JP5687946B2 - High strength thick steel plate with excellent toughness - Google Patents

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本発明は、建築構造物や橋梁などの大型構造物に好適に用いられ、引張り強度が570MPa以上の高強度厚鋼板(以下、「570MPa級厚鋼板」と称する場合がある。)に関するものであり、殊に靭性のばらつきを低減した高強度厚鋼板に関するものである。   The present invention relates to a high-strength thick steel plate (hereinafter sometimes referred to as “570 MPa class thick steel plate”) having a tensile strength of 570 MPa or more, which is suitably used for large structures such as building structures and bridges. In particular, the present invention relates to a high-strength thick steel plate with reduced variation in toughness.

建築、造船、橋梁等の分野で使用される厚鋼板は、構造物の大型化により、引張り強度:570MPaクラスの高強度厚鋼板の適用が広がっている。その一方で、強度確保を目的とした合金元素添加においては、炭素当量Ceq等の成分的制約があり、こうした制約の下で、鋼板強度を高い水準にする必要がある。こうしたことから、少量の添加で強度を大きく改善できるNb、V等のいわゆるマイクロアロイ元素は、費用対効果の点で優れており、これらマイクロアロイ元素を最大限に活用する方策が望まれている。   As for thick steel plates used in the fields of construction, shipbuilding, bridges, etc., application of high strength thick steel plates with a tensile strength of 570 MPa class is spreading due to the increase in size of structures. On the other hand, in addition of alloy elements for the purpose of ensuring strength, there are component restrictions such as carbon equivalent Ceq, and it is necessary to make the steel sheet strength high under such restrictions. For these reasons, so-called microalloy elements such as Nb and V, which can greatly improve the strength with a small amount of addition, are excellent in cost-effectiveness, and there is a demand for measures to make maximum use of these microalloy elements. .

しかしながら、上記マイクロアロイ元素の添加は、鋼板の強度向上には有効であるものの、オーステナイト再結晶温度を上昇させる傾向があり、その結果、結晶粒の粗大化を招き、鋼板の靭性を低下させるという欠点がある。こうしたことから、マイクロアロイ元素を有用に利用しつつ、強度および靭性のいずれも良好にできるような技術の確立が望まれている。尚、ここでの「強度」とは、上記「引張り強度」は勿論のこと、「降伏点」をも含む趣旨である。   However, although the addition of the above microalloy element is effective in improving the strength of the steel sheet, it tends to increase the austenite recrystallization temperature, resulting in coarsening of crystal grains and reducing the toughness of the steel sheet. There are drawbacks. For these reasons, it is desired to establish a technique capable of improving both strength and toughness while effectively using a microalloy element. The “strength” here includes not only the “tensile strength” but also the “yield point”.

570MPa級厚鋼板において、高い強度と共に良好な靭性を確保する技術は、これまでにも様々提案されている。例えば、特許文献1には、化学成分組成を適切に規定すると共に、旧オーステナイト結晶粒径のアスペクト比を適切に制御することによって、音響異方性の低減と共に、強度および靭性を良好にする技術が提案されている。また、特許文献2には、化学成分組成を適切に規定すると共に、製造条件を厳密に制御することによって、組織の微細化を図り、鋼材の強度や靭性等の諸特性を改善する技術が提案されている。   Various techniques for ensuring good toughness as well as high strength in a 570 MPa class thick steel sheet have been proposed so far. For example, Patent Document 1 discloses a technique that appropriately defines the chemical component composition and appropriately controls the aspect ratio of the prior austenite crystal grain size to reduce acoustic anisotropy and improve strength and toughness. Has been proposed. Patent Document 2 proposes a technique for improving the properties of steel materials such as strength and toughness by appropriately defining the chemical composition and controlling the production conditions to refine the structure. Has been.

一方、特許文献3、4等には、C含有量を0.06%程度以下に低減した成分系において、Mo、Nb、Vといった炭化物形成元素を添加することによって、鋼板の溶接性(HAZ靭性、耐溶接割れ性)を確保すると共に、優れた溶接母材(鋼板)の特性(強度や靭性)を発揮することのできる技術が提案されている。   On the other hand, in Patent Documents 3 and 4, etc., in the component system in which the C content is reduced to about 0.06% or less, by adding carbide-forming elements such as Mo, Nb, and V, the weldability of the steel sheet (HAZ toughness). In addition, a technique has been proposed that can ensure the weld crack resistance) and exhibit the characteristics (strength and toughness) of an excellent weld base material (steel plate).

これらの技術では、基本的に鋼板の強度は優れており、靭性の平均値は優れているのであるが、この特性においてばらつきが生じることがある。特に、靭性においては、平均値はもちろんスペックを満足するが、場合によっては、靭性ばらつきのうち最小値がスペックに対して余裕がないことがある。このような靭性値を確保しつつ特性のばらつきを低減できることが必要となる。   In these techniques, the strength of the steel sheet is basically excellent and the average value of toughness is excellent, but there may be variations in this characteristic. In particular, in terms of toughness, the average value satisfies the specification as well as the average value, but in some cases, the minimum value of the toughness variation may not have a margin for the specification. It is necessary to be able to reduce variations in characteristics while ensuring such a toughness value.

一方、鋼板の特性を改善する技術として、特許文献5には、所定の化学成分組成からなる鋼素材を、1100〜1350℃に再加熱後、1000℃以上における歪速度を0.05〜3/秒、累積圧下量15%以上とする熱間加工を施すことによって、センターポロシチィー等の鋳造欠陥を低減し、板厚方向の延性を良好にする技術も提案されている。この技術は、鋼板の組織を改善するという観点からなされたものではないが、鋼板の信頼性を改善するという観点からすれば、有用な技術である。   On the other hand, as a technique for improving the characteristics of a steel sheet, Patent Document 5 discloses that a steel material having a predetermined chemical composition is reheated to 1100 to 1350 ° C., and the strain rate at 1000 ° C. or higher is 0.05 to 3 / A technique has also been proposed in which casting defects such as center porosity are reduced and the ductility in the sheet thickness direction is improved by performing hot working with a cumulative reduction amount of 15% or more per second. This technique is not made from the viewpoint of improving the structure of the steel sheet, but is a useful technique from the viewpoint of improving the reliability of the steel sheet.

