JP2019502018A - 脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材及びその製造方法 - Google Patents

脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2019502018A
JP2019502018A JP2018522789A JP2018522789A JP2019502018A JP 2019502018 A JP2019502018 A JP 2019502018A JP 2018522789 A JP2018522789 A JP 2018522789A JP 2018522789 A JP2018522789 A JP 2018522789A JP 2019502018 A JP2019502018 A JP 2019502018A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brittle crack
resistance
steel material
less
strength steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018522789A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6648270B2 (ja
Inventor
イ,ハク−チョル
ジャン,ソン−ホ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Posco Holdings Inc
Original Assignee
Posco Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Posco Co Ltd filed Critical Posco Co Ltd
Publication of JP2019502018A publication Critical patent/JP2019502018A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6648270B2 publication Critical patent/JP6648270B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226Hot rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0205Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C21D8/0263Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment following hot rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/08Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/16Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/002Bainite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/005Ferrite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材及びその製造方法を提供する。本発明の一側面によると、重量%で、C:0.05〜0.09%、Mn:1.5〜2.2%、Ni:0.3〜1.2%、Nb:0.005〜0.04%、Ti:0.005〜0.04%、Cu:0.1〜0.8%、Si:0.05〜0.3%、Al:0.005〜0.05%、P:100ppm以下、S:40ppm以下、残りFe及びその他の不可避不純物からなり、中心部の微細組織が、アシキュラーフェライトとグラニュラーベイナイトの混合相、上部ベイナイト、及び残りのフェライト、パーライト、島状マルテンサイト(MA)からなる群より選択される1種以上からなり、表面直下2mm以下の領域における表面部の微細組織が、フェライト、及び残りのベイナイト、マルテンサイトのうち1種以上からなり、且つ、溶接時に形成される溶接熱影響部が、面積%で、5%以下の島状マルテンサイトを含む脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材及びその製造方法が提供される。本発明によると、高降伏強度を有するとともに、脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材を得ることができる。

