nは、鋼中でBNを形成して固溶Bを低減し、焼入れ性を阻害する元素である。少ないほど好ましいが、0.0005%未満に低減すると、製造コストが大幅に上昇するので、Nは0.0005%以上とする。好ましくは0.0010%以上である。一方、0.0060%を超えると、焼入れ性が劣化するので、Nは0.0060%以下とする。好ましくは0.0050%以下である。
N: 0.0005% or more and 0.0060% or less N is an element that forms BN in steel to reduce solid solution B and inhibits hardenability. The smaller the amount, the better. However, if the content is reduced to less than 0.0005%, the manufacturing cost increases significantly. Therefore, N is set to 0.0005% or more. Preferably it is 0.0010% or more. On the other hand, if it exceeds 0.0060%, the hardenability deteriorates, so N is made 0.0060% or less. Preferably it is 0.0050% or less.

Nb:0.01%以上、0.04%以下
Nbは、再結晶を抑制し、結晶粒粗大化を抑制する元素である。結晶粒の微細化は、降伏強度の向上及び靱性の向上に寄与する。0.01%未満では、添加効果が十分に発現しないので、Nbは0.01%以上とする。好ましくは0.015%以上である。一方、0.04%を超えると、靱性及び延性が低下するうえ、スラブ加熱時に全量が溶体化しない懸念があるので、Nbは0.04%以下とする。好ましくは0.035%以下である。
Nb: 0.01% or more and 0.04% or less Nb is an element that suppresses recrystallization and suppresses coarsening of crystal grains. Refinement of crystal grains contributes to improvement in yield strength and toughness. If it is less than 0.01%, the effect of addition is not sufficiently exhibited, so Nb is made 0.01% or more. Preferably it is 0.015% or more. On the other hand, if it exceeds 0.04%, toughness and ductility are lowered, and there is a concern that the entire amount does not form a solution during slab heating, so Nb is made 0.04% or less. Preferably it is 0.035% or less.

Ti:0.005%以上、0.030%以下
Tiは、Nbと同様、再結晶を抑制し、結晶粒粗大化を抑制する元素である。また、高温でTiNを形成してNを固定し無害化し、BNの析出を抑制して固溶Bの確保に寄与する元素である。0.005%未満では、添加効果が十分に発現しないので、Tiは0.005%以上とする。好ましくは0.010%以上である。一方、0.030%を超えると、靱性、溶接性、及び、延性が低下するので、Tiは0.030%以下とする。好ましくは0.025%以下である。
Ti: 0.005% or more and 0.030% or less Ti, like Nb, is an element that suppresses recrystallization and suppresses coarsening of crystal grains. Further, it is an element that forms TiN at a high temperature to fix and render N harmless, and suppress precipitation of BN to contribute to securing solid solution B. If it is less than 0.005%, the effect of addition is not sufficiently exhibited, so Ti is made 0.005% or more. Preferably it is 0.010% or more. On the other hand, if it exceeds 0.030%, toughness, weldability, and ductility deteriorate, so Ti is made 0.030% or less. Preferably it is 0.025% or less.

B:0.0005%以上、0.002%以下
Bは、焼入れ性を著しく高める元素である。0.0005%未満では、添加効果が十分に発現しないので、Bは0.0005%以上とする。好ましくは0.0007%以上である。一方、0.002%を超えると、添加効果が飽和し、また、靱性が低下するので、Bは0.002%以下とする。好ましくは0.0015%以下である。
B: 0.0005% or more and 0.002% or less B is an element that remarkably improves hardenability. If it is less than 0.0005%, the effect of addition is not sufficiently exhibited, so B is made 0.0005% or more. Preferably it is 0.0007% or more. On the other hand, if it exceeds 0.002%, the effect of addition is saturated and the toughness decreases, so B is made 0.002% or less. Preferably it is 0.0015% or less.

Cu:0.10%以上、0.40%以下
Cuは、焼入れ性を高めて強度の向上に寄与する元素である。0.10%未満では、添加効果が十分に発現しないので、Cuは0.10%以上とする。好ましくは0.20%以上である。一方、0.40%を超えると、靱性や溶接性が低下し、さらに、高温割れの懸念が高くなるので、Cuは0.40%以下とする。好ましくは0.30%以下である。
Cu: 0.10% or more and 0.40% or less Cu is an element that contributes to improvement of strength by enhancing hardenability. If it is less than 0.10%, the effect of addition is not sufficiently exhibited, so Cu is made 0.10% or more. Preferably it is 0.20% or more. On the other hand, if it exceeds 0.40%, the toughness and weldability are reduced, and the concern about hot cracking is increased, so Cu is made 0.40% or less. Preferably it is 0.30% or less.

Ni:0.10%以上、0.40%以下
Niは、焼入れ性を高め強度の向上に寄与するとともに、靱性の向上や、Cuによる粒界割れの抑制に寄与する元素である。0.10%未満では、添加効果が十分に発現しないので、Niは0.10%以上とする。好ましくは0.20%以上である。一方、0.40%を超えると、高価な元素であることから鋼板価格が上昇するので、Niは0.40%以下とする。好ましくは0.35%以下である。
Ni: 0.10% or more and 0.40% or less Ni is an element that contributes to improvement of toughness and suppression of intergranular cracking due to Cu while enhancing hardenability and improving strength. If it is less than 0.10%, the effect of addition is not sufficiently exhibited, so Ni is made 0.10% or more. Preferably it is 0.20% or more. On the other hand, if it exceeds 0.40%, the price of the steel sheet increases because it is an expensive element, so Ni is made 0.40% or less. Preferably it is 0.35% or less.

Cr:0.60%超、1.20%以下
Crは、焼入れ性を高め強度の向上に寄与するとともに、Cu、Niとの複合添加で耐食性の向上に寄与する元素である。また、焼戻し時の軟化を遅滞する作用をなす元素でもある。0.60%以下では、添加効果が十分に発現しないので、0.60%超とする。好ましくは0.80%以上である。一方、1.20%を超えると、溶接性や靱性が低下するので、Crは1.20%以下とする。好ましくは1.10%以下である。
Cr: more than 0.60% and not more than 1.20% Cr is an element that contributes to improving the corrosion resistance by increasing the hardenability and contributing to the improvement of the strength, as well as the combined addition with Cu and Ni. It is also an element that acts to delay softening during tempering. If it is 0.60% or less, the effect of addition is not sufficiently exhibited, so the content exceeds 0.60%. Preferably it is 0.80% or more. On the other hand, if it exceeds 1.20%, weldability and toughness deteriorate, so Cr is made 1.20% or less. Preferably it is 1.10% or less.

