JP5182642B2 - 耐遅れ破壊特性および溶接性に優れる高強度厚鋼板およびその製造方法 - Google Patents
耐遅れ破壊特性および溶接性に優れる高強度厚鋼板およびその製造方法 Download PDFInfo
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Description
「限界拡散性水素量Hc」が「環境から侵入する拡散性水素量HE」よりも相対的に十分高いと、遅れ破壊感受性が低いと考えられる。Hc/HEが3より大きい場合に、遅れ破壊感受性が低く、耐遅れ破壊特性が良好であると評価した。
また、引張強度が1650MPaを超えると曲げ加工性等が大きく低下し、また靭性確保も難しくなるので、これを引張強度の上限とする。
(1) 質量%で、C:0.18%以上、0.23%以下、Si:0.03%以上、0.5%以下、Mn:1.0%以上、2.2%以下、P:0.020%以下、S:0.010%以下、Nb:0.003%以上、0.10%以下、Ti:0.005%以上、0.030%以下、Al:0.01%以上、0.10%以下、B:0.0003%以上、0.0030%以下、N:0.006%以下を含み、その他Feおよび不可避的不純物からなり、かつ下記Pcmが0.33%以下であることを満たす成分組成を有し、マルテンサイト組織分率が90%以上であり、降伏強度が1300MPa以上であり、引張強度が1400MPa以上、1650MPa以下であり、旧オーステナイト結晶粒の平均アスペクト比と引張強度との関係が下記(a)の関係を満たすことを特徴とする、耐遅れ破壊特性および溶接性に優れる高強度厚鋼板。Pcm=[C]+[Si]/30+[Mn]/20+[Cu]/20+[Ni]/60+[Cr]/20+[Mo]/15+[V]/10+5[B] ここで、[C]、[Si]、[Mn]、[Cu]、[Ni]、[Cr]、[Mo]、[V]、[B]はそれぞれ、C、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、V、Bの質量%である。 (a):AR≧([TS]−1400)×0.004+1.8 ここで、[TS]は、引張強度(MPa)、ARは、鋼板の板厚1/4t部での圧延方向と垂直な断面における旧オーステナイト結晶粒の平均アスペクト比である。
まず、本発明の鋼成分の限定理由を述べる。
Cは、マルテンサイト組織の強度に大きく影響する重要な元素である。C含有量は、本発明において板厚6mm〜32mmまでの範囲で、マルテンサイト組織分率が90%以上であるときに、1300MPa以上の降伏強度と、1400MPa以上、1650MPa以下の引張強度を得るために必要な量として決定され、その範囲は0.18%以上0.23%以下である。
Pcm=[C]+[Si]/30+[Mn]/20+[Cu]/20+[Ni]/60+[Cr]/20+[Mo]/15+[V]/10+5[B]であり、ここで、[C]、[Si]、[Mn]、[Cu]、[Ni]、[Cr]、[Mo]、[V]、[B]はそれぞれ、C、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、V、Bの質量%である。
まず、上記の鋼成分組成の鋼片または鋳片を加熱して熱間圧延を行う。加熱温度はNbが十分固溶するように、1100℃以上とする。
本発明においては、マルテンサイト組織分率を90%以上とし、かつ高いアスペクト比を得るため、制御圧延と直接焼入れにより鋼板を製造する。
これらの鋼板について、降伏強度、引張強度、旧オーステナイト結晶粒の平均アスペクト比、マルテンサイト組織分率、溶接割れ性、耐遅れ破壊特性、靭性を評価した。
Claims (3)
- 質量%で、
C:0.18%以上、0.23%以下、
Si:0.03%以上、0.5%以下、
Mn:1.0%以上、2.2%以下、
P:0.020%以下、
S:0.010%以下、
Nb:0.003%以上、0.10%以下、
Ti:0.005%以上、0.030%以下、
Al:0.01%以上、0.10%以下、
B:0.0003%以上、0.0030%以下、
N:0.006%以下
を含み、その他Feおよび不可避的不純物からなり、かつ下記Pcmが0.33%以下であることを満たす成分組成を有し、マルテンサイト組織分率が90%以上であり、降伏強度が1300MPa以上であり、引張強度が1400MPa以上、1650MPa以下であり、旧オーステナイト結晶粒の平均アスペクト比(圧延方向の平均粒径/厚さ方向の平均粒径)と引張強度との関係が下記(a)の関係を満たすことを特徴とする、耐遅れ破壊特性および溶接性に優れる高強度厚鋼板。
Pcm=[C]+[Si]/30+[Mn]/20+[Cu]/20+[Ni]/60+[Cr]/20+[Mo]/15+[V]/10+5[B]
ここで、[C]、[Si]、[Mn]、[Cu]、[Ni]、[Cr]、[Mo]、[V]、[B]はそれぞれ、C、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、V、Bの質量%である。
(a):AR≧([TS]−1400)×0.004+1.8
ここで、[TS]は、引張強度(MPa)、ARは、鋼板の板厚1/4t部での圧延方向と垂直な断面における旧オーステナイト結晶粒の平均アスペクト比である。 - 質量%で、さらに、
Cu:0.05%以上、0.5%以下、
Ni:0.1%以上、2.0%以下、
Cr:0.05%以上、1.0%以下、
Mo:0.03%以上、0.5%以下、
V:0.01%以上、0.10%以下
のうちの1種または2種を含有することを特徴とする、請求項1に記載の耐遅れ破壊特性および溶接性に優れる高強度厚鋼板。 - 請求項1または請求項2に記載の成分組成を有する鋼片または鋳片を1100℃以上に加熱し、860℃以下、800℃以上の温度範囲の累積圧下率が35%以上、65%以下である熱間圧延を行って板厚6mm以上、32mm以下の厚鋼板とし、直ちに600℃から300℃までの板厚中心部における平均冷却速度が15℃/sec以上となる冷却条件で200℃以下まで加速冷却を行い、さらにその後200℃以上、300℃以下の温度範囲で焼戻し熱処理を行うことを特徴とする、耐遅れ破壊特性および溶接性に優れる高強度厚鋼板の製造方法。
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