Description

本発明は、脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材及びその製造方法に関するものである。
近年、国内外の船舶、海洋、建築、及び土木分野で用いられる構造物を設計するにあたり、高強度特性を有する極厚物鋼の開発が求められている。
構造物の設計時に高強度鋼を用いる場合、構造物の形態を軽量化することができるため、経済的な利益が得られるだけでなく、鋼板の厚さを薄くすることができるため、加工及び溶接作業の容易性を同時に確保することができる。
一般に、高強度鋼の場合、極厚物材の製造時に総圧下率が低下し、薄物材に比べて十分な変形が行われないため、極厚物材の微細組織が粗大となり、これに伴い、結晶粒度が最も大きな影響を与える低温物性が低下するようになる。
特に、構造物の安定性を示す脆性亀裂伝播抵抗性の場合、船舶などの主要構造物への適用時に保証を求める事例が増加しつつあるが、微細組織が粗大化すると、脆性亀裂伝播抵抗性が非常に低下する現象が発生するため、極厚物高強度鋼材の脆性亀裂伝播抵抗性を向上させることは非常に難しい状況である。
一方、降伏強度460MPa以上の高強度鋼では、脆性亀裂伝播抵抗性を向上させるために、表層部の粒度を微細化するための仕上げ圧延時における表面冷却の適用、及び圧延時における曲げ応力の付与による粒度調節といった多様な技術が導入された。
しかし、上記技術の場合、表層部の組織微細化には有利であるが、表層部を除いた残りの組織粗大化による衝撃靭性の低下は解決できないため、脆性亀裂伝播抵抗性への根本的な対策とは言い難い。
これに加え、最近の大型コンテナ船などに適用される鋼材に対して、脆性亀裂開始自体を制御することにより、船舶の安全性を向上させようとした設計概念が導入されるにつれて、一般的に脆性亀裂開始に関連して最も脆弱な部位であるとされる溶接熱影響部の脆性亀裂開始抵抗性を保証する事例が増加している。
一般に、高強度鋼の場合、溶接熱影響部(HAZ;Heat Affected Zone)の微細組織がベイナイトなどの強度の高い低温変態相からなるため、溶接部の熱影響部(HAZ)の靭性が非常に弱くなるという欠点を有する。
特に、構造物の安定性を評価するために、一般的に行われるCTOD評価(Crack Tip Opening Displacement)における脆性亀裂開始抵抗性の場合には、低温変態相の生成時に未変態オーステナイトから生成される島状マルテンサイトが脆性亀裂発生の核生成サイト(site)になるため、高強度鋼材の脆性亀裂発生抵抗性を向上させることが非常に難しいのが実情である。
従来の降伏強度460MPa以上の高強度鋼の場合、溶接部の脆性亀裂開始抵抗性を向上させるために、TiNを用いて溶接熱影響部の微細組織を微細化するか、または酸化物(oxide metallurgy)を用いて溶接熱影響部にフェライトを形成させる努力がなされた。しかしこれは、組織微細化による衝撃靭性の向上に一部役立つが、脆性亀裂開始抵抗性の低下に大きな影響を与える島状マルテンサイトの分率の低減には大きな効果がない。
また、母材の脆性亀裂開始抵抗性は、焼戻し(tempering)などを介して島状マルテンサイトを他の相に変態させることで物性を確保することが可能であるが、熱履歴によって焼戻し(tempering)の効果がなくなる溶接熱影響部の場合には、これを適用することが不可能である。
一方、島状マルテンサイトの生成を最小限に抑えるためには、C、Nbなどの元素を低減する必要があるが、これを低減すると、強度のレベルを確保することが難しく、強度のレベルを確保するために、Mo、Niなどの高価な元素を多量添加しなければならないため経済性が低下するという問題がある。
本発明の一側面は、脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材を提供することにその目的がある。
本発明の他の一側面は、脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材の製造方法を提供することにその目的がある。
本発明の一側面によると、重量%で、C:0.05〜0.09%、Mn:1.5〜2.2%、Ni:0.3〜1.2%、Nb:0.005〜0.04%、Ti:0.005〜0.04%、Cu:0.1〜0.8%、Si:0.05〜0.3%、Al:0.005〜0.05%、P:100ppm以下、S:40ppm以下、残りFe及びその他の不可避不純物からなり、中心部の微細組織が、面積%で、70%以上のアシキュラーフェライト(acicular ferrite)とグラニュラーベイナイト(granular bainite)の混合相、20%以下の上部ベイナイト(upper bainite)、及び残りのフェライト、パーライト、島状マルテンサイト(MA)からなる群より選択される1種以上からなり、前記上部ベイナイトのEBSD方法で測定された15°以上の高境界角を有する有効結晶粒の円相当直径が15μm(マイクロメートル)以下であり、表面直下2mm以下の領域における表面部の微細組織が、面積%で、20%以上のフェライト、及び残りのベイナイト、マルテンサイトのうち1種以上からなり、且つ、溶接時に形成される溶接熱影響部が、面積%で、5%以下の島状マルテンサイトを含む脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材が提供される。
前記Cu及びNiの含有量は、Cu/Niの重量比が0.8以下、好ましくは0.6以下となるように設定されることができる。
前記鋼材は、降伏強度が460MPa以上であることが好ましい。
前記鋼材は、鋼材の厚さ方向に、鋼材の厚さ1/2t(t:鋼板の厚さ)の位置におけるシャルピー破面遷移温度が−40℃以下であることが好ましい。
本発明の他の一側面によると、重量%で、C:0.05〜0.09%、Mn:1.5〜2.2%、Ni:0.3〜1.2%、Nb:0.005〜0.04%、Ti:0.005〜0.04%、Cu:0.1〜0.8%、Si:0.05〜0.3%、Al:0.005〜0.05%、P:100ppm以下、S:40ppm以下、残りFe及びその他の不可避不純物からなるスラブを1000〜1100℃で再加熱した後、1100〜900℃の温度で粗圧延する段階と、前記粗圧延されたバー(bar)を、中心部温度を基準に、Ar+60℃〜Ar℃の温度範囲で仕上げ圧延して鋼板を得る段階と、前記鋼板を500℃以下の温度まで冷却する段階と、を含む脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材の製造方法が提供される。
前記粗圧延時の最後の3パス(pass)に対しては、パス(pass)当たりの圧下率を5%以上、総累積圧下率を40%以上とすることが好ましい。
前記粗圧延時の最後の3パス(pass)に対しては、変形速度(Strain rate)を2/sec以下とすることが好ましい。
前記粗圧延後仕上げ圧延前のバーの厚さ中心部の結晶粒サイズは150μm以下、好ましくは100μm以下、より好ましくは80μm以下であることができる。
前記仕上げ圧延時の圧下比は、スラブの厚さ(mm)/仕上げ圧延後の鋼板の厚さ(mm)の比が3.5以上、好ましくは4以上になるように設定することができる。
前記仕上げ圧延時の累積圧下率は40%以上に維持することが好ましく、調質圧延を除いたパス当たりの圧下率は4%以上に維持することが好ましい。ここで、調質圧延とは、板の平坦度を確保するために、低圧下率で圧延する過程を意味する。
前記鋼板の冷却は2℃/s以上の中心部冷却速度で行うことができる。
前記鋼板の冷却は、3〜300℃/sの平均冷却速度で行うことができる。
さらに、上記した課題の解決手段は、本発明の特徴をすべて列挙したものではない。本発明の様々な特徴とそれに伴う利点及び効果は、以下の具体的な実施形態を通じてより詳細に理解することができる。
本発明によると、高降伏強度を有するとともに、脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材を得ることができる。
本発明の発明者らは、厚さが厚い鋼材の降伏強度、ならびに脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性を向上させるために研究と実験を行った結果、本発明を提案するようになった。
本発明は、鋼材の鋼組成、組織及び製造条件を制御して、厚さが厚い鋼材の降伏強度、ならびに脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性をより向上させたものである。
本発明の主要概念は次のとおりである。
1)固溶強化を通じて強度を向上させるために鋼組成を適切に制御する。特に、固溶強化のために、Mn、Ni、Cu及びSiの含有量を最適化する。
2)硬化能向上を通じて強度を向上させるために鋼組成を適切に制御する。特に、硬化能向上のために、Cの含有量だけでなく、Mn、Ni、及びCuの含有量を最適化する。