Mo:0.10%以上、0.40%以下
Moは、焼入れ性を高め強度の向上に寄与するとともに、焼戻し時の軟化を遅滞する作用をなす元素である。0.10%未満では、添加効果が十分に発現しないので、Moは0.10%以上とする。好ましくは0.15%以上である。一方、0.40%を超えると、高価な元素であることから鋼板価格が上昇するので、0.40%以下とする。好ましくは0.35%以下である。
Mo: 0.10% or more and 0.40% or less Mo is an element that increases the hardenability and contributes to the improvement of the strength and delays the softening during tempering. If it is less than 0.10%, the effect of addition is not sufficiently exhibited, so Mo is made 0.10% or more. Preferably it is 0.15% or more. On the other hand, if it exceeds 0.40%, the price of the steel sheet increases because it is an expensive element, so the content is made 0.40% or less. Preferably it is 0.35% or less.

本発明鋼板においては、鋼板の強度の向上に寄与するV、靱性の向上及び延性の低下の抑制に寄与するCa、Mg、及び、REMの1種又は2種以上を含有してもよい。   The steel sheet of the present invention may contain one or more of V, which contributes to improving the strength of the steel sheet, Ca, Mg, and REM that contribute to the improvement of toughness and the suppression of the decrease in ductility.

V:0.001%以上、0.10%以下
Vは、析出強化により強度の向上に寄与する元素である。0.001%未満では、添加効果が十分に発現しないので、Vは0.001%以上とする。好ましくは0.003%以上である。一方、0.10%を超えると、溶接性及び靱性が低下するので、Vは0.10%以下とする。好ましくは0.08%以下である。
V: 0.001% or more and 0.10% or less V is an element that contributes to improving the strength by precipitation strengthening. If it is less than 0.001%, the effect of addition is not sufficiently exhibited, so V is made 0.001% or more. Preferably it is 0.003% or more. On the other hand, if it exceeds 0.10%, weldability and toughness deteriorate, so V is made 0.10% or less. Preferably it is 0.08% or less.

Ca:0.0005%以上、0.0040%以下
Mg:0.0005%以上、0.0040%以下
REM:0.0005%以上、0.0040%以下
Ca、Mg、及び、REMは、非金属介在物を球状化して、靱性の向上及び延性の低下の抑制に寄与する元素である。Ca、Mg、及び、REMのいずれも、0.0005%未満では、添加効果が十分に発現しないので、いずれの元素も、0.0005%以上とする。好ましくは、いずれの元素も0.0008%以上である。
Ca: 0.0005% or more, 0.0040% or less Mg: 0.0005% or more, 0.0040% or less REM: 0.0005% or more, 0.0040% or less Ca, Mg, and REM are non-metallic. It is an element that spheroidizes inclusions and contributes to improvement of toughness and suppression of deterioration of ductility. If any of Ca, Mg, and REM is less than 0.0005%, the effect of addition is not sufficiently exhibited. Therefore, any element is made 0.0005% or more. Preferably, any element is 0.0008% or more.

一方、いずれの元素も、0.0040%を超えると、介在物の粗大化と数の増加が顕著になり、靱性が低下するので、いずれの元素も0.0040%以下とする。好ましくは、いずれの元素も0.0035%以下である。   On the other hand, if any element exceeds 0.0040%, the coarsening of inclusions and the increase in the number become remarkable and the toughness is lowered. Therefore, any element is made 0.0040% or less. Preferably, any element is 0.0035% or less.

本発明鋼板の成分組成の残部は、Fe及び不可避的不純物である。なお、本発明鋼板は、上記元素の他、鋼原料から不可避的に混入する、Sn、As等を、本発明鋼板の特性を阻害しない範囲で、適宜の量を含有してもよい。   The balance of the component composition of the steel sheet of the present invention is Fe and inevitable impurities. In addition, the steel plate of the present invention may contain an appropriate amount of Sn, As, etc., which are inevitably mixed from the steel raw material, in addition to the above elements, as long as the properties of the steel plate of the present invention are not impaired.

次に、本発明鋼板のミクロ組織と、組成特性及び機械特性を規定する指標について説明する。   Next, the microstructure of the steel sheet of the present invention and the indexes that define the composition characteristics and mechanical characteristics will be described.

[ミクロ組織]
ミクロ組織は、焼戻しマルテンサイトを主組織とする。即ち、ミクロ組織は、面積率で50%以上の焼戻しマルテンサイトを含む組織とする。焼入れままのマルテンサイトが主組織であると、靱性に劣る懸念があり、また、ベイナイトやフェライトが主組織であると、強度が不足する懸念がある。それ故、ミクロ組織の主組織は、強度と靱性に優れる焼戻しマルテンサイトである必要がある。
[Microstructure]
The microstructure is mainly tempered martensite. That is, the microstructure is a structure including tempered martensite with an area ratio of 50% or more. If the as-quenched martensite is the main structure, there is a concern that the toughness is inferior, and if bainite or ferrite is the main structure, there is a concern that the strength is insufficient. Therefore, the main structure of the microstructure needs to be tempered martensite having excellent strength and toughness.

本発明鋼板では、上記成分組成と後述の製造条件を満足することにより、面積率で50%以上の焼戻しマルテンサイトを確保することができ、降伏強度960MPa以上、引張強度980MPa以上、及び、−40℃でのVノッチシャルピー吸収エネルギー47J以上を実現することができる。   In the steel sheet of the present invention, tempered martensite with an area ratio of 50% or more can be secured by satisfying the above component composition and manufacturing conditions described later, yield strength 960 MPa or more, tensile strength 980 MPa or more, and −40 A V-notch Charpy absorbed energy at 47 ° C. or higher can be realized.

焼戻しマルテンサイトの面積率は、60%以上が好ましく、より好ましくは70%以上である。   The area ratio of tempered martensite is preferably 60% or more, more preferably 70% or more.

[組成指標]
free−Ti:0.0001%以上
下記(1)式で定義するfree−Tiは、所要の機械特性(降伏強度、引張強度、吸収エネルギー)を得るうえで重要な指標であり、0.0001%以上確保する必要がある。
free−Ti=Ti−3.417×N ・・・・・(1)
Ti、及び、Nは、それぞれの元素の質量%
[Composition index]
free-Ti: 0.0001% or more Free-Ti defined by the following formula (1) is an important index for obtaining required mechanical properties (yield strength, tensile strength, absorbed energy), and is 0.0001% It is necessary to secure the above.
free-Ti = Ti-3.417 × N (1)
Ti and N are mass% of each element.

Tiは、前述したように、高温でTiNを形成してNを固定し無害化し、BNの析出を抑制し、固溶Bの確保に寄与する元素である。しかし、Ti量に対しN量が多いと、上記(1)式で計算されるfree−Tiが0%以下となる。この場合、Nが完全に無害化しないので、Bの添加効果が十分に発現せず、焼入れ性が低下する。   As described above, Ti is an element that forms TiN at a high temperature to fix and render N harmless, suppress precipitation of BN, and contribute to securing solid solution B. However, if the N amount is larger than the Ti amount, the free-Ti calculated by the above equation (1) becomes 0% or less. In this case, since N is not completely detoxified, the effect of adding B is not sufficiently exhibited, and the hardenability is lowered.