特開2006−283126号公報JP 2006-283126 A 特開2007−321230号公報JP 2007-32230 A 特許第3863413号公報Japanese Patent No. 3863413 特許第4220871号公報Japanese Patent No. 4220871 特開2010−106298号公報JP 2010-106298 A

本発明は、こうした状況の下でなされたものであって、その目的は、平均値のみならず最小値も優れた靭性を有する高強度厚鋼板を提供することにある。   The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to provide a high-strength thick steel plate having excellent toughness as well as an average value as well as a minimum value.

上記課題を解決した本発明の高強度厚鋼板は、C:0.01〜0.07%(質量%の意味。以下、化学成分組成について同じ。)、Si:0.5%以下(0%を含まない)、Mn:1〜1.7%、P:0.015%以下(0%を含まない)、S:0.006%以下(0%を含まない)、Cr:0.8〜2%、V:0.1%以下(0%を含まない)、Nb:0.005〜0.05%、B:0.005%以下(0%を含まない)、Ti:0.005〜0.02%、Al:0.2%以下(0%を含まない)、Ca:0.0035%以下(0%を含まない)、およびN:0.003〜0.006%、を夫々含有し、残部が鉄および不可避不純物であり、鋼組織の90面積%以上がベイナイトであり、且つ、旧オーステナイト粒の平均円相当直径が5μm以上、95μm以下であると共に、旧オーステナイト粒の最大円相当直径が150μm以下であることを特徴とする。   The high-strength thick steel plate of the present invention that has solved the above problems is C: 0.01 to 0.07% (meaning mass%, hereinafter the same for chemical composition), Si: 0.5% or less (0% Mn: 1 to 1.7%, P: 0.015% or less (not including 0%), S: 0.006% or less (not including 0%), Cr: 0.8 to 2%, V: 0.1% or less (excluding 0%), Nb: 0.005 to 0.05%, B: 0.005% or less (not including 0%), Ti: 0.005 0.02%, Al: 0.2% or less (not including 0%), Ca: 0.0035% or less (not including 0%), and N: 0.003 to 0.006%, respectively The balance is iron and inevitable impurities, 90% by area or more of the steel structure is bainite, and the average equivalent circle diameter of the prior austenite grains is 5 μm. Above, with at most 95 .mu.m, the maximum equivalent circle diameter of prior austenite grains is equal to or is 150μm or less.

本発明の高強度厚鋼板は、必要に応じて、更に、(a)Mo:0.5%以下(0%を含まない)、(b)Ni:0.5%以下(0%を含まない)および/またはCu:0.5%以下(0%を含まない)を含有することも有用であり、含有させる元素の種類に応じて厚厚鋼板の特性が更に改善される。   The high-strength thick steel plate of the present invention may further include (a) Mo: 0.5% or less (not including 0%), (b) Ni: 0.5% or less (not including 0%) as necessary. ) And / or Cu: 0.5% or less (not including 0%) is also useful, and the properties of the thick steel plate are further improved depending on the type of element to be contained.

本発明によれば、化学成分組成と共に製造条件を適切に制御して、鋼材の組織および旧オーステナイト粒の形態を適切に制御することによって、高強度を確保しつつ、靭性のばらつきを低減することのできる高強度厚鋼板が実現でき、こうした厚鋼板は、建築構造物や橋梁などの大型構造物の素材として極めて有用である。   According to the present invention, by appropriately controlling the production conditions together with the chemical component composition and appropriately controlling the structure of the steel material and the form of the prior austenite grains, it is possible to reduce the variation in toughness while ensuring high strength. High-strength steel plates that can be used are realized, and such steel plates are extremely useful as materials for large structures such as building structures and bridges.

本発明者らは、Cr,V,Nb,B等の元素の積極添加を図って鋼板の強度を向上させると共に、これらの元素を添加することによる靭性低下を改善するという観点から、検討した。その結果、熱間圧延に先立って、所定の温度で加熱した後、10%以上の圧下率で圧下するような処理(圧下処理)を施してやれば、熱間圧延後のオーステナイト結晶粒の微細均一化が図れ、平均値のみならず最小値も優れた靭性を有する高強度厚鋼板が実現できることを見出し、本発明を完成した。   The present inventors have studied from the viewpoint of positively adding elements such as Cr, V, Nb, and B to improve the strength of the steel sheet and improving the toughness reduction due to the addition of these elements. As a result, after heating at a predetermined temperature prior to hot rolling, if processing such as reduction at a reduction rate of 10% or more (reduction treatment) is performed, the austenite crystal grains after hot rolling are finely uniform. As a result, the inventors have found that a high-strength thick steel sheet having excellent toughness not only in the average value but also in the minimum value can be realized, and the present invention has been completed.

上記のような圧下処理(この処理を、以下では「BD処理」と呼ぶことがある)自体は、他の目的で行われていることは、知られている(上記特許文献5)。本発明では、このようなBD処理を靭性改善手段として応用することによって、その後行なわれる熱間圧延時にオーステナイト結晶粒の一部が粗大することが防止され(熱間圧延後のオーステナイト結晶粒の微細均一化が図れ)、最終的に、平均値のみならず最小値も優れた靭性を有する高強度厚鋼板が得られたのである。特に、Nb等の再結晶温度を上昇させる効果の大きい元素を含んだ厚鋼板の場合には、化学成分組成や熱間圧延条件を制御するだけでは、強度を確保したまま靭性のばらつきの最小値の底上げ効果は困難で、上記のようなBD処理は必須の要件となる。   It is known that the above-described reduction process (this process may be referred to as “BD process” below) is performed for other purposes (Patent Document 5). In the present invention, by applying such BD treatment as a means for improving toughness, a part of austenite crystal grains is prevented from becoming coarse during subsequent hot rolling (the fineness of austenite crystal grains after hot rolling is reduced). In the end, a high-strength thick steel sheet having excellent toughness not only in the average value but also in the minimum value was obtained. In particular, in the case of a thick steel plate containing an element that has a large effect of increasing the recrystallization temperature such as Nb, the minimum value of variation in toughness while ensuring strength can be achieved only by controlling the chemical composition and hot rolling conditions. The effect of raising the bottom is difficult, and the BD processing as described above is an essential requirement.