このように硬化能を向上させることで、低い冷却速度でも厚い鋼材の中心部まで微細組織が確保される。
3)島状マルテンサイトの分率を制御するために組成を適切に制御する。特に、島状マルテンサイトの生成に影響を与えるC、Si、及びNbの含有量を最適化する。
このように鋼組成を最適化させることで、溶接熱影響部においても優れた脆性亀裂開始抵抗性が確保される。
4)強度及び脆性亀裂伝播抵抗性を向上させるために鋼材の組織を制御することが好ましい。特に、鋼材の厚さ方向における中心部領域及び表層部領域の組織を制御する。
このように微細組織を制御することにより、鋼材に必要な強度を確保するとともに、亀裂の生成を助長する微細組織を除外させることで、脆性亀裂伝播抵抗性を向上させる。
5)鋼材の組織をより微細化させるために粗圧延条件を制御することが好ましい。
特に、粗圧延時の圧下条件を制御することにより、中心部に微細な組織が確保されるようにする。これにより、アシキュラーフェライト(acicular ferrite)とグラニュラーベイナイト(granular bainite)の生成も促進される。
6)鋼材の組織をより微細化させるために仕上げ圧延条件を制御する。特に、仕上げ圧延温度及び圧下条件を制御することにより、仕上げ圧延時のオーステナイト中に変形帯を多く生成させてフェライトの核生成サイト(site)を多く確保することで、鋼材の中心部まで微細組織が確保されるようにする。これにより、アシキュラーフェライト(acicular ferrite)とグラニュラーベイナイト(granular bainite)の生成も促進される。
以下、本発明の一側面による脆性亀裂伝播抵抗性及び脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材について詳細に説明する。
本発明の一側面による脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材は、重量%で、C:0.05〜0.09%、Mn:1.5〜2.2%、Ni:0.3〜1.2%、Nb:0.005〜0.04%、Ti:0.005〜0.04%、Cu:0.1〜0.8%、Si:0.05〜0.3%、Al:0.005〜0.05%、P:100ppm以下、S:40ppm以下、残りFe及びその他の不可避不純物からなり、中心部の微細組織が、面積%で、70%以上のアシキュラーフェライト(acicular ferrite)とグラニュラーベイナイト(granular bainite)の混合相、20%以下の上部ベイナイト(upper bainite)、及び残りのフェライト、パーライト、島状マルテンサイト(MA)からなる群より選択される1種以上からなり、上記上部ベイナイトのEBSD方法で測定された15°以上の高境界角を有する有効結晶粒の円相当直径が15μm(マイクロメートル)以下であり、表面直下2mm以下の領域における表面部の微細組織が、面積%で、20%以上のフェライト、及び残りのベイナイト、マルテンサイトのうち1種以上からなり、且つ、溶接時に形成される溶接熱影響部が、面積%で、5%以下の島状マルテンサイトを含む。
以下、本発明の鋼成分及び成分範囲について説明する。
C(炭素):0.05〜0.09重量%(以下、「%」と称する)
Cは、基本的な強度を確保するために最も重要な元素であるため、適切な範囲内で鋼中に含有される必要がある。このような添加効果を得るためには、Cを0.05%以上添加することが好ましい。しかし、Cの含有量が0.09%を超えると、大量の島状マルテンサイトが溶接熱影響部に生成されて脆性亀裂開始抵抗性を低下させ、母材のフェライト自体の高強度や低温変態相の多量生成などにより、低温靭性を低下させるため、上記Cの含有量は0.05〜0.09%に限定することが好ましい。また、上記Cの含有量は0.055〜0.08%に限定することがより好ましく、0.06〜0.075%に限定することがさらに好ましい。
Mn(マンガン):1.5〜2.2%
Mnは、固溶強化により強度を向上させ、低温変態相が生成されるように硬化能を向上させる有用な元素である。また、硬化能向上により、遅い冷却速度でも低温変態相を生成させることができるため、極厚物材の中心部の強度を確保するための主な元素である。
よって、このような効果を得るためには、1.5%以上添加されることが好ましい。
しかし、Mnの含有量が2.2%を超えると、過度な硬化能の増加により、上部ベイナイト(Upper bainite)及びマルテンサイトの生成を促進し、衝撃靭性及び脆性亀裂伝播抵抗性を低下させ、溶接熱影響部の靭性も低下させる。したがって、上記Mnの含有量は1.5〜2.2%に限定することが好ましい。また、上記Mnの含有量は1.6〜2.0%に限定することがより好ましく、1.65〜1.95%に限定することがさらに好ましい。
Ni(ニッケル):0.3〜1.2%
Niは低温で転位の交差すべり(Cross slip)を容易にして衝撃靭性及び硬化能を向上させることで強度を向上させる重要な元素である。このような効果を得るためには、0.3%以上添加されることが好ましい。しかし、上記Niが1.2%以上添加されると、硬化能が上昇しすぎることが原因で低温変態相が生成されて靭性を低下させ、他の硬化能元素に比べてNiの高価なコストが原因で製造コストを上昇させる可能性があるため、上記Niの含有量の上限は1.2%に限定することが好ましい。また、Niの含有量は、0.4〜1.0%に限定することがより好ましく、0.45〜0.9%に限定することがさらに好ましい。
Nb(ニオブ):0.005〜0.04%
Nbは、NbCまたはNbCNの形で析出して母材の強度を向上させる。
また、高温で再加熱する際に固溶されたNbは、圧延時にNbCの形で非常に微細に析出してオーステナイトの再結晶を抑制することで組織を微細化させるという効果を奏する。したがって、Nbは0.005%以上添加されることが好ましい。しかし、過剰に添加する場合、溶接熱影響部の島状マルテンサイトの生成を促進させて脆性亀裂開始抵抗性を低下させ、鋼材の端に脆性クラックを誘発させる可能性があるため、Nbの含有量の上限は0.04%に制限することが好ましい。また、Nbの含有量は0.01〜0.035%に限定することがより好ましく、0.015〜0.03%に限定することがさらに好ましい。
Ti(チタン):0.005〜0.04%
Tiは、再加熱時にTiNとして析出して母材及び溶接熱影響部の結晶粒成長を抑制し、低温靭性を大幅に向上させる成分である。このような添加効果を得るためには、0.005%以上添加することが好ましい。しかし、Tiが過多に添加されると、連続鋳造ノズルの詰まりや中心部の晶出によって低温靭性が低下する可能性があるため、Tiの含有量は0.005〜0.04%に限定することが好ましい。また、Tiの含有量は、0.008〜0.03%に限定することがより好ましく、0.01〜0.02%に限定することがさらに好ましい。
Si:0.05〜0.3%
Siは、置換型元素として固溶強化により鋼材の強度を向上させ、強力な脱酸効果を有するため、清浄鋼の製造に欠かせない元素である。したがって、Siを0.05%以上添加することが好ましい。しかし、多量添加すると、粗大な島状マルテンサイト(MA)相を生成させ、脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性を低下させることがあるため、上記Siの含有量の上限は0.3%に制限することが好ましい。また、Siの含有量は、0.1〜0.25%に限定することがより好ましく、0.1〜0.2%に限定することがさらに好ましい。
Cu:0.1〜0.8%
Cuは、硬化能を向上させ、固溶強化を起こして鋼材の強度を向上させる主要な元素であり、焼戻し(tempering)の適用時にイプシロンCu析出物の生成を通じて降伏強度を上げる主要な元素である。したがって、Cuを0.1%以上添加することが好ましい。しかし、多量添加すると、製鋼工程において赤熱脆性(hot shortness)によるスラブの亀裂を発生させることがあるため、上記Cuの含有量の上限は0.8%に制限することが好ましい。また、Cuの含有量は、0.2〜0.6%に限定することがより好ましく、0.25〜0.5%に限定することがさらに好ましい。
上記Cu及びNiの含有量は、Cu/Niの重量比が0.8以下、好ましくは0.6以下となるように設定することができる。また、0.5以下に限定することがより好ましい。
上記のようにCu/Niの重量比を設定することで、表面品質をより改善することができる。
Al:0.005〜0.05%
Alは、脱酸剤の役割を果たす成分である。しかし、過度に添加される場合には、介在物を形成して靭性を低下させることがあるため、Alの含有量を0.005〜0.05%に制限することが好ましい。
P:100ppm以下、S:40ppm以下