そのため、Ti量及びN量を個別に規定するだけでなく、0.0001%以上のfree−Tiを確保できるように、Ti量及びN量を関係付けて規定する必要がある。なお、free−Tiの上限は、Ti及びNの組成から定まるので、特に限定しない。   Therefore, it is necessary not only to individually define the Ti amount and the N amount, but also to define the Ti amount and the N amount in association with each other so that 0.0001% or more free-Ti can be secured. The upper limit of free-Ti is not particularly limited because it is determined from the composition of Ti and N.

Ceq:0.50%以上、0.60%未満
下記(2)式で定義するCeqは、所要の機械特性(降伏強度、引張強度、吸収エネルギー)と、所要の靱性及び溶接性を両立させるために重要な指標であり、“0.50%以上、0.60%未満”とする必要がある。
Ceq=C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5
+Mo/4+V/14 ・・・(2)
C、Si、Mn、Ni、Cr、及び、Moは、それぞれの元素の質量%
Ceq: 0.50% or more and less than 0.60% Ceq defined by the following formula (2) is to achieve the required mechanical properties (yield strength, tensile strength, absorbed energy) and the required toughness and weldability. It is necessary to set the value to “0.50% or more and less than 0.60%”.
Ceq = C + Si / 24 + Mn / 6 + Ni / 40 + Cr / 5
+ Mo / 4 + V / 14 (2)
C, Si, Mn, Ni, Cr, and Mo are the mass% of each element.

Ceqは、炭素当量とも呼ばれ、溶接性の指標として知られている。Ceqが大きいほど、溶接時の熱影響部の硬化が大きくなり、溶接割れが起き易くなるので、Ceqは小さいほど好ましい。それ故、Ceqは0.60%未満とする。好ましくは0.59%以下である。   Ceq is also called a carbon equivalent and is known as an indicator of weldability. The larger Ceq, the greater the hardening of the heat-affected zone during welding and the easier the occurrence of weld cracks. Therefore, Ceq is less than 0.60%. Preferably it is 0.59% or less.

一方、Ceqが増加するほど、鋼板の強度が上昇する。本発明鋼板においては、ミクロ組織の主組織を焼戻しマルテンサイトとして、強度と靱性を両立させているが、焼戻しマルテンサイトは、焼入れままのマルテンサイトに比べ強度が低いので、焼戻し時の強度低下を見込んでCeqを設定し、所要の降伏強度と引張強度を確保する必要がある。そのため、Ceqは0.50%以上とする。好ましくは0.51%以上である。   On the other hand, the strength of the steel sheet increases as Ceq increases. In the steel sheet of the present invention, the main structure of the microstructure is tempered martensite, and both strength and toughness are achieved. However, tempered martensite has lower strength than as-quenched martensite, so the strength is reduced during tempering. It is necessary to set Ceq in anticipation and ensure the required yield strength and tensile strength. Therefore, Ceq is 0.50% or more. Preferably it is 0.51% or more.

Pcm:0.25%以上、0.30%以下
下記(3)式で定義するPcmは、Ceqと同じく、本発明鋼板において、所要の機械特性(降伏強度、引張強度、吸収エネルギー)と、靱性及び溶接性を両立させるために重要な指標であり、“0.25%以上、0.30%以下”とする必要がある。
Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20
+Mo/15+V/10+5B ・・・(3)
C、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、及び、Bは、それぞれの元素の質量%
Pcm: 0.25% or more and 0.30% or less Pcm defined by the following formula (3) is the same as Ceq, and in the steel sheet of the present invention, required mechanical properties (yield strength, tensile strength, absorbed energy) and toughness And it is an important index for achieving both weldability and needs to be “0.25% or more and 0.30% or less”.
Pcm = C + Si / 30 + Mn / 20 + Cu / 20 + Ni / 60 + Cr / 20
+ Mo / 15 + V / 10 + 5B (3)
C, Si, Mn, Cu, Ni, Cr, Mo, and B are the mass% of each element.

Pcmは、溶接割れ感受性組成とも呼ばれ、溶接性の指標として知られている。Pcmが大きいほど、溶接部の割れ感受性が高まり、溶接性が低下するので、溶接施工時の板厚に応じた予熱条件が厳しくなる。それ故、Pcmは小さいほど好ましいので、0.30%以下とする。好ましくは0.29%以下である。   Pcm is also called a weld crack susceptibility composition and is known as an indicator of weldability. The larger Pcm, the higher the cracking sensitivity of the welded portion and the lower the weldability, so that the preheating conditions according to the plate thickness at the time of welding construction become severe. Therefore, since Pcm is preferably as small as possible, it is set to 0.30% or less. Preferably it is 0.29% or less.

一方、Pcmは増加するほど、鋼板の強度が上昇するが、成分組成は、焼戻し時の強度低下を見込んだ成分組成である必要がある。そのため、Pcmは0.25%以上とする必要がある。好ましくは0.26%以上である。   On the other hand, as Pcm increases, the strength of the steel sheet increases, but the component composition needs to be a component composition that allows for a decrease in strength during tempering. Therefore, Pcm needs to be 0.25% or more. Preferably it is 0.26% or more.

[特性指標]
降伏強度(YP):960MPa
引張強度(TS):980MPa
降伏強度は960MPa以上とし、引張強度は980MPa以上とする。本発明鋼板では、上記成分組成と、後述する製造条件をともに満足することにより、降伏強度960MPa以上と引張強度980MPa以上を実現することができる。この強度レベルを確保することができれば、長尺化、大型化するクレーンのブームなどの、建設機械の部材に適した鋼板となり、部材板厚の薄肉化による軽量化や部材強度の向上による吊上げ運搬容量の拡大を図ることが可能となる。
[Characteristic index]
Yield strength (YP): 960 MPa
Tensile strength (TS): 980 MPa
The yield strength is 960 MPa or more, and the tensile strength is 980 MPa or more. In the steel sheet of the present invention, a yield strength of 960 MPa or more and a tensile strength of 980 MPa or more can be realized by satisfying both the above component composition and manufacturing conditions described later. If this strength level can be secured, it will be a steel plate suitable for construction machinery members such as crane booms that are long and large, and it will be lifted and transported by reducing the thickness of the member plate and improving the strength of the member. The capacity can be increased.

なお、降伏強度については、引張試験において降伏点がある場合は、上降伏点の強度を降伏強度とし、降伏点がみられないラウンド型の応力−ひずみ曲線の場合は、0.2%耐力を降伏強度とする。   Regarding the yield strength, if there is a yield point in the tensile test, the strength at the upper yield point is taken as the yield strength, and in the case of a round type stress-strain curve where no yield point is seen, 0.2% proof stress is obtained. Yield strength.