本発明の厚鋼板は最終的に、ベイナイトを主体とする組織となるのであるが、熱間圧延後のオーステナイト結晶粒の微細均一化が図られる結果として、旧オーステナイト粒の平均円相当直径が5μm以上、95μm以下であると共に、旧オーステナイト粒の最大円相当直径が150μm以下であるという要件を満足するものとなる。   The steel plate according to the present invention finally has a structure mainly composed of bainite. As a result of the fine homogenization of the austenite crystal grains after hot rolling, the average equivalent circle diameter of the prior austenite grains is 5 μm. As described above, the requirement that the maximum equivalent circle diameter of the prior austenite grains is 150 μm or less is satisfied while being 95 μm or less.

尚、旧オーステナイト粒(「旧γ粒」と記載するときがある)とは、一般に組織がオーステナイトの状態から冷却されると、相変態が生じてフェライトやマルテンサイト等の別組織になるのであるが、この変態前のオーステナイト粒を、変態後の鋼板よりみる立場から指す用語が「旧オーステナイト粒」である。また、「平均円相当直径」とは、旧γ粒を同一面積の円に換算したときの直径(円相当直径)の平均値を意味し、「最大円相当直径」は、上記のようにして換算したときの直径(円相当直径)の最大値である。   In addition, prior austenite grains (sometimes referred to as “old γ grains”) generally means that when the structure is cooled from the austenite state, phase transformation occurs and becomes another structure such as ferrite or martensite. However, the term indicating the austenite grains before transformation from the viewpoint of the steel sheet after transformation is “old austenite grains”. The “average equivalent circle diameter” means the average value of the diameter (equivalent circle diameter) when the old γ grains are converted into a circle of the same area, and the “maximum equivalent circle diameter” is as described above. This is the maximum diameter (equivalent circle diameter) when converted.

[旧γ粒の平均円相当直径が5μm以上、95μm以下]
本発明の厚鋼板は、旧γ粒の平均円相当直径が5μm以上、95μm以下の要件を満足するものである。平均円相当直径が5μm未満になると、組織の作り込みの際にフェライト変態が促進され、フェライト分率が多くなり、ベイナイトを主体(90面積%以上)とする組織が得られない。即ち、旧γ粒の平均円相当直径が5μm未満となる様な鋼板では、ベイナイトを主体とする組織が得られない。また、旧γ粒の平均円相当直径が95μmよりも大きくなると、最終的な組織のサイズが粗大化し、靭性が低下することになる。尚、この平均円相当直径の好ましい下限は10μm以上(より好ましくは20μm以上、更に好ましくは30μm以上、更に好ましくは40μm以上、特に好ましくは50μm以上)であり、好ましい上限は80μm以下(より好ましくは70μm以下)である。
[The average equivalent circle diameter of the old γ grains is 5 μm or more and 95 μm or less]
The thick steel plate of the present invention satisfies the requirement that the average equivalent circle diameter of the old γ grains is 5 μm or more and 95 μm or less. When the average equivalent circle diameter is less than 5 μm, ferrite transformation is promoted during the formation of the structure, the ferrite fraction increases, and a structure mainly composed of bainite (90 area% or more) cannot be obtained. That is, in a steel sheet in which the average equivalent circle diameter of the old γ grains is less than 5 μm, a structure mainly composed of bainite cannot be obtained. Further, when the average equivalent circle diameter of the old γ grains is larger than 95 μm, the final structure size becomes coarse and the toughness decreases. The preferable lower limit of the average equivalent circle diameter is 10 μm or more (more preferably 20 μm or more, more preferably 30 μm or more, further preferably 40 μm or more, particularly preferably 50 μm or more), and the preferable upper limit is 80 μm or less (more preferably). 70 μm or less).

[旧γ粒の最大円相当直径が150μm以下]
本発明の厚鋼板は、旧γ粒の最大円相当直径が150μm以下の要件を満足するものである。この要件は、最低限必要とされる靭性値を確保するために必要な要件であり、この最大円相当直径が150μmを超えると、最低限必要とされる靭性値を確保できなくなる。尚、この最大円相当直径の好ましい上限は130μm以下(より好ましくは100μm以下)である。
[Maximum equivalent circle diameter of old γ grains is 150 μm or less]
The thick steel plate of the present invention satisfies the requirement that the maximum equivalent circle diameter of the old γ grain is 150 μm or less. This requirement is a requirement necessary for ensuring the minimum required toughness value. If the maximum equivalent circle diameter exceeds 150 μm, the minimum required toughness value cannot be ensured. The preferable upper limit of the maximum equivalent circle diameter is 130 μm or less (more preferably 100 μm or less).

本発明の高強度厚鋼板の組織は、90面積%以上がベイナイトである。ベイナイト分率を90面積%以上とすることによって、鋼板の強度(特に、降伏点)を確保することが可能となる。ベイナイト分率は好ましくは95面積%以上であり、より好ましくは97面積%以上であり、特に100面積%であることが好ましい。ベイナイト組織以外の組織として、一部にマルテンサイトとオーステナイトよりなる混合組織(MA組織)、フェライト、パーライト等を含んでいても良い。   90% by area or more of the structure of the high-strength thick steel plate of the present invention is bainite. By setting the bainite fraction to 90% by area or more, it becomes possible to ensure the strength (particularly the yield point) of the steel sheet. The bainite fraction is preferably 95 area% or more, more preferably 97 area% or more, and particularly preferably 100 area%. As a structure other than the bainite structure, a mixed structure (MA structure) composed of martensite and austenite, ferrite, pearlite, or the like may be included in part.

次に、本発明の高強度厚鋼板の化学成分組成について説明する。本発明では、その化学成分組成(C,Si,Mn,P,S,Cr,V,Nb,B,Ti,Al,CaおよびN)を適切に調整することも重要な要件である。これらの成分による作用および範囲設定理由は下記の通りである。   Next, the chemical component composition of the high-strength thick steel plate of the present invention will be described. In the present invention, it is also an important requirement to appropriately adjust the chemical component composition (C, Si, Mn, P, S, Cr, V, Nb, B, Ti, Al, Ca and N). The effects of these components and the reasons for setting the range are as follows.