P、Sは、結晶粒界に脆性を誘発するか、または粗大な介在物を形成させて脆性を誘発する元素であるため、脆性亀裂伝播抵抗性を向上させるために、P:100ppm以下、S:40ppm以下に制限することが好ましい。
本発明の残りの成分は鉄(Fe)である。
但し、通常の製造過程では、原料や周囲の環境から意図しない不純物が必然的に混入される可能性があるため、これを排除することはできない。かかる不純物は、通常の技術者であれば誰でも分かるものであるため、そのすべての内容を具体的に言及しない。
本発明の鋼材は、中心部の微細組織が、面積%で、70%以上のアシキュラーフェライト(acicular ferrite)とグラニュラーベイナイト(granular bainite)の混合相、20%以下の上部ベイナイト(upper bainite)、及び残りのフェライト、パーライト、島状マルテンサイト(MA)からなる群より選択される1種以上からなり、上記上部ベイナイトのEBSD方法で測定された15°以上の高境界角を有する有効結晶粒の円相当直径が15μm(マイクロメートル)以下であり、表面直下2mm以下の領域における表面部の微細組織が、面積%で、20%以上のフェライト、及び残りのベイナイト、マルテンサイトのうち1種以上からなり、且つ、溶接時に形成される溶接熱影響部が、面積%で、5%以下の島状マルテンサイトを含む。
上記中心部の微細組織の上記アシキュラーフェライト(acicular ferrite)とグラニュラーベイナイト(granular bainite)の混合相の分率が70%未満の場合には、十分な降伏強度、例えば、460MPa以上の降伏強度を確保することが難しくなり得る。したがって、アシキュラーフェライトとグラニュラーベイナイトの混合相の分率は、75%以上に限定することがより好ましく、80%以上に限定することがさらに好ましい。
上記アシキュラーフェライト(acicular ferrite)の分率は、20〜70%であることが好ましい。アシキュラーフェライト(acicular ferrite)の分率が70%を超えると、強度低下が原因で十分な降伏強度、例えば、460MPa以上の降伏強度を確保することが難しくなる可能性がある。また、20%未満の場合には、高強度が原因で衝撃靭性が低下するおそれがある。尚、アシキュラーフェライトの分率は、30〜50%に限定することがより好ましく、30〜40%に限定することがさらに好ましい。
上記グラニュラーベイナイト(granular bainite)の分率は、10〜60%であることが好ましい。グラニュラーベイナイト(granular bainite)の分率が60%を超えると、高強度が原因で衝撃靭性が低下する可能性があり、10%未満の場合には、強度低下が原因で十分な降伏強度、例えば、460MPa以上の降伏強度を確保することが難しくなるおそれがある。また、グラニュラーベイナイトの分率は、20〜50%に限定することがより好ましく、30〜50%に限定することがさらに好ましい。
上記中心部の上部ベイナイトの分率が20%を超えると、脆性亀裂伝播時に、クラック先端に微細クラックを誘発させて脆性亀裂伝播抵抗性を低下させるため、中心部の上部ベイナイトの分率は20%以下であることが好ましい。また、上部ベイナイトの分率は、15%以下に限定することがより好ましく、10%以下に限定することがさらに好ましい。
上記中心部の上部ベイナイトのEBSD方法で測定された15°以上の高境界角を有する有効結晶粒の円相当直径が15μm(マイクロメートル)を超えると、低い上部ベイナイトの分率にもかかわらず、クラックが容易に誘発されるという問題があるため、中心部の上部ベイナイトの有効結晶粒の円相当直径は15μm(マイクロメートル)以下であることが好ましい。
上記表面直下2mm以下の領域における表面部の微細組織が20%以上のフェライトを含む場合、脆性亀裂伝播時に、表面における亀裂伝播を効果的に妨害することにより脆性亀裂伝播抵抗性を向上させることができる。また、フェライトの分率は、30%以上に限定することがより好ましく、40%以上に限定することがさらに好ましい。上記中心部及び表面部の微細組織中の上記フェライトとは、多角形フェライト(Polygonal ferrite)または延伸された多角形フェライト(Elongatged Polygonal ferrite)を意味する。
上記鋼材の溶接熱影響部の島状マルテンサイトが5%を超えると、クラック開始出発点として作用して脆性亀裂開始抵抗性を低下させるため、溶接熱影響部の島状マルテンサイトの分率は5%以下であることが好ましい。
上記溶接時の溶接入熱量は0.5〜10kJ/mmであることができる。
上記溶接時の溶接方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、FCAW(Flux Cored Arc Welding)やSAW(Submerged Arc Welding)などを挙げることができる。
上記鋼材は、降伏強度が460MPa以上であることが好ましい。
上記鋼材は、鋼材の厚さ方向に鋼材の厚さ1/2t(t:鋼板の厚さ)の位置におけるシャルピー破面遷移温度が−40℃以下であることが好ましい。
上記鋼材は、50mm以上の厚さを有することができ、50〜100mmの厚さを有することが好ましい。
以下、本発明の他の側面による脆性亀裂伝播抵抗性に優れた高強度鋼材の製造方法について詳細に説明する。
本発明の他の側面による脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材の製造方法は、重量%で、C:0.05〜0.09%、Mn:1.5〜2.2%、Ni:0.3〜1.2%、Nb:0.005〜0.04%、Ti:0.005〜0.04%、Cu:0.1〜0.8%、Si:0.05〜0.3%、Al:0.005〜0.05%、P:100ppm以下、S:40ppm以下、残りFe及びその他の不可避不純物からなるスラブを1000〜1100℃で再加熱した後、1100〜900℃の温度で粗圧延する段階と、上記粗圧延されたバー(bar)を、中心部温度を基準に、Ar+60℃〜Ar℃の温度範囲で仕上げ圧延して鋼板を得る段階と、上記鋼板を500℃以下の温度まで冷却する段階と、を含む。
〔スラブ再加熱〕
粗圧延に先立ってスラブを再加熱する。スラブ再加熱温度は1000℃以上とすることが好ましい。これは、鋳造中に形成されたTi及び/またはNbの炭窒化物を固溶させるためである。但し、高すぎる温度で再加熱する場合には、オーステナイトが粗大化する可能性があるため、上記再加熱温度の上限は1100℃であることが好ましい。
〔粗圧延〕
再加熱されたスラブを粗圧延する。粗圧延温度は、オーステナイトの再結晶が止まる温度(Tnr)以上とすることが好ましい。圧延により鋳造中に形成されたデンドライトなどの鋳造組織が破壊され、オーステナイトのサイズを小さくするという効果も奏することができる。かかる効果を得るために、粗圧延温度は1100〜900℃に制限することが好ましい。また、粗圧延温度は1050〜950℃であることがより好ましい。
本発明では、粗圧延時の中心部の組織を微細化するために粗圧延時の最後の3パスに対しては、パス当たりの圧下率を5%以上、総累積圧下率を40%以上とすることが好ましい。より好ましいパス当たりの圧下率は7〜20%である。さらに好ましい総累積圧下率は45%以上である。
粗圧延時の初期圧延により再結晶した組織は、高い温度によって結晶粒成長が起こるようになるが、最後の3パスを行う際には、圧延待機中にバーが空冷されることによって結晶粒の成長速度が遅くなり、その結果、粗圧延時の最後の3パスの圧下率が最終微細組織の粒度に最も大きな影響を与えるようになる。また、粗圧延のパス当たりの圧下率が低くなる場合、中心部に十分な変形が伝達されず、中心部の粗大化によって靭性の低下が発生することがある。したがって、最後の3パスのパス当たりの圧下率を5%以上に制限することが好ましい。一方、中心部の組織を微細化するために、粗圧延時の総累積圧下率は40%以上に設定することが好ましい。
粗圧延時の最後の3パス(pass)に対しては、変形速度(Strain rate)を2/sec以下とすることが好ましい。一般に、粗圧延時の厚いバー(bar)の厚さにより、高圧下率で圧延することが難しいため、極厚物材の中心部まで圧下量を伝達することが難しくなり、中心部のオーステナイト粒度が粗大化するという問題がある。一方、変形速度が低くなるほど、少ない圧下量でも中心部まで変形が伝達され、粒度を微細化することができる利点がある。したがって、粗圧延時の最終粒度に最も大きな影響を与える最後の3パス(pass)に対しては、変形速度を2/sec以下に制限することにより、中心部の粒度を微細にすることで、アシキュラーフェライトとグラニュラーベイナイトの生成を促進させることができる。
〔仕上げ圧延〕