−40℃でのVノッチシャルピー吸収エネルギー:47J以上
−40℃でのVノッチシャルピー吸収エネルギーを47J以上とする。吸収エネルギーが大きいほど、脆性破壊に対する抵抗が高い。そして、脆性破壊が発生する否かの目安が、一般に、47Jである。鋼部材が47J以上の吸収エネルギーを備えていれば、鋼部材を使用する温度環境において、脆性破壊が発生し難い。
V-notch Charpy absorbed energy at −40 ° C .: 47 J or more V-notch Charpy absorbed energy at −40 ° C. is set to 47 J or more. The greater the absorbed energy, the higher the resistance to brittle fracture. In general, the criterion of whether or not brittle fracture occurs is 47J. If the steel member has an absorbed energy of 47 J or more, brittle fracture hardly occurs in the temperature environment in which the steel member is used.

建設機械は、寒冷地での使用も想定されるので、本発明鋼板においては、−40℃でのVノッチシャルピー吸収エネルギーを47J以上とする。−40℃でのVノッチシャルピー吸収エネルギー47J以上は、上記成分組成と、後述する製造条件をともに満足することで実現することができる。   Since the construction machine is also assumed to be used in a cold region, in the steel sheet of the present invention, the V-notch Charpy absorbed energy at −40 ° C. is set to 47 J or more. A V-notch Charpy absorbed energy of 47 J or more at −40 ° C. can be realized by satisfying both the above component composition and the manufacturing conditions described later.

板厚:3.5mm以上、10mm以下
本発明鋼板の板厚は、3.5mm以上、10mm以下とする。板厚が3.5mm未満であると、建設機械の構造部材には不向きなので、板厚は3.5mm以上とする。一方、板厚が10mmを超えると、焼入れ・焼戻し効果が内部まで浸透しないので、板厚は10mm以下とする。
Plate thickness: 3.5 mm or more and 10 mm or less The plate thickness of the steel sheet of the present invention is 3.5 mm or more and 10 mm or less. If the plate thickness is less than 3.5 mm, it is unsuitable for structural members of construction machines, so the plate thickness is 3.5 mm or more. On the other hand, if the plate thickness exceeds 10 mm, the quenching / tempering effect does not penetrate to the inside, so the plate thickness is set to 10 mm or less.

次に、本発明方法について説明する。   Next, the method of the present invention will be described.

本発明方法は、
(ii-1)本発明鋼板の成分組成のスラブを1160℃以上、1240℃未満に加熱し、
(ii-2)仕上げ圧延入側温度が950℃以上、1100℃未満、かつ、仕上げ圧延出側温度が880℃以上、940℃未満となる熱間圧延を行い、
(ii-3)熱延鋼板を、550℃以上、650℃未満で、コイル状に巻き取り、200℃以下まで冷却し、その後、
(ii-4)平板に成形し、所定の長さに切断し、次いで、
(ii-5)880℃以上、940℃未満に再加熱して焼入れ、
(ii-6)400℃以上、550℃未満で焼戻す
ことを特徴とする。
The method of the present invention
(Ii-1) Heat the slab of the composition of the steel sheet of the present invention to 1160 ° C or higher and lower than 1240 ° C,
(Ii-2) Hot rolling is performed so that the finish rolling entry temperature is 950 ° C. or more and less than 1100 ° C., and the finish rolling exit temperature is 880 ° C. or more and less than 940 ° C.,
(Ii-3) The hot-rolled steel sheet is wound into a coil at 550 ° C. or more and less than 650 ° C., cooled to 200 ° C. or less, and then
(Ii-4) Molded into a flat plate, cut into a predetermined length,
(Ii-5) Reheating to 880 ° C or higher and lower than 940 ° C and quenching,
(Ii-6) Tempering at 400 ° C. or higher and lower than 550 ° C.

以下、本発明方法の工程条件について説明する。   Hereinafter, process conditions of the method of the present invention will be described.

[熱延、巻取条件]
スラブ加熱温度:1160℃以上、1240℃未満
本発明鋼板の成分組成の溶鋼を、常法により鋳造し、熱間圧延に供する鋼片(スラブ)とする。この鋼片は、鋼塊を鍛造又は圧延したものでもよいが、生産性の点から、連続鋳造で製造したものが好ましい。また、鋼片を薄スラブキャスターなどで製造したものでもよい。
[Hot rolling and winding conditions]
Slab heating temperature: 1160 ° C. or higher and lower than 1240 ° C. Molten steel having the component composition of the steel sheet of the present invention is cast by a conventional method to obtain a steel slab (slab) to be subjected to hot rolling. This steel slab may be a forged or rolled steel ingot, but is preferably manufactured by continuous casting from the viewpoint of productivity. Moreover, what manufactured the steel piece with the thin slab caster etc. may be used.

通常、鋼片は、鋳造後に冷却し、再度加熱して熱間圧延に供する。この場合、鋼片の加熱温度は、1160℃以上、1240℃未満とする。   Usually, a steel slab is cooled after casting, heated again, and used for hot rolling. In this case, the heating temperature of the steel slab shall be 1160 degreeC or more and less than 1240 degreeC.

加熱温度が1160℃未満であると、TiやNbが十分に固溶せず、再結晶を抑制して結晶粒の粗大化を抑制する効果が発現しないので、加熱温度は1160℃以上とする。好ましくは1165℃以上である。   When the heating temperature is less than 1160 ° C., Ti and Nb are not sufficiently dissolved, and the effect of suppressing recrystallization and suppressing the coarsening of crystal grains is not exhibited. Therefore, the heating temperature is set to 1160 ° C. or higher. Preferably it is 1165 degreeC or more.

一方、鋼片を、1240℃以上に加熱すると、結晶粒径が粗大になって、強度が低下したり、スケール生成量が増加して歩留まりが低下し、また、加熱に必要な燃料コストが増大するので、加熱温度は1240℃未満とする。好ましくは、1230℃以下である。   On the other hand, when the steel slab is heated to 1240 ° C. or higher, the crystal grain size becomes coarse, the strength decreases, the amount of scale generation increases, the yield decreases, and the fuel cost required for heating increases. Therefore, the heating temperature is set to less than 1240 ° C. Preferably, it is 1230 degrees C or less.

仕上げ圧延入側温度:950℃以上、1100℃未満
1160℃以上、1240℃未満に加熱した鋼片(スラブ)を粗圧延後、仕上げ圧延に供する。その際、仕上げ圧延入側温度は、950℃以上、1100℃未満とする。仕上げ圧延入側温度は、後述する仕上げ圧延出側温度と同様に、低いほど、鋼板組織の結晶粒が微細になり、降伏強度や靱性の改善に効果があり、低いほど望ましいが、950℃未満であると、後述する仕上げ圧延出側温度が880℃未満となる懸念があるので、仕上げ圧延の入側温度は950℃以上とする。好ましくは960℃以上である。
Finishing rolling entry temperature: 950 ° C. or higher and lower than 1100 ° C. Steel strip (slab) heated to 1160 ° C. or higher and lower than 1240 ° C. is subjected to rough rolling and then subjected to finish rolling. At that time, the finish rolling entry temperature is set to 950 ° C. or higher and lower than 1100 ° C. As with the finish rolling exit temperature described later, the finish rolling entry temperature is lower, the finer the crystal grains of the steel sheet structure, and the more effective the improvement in yield strength and toughness. If this is the case, there is a concern that the finish rolling exit temperature described later will be less than 880 ° C., and therefore the finish rolling entrance temperature is 950 ° C. or higher. Preferably it is 960 degreeC or more.