[C:0.01〜0.07%]
Cは、鋼板の強度を確保する上で重要な元素である。こうした効果を発揮させるためにはC含有量は0.01%以上とする必要がある。しかしながら、C含有量が過剰になって0.07%を超えると、強度が上昇し、またマルテンサイトが生成しやすくなるため却って靭性が低下することになる。C含有量は好ましい下限は0.02%以上(より好ましくは0.03%以上)であり、好ましい上限は0.06%以下(より好ましくは0.05%以下)である。
[C: 0.01 to 0.07%]
C is an important element in securing the strength of the steel sheet. In order to exert such effects, the C content needs to be 0.01% or more. However, if the C content becomes excessive and exceeds 0.07%, the strength increases and martensite is easily generated, so that the toughness is lowered. The preferable lower limit of the C content is 0.02% or more (more preferably 0.03% or more), and the preferable upper limit is 0.06% or less (more preferably 0.05% or less).

[Si:0.5%以下(0%を含まない)]
Siは、鋼板の強度を確保する上で重要な元素である。しかしながら、Si含有量が過剰になって0.5%を超えると、硬質のMA組織(マルテンサイトとオーステナイトからなる混合組織)の生成が促進され、靭性に悪影響を及ぼすことになる。Si含有量の好ましい上限は0.45%以下(より好ましくは0.4%以下)である。尚、上記効果を発揮させるためのSi含有量の好ましい下限は0.05%以上(より好ましくは0.1%以上)である。
[Si: 0.5% or less (excluding 0%)]
Si is an important element in securing the strength of the steel sheet. However, when the Si content is excessive and exceeds 0.5%, the formation of a hard MA structure (mixed structure composed of martensite and austenite) is promoted, which adversely affects toughness. The upper limit with preferable Si content is 0.45% or less (more preferably 0.4% or less). In addition, the minimum with preferable Si content for exhibiting the said effect is 0.05% or more (more preferably 0.1% or more).

[Mn:1〜1.7%]
Mnは、焼入れ性を改善しフェライト生成を抑制し、強度を確保する上で必要な元素である。Mn含有量が1%未満であると、強度が不足することになる。一方、Mn含有量が1.7%を超えて過剰になると、強度上昇による靭性低下を招くことになる。Mn含有量の好ましい下限は1.1%以上(より好ましくは1.2%以上)であり、好ましい上限は1.6%以下(より好ましくは1.5%以下)である。
[Mn: 1 to 1.7%]
Mn is an element necessary for improving hardenability, suppressing ferrite formation, and ensuring strength. If the Mn content is less than 1%, the strength is insufficient. On the other hand, when the Mn content exceeds 1.7% and becomes excessive, the toughness is reduced due to the increase in strength. A preferable lower limit of the Mn content is 1.1% or more (more preferably 1.2% or more), and a preferable upper limit is 1.6% or less (more preferably 1.5% or less).

[P:0.015%以下(0%を含まない)]
Pは、粒界破壊の原因となる不純物元素であり、その量が過剰になると靭性が劣化するため、P含有量は0.015%以下に抑制する必要がある。P含有量は、好ましくは0.01%以下(より好ましくは0.008%以下)である。尚、Pは鋼材に不可避的に含まれる不純物であり、その量を0%にすることは、工業生産上、困難である。
[P: 0.015% or less (excluding 0%)]
P is an impurity element that causes grain boundary fracture. When the amount of P is excessive, the toughness deteriorates, so the P content needs to be suppressed to 0.015% or less. The P content is preferably 0.01% or less (more preferably 0.008% or less). In addition, P is an impurity inevitably contained in the steel material, and it is difficult to make the amount 0% in industrial production.

[S:0.006%以下(0%を含まない)]
Sは、Pと同様に粒界破壊の原因となる不純物元素であり、その量が過剰になると靭性が劣化するため、S含有量は0.006%以下に抑制する必要がある。S含有量は、好ましくは0.005%以下(より好ましくは0.003%以下)である。尚、Sは鋼材に不可避的に含まれる不純物であり、その量を0%にすることは、工業生産上、困難である。
[S: 0.006% or less (excluding 0%)]
S is an impurity element that causes grain boundary fracture as in the case of P. If the amount of S is excessive, the toughness deteriorates, so the S content must be suppressed to 0.006% or less. The S content is preferably 0.005% or less (more preferably 0.003% or less). In addition, S is an impurity inevitably contained in the steel material, and it is difficult to make the amount 0% in industrial production.

[Cr:0.8〜2%]
Crは、フェライト生成を抑制し、強度と靭性のバランスを確保する上で必要な元素である。Cr含有量が0.8%よりも少なくなると、強度が不足することになる。しかしながら、Cr含有量が2%を超えて過剰になると、強度上昇による靭性低下を招くことになる。Cr含有量の好ましい下限は1%以上(より好ましくは1.2%以上)であり、好ましい上限は1.8%以下(より好ましくは1.6%以下)である。
[Cr: 0.8-2%]
Cr is an element necessary for suppressing the formation of ferrite and ensuring a balance between strength and toughness. If the Cr content is less than 0.8%, the strength will be insufficient. However, when the Cr content exceeds 2% and becomes excessive, the toughness is reduced due to the increase in strength. The preferable lower limit of the Cr content is 1% or more (more preferably 1.2% or more), and the preferable upper limit is 1.8% or less (more preferably 1.6% or less).

[V:0.1%以下(0%を含まない)]
Vも、Crと同様にフェライト生成を抑制し、強度と靭性のバランスを確保する上で必要な元素である。しかしながら、V含有量が0.1%を超えて過剰になると、強度上昇による靭性低下を招くことになる。V含有量の好ましい上限は0.08%以下(より好ましくは0.05%以下)である。尚、上記効果を発揮させるためのV含有量の好ましい下限は0.005%以上(より好ましくは0.01%以上)である。
[V: 0.1% or less (excluding 0%)]
V, like Cr, is an element necessary for suppressing the formation of ferrite and ensuring a balance between strength and toughness. However, when the V content exceeds 0.1% and becomes excessive, it causes a decrease in toughness due to an increase in strength. The upper limit with preferable V content is 0.08% or less (preferably 0.05% or less). In addition, the minimum with preferable V content for exhibiting the said effect is 0.005% or more (more preferably 0.01% or more).