粗圧延されたバーをAr(フェライト変態開始温度)+60℃〜Ar℃で仕上げ圧延して鋼板を得る。これは、より微細化された微細組織を得るためのものである。Ar温度直上で圧延を行う場合、オーステナイトの内部に変形帯を多く生成させてフェライトの核生成サイトを多く確保することで、鋼材の中心部まで微細組織が確保されるようにするという効果を得ることができる。また、オーステナイト内部に変形帯を効果的に多く生成させるために、仕上げ圧延時の累積圧下率を40%以上に維持し、調質圧延を除いたパス当たりの圧下率を4%以上に維持することが好ましい。より好ましい累積圧下率は40〜80%である。
より好ましいパス当たりの圧下率は4.5%以上である。
仕上げ圧延温度をAr以下に下げる場合、粗大なフェライトが圧延前に生成されて圧延中に長く延伸されるため、逆に衝撃靭性を下げることになる。また、Ar+60℃以上で仕上げ圧延される場合、粒度微細化に効果的でないため、仕上げ圧延時の仕上げ圧延温度はAr+60℃〜Ar℃に設定することが好ましい。
本発明では、仕上げ圧延時の未再結晶領域における圧下率を40〜80%に制限することが好ましい。上記のように、未再結晶領域における圧下率を制御することにより、アシキュラーフェライト(acicular ferrite)とグラニュラーベイナイト(granular bainite)の核生成サイトが多くなるため、これら組織の生成をさらに促進させることができる。上記未再結晶領域における圧下率が低すぎると、アシキュラーフェライト(acicular ferrite)とグラニュラーベイナイト(granular bainite)を十分に確保することができない。一方、高すぎると、高圧下率に起因する礎石フェライトの生成により強度が低下するおそれがある。
上記粗圧延後仕上げ圧延前のバーの厚さ中心部の結晶粒サイズは150μm以下、好ましくは100μm以下、より好ましくは80μm以下とすることができる。上記粗圧延後仕上げ圧延前のバーの厚さ中心部の結晶粒サイズは、粗圧延条件などにより制御することができる。上記のように、上記粗圧延後仕上げ圧延前のバーの結晶粒サイズを制御する場合、オーステナイト結晶粒の微細化により、最終微細組織が微細化するため低温衝撃靭性が向上する利点をさらに有することができる。
上記仕上げ圧延時の圧下比は、スラブの厚さ(mm)/仕上げ圧延後の鋼板の厚さ(mm)の比が3.5以上、好ましくは4以上になるように設定することができる。上記のように圧下比を制御する場合、粗圧延及び仕上げ圧延時の圧下量を増加させることにより、最終微細組織の微細化を通じた降伏強度/引張強度の上昇、低温靭性の向上、及び厚さ中心部の粒度減少を通じた中心部の靭性の向上という利点をさらに有することができる。仕上げ圧延後に、鋼板は50mm以上の厚さを有することができ、好ましくは50〜100mmの厚さを有することができる。
〔冷却〕
仕上げ圧延後の鋼板を500℃以下に冷却する。冷却終了温度が500℃を超えると、微細組織が適切に形成されず十分な降伏強度、例えば、460MPa以上の降伏強度を確保することが難しくなる可能性がある。また、上記冷却終了温度が400℃を超えると、アシキュラーフェライト(AF)とグラニュラーベイナイト(GB)の生成量が減少してオート焼戻し(auto tempering)の効果により強度が低下するおそれがある。したがって、好ましい冷却終了温度は400℃以下である。
上記鋼板の冷却は2℃/s以上の中心部冷却速度で行うことができる。鋼板の中心部冷却速度が2℃/s未満の場合には、微細組織が適切に形成されず十分な降伏強度、例えば、460MPa以上の降伏強度を確保することが難しくなることがある。また、上記鋼板の冷却は、3〜300℃/sの平均冷却速度で行うことができる。
以下、実施例を通じて本発明をより具体的に説明する。但し、かかる実施例の記載は、本発明の実施を例示するためのものであって、かかる実施例の記載によって本発明が制限されるものではない。本発明の権利範囲は、特許請求の範囲に記載された事項とそれから合理的に類推される事項によって決定されるためである。
下記表1の組成を有する厚さ400mmの鋼スラブを1045℃の温度で再加熱した後、1020℃の温度で粗圧延を開始してバーを製造した。粗圧延時の累積圧下率は52%に同一に適用した。上記粗圧延されたバーの厚さは192mm、下記表2に示すように粗圧延後仕上げ圧延前の中心粒サイズは66〜82μmであった。上記粗圧延時の最後の3passの圧下率は7.9〜14.1%、圧延時の変形速度は1.22〜1.68/sの範囲内であった。上記粗圧延後、下記表2に示す仕上げ圧延温度とAr3温度の差の温度でパス当たり4.2〜5.6%の圧下率及び50%の累積圧下率で仕上げ圧延を行い、下記表3の厚さを有する鋼板を得た後、中心部冷却速度3.8〜5.0℃/secで241〜378℃以下の温度に冷却した。以上のように製造された鋼板に対する微細組織、降伏強度、Kca値(脆性亀裂伝播抵抗性係数)、CTOD値(脆性亀裂開始抵抗性係数)を調査し、その結果を下記表3及び表4に示した。下記表3の表面特性は、Cu/Niの添加比により発生する赤熱脆性(Hot shortness)による表面部のスタークラックが発生するか否かを測定したものである。また、下記表4のKca値は鋼板に対してESSO試験(test)を行って評価した値であり、CTOD値はFCAW(1.0kJ/mm)の溶接を行い、溶接熱影響部に対して組織分析及びCTOD評価を行った結果である。
Figure 2019502018
Figure 2019502018
Figure 2019502018
Figure 2019502018
表1〜表4に示すように、比較例1の場合は、本発明で提示する仕上げ圧延時の仕上げ圧延温度−Ar3の温度差を60℃以上に制御されたものであって、高い温度で圧延が施されて中心部まで十分な圧下が加わらず、高い温度で冷却が開始したため、表面部に20%以上のフェライトが生成されなかったことから、−10℃で測定されたKca値が一般の造船用鋼材に要求される6000を超えていないことが分かる。
比較例2の場合は、Cの含有量が本発明のCの含有量の上限よりも高い値を有するものであって、粗圧延時の中心部に多量の粗大な上部ベイナイト(upper bainite)が生成されたことから、−10℃で測定されたKca値が6000以下の値を有し、溶接熱影響部にも多くの島状マルテンサイト(MA)の組織が生成されて、CTOD値が0.25mm以下の値を有することが分かる。
比較例3の場合は、Siの含有量が本発明のSiの含有量の上限よりも高い値を有するものであって、Siが多量添加されることによって、溶接熱影響部に多量のMA組織が生成されて、CTOD値が0.25mm以下の値を有することが分かる。
比較例4の場合は、Mnの含有量が本発明のMnの含有量の上限よりも高い値を有するものであって、高い硬化能が原因で中心部に多量の上部ベイナイトが生成されて、Kca値も−10℃で6000以下の値を有することが確認できる。また、高いCeq値に起因する溶接熱影響部のMA相の量が少ないにもかかわらず、CTOD値が0.25以下であることが分かる。
比較例5の場合は、Niの含有量が本発明のNiの含有量の上限よりも高い値を有するものであって、高い硬化能が原因で多量の上部ベイナイトが中心部に生成され、これにより、Kca値も−10℃で6000以下の値を有することが分かる。しかし、高いNiの含有量により、CTOD値には優れていることが確認できる。
比較例6の場合は、Nb、Tiの含有量が本発明のNb、Tiの含有量の上限よりも高い値を有するものであって、他の条件がすべて本発明で提示する条件を満たしているにもかかわらず、高いTi、Nbが原因で溶接熱影響部に多量のMA組織が生成され、CTOD値が0.25mm以下の値を有することが分かる。
発明例7の場合は、本発明の好ましい一側面で提示するCu/Niの比を超える成分を有するものであって、他の物性が非常に優れているにもかかわらず、表面にスタークラックが発生し、表面品質に異常があることが分かる。
比較例7の場合は、C、Mnの含有量が本発明のC、Mnの含有量の下限よりも低い値を有するものであって、低い硬化能が原因で中心部におけるAF+GBの分率が非常に低く、多量のポリゴナルフェライト及び10%以上のパーライト組織を有し、これにより、Kca値が−10℃で6000以下の値を有することが分かる。
これに対し、本発明の成分範囲及び製造範囲を満たす発明例1〜6の場合には、中心部の微細組織のAF+GBが70%以上を有し、中心部の上部ベイナイトの分率が20%以下であり、中心部の上部ベイナイトの15°以上の高境界角を有する有効結晶粒の円相当直径が15μm以下であり、溶接熱影響部のMAの相分率が5%未満であることが分かる。
発明例1〜6は、降伏強度460MPa以上、Kca値が−10℃で6000以上の値を満たし、CTOD値も0.25mm以上の優れた値を示すことが分かる。
以上、実施例を参照して説明したが、当該技術分野の熟練した当業者は、下記特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で、本発明を多様に修正及び変更することができることを理解できる。