なお、仕上げ圧延機の入側で待機している粗圧延後のスラブの温度は低下するので、温度低下を抑制するため、粗圧延後のスラブをカバーで覆うか、IHなどで加熱したりして、仕上げ圧延入側温度を950℃以上に維持する。   In addition, since the temperature of the slab after rough rolling waiting on the entry side of the finish rolling mill decreases, the slab after rough rolling is covered with a cover or heated with IH or the like in order to suppress the temperature decrease. Thus, the finish rolling entry temperature is maintained at 950 ° C. or higher.

仕上げ圧延入側温度が1100℃以上であると、鋼板組織の結晶粒が微細化せず、降伏強度や靱性の改善に効果がないので、仕上げ圧延入側温度は1100℃未満とする。好ましくは1080℃以下である。   If the finish rolling entry side temperature is 1100 ° C. or higher, the crystal grains of the steel sheet structure are not refined, and the yield strength and toughness are not improved. Therefore, the finish rolling entry temperature is set to less than 1100 ° C. Preferably it is 1080 degrees C or less.

なお、鋼板温度は、複数段の仕上げ圧延ロールを通過するたびに低下するが、温度の低下分を見込んで、粗圧延後のスラブを高温に加熱するか、又は、圧延時の加工発熱による温度上昇で相殺する。   The steel plate temperature decreases each time it passes through a plurality of stages of finish rolling rolls, but in consideration of the temperature decrease, the slab after rough rolling is heated to a high temperature, or the temperature due to processing heat generated during rolling. Offset by rising.

仕上げ圧延出側温度:880℃以上、940℃未満
仕上げ圧延出側温度は、仕上げ圧延入側温度と同様に、低いほど、鋼板組織の結晶粒が微細になり、降伏強度や靱性の改善に効果があり、低いほど望ましいが、仕上げ圧延出側温度が880℃未満であると、仕上げ圧延時の圧下荷重が上昇して、圧延機の圧下荷重上限に達することがあり、特に、広幅の鋼板の圧延で問題となるので、仕上げ圧延出側温度は880℃以上とする。
Finishing rolling exit temperature: 880 ° C. or more and less than 940 ° C. The finishing rolling exit temperature is the same as the finishing rolling entry temperature, and the lower the finish rolling exit temperature, the finer the crystal grains of the steel sheet structure, and the better the yield strength and toughness. However, if the finish rolling exit temperature is less than 880 ° C., the rolling load during finishing rolling may increase and reach the rolling load upper limit of the rolling mill. Since it becomes a problem in rolling, the finish rolling outlet temperature is set to 880 ° C. or higher.

また、仕上げ圧延出側温度が880℃未満であると、二相域圧延となり、圧延荷重の変動が懸念されることからも、仕上げ圧延出側温度は880℃以上とする。   In addition, if the finish rolling exit temperature is less than 880 ° C., two-phase rolling is performed, and the rolling load may be fluctuated, so the finish rolling exit temperature is set to 880 ° C. or higher.

一方、仕上げ圧延出側温度が940℃以上であると、結晶粒が粗大になり、降伏強度や靱性が低下するとともに、スケールの生成量が増大して表面性状が低下するので、仕上げ圧延出側温度は940℃未満とする。好ましくは935℃以下である。   On the other hand, if the finish rolling exit temperature is 940 ° C. or higher, the crystal grains become coarse, yield strength and toughness decrease, and the amount of scale increases, resulting in a decrease in surface properties. The temperature is less than 940 ° C. Preferably it is 935 degrees C or less.

巻取温度:550℃以上、650℃未満
仕上げ圧延で圧延した、880℃以上、940℃未満の鋼板を、ランナウトテーブルで冷却し、550℃以上、650℃未満でコイル状に巻き取る。巻取温度が550℃未満では、鋼板の強度が高くなりすぎて、次工程のレベラーで平板に成形する工程で、圧下力が過大になって、成形できなくなるので、巻取温度は550℃以上とする。
Winding temperature: 550 ° C. or more and less than 650 ° C. A steel plate of 880 ° C. or more and less than 940 ° C. rolled by finish rolling is cooled with a run-out table and wound into a coil at 550 ° C. or more and less than 650 ° C. If the coiling temperature is less than 550 ° C, the strength of the steel sheet becomes too high, and in the process of forming into a flat plate by the leveler in the next process, the rolling force becomes excessive and cannot be formed, so the coiling temperature is 550 ° C or higher. And

一方、巻取温度が650℃以上では、スケールの生成量が増大することに加え、巻取後に内部酸化が起き、表面性状が低下するので、巻取温度は650℃未満とする。好ましくは645℃以下である。   On the other hand, when the coiling temperature is 650 ° C. or higher, in addition to the increase in the amount of scale generated, internal oxidation occurs after coiling and the surface properties are lowered, so the coiling temperature is set to less than 650 ° C. Preferably it is 645 degrees C or less.

巻取後の冷却温度:200℃以下
コイル状に巻き取った鋼板を200℃以下まで冷却する。冷却温度が200℃を超えると、変態が十分に完了しない懸念があるので、鋼板を200℃以下に冷却し、変態を十分に完了させる。室温中に放置するなどの方法で200℃以下まで冷却する。好ましくは190℃以下に冷却する。冷却速度は特に限定されない。
Cooling temperature after winding: 200 ° C. or less The steel sheet wound in a coil shape is cooled to 200 ° C. or less. When the cooling temperature exceeds 200 ° C., there is a concern that the transformation is not sufficiently completed. Therefore, the steel sheet is cooled to 200 ° C. or less, and the transformation is sufficiently completed. Cool to 200 ° C. or lower by leaving it at room temperature. Preferably it cools to 190 degrees C or less. The cooling rate is not particularly limited.

[冷却後の成形、熱処理条件]
200℃以下に冷却した鋼板を、レベラーに通板して、通常の条件で平板に成形し、所定の長さに切断する。次いで、切断した鋼板に対し熱処理(焼入れ、焼戻し)を施す。
[Molding after cooling, heat treatment conditions]
A steel plate cooled to 200 ° C. or less is passed through a leveler, formed into a flat plate under normal conditions, and cut into a predetermined length. Next, heat treatment (quenching and tempering) is performed on the cut steel sheet.