[Nb:0.005〜0.05%]
Nbも、Crと同様にフェライト生成を抑制し、強度と靭性のバランスを確保する上で必要な元素である。こうした効果を発揮させるためには、Nb含有量は0.005%以上とする必要がある。しかしながら、Nb含有量が0.05%を超えて過剰になると、強度上昇による靭性低下を招くことになる。Nb含有量の好ましい下限は0.007%以上(より好ましくは0.01%以上)であり、好ましい上限は0.040%以下(より好ましくは0.035%以下)である。
[Nb: 0.005 to 0.05%]
Nb, like Cr, is an element necessary for suppressing the formation of ferrite and ensuring a balance between strength and toughness. In order to exert such effects, the Nb content needs to be 0.005% or more. However, when the Nb content exceeds 0.05% and becomes excessive, the toughness is reduced due to the increase in strength. The minimum with preferable Nb content is 0.007% or more (more preferably 0.01% or more), and a preferable upper limit is 0.040% or less (more preferably 0.035% or less).

[B:0.005%以下(0%を含まない)]
Bも、Crと同様にフェライト生成を抑制し、強度と靭性のバランスを確保する上で必要な元素である。しかしながら、B含有量が0.005%を超えて過剰になると、強度上昇による靭性低下を招くことになる。B含有量の好ましい上限は0.004%以下(より好ましくは0.003%以下)である。尚、上記効果を発揮させるためのB含有量の好ましい下限は0.0005%以上(より好ましくは0.001%以上)である。
[B: 0.005% or less (excluding 0%)]
B, like Cr, is an element necessary for suppressing the formation of ferrite and ensuring a balance between strength and toughness. However, if the B content exceeds 0.005% and becomes excessive, it causes a decrease in toughness due to an increase in strength. The upper limit with preferable B content is 0.004% or less (more preferably 0.003% or less). In addition, the minimum with preferable B content for exhibiting the said effect is 0.0005% or more (more preferably 0.001% or more).

[Ti:0.005〜0.02%]
Tiは、Ti窒化物を形成して靭性を改善するのに有効な元素である。こうした効果を有効に発揮させるためには、Ti含有量は0.005%以上とする必要がある。しかしながら、Ti含有量が過剰になると、粗大な窒化物を形成し靭性の低下をもたらすので、0.02%以下とする必要がある。Ti含有量の好ましい下限は0.006%以上(より好ましくは0.008%以上)であり、好ましい上限は0.015%以下(より好ましくは0.01%以下)である。
[Ti: 0.005 to 0.02%]
Ti is an element effective for forming Ti nitride and improving toughness. In order to exhibit such an effect effectively, the Ti content needs to be 0.005% or more. However, if the Ti content is excessive, coarse nitrides are formed and the toughness is reduced, so it is necessary to make it 0.02% or less. The preferable lower limit of the Ti content is 0.006% or more (more preferably 0.008% or more), and the preferable upper limit is 0.015% or less (more preferably 0.01% or less).

[Al:0.2%以下(0%を含まない)]
AlはTiで固定されなかった固溶Nを固定する元素として有用である。しかしながら、Al含有量が0.2%を超えて過剰になると、靭性が低下する。Al含有量の好ましい下限は0.010%以上(より好ましくは0.020%以上)であり、好ましい上限は0.100%以下(より好ましくは0.070%以下)である。
[Al: 0.2% or less (excluding 0%)]
Al is useful as an element for fixing solute N that was not fixed by Ti. However, when the Al content exceeds 0.2% and becomes excessive, the toughness decreases. The preferable lower limit of the Al content is 0.010% or more (more preferably 0.020% or more), and the preferable upper limit is 0.100% or less (more preferably 0.070% or less).

[Ca:0.0035%以下(0%を含まない)]
Caは、MnSを微細分散化するという理由によって、MnSを無害化して靭性向上に有効な元素である。しかしながら、Ca含有量が過剰になると、却って靭性を低下させるので、0.0035%以下とする必要がある。こうした理由は確かではないが、粗大介在物を形成するためと考えられる。尚、このような効果を有効に発揮させるための好ましい下限は0.0005%以上(より好ましくは0.001%以上)であり、好ましい上限は0.003%以下(より好ましくは0.0025%以下)である。
[Ca: 0.0035% or less (excluding 0%)]
Ca is an element that makes MnS harmless and is effective in improving toughness due to the fine dispersion of MnS. However, if the Ca content is excessive, the toughness is reduced instead, so 0.0035% or less is necessary. Although this reason is not certain, it is considered to form coarse inclusions. A preferable lower limit for effectively exhibiting such an effect is 0.0005% or more (more preferably 0.001% or more), and a preferable upper limit is 0.003% or less (more preferably 0.0025%). The following).

[N:0.003〜0.006%]
Nは、Tiと共にTi窒化物を形成して靭性を改善に寄与する元素である。このような作用を有効に発揮させるため、N含有量は0.003%以上とする必要がある。しかしながら、N含有量が過剰になると、固溶Nbおよび固溶Bの量が少なくなって、NbおよびBによる効果が発揮されなくなるので、0.006%以下とする必要がある。N含有量の好ましい下限は0.0035%以上(より好ましくは0.0040%以上)であり、好ましい上限は0.0055%以下(より好ましくは0.0050%以下)である。
[N: 0.003-0.006%]
N is an element that contributes to improving toughness by forming Ti nitride together with Ti. In order to effectively exhibit such an action, the N content needs to be 0.003% or more. However, when the N content is excessive, the amount of the solid solution Nb and the solid solution B is decreased, and the effect of Nb and B is not exhibited. The preferable lower limit of the N content is 0.0035% or more (more preferably 0.0040% or more), and the preferable upper limit is 0.0055% or less (more preferably 0.0050% or less).

本発明で規定する含有元素は上記の通りであって、残部は鉄および不可避不純物であり、該不可避不純物として、原料、資材、製造設備等の状況によって持ち込まれる元素(例えば、H、As、O等)の混入が許容され得る。また、本発明の厚鋼板は、必要に応じて以下の元素を含有していても良く、これらを含有させることによってその種類に応じて厚鋼板の特性が更に改善される。   The contained elements defined in the present invention are as described above, and the balance is iron and inevitable impurities, and elements that are brought in depending on the situation of raw materials, materials, manufacturing equipment, etc. (for example, H, As, O, etc.) Etc.) can be allowed to be mixed. Moreover, the thick steel plate of this invention may contain the following elements as needed, and the characteristic of a thick steel plate is further improved according to the kind by containing these.