Claims (17)

  1. 重量%で、C:0.05〜0.09%、Mn:1.5〜2.2%、Ni:0.3〜1.2%、Nb:0.005〜0.04%、Ti:0.005〜0.04%、Cu:0.1〜0.8%、Si:0.05〜0.3%、Al:0.005〜0.05%、P:100ppm以下、S:40ppm以下、残りFe及びその他の不可避不純物からなり、中心部の微細組織が、面積%で、70%以上のアシキュラーフェライト(acicular ferrite)とグラニュラーベイナイト(granular bainite)の混合相、20%以下の上部ベイナイト(upper bainite)、及び残りのフェライト、パーライト、島状マルテンサイト(MA)からなる群より選択される1種以上からなり、前記上部ベイナイトのEBSD方法で測定された15°以上の高境界角を有する有効結晶粒の円相当直径が15μm(マイクロメートル)以下であり、表面直下2mm以下の領域における表面部の微細組織が、面積%で、20%以上のフェライト、及び残りのベイナイト、マルテンサイトのうち1種以上からなり、且つ、溶接時に形成される溶接熱影響部が、面積%で、5%以下の島状マルテンサイトを含むことを特徴とする脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材。
  2. 前記鋼材の厚さは50mm以上であることを特徴とする請求項1に記載の脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材。
  3. 前記CuとNiの含有量は、Cu/Niの重量比が0.8以下であることを特徴とする請求項1に記載の脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材。
  4. 前記溶接時の溶接入熱量は0.5〜10kJ/mmであることを特徴とする請求項1に記載の脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材。
  5. 前記溶接時の溶接方法は、FCAW(Flux Cored Arc Welding)またはSAW(Submerged Arc Welding)であることを特徴とする請求項4に記載の脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材。
  6. 前記鋼材は降伏強度が460MPa以上であることを特徴とする請求項1に記載の脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材。
  7. 前記鋼材は−10℃で測定されたKca値が6000以上であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材。
  8. 前記鋼材は、鋼材の厚さ方向に鋼材の厚さ1/2t(t:鋼板の厚さ)の位置におけるシャルピー破面遷移温度が−40℃以下であることを特徴とする請求項1に記載の脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材。
  9. 重量%で、C:0.05〜0.09%、Mn:1.5〜2.2%、Ni:0.3〜1.2%、Nb:0.005〜0.04%、Ti:0.005〜0.04%、Cu:0.1〜0.8%、Si:0.05〜0.3%、Al:0.005〜0.05%、P:100ppm以下、S:40ppm以下、残りFe及びその他の不可避不純物からなるスラブを1000〜1100℃で再加熱した後、1100〜900℃の温度で粗圧延する段階と、
    前記粗圧延されたバー(bar)を、中心部温度を基準に、Ar+60℃〜Ar℃の温度範囲で仕上げ圧延して鋼板を得る段階と、
    前記鋼板を500℃以下の温度まで冷却する段階と、を含むことを特徴とする脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材の製造方法。
  10. 前記仕上げ圧延された鋼板の厚さが50mm以上であることを特徴とする請求項9に記載の脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材の製造方法。
  11. 前記粗圧延の時の最後の3パス(pass)に対しては、パス(pass)当たりの圧下率を5%以上、総累積圧下率を40%以上とすることを特徴とする請求項9に記載の脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材の製造方法。
  12. 前記粗圧延の時の最後の3パス(pass)に対しては、変形速度(Strain rate)を2/sec以下で行うことを特徴とする請求項9に記載の脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材の製造方法。
  13. 前記粗圧延の後仕上げ圧延前のバーの厚さ中心部の結晶粒サイズは150μm以下であることを特徴とする請求項9に記載の脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材の製造方法。
  14. 前記仕上げ圧延の時の圧下比は、スラブの厚さ(mm)/仕上げ圧延後の鋼板の厚さ(mm)の比が3.5以上であることを特徴とする請求項9に記載の脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材の製造方法。
  15. 前記仕上げ圧延の時の累積圧下率は40%以上に維持し、調質圧延を除いたパス当たりの圧下率は4%以上に維持することを特徴とする請求項9に記載の脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材の製造方法。
  16. 前記鋼板の冷却は2℃/s以上の中心部冷却速度で行うことを特徴とする請求項9に記載の脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材の製造方法。
  17. 前記鋼板の冷却は、3〜300℃/sの平均冷却速度で行うことを特徴とする請求項9に記載の脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材の製造方法。