焼入れのための再加熱温度:880℃、940℃未満
切断した鋼板を880℃以上、940℃未満に再加熱して、焼入れを施す。再加熱温度が880℃未満では、鋼板組織がオーステナイトの単一組織とならないので、再加熱温度は880℃以上とする。
Reheating temperature for quenching: 880 ° C., less than 940 ° C. The cut steel sheet is reheated to 880 ° C. or more and less than 940 ° C. to perform quenching. When the reheating temperature is less than 880 ° C., the steel sheet structure does not become a single structure of austenite, so the reheating temperature is set to 880 ° C. or higher.

一方、再加熱温度が940℃以上であると、オーステナイトの結晶粒が粗大化し、靱性が低下するので、再加熱温度は940℃未満とする。好ましくは935℃以下である。   On the other hand, if the reheating temperature is 940 ° C. or higher, the austenite crystal grains become coarse and the toughness decreases, so the reheating temperature is set to less than 940 ° C. Preferably it is 935 degrees C or less.

焼入れは、再加熱によって、鋼板温度が880℃以上、940℃未満に達した後、直ちに行うか、又は、生産性を著しく阻害しない範囲で、880℃以上、940℃未満に、所要の時間保持した後に行なう。   Quenching is performed immediately after the steel plate temperature reaches 880 ° C. or more and less than 940 ° C. by reheating, or is kept at a temperature of 880 ° C. or more and less than 940 ° C. for a required time as long as productivity is not significantly impaired. After that.

焼戻し温度:400℃以上、550℃未満
焼入れした鋼板を、400℃以上、550℃未満に再加熱して焼戻す。一般に、焼入れした鋼板を焼戻す場合、焼戻し温度の上昇とともに、降伏強度及び靱性が向上する。本発明鋼板においても同様で、400℃以上の焼戻しで、目的の降伏強度及び靱性を確保できるので、焼戻し温度は400℃以上とする。
Tempering temperature: 400 degreeC or more and less than 550 degreeC The hardened steel plate is reheated and tempered to 400 degreeC or more and less than 550 degreeC. Generally, when a tempered steel sheet is tempered, the yield strength and toughness improve as the tempering temperature rises. The same applies to the steel sheet of the present invention, and the desired yield strength and toughness can be ensured by tempering at 400 ° C. or higher. Therefore, the tempering temperature is set to 400 ° C. or higher.

一方、焼戻し温度が550℃以上になると、引張強度が低下するとともに、靱性が低下するので、焼戻し温度は550℃未満とする。好ましくは545℃以下である。   On the other hand, when the tempering temperature is 550 ° C. or higher, the tensile strength is lowered and the toughness is lowered, so the tempering temperature is less than 550 ° C. Preferably it is 545 degrees C or less.

焼戻しは、再加熱によって鋼板温度が400℃以上、550℃未満に達した後、直ちに行うか、又は、生産性を著しく阻害しない範囲で、400℃以上、550℃未満に、所要の時間保持した後に行う。   Tempering is performed immediately after the steel sheet temperature reaches 400 ° C. or higher and lower than 550 ° C. by reheating, or is maintained at 400 ° C. or higher and lower than 550 ° C. for a required time within a range that does not significantly impair productivity. To do later.

以上説明したように、本発明方法により、降伏強度及び引張強度が高く、靱性及び溶接性に優れる本発明鋼板を製造することができる。本発明鋼板を、建設機械の構造部材などに適用すれば、建建設機械の軽量化を図ることができるし、また、例えば、大型クレーンのブームに適用すれば、ブーム自体の軽量化と、吊上げ運搬容量の拡大を図ることができる。   As described above, the steel sheet of the present invention having high yield strength and tensile strength and excellent toughness and weldability can be produced by the method of the present invention. If the steel sheet of the present invention is applied to a structural member of a construction machine, the construction machine can be reduced in weight. For example, if applied to a boom of a large crane, the boom itself can be reduced in weight and lifted. The carrying capacity can be increased.

以下、本発明の高強度熱延鋼板及びその製造方法の実施例を挙げ、本発明をより具体的に説明するが、本発明は、もとより下記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で、適当に変更を加えて実施することが可能であり、それらは、いずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。   Hereinafter, examples of the high-strength hot-rolled steel sheet and the manufacturing method thereof according to the present invention will be given and the present invention will be described more specifically. However, the present invention is not limited to the following examples, and The present invention can be implemented with appropriate modifications within a range that can be adapted to the gist, and these are all included in the technical scope of the present invention.

(実施例)
表1に示す成分組成を有する鋼を溶製し、表2に示す条件で熱間圧延と熱処理を行った。熱処理後、熱延鋼板の機械特性及び靱性を測定した。表3に測定結果を示す。
(Example)
Steel having the component composition shown in Table 1 was melted, and hot rolling and heat treatment were performed under the conditions shown in Table 2. After the heat treatment, the mechanical properties and toughness of the hot rolled steel sheet were measured. Table 3 shows the measurement results.

機械的特性は、降伏強度と引張強度、及び、全伸びを測定した。なお、試験片は、元厚ままで、板幅方向と平行の方向から、JIS5号引張試験片を採取し、室温での引張試験に供した。   Mechanical properties were measured for yield strength and tensile strength, and total elongation. Note that the JIS No. 5 tensile test piece was taken from the direction parallel to the plate width direction with the original thickness as it was, and subjected to a tensile test at room temperature.

吸収エネルギーは、−40℃でVノッチシャルピー衝撃試験を行い、吸収エネルギーを測定した。なお、試験片は、き裂の進展方向が板幅方向と平行になるよう採取した。また、板厚が5mm及び10mmの鋼板は元厚ままで衝撃試験に供し、5mm超10mm未満の鋼板は表裏面を均等に減厚研削して5mm厚さに加工した後、衝撃試験に供し、3.5mm以上5mm未満の鋼板は表裏面を均等に減厚研削して3.3mm厚さに加工した後、衝撃試験に供した。   The absorbed energy was measured by conducting a V-notch Charpy impact test at -40 ° C. and measuring the absorbed energy. The test piece was collected so that the crack propagation direction was parallel to the plate width direction. In addition, steel sheets with a thickness of 5 mm and 10 mm are subjected to an impact test with the original thickness, and a steel sheet with a thickness of more than 5 mm and less than 10 mm is subjected to uniform thickness reduction grinding on the front and back surfaces and processed to a thickness of 5 mm, and then subjected to an impact test. Steel sheets with a thickness of 3.5 mm or more and less than 5 mm were subjected to an impact test after the front and back surfaces were uniformly reduced and ground to a thickness of 3.3 mm.

また、吸収エネルギーの測定値は、板厚が10mmのものはそのまま用い、板厚が5mmの測定値は、それを2倍して、10mm厚さでの吸収エネルギー相当に換算し、板厚が3.3mmの測定値は、それを3倍して、10mm厚さでの吸収エネルギー相当に換算した。表3に示す測定結果は、10mm厚さのもの、又は、10mm厚さでの吸収エネルギーに換算したものである。   Also, the measured value of absorbed energy is the same as that with a plate thickness of 10 mm, and the measured value with a plate thickness of 5 mm is doubled to be equivalent to the absorbed energy at a thickness of 10 mm. The measured value of 3.3 mm was tripled and converted to an absorbed energy equivalent at a thickness of 10 mm. The measurement results shown in Table 3 are those having a thickness of 10 mm or converted into absorbed energy at a thickness of 10 mm.