[Mo:0.5%以下(0%を含まない)]
Moは、Crと同様にフェライト生成を抑制し、強度と靭性のバランスを確保する上で有用な元素である。しかしながら、Mo含有量が0.5%を超えて過剰になると、強度上昇による靭性低下を招くことになる。Mo含有量の好ましい上限は0.45%以下(より好ましくは0.40%以下)である。尚、上記効果を発揮させるためのMo含有量の好ましい下限は0.05%以上(より好ましくは0.1%以上)である。
[Mo: 0.5% or less (excluding 0%)]
Mo, like Cr, is an element useful for suppressing the formation of ferrite and ensuring a balance between strength and toughness. However, if the Mo content exceeds 0.5% and becomes excessive, it causes a decrease in toughness due to an increase in strength. The upper limit with preferable Mo content is 0.45% or less (more preferably 0.40% or less). In addition, the minimum with preferable Mo content for exhibiting the said effect is 0.05% or more (more preferably 0.1% or more).

[Ni:0.5%以下(0%を含まない)および/またはCu:0.5%以下(0%を含まない)]
NiおよびCuは、いずれも鋼材の高強度化に有効な元素である。しかしながら、過剰に含有されると、強度の過大な上昇を招き、靭性に悪影響を及ぼすことになる。また、コストの観点からも、必要最小限で含有させることが好ましい。こうした観点から、いずれも0.5%以下とすることが好ましい。より好ましくは、いずれも0.4%以下である。尚、上記の効果を有効に発揮させるための好ましい下限は、いずれも0.05%以上(より好ましくは0.1%以上)である。
[Ni: 0.5% or less (not including 0%) and / or Cu: 0.5% or less (not including 0%)]
Ni and Cu are both effective elements for increasing the strength of steel materials. However, if contained excessively, the strength is excessively increased and the toughness is adversely affected. Further, from the viewpoint of cost, it is preferable to contain it as much as possible. From these viewpoints, it is preferable that both be 0.5% or less. More preferably, both are 0.4% or less. In addition, the preferable minimum for exhibiting said effect effectively is all 0.05% or more (more preferably 0.1% or more).

本発明の厚鋼板を製造するには、上記のような化学成分組成を満たす鋼素材(鋳造後の鋼素材)を、1000〜1300℃の温度範囲に加熱し、10%以上の圧下率で圧下(BD処理)し、次いで600℃以下まで冷却した後、920〜1200℃の温度範囲に再加熱して熱間圧延を開始し、700℃以上の仕上げ圧延温度で熱間圧延を終了し、1〜20℃/秒の冷却速度でベイナイト変態開始温度以下まで冷却する必要がある。この製造方法における各条件の範囲設定理由は下記の通りである。   In order to manufacture the thick steel plate of the present invention, a steel material (steel material after casting) satisfying the chemical composition as described above is heated to a temperature range of 1000 to 1300 ° C., and is reduced at a reduction rate of 10% or more. (BD treatment) and then cooled to 600 ° C. or lower, and then reheated to a temperature range of 920 to 1200 ° C. to start hot rolling, and finished hot rolling at a finish rolling temperature of 700 ° C. or higher. It is necessary to cool to a bainite transformation start temperature or lower at a cooling rate of -20 ° C / second. The reason for setting the range of each condition in this manufacturing method is as follows.

[BD処理での加熱温度:1000〜1300℃]
鋼中のNb(0.005%以上)やB(0.005%以下)を固溶させてBD処理による効果(旧γ均一化効果)を十分に発揮させるためには、加熱温度は1000℃以上とする必要がある。しかしながら、この加熱温度が1300℃を超えると、初期のオーステナイト組織が粗大化し過ぎるため、こうしたオーステナイト組織を圧延して再結晶させてもオーステナイ組織を十分に微細化することが困難となり、最終的に微細な旧γ組織が得られなくなる。
[Heating temperature in BD treatment: 1000 to 1300 ° C.]
In order to sufficiently dissolve Nb (0.005% or more) or B (0.005% or less) in steel and to fully exhibit the effect of BD treatment (former γ homogenization effect), the heating temperature is 1000 ° C. It is necessary to do it above. However, if the heating temperature exceeds 1300 ° C., the initial austenite structure becomes too coarse, and it becomes difficult to sufficiently refine the austenite structure even if the austenite structure is rolled and recrystallized. A fine old γ structure cannot be obtained.

[BD処理での圧下率:10%以上]
BD処理での圧下率を10%以上(より好ましくは20%以上)とすることによって
(歪みを導入することによって)、熱間圧延前の組織の均一微細化が図れ、その後の熱間圧延によっても、一部の結晶粒が粗大化するのが防止され(旧γ粒の最大円相当直径が150μm以下となる)、靭性のばらつきが小さい鋼板が得られる。このときの圧下率の上限については、その後の圧延工程で所定の圧下率を確保するという観点からすれば、50%以下(より好ましくは40%以下)であることが好ましい。尚、上記圧下率とは、下記(1)式で表される量を意味し、上記の温度範囲内で複数回の圧下が行われるときには、合計した量(累積圧下率)を意味する(圧延時における圧下率についても同様)。
圧下率=(h1−h2)/h1×100(%) …(1)
但し、h1:圧下前板厚、h2:圧下後板厚
[Draft rate in BD treatment: 10% or more]
By setting the reduction ratio in the BD treatment to 10% or more (more preferably 20% or more) (by introducing strain), the structure before the hot rolling can be uniformly refined, and the subsequent hot rolling can be performed. However, some of the crystal grains are prevented from becoming coarse (the maximum equivalent circle diameter of the old γ grains is 150 μm or less), and a steel sheet with small variation in toughness is obtained. The upper limit of the rolling reduction at this time is preferably 50% or less (more preferably 40% or less) from the viewpoint of securing a predetermined rolling reduction in the subsequent rolling process. In addition, the said rolling reduction means the quantity represented by following (1) Formula, and when rolling is performed in multiple times within said temperature range, it means the total quantity (cumulative rolling reduction) (rolling) The same applies to the rolling reduction at the time).
Reduction ratio = (h1−h2) / h1 × 100 (%) (1)
However, h1: thickness before reduction, h2: thickness after reduction

[BD処理後に600℃以下まで冷却]
BD処理後には、γから低温変態相への相変態を利用し圧延前組織を微細化するという観点から600℃以下まで冷却する必要がある。この温度が600℃よりも高くなると、相変態を十分に活用できず圧延前組織が十分微細とはならない。冷却については、管理項目を追加しないように放冷とするが、特に冷却速度を制限するものではない。
[Cool to 600 ° C or less after BD treatment]
After the BD treatment, it is necessary to cool to 600 ° C. or lower from the viewpoint of using a phase transformation from γ to a low temperature transformation phase to refine the structure before rolling. When this temperature is higher than 600 ° C., the phase transformation cannot be fully utilized, and the structure before rolling is not sufficiently fine. As for cooling, cooling is performed so as not to add management items, but the cooling rate is not particularly limited.