JP2018522789A 2015-12-04 2016-12-02 脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材及びその製造方法 Active JP6648270B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2015-0172689 2015-12-04
KR1020150172689A KR101726082B1 (ko) 2015-12-04 2015-12-04 취성균열전파 저항성 및 용접부 취성균열개시 저항성이 우수한 고강도 강재 및 그 제조방법
PCT/KR2016/014088 WO2017095175A1 (ko) 2015-12-04 2016-12-02 취성균열전파 저항성 및 용접부 취성균열개시 저항성이 우수한 고강도 강재 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019502018A true JP2019502018A (ja) 2019-01-24
JP6648270B2 JP6648270B2 (ja) 2020-02-14

Family

ID=58580210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018522789A Active JP6648270B2 (ja) 2015-12-04 2016-12-02 脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材及びその製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20180363081A1 (ja)
EP (1) EP3385401B1 (ja)
JP (1) JP6648270B2 (ja)
KR (1) KR101726082B1 (ja)
CN (1) CN108368587B (ja)
WO (1) WO2017095175A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020217873A1 (ja) * 2019-04-22 2020-10-29 株式会社神戸製鋼所 厚鋼板およびその製造方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019069771A1 (ja) * 2017-10-03 2019-04-11 新日鐵住金株式会社 鋼板および鋼板の製造方法
KR101999015B1 (ko) 2017-12-24 2019-07-10 주식회사 포스코 취성균열 전파 저항성이 우수한 구조용 강재 및 그 제조방법
KR102209561B1 (ko) * 2018-11-30 2021-01-28 주식회사 포스코 취성균열전파 저항성이 우수한 극후물 강재 및 그 제조방법
ES2895456T3 (es) 2018-12-11 2022-02-21 Ssab Technology Ab Producto de acero de alta resistencia y método de fabricación del mismo
KR102200243B1 (ko) * 2018-12-18 2021-01-07 주식회사 포스코 저온인성이 우수한 대입열 해양구조용강 용접이음부
KR102209547B1 (ko) * 2018-12-19 2021-01-28 주식회사 포스코 취성균열개시 저항성이 우수한 구조용 극후물 강재 및 그 제조방법
KR102255818B1 (ko) * 2019-06-24 2021-05-25 주식회사 포스코 내부식성이 우수한 고강도 구조용 강재 및 그 제조방법
KR102237486B1 (ko) * 2019-10-01 2021-04-08 주식회사 포스코 중심부 극저온 변형시효충격인성이 우수한 고강도 극후물 강재 및 그 제조방법
KR102312510B1 (ko) * 2019-12-17 2021-10-14 주식회사 포스코 내지연파괴 특성이 우수한 냉간압조용 선재, 부품 및 그 제조방법

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0674454B2 (ja) * 1986-08-19 1994-09-21 新日本製鐵株式会社 低温靭性と溶接性に優れた厚手高張力鋼板の製造方法
JPH08199293A (ja) * 1995-01-24 1996-08-06 Nippon Steel Corp 亀裂伝播停止特性に優れた耐サワー鋼板
JPH10183241A (ja) * 1996-12-25 1998-07-14 Nippon Steel Corp 溶接性および低温靭性の優れた低降伏比高張力鋼の製造方法
JP2010100903A (ja) * 2008-10-24 2010-05-06 Jfe Steel Corp 低降伏比かつ耐脆性亀裂発生特性に優れた厚肉高張力鋼板およびその製造方法
KR20100067509A (ko) * 2008-12-11 2010-06-21 주식회사 포스코 용접열영향부 ctod 특성이 우수한 해양구조용 강판의 제조방법
JP2012172258A (ja) * 2011-02-24 2012-09-10 Nippon Steel Corp 厚鋼板の製造方法
JP2012229470A (ja) * 2011-04-26 2012-11-22 Kobe Steel Ltd 低温靭性および溶接継手破壊靭性に優れた鋼板およびその製造方法
CN102851591A (zh) * 2011-06-28 2013-01-02 鞍钢股份有限公司 一种高强高韧性船用低温钢及其制造方法
WO2013099179A1 (ja) * 2011-12-27 2013-07-04 Jfeスチール株式会社 脆性き裂伝播停止特性に優れた高強度厚鋼板およびその製造方法
CN104789898A (zh) * 2015-05-07 2015-07-22 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 一种超高强度止裂厚钢板的生产方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5470529A (en) * 1994-03-08 1995-11-28 Sumitomo Metal Industries, Ltd. High tensile strength steel sheet having improved formability
JP4445161B2 (ja) * 2001-06-19 2010-04-07 新日本製鐵株式会社 疲労強度に優れた厚鋼板の製造方法
KR20090006987A (ko) * 2007-07-13 2009-01-16 삼성전자주식회사 잉크젯 화상형성장치
KR100957964B1 (ko) * 2007-12-26 2010-05-17 주식회사 포스코 용접열영향부의 저온인성과 인장강도가 우수한 고강도저항복비 구조용 강재 및 그 제조방법
KR101360737B1 (ko) * 2009-12-28 2014-02-07 주식회사 포스코 취성 균열 발생 저항성이 우수한 고강도 강판 및 그 제조방법
KR20120075274A (ko) * 2010-12-28 2012-07-06 주식회사 포스코 극저온 인성이 우수한 고강도 강판 및 그 제조방법
KR20120097160A (ko) * 2011-02-24 2012-09-03 현대제철 주식회사 고장력 강판 및 그 제조 방법
CN102154587B (zh) * 2011-05-25 2013-08-07 莱芜钢铁集团有限公司 一种大线能量焊接用管线钢及其制造方法
KR20150112489A (ko) * 2014-03-28 2015-10-07 현대제철 주식회사 강재 및 그 제조 방법