Figure 2016204734
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表1〜表3に示すように、成分組成及び製造条件が本発明の範囲内にある発明例(製造No.1、3、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24)においては、降伏強度が960MPa以上、引張強度が980MPa以上、−40℃でのシャルピー吸収エネルギーが47J以上、さらに、ミクロ組織の主組織、即ち、50%以上が焼戻しマルテンサイトであり、溶接性にも優れている。   As shown in Tables 1 to 3, Invention Examples (Production Nos. 1, 3, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 in which the component composition and production conditions are within the scope of the present invention) 24), the yield strength is 960 MPa or more, the tensile strength is 980 MPa or more, the Charpy absorbed energy at −40 ° C. is 47 J or more, and the microstructure of the microstructure, that is, 50% or more is tempered martensite, Excellent weldability.

一方、成分組成は本発明の範囲内であるが、製造条件が本発明の範囲外である比較例(製造No.2、4、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25)においては、降伏強度、引張強度、吸収エネルギーの一つ又は二つ以上が本発明の範囲外である。さらに、製造No.5に示すように、表面性状が劣り、供用に値しないものがある。   On the other hand, although the component composition is within the scope of the present invention, the production conditions are outside the scope of the present invention (Comparative Examples Nos. 2, 4, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, In 21, 23, 25), one or more of yield strength, tensile strength and absorbed energy are outside the scope of the present invention. Furthermore, production No. As shown in FIG. 5, some of the surface properties are inferior and are not worthy of service.

製造No.2の比較例においては、スラブ加熱温度が本発明の範囲を下回り、また、製造No.23の比較例においては、焼入れ温度と焼戻し温度が本発明の範囲を上回り、これらの比較例では、降伏強度が不足し、かつ、吸収エネルギーが不足している。   Production No. In Comparative Example 2, the slab heating temperature is below the range of the present invention. In the comparative example of 23, the quenching temperature and the tempering temperature exceed the range of the present invention, and in these comparative examples, the yield strength is insufficient and the absorbed energy is insufficient.

製造No.4の比較例においては、コイルの冷却終了温度が本発明の範囲を上回っている。この場合、靱性が不足している。   Production No. In the comparative example of 4, the cooling end temperature of the coil exceeds the range of the present invention. In this case, the toughness is insufficient.

製造No.5の比較例においては、巻取温度が本発明の範囲を上回っている。この場合、表面性状が劣化し、供用に値しない。   Production No. In the comparative example of 5, the coiling temperature exceeds the range of the present invention. In this case, the surface properties deteriorate and are not worthy of service.

製造No.7の比較例においては、焼入れ温度が本発明の範囲を上回り、また、製造No.9の比較例においては、スラブ加熱温度、仕上げ圧延入側温度、仕上げ圧延出側温度のいずれもが本発明の範囲を上回り、また、製造No.17の比較例においては、仕上げ圧延入側温度が本発明の範囲を上回り、これらの比較例では、吸収エネルギーが不足している。   Production No. In the comparative example of No. 7, the quenching temperature exceeds the range of the present invention. In the comparative example of No. 9, all of the slab heating temperature, the finish rolling entry temperature, and the finish rolling exit temperature exceed the scope of the present invention. In 17 comparative examples, the finish rolling entry temperature exceeds the range of the present invention, and in these comparative examples, the absorbed energy is insufficient.

製造No.11の比較例においては、焼入れ温度が本発明の範囲を下回り、降伏強度と引張強度が不足している。   Production No. In 11 comparative examples, the quenching temperature is below the range of the present invention, and the yield strength and the tensile strength are insufficient.

製造No.13の比較例においては、焼戻し温度が本発明の範囲を下回り、製造No.21の比較例においては、仕上げ圧延出側温度が本発明の範囲を上回り、また、製造No.25の比較例においては、焼戻し温度が本発明の範囲を上回り、これらの比較例では、降伏強度が不足している。   Production No. In the comparative example No. 13, the tempering temperature is below the range of the present invention, and the production No. In the comparative example of No. 21, the finish rolling outlet temperature exceeds the range of the present invention. In the 25 comparative examples, the tempering temperature exceeds the range of the present invention, and in these comparative examples, the yield strength is insufficient.

製造No.15の比較例においては、仕上げ圧延入側温度と仕上げ圧延出側温度が本発明の範囲を下回っている。この場合、仕上げ圧延時の圧下荷重の上昇と圧延荷重変動のため圧延が困難であり、安定製造できない。   Production No. In 15 comparative examples, the finish rolling entry temperature and finish rolling exit temperature are below the range of the present invention. In this case, rolling is difficult due to an increase in rolling load during finish rolling and fluctuations in rolling load, and stable production cannot be achieved.

製造No.19の比較例においては、スラブ加熱温度が本発明の範囲を下回り、かつ焼戻し温度が本発明の範囲を上回り、降伏強度、引張強度、吸収エネルギーのいずれもが不足している。   Production No. In 19 comparative examples, the slab heating temperature is below the range of the present invention, the tempering temperature is above the range of the present invention, and all of the yield strength, tensile strength, and absorbed energy are insufficient.

製造No.26〜36の比較例は、成分組成が本発明の範囲外の鋼(表1中、鋼No.M〜W、参照)を用いた比較例である。これらは、製造条件が本発明の範囲を満たしていても、降伏強度、引張強度、吸収エネルギー、溶接性、焼戻しマルテンサイト分率の一つ又は二つ以上が本発明の範囲外である。   Production No. The comparative examples of Nos. 26 to 36 are comparative examples using steel whose component composition is outside the range of the present invention (refer to steel No. MW in Table 1). Even if manufacturing conditions satisfy the scope of the present invention, one or more of yield strength, tensile strength, absorbed energy, weldability, and tempered martensite fraction are outside the scope of the present invention.

以上、発明例及び比較例より、本発明によれば、高い降伏強度及び引張強度を有し、かつ、靱性及び溶接性に優れた高強度熱延鋼板を提供できることが明らかである。   As described above, it is clear from the invention examples and comparative examples that according to the present invention, a high-strength hot-rolled steel sheet having high yield strength and tensile strength and excellent in toughness and weldability can be provided.