[圧延での加熱温度、および粗圧延温度:920〜1200℃、仕上げ圧延温度:700℃以上]
変態後の組織(ベイナイト組織)の微細化を図るためには、オーステナイト組織を圧延して再結晶させることが有効である。そして、オーステナイトの再結晶(再結晶が開始する最低温度)は、鋼材の化学成分組成に左右されるが、本発明で規定する化学成分組成であれば、通常920℃以上である(粗圧延温度)。こうした温度範囲で圧延をするためには、鋼材の加熱温度を920℃以上(好ましくは950℃以上)とする必要がある。しかしながら、加熱温度が高過ぎると、圧延前オーステナイト組織自体が粗大して変態後の組織の微細化が図れなくなるので、1200℃以下(好ましくは1180℃以下)とする必要がある。また、仕上げ圧延温度は、900℃以下であることが好ましいが、700℃を下回ると、フェライト生成が促進され、ベイナイト量が不足する傾向を示す。
[Heating temperature in rolling and rough rolling temperature: 920 to 1200 ° C., finish rolling temperature: 700 ° C. or higher]
In order to refine the structure after transformation (bainite structure), it is effective to roll and recrystallize the austenite structure. And the recrystallization of austenite (minimum temperature at which recrystallization starts) depends on the chemical composition of the steel material, but is usually 920 ° C. or higher (rough rolling temperature) for the chemical composition defined in the present invention. ). In order to perform rolling in such a temperature range, the heating temperature of the steel material needs to be 920 ° C. or higher (preferably 950 ° C. or higher). However, if the heating temperature is too high, the austenite structure before rolling itself becomes coarse and the structure after transformation cannot be refined, so that it is necessary to set it to 1200 ° C. or less (preferably 1180 ° C. or less). Further, the finish rolling temperature is preferably 900 ° C. or lower, but if it is lower than 700 ° C., ferrite formation is promoted and the amount of bainite tends to be insufficient.

[熱間圧延後の冷却速度:1〜20℃/秒]
熱間圧延後の冷却速度については、CCT曲線(連続冷却変態曲線)のフラット部で変態させるためには、その冷却速度を1〜20℃/秒の範囲とする必要がある。この平均冷却速度が1℃/秒未満となると生産性が低下するばかりか、フェライト生成が促進されることになる。一方、冷却速度が20℃/秒を超えると、マルテンサイト組織の生成が促進され、鋼板の強度が上昇し過ぎることになる。尚、この冷却速度の好ましい下限は、2℃/秒以上(より好ましくは3℃/秒以上)であり、好ましい上限は、15℃/秒以下(より好ましくは12℃/秒以下)である。また、冷却停止温度は少なくともベイナイト変態開始温度以下(例えば、450℃以下)まで冷却する必要があるが、室温まで冷却を行っても良い。
[Cooling rate after hot rolling: 1 to 20 ° C./second]
About the cooling rate after hot rolling, in order to transform in the flat part of a CCT curve (continuous cooling transformation curve), it is necessary to make the cooling rate into the range of 1-20 degreeC / sec. When this average cooling rate is less than 1 ° C./second, not only productivity is lowered, but also ferrite formation is promoted. On the other hand, when the cooling rate exceeds 20 ° C./second, the formation of a martensite structure is promoted, and the strength of the steel sheet increases excessively. The preferable lower limit of the cooling rate is 2 ° C./second or more (more preferably 3 ° C./second or more), and the preferable upper limit is 15 ° C./second or less (more preferably 12 ° C./second or less). The cooling stop temperature needs to be cooled to at least the bainite transformation start temperature or lower (for example, 450 ° C. or lower), but may be cooled to room temperature.

上記のような製造方法によって、組織および旧γ粒を適切に調整した厚鋼板が得られるのであるが、必要によって、500℃以上、Ac1変態点以下の温度範囲で焼き戻し処理を行うことも有効であり、こうした処理を行うことによって、熱間圧延および冷却時に導入された可動転位が低減され、降伏点YPの安定化(ばらつきの低減)が図れることになる。 A thick steel plate with the structure and old γ grains adjusted appropriately can be obtained by the manufacturing method as described above. However, if necessary, a tempering treatment can be performed in a temperature range of 500 ° C. or higher and an Ac 1 transformation point or lower. By performing such a treatment, the movable dislocations introduced during hot rolling and cooling are reduced, and the yield point YP can be stabilized (variation reduced).

本発明は厚鋼板に関するものであり、該分野において厚鋼板とは、JISで定義されるように、一般に板厚が3.0mm以上であるものを指す。しかし、本発明で対象とする厚鋼板の板厚は、好ましくは60mm以上、より好ましくは80mm以上、100mm以下程度を想定したものである。即ち、本発明では、板厚の大きい鋼板であっても、良好な靭性と高い強度を示すものとなる。こうして得られる本発明の厚鋼板は、例えば橋梁や高層建造物、船舶、タンクなどの構造物の材料として使用できる。   The present invention relates to a thick steel plate. In this field, a thick steel plate generally refers to one having a plate thickness of 3.0 mm or more as defined by JIS. However, the thickness of the thick steel plate targeted in the present invention is preferably about 60 mm or more, more preferably about 80 mm or more and 100 mm or less. That is, in the present invention, even a steel plate having a large thickness exhibits good toughness and high strength. The steel plate of the present invention thus obtained can be used as a material for structures such as bridges, high-rise buildings, ships and tanks.

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。本発明は以下の実施例によって制限を受けるものではなく、前記、後記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も勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. The present invention is not limited by the following examples, and can of course be implemented with appropriate modifications within a range that can be adapted to the above-described gist. Included in the range.