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0674454B2 (ja) * 1986-08-19 1994-09-21 新日本製鐵株式会社 低温靭性と溶接性に優れた厚手高張力鋼板の製造方法
JPH08199293A (ja) * 1995-01-24 1996-08-06 Nippon Steel Corp 亀裂伝播停止特性に優れた耐サワー鋼板
JPH10183241A (ja) * 1996-12-25 1998-07-14 Nippon Steel Corp 溶接性および低温靭性の優れた低降伏比高張力鋼の製造方法
JP2010100903A (ja) * 2008-10-24 2010-05-06 Jfe Steel Corp 低降伏比かつ耐脆性亀裂発生特性に優れた厚肉高張力鋼板およびその製造方法
KR20100067509A (ko) * 2008-12-11 2010-06-21 주식회사 포스코 용접열영향부 ctod 특성이 우수한 해양구조용 강판의 제조방법
JP2012172258A (ja) * 2011-02-24 2012-09-10 Nippon Steel Corp 厚鋼板の製造方法
JP2012229470A (ja) * 2011-04-26 2012-11-22 Kobe Steel Ltd 低温靭性および溶接継手破壊靭性に優れた鋼板およびその製造方法
CN102851591A (zh) * 2011-06-28 2013-01-02 鞍钢股份有限公司 一种高强高韧性船用低温钢及其制造方法
WO2013099179A1 (ja) * 2011-12-27 2013-07-04 Jfeスチール株式会社 脆性き裂伝播停止特性に優れた高強度厚鋼板およびその製造方法
CN104789898A (zh) * 2015-05-07 2015-07-22 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 一种超高强度止裂厚钢板的生产方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020217873A1 (ja) * 2019-04-22 2020-10-29 株式会社神戸製鋼所 厚鋼板およびその製造方法
JP2020176329A (ja) * 2019-04-22 2020-10-29 株式会社神戸製鋼所 厚鋼板およびその製造方法
JP7398970B2 (ja) 2019-04-22 2023-12-15 株式会社神戸製鋼所 厚鋼板およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6648270B2 (ja) 2020-02-14
CN108368587A (zh) 2018-08-03
EP3385401A1 (en) 2018-10-10
EP3385401A4 (en) 2018-10-10
KR101726082B1 (ko) 2017-04-12
WO2017095175A1 (ko) 2017-06-08
CN108368587B (zh) 2020-05-26
EP3385401B1 (en) 2020-02-12
US20180363081A1 (en) 2018-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6648270B2 (ja) 脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材及びその製造方法
JP6648271B2 (ja) 脆性亀裂伝播抵抗性及び溶接部の脆性亀裂開始抵抗性に優れた高強度鋼材及びその製造方法
JP5871109B1 (ja) 厚鋼板及びその製造方法
JP6048626B1 (ja) 厚肉高靭性高強度鋼板およびその製造方法
JP6475837B2 (ja) 脆性亀裂伝播抵抗性に優れた高強度鋼材及びその製造方法
JP6475836B2 (ja) 脆性亀裂伝播抵抗性に優れた高強度鋼材及びその製造方法
WO2016119500A1 (zh) 一种具有高止裂性能的钢板及其制造方法
JP5659758B2 (ja) 優れた生産性と溶接性を兼ね備えた、PWHT後の落重特性に優れたTMCP−Temper型高強度厚鋼板の製造方法
JP7236540B2 (ja) 溶接熱影響部の靭性に優れた鋼材及びその製造方法
JP7411072B2 (ja) 低温衝撃靭性に優れた高強度極厚物鋼材及びその製造方法
JP2021507989A (ja) 低温での耐破壊特性に優れた極地環境用高強度鋼材及びその製造方法
JP5181496B2 (ja) 脆性亀裂伝播停止特性に優れた構造用高強度厚鋼板およびその製造方法
JPWO2014175122A1 (ja) H形鋼及びその製造方法
JP2018503744A (ja) 脆性亀裂伝播抵抗性に優れた高強度鋼材及びその製造方法
JP6086090B2 (ja) 溶接熱影響部靭性に優れた非調質低降伏比高張力厚鋼板およびその製造方法
KR101467049B1 (ko) 라인파이프용 강판 및 그 제조 방법
JP4770415B2 (ja) 溶接性に優れた高張力厚鋼板およびその製造方法
JP4959402B2 (ja) 耐表面割れ特性に優れた高強度溶接構造用鋼とその製造方法
JP5082500B2 (ja) 強度−伸びバランスに優れた高靭性高張力鋼板の製造方法
JP2008261012A (ja) 溶接熱影響部の靭性に優れる降伏応力500MPa以上引張強さ570MPa以上の高強度鋼材の製造方法
JP7265008B2 (ja) 水素誘起割れ抵抗性に優れた圧力容器用鋼材及びその製造方法
JP2022514019A (ja) 脆性亀裂開始抵抗性に優れた構造用極厚物鋼材及びその製造方法
JP6338022B2 (ja) 脆性き裂伝播停止特性に優れた高強度極厚鋼板およびその製造方法
JP4959401B2 (ja) 耐表面割れ特性に優れた高強度溶接構造用鋼とその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180629

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190424

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190507

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190807

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191224

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200115

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6648270

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250