本発明によれば、降伏強度と引張強度が高く、かつ、靱性及び溶接性に優れた高強度熱延鋼板とその製造方法を提供することができる。本発明の高強度熱延鋼板を建設機械の構造部材などに適用すれば、建設機械の軽量化を図ることができる。例えば、大型クレーンのブームに適用すれば、ブーム自体の軽量化と、吊上げ運搬容量の拡大を図ることができ、作業効率が顕著に向上する。また、優れた溶接性により、部材製作コストの低減が可能となる。また、高い靱性により、低温環境で使用する場合の建設機械の信頼性が向上する。よって、本発明は、産業上の利用可能性が高いものである。   According to the present invention, it is possible to provide a high-strength hot-rolled steel sheet having high yield strength and tensile strength and excellent toughness and weldability, and a method for producing the same. If the high-strength hot-rolled steel sheet of the present invention is applied to a structural member of a construction machine, the construction machine can be reduced in weight. For example, if it is applied to the boom of a large crane, the boom itself can be reduced in weight and the lifting and carrying capacity can be increased, and the working efficiency is remarkably improved. In addition, due to excellent weldability, it is possible to reduce member manufacturing costs. Moreover, the high toughness improves the reliability of the construction machine when used in a low temperature environment. Therefore, the present invention has high industrial applicability.

Claims (3)

成分組成が、質量%で、
C :0.12%超、0.20%未満、
Si:0.25%以上、0.50%以下、
Mn:0.50%以上、1.20%未満、
P :0.0005%以上、0.020%以下、
S :0.0005%以上、0.010%以下、
Al:0.01%以上、0.07%以下、
N :0.0005%以上、0.0060%以下、
Nb:0.01%以上、0.04%以下、
Ti:0.005%以上、0.030%以下、
B :0.0005%以上、0.002%以下、
Cu:0.10%以上、0.40%以下、
Ni:0.10%以上、0.40%以下、
Cr:0.60%超、1.20%以下、
Mo:0.10%以上、0.40%以下、かつ、
残部:鉄及び不可避的不純物からなり、
ミクロ組織が、焼戻しマルテンサイトを主組織とし、さらに、
下記(1)式、(2)式、及び、(3)式で定義する値が、それぞれ、
free−Ti:0.0001%以上、
Ceq:0.50%以上、0.60%未満、及び、
Pcm:0.25%以上、0.30%以下
であり、
(i-1)降伏強度が960MPa以上で、引張強度が980MPa以上であり、
(i-2)−40℃でのVノッチシャルピー吸収エネルギーが47J以上であり、かつ、
(i-3)板厚が3.5mm以上、10mm以下である
ことを特徴とする高強度熱延鋼板。
free−Ti=Ti−3.417×N ・・・(1)
Ti、及び、Nは、それぞれの元素の質量%
Ceq=C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5
+Mo/4+V/14 ・・・(2)
C、Si、Mn、Ni、Cr、及び、Moは、それぞれの元素の質量%
Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20
+Mo/15+V/10+5B ・・・(3)
C、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、及び、Bは、それぞれの元素の質量%
Ingredient composition is mass%,
C: more than 0.12%, less than 0.20%,
Si: 0.25% or more, 0.50% or less,
Mn: 0.50% or more and less than 1.20%,
P: 0.0005% or more, 0.020% or less,
S: 0.0005% or more, 0.010% or less,
Al: 0.01% or more, 0.07% or less,
N: 0.0005% or more, 0.0060% or less,
Nb: 0.01% or more, 0.04% or less,
Ti: 0.005% or more, 0.030% or less,
B: 0.0005% or more, 0.002% or less,
Cu: 0.10% or more, 0.40% or less,
Ni: 0.10% or more, 0.40% or less,
Cr: more than 0.60%, 1.20% or less,
Mo: 0.10% or more, 0.40% or less, and
The remainder: iron and inevitable impurities
The microstructure is mainly tempered martensite,
The values defined in the following formulas (1), (2), and (3) are respectively
free-Ti: 0.0001% or more,
Ceq: 0.50% or more, less than 0.60%, and
Pcm: 0.25% or more and 0.30% or less,
(I-1) The yield strength is 960 MPa or more, the tensile strength is 980 MPa or more,
(I-2) V notch Charpy absorbed energy at −40 ° C. is 47 J or more, and
(I-3) A high-strength hot-rolled steel sheet having a thickness of 3.5 mm or more and 10 mm or less.
free-Ti = Ti-3.417 × N (1)
Ti and N are mass% of each element.
Ceq = C + Si / 24 + Mn / 6 + Ni / 40 + Cr / 5
+ Mo / 4 + V / 14 (2)
C, Si, Mn, Ni, Cr, and Mo are the mass% of each element.
Pcm = C + Si / 30 + Mn / 20 + Cu / 20 + Ni / 60 + Cr / 20
+ Mo / 15 + V / 10 + 5B (3)
C, Si, Mn, Cu, Ni, Cr, Mo, and B are the mass% of each element.
前記成分組成が、さらに、質量%で、
V :0.001%以上、0.10%以下、
Ca:0.0005%以上、0.0040%以下、
Mg:0.0005%以上、0.0040%以下、
REM:0.0005%以上、0.0040%以下
の1種又は2種以上を含有する
ことを特徴とする請求項1に記載の高強度熱延鋼板。
The component composition is further in mass%,
V: 0.001% or more, 0.10% or less,
Ca: 0.0005% or more, 0.0040% or less,
Mg: 0.0005% or more, 0.0040% or less,
REM: 0.0005% or more and 0.0040% or less of 1 type or 2 types or more are contained, The high strength hot-rolled steel plate of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
請求項1又は2に記載の高強度熱延鋼板を製造する製造方法であって、
(ii-1)請求項1又は2に記載の成分組成のスラブを1160℃以上、1240℃未満に加熱し、
(ii-2)仕上げ圧延入側温度が950℃以上、1100℃未満、かつ、仕上げ圧延出側温度が880℃以上、940℃未満となる熱間圧延を行い、
(ii-3)熱延鋼板を、550℃以上、650℃未満で、コイル状に巻き取り、200℃以下まで冷却し、その後、
(ii-4)平板に成形し、所定の長さに切断し、次いで、
(ii-5)880℃以上、940℃未満に再加熱して焼入れし、
(ii-6)400℃以上、550℃未満で焼戻す
ことを特徴とする高強度熱延鋼板の製造方法。
A manufacturing method for manufacturing the high-strength hot-rolled steel sheet according to claim 1 or 2,
(Ii-1) The slab having the component composition according to claim 1 or 2 is heated to 1160 ° C or higher and lower than 1240 ° C,
(Ii-2) Hot rolling is performed such that the finish rolling entry temperature is 950 ° C. or more and less than 1100 ° C., and the finish rolling exit side temperature is 880 ° C. or more and less than 940 ° C.,
(Ii-3) The hot-rolled steel sheet is wound into a coil at 550 ° C. or more and less than 650 ° C., cooled to 200 ° C. or less, and then
(Ii-4) Molded into a flat plate, cut into a predetermined length,
(Ii-5) Reheating to 880 ° C. or higher and lower than 940 ° C. and quenching,
(Ii-6) A method for producing a high-strength hot-rolled steel sheet characterized by tempering at 400 ° C. or higher and lower than 550 ° C.
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