下記表1に示す化学成分組成の鋼材を用いて溶製し、鋳造してスラブとした後、下記表2に示す条件(BD処理の有無、粗圧延前の加熱温度、粗圧延時の総圧下率、仕上げ圧延温度、仕上げ厚さ、圧延後の冷却速度、焼き戻し温度)で製造して各種高強度厚鋼板を製造した。尚、このときのBD処理は、1250℃まで上温し、圧下率10%で圧下を行った。   After melting with a steel material having the chemical composition shown in Table 1 below and casting to form a slab, the conditions shown in Table 2 below (the presence or absence of BD treatment, heating temperature before rough rolling, total reduction during rough rolling) Rate, finish rolling temperature, finish thickness, cooling rate after rolling, and tempering temperature) to produce various high-strength thick steel plates. In addition, the BD process at this time heated up to 1250 degreeC and performed reduction by the reduction rate of 10%.

Figure 0005687946
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Figure 0005687946
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得られた各鋼板について、以下の要領に従って、組織(ベイナイト分率、旧γ粒の平均円相当直径、旧γ粒の最大円相当直径)、鋼板強度(降伏点YP、引張強度TS)、靭性[−5℃でのシャルピー衝撃吸収エネルギーの平均値(vE-5ave)および最小値(vE-5min)]を測定した。 About each obtained steel plate, according to the following procedures, structure (bainite fraction, average equivalent circle diameter of old γ grains, maximum equivalent circle diameter of old γ grains), steel plate strength (yield point YP, tensile strength TS), toughness [Average value (vE -5 ave) and minimum value (vE -5 min) of Charpy impact absorption energy at -5 ° C] was measured.

[ベイナイト分率]
各鋼板のt/4位置(t:板厚)の圧延方向に平行な断面を鏡面研磨した試験片を、2%ナイタール液でエッチングを行い、観察視野:200μm×150μmの範囲を、光学顕微鏡を用いて400倍で10視野を写真撮影した。これら10視野について、Media Cybernetics社製「Image−Pro Plus」を用いて画像解析を行い、ベイナイト分率(面積%)を測定した。この際、フェライト、パーライトおよびマルテンサイトとオーステナイトよりなる混合組織(MA組織)以外のラス状組織はベイナイトとみなした。
[Bainite fraction]
A test piece obtained by mirror-polishing a cross section parallel to the rolling direction at the t / 4 position (t: plate thickness) of each steel plate was etched with a 2% nital solution, and an observation field of view: a range of 200 μm × 150 μm was measured with an optical microscope. Using this, 10 fields of view were photographed at 400 times. About these 10 visual fields, the image analysis was performed using "Image-Pro Plus" by Media Cybernetics, and the bainite fraction (area%) was measured. At this time, a lath-like structure other than a mixed structure (MA structure) composed of ferrite, pearlite, martensite and austenite was regarded as bainite.

[旧γ粒の平均円相当直径、旧γ粒の最大円相当直径]
各鋼板のt/4位置(t:板厚)の圧延方向に平行な断面を鏡面研磨した試験片を、2%ナイタール液でエッチングを行い、観察視野:200μm×150μmの範囲を、光学顕微鏡を用いて100倍で5視野を写真撮影した。これら5視野について、Media Cybernetics社製「Image−Pro Plus」を用いて画像解析を行い、組織中の旧γ粒の平均円相当直径および最大円相当直径を測定した。
[Average circle equivalent diameter of old γ grains, maximum equivalent circle diameter of old γ grains]
A test piece obtained by mirror-polishing a cross section parallel to the rolling direction at the t / 4 position (t: plate thickness) of each steel plate was etched with a 2% nital solution, and an observation field of view: a range of 200 μm × 150 μm was measured with an optical microscope. Using this, 5 fields of view were photographed at 100 times. These five visual fields were subjected to image analysis using “Image-Pro Plus” manufactured by Media Cybernetics, and the average equivalent circle diameter and the maximum equivalent circle diameter of the old γ grains in the tissue were measured.

[鋼板強度の測定]
得られた各鋼板のt/4位置(t:板厚)から、圧延方向に直角にJIS Z22014号試験片を採取し、JIS Z2241に従って引張試験を行い(各3回)、降伏点YPおよび引張強度TSを測定した。降伏点YP≧500MPa、引張強度TS:570〜720MPaのものを、鋼板強度に優れると評価した。
[Measurement of steel plate strength]
JIS Z22014 test specimens were sampled at right angles to the rolling direction from t / 4 position (t: thickness) of each steel plate obtained, and subjected to a tensile test according to JIS Z2241 (each 3 times), yield point YP and tensile strength. The strength TS was measured. A material having a yield point YP ≧ 500 MPa and a tensile strength TS of 570 to 720 MPa was evaluated as having excellent steel plate strength.

[靭性(シャルピー衝撃吸収エネルギー)の測定]
得られた各鋼板のt/4位置(t:板厚)から、シャルピー衝撃試験片(JIS Z2201の4号試験片)を夫々3本ずつ採取し、−5℃でのシャルピー衝撃吸収エネルギー(vE-5)を測定し、その平均値(vE-5ave)および最小値(vE-5min)が200J以上のものを、靭性に優れると評価した。
[Measurement of toughness (Charpy impact absorption energy)]
Three Charpy impact test pieces (JIS Z2201 No. 4 test piece) were sampled from t / 4 positions (t: thickness) of each steel plate obtained, and Charpy impact absorption energy (vE at -5 ° C) was collected. -5 ) was measured, and those having an average value (vE -5 ave) and a minimum value (vE -5 min) of 200 J or more were evaluated as having excellent toughness.

上記の測定結果を、下記表3に示す。   The measurement results are shown in Table 3 below.

Figure 0005687946
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この結果から、次のように考察できる。試験No.1〜15は、成分組成および製造条件ともに本発明の要件を満たしているため、強度(降伏点YPおよび引張強度TS)と共に靭性(vE-5aveおよびvE-5min)に優れた厚鋼板が得られている。 From this result, it can be considered as follows. Test No. Nos. 1 to 15 satisfy the requirements of the present invention for both the component composition and the production conditions. Therefore, a thick steel plate having excellent toughness (vE -5 ave and vE -5 min) as well as strength (yield point YP and tensile strength TS) is obtained. Has been obtained.

一方、試験No.16〜24は、成分組成および製造条件の少なくともいずれかが本発明の要件を満たさなかった例である。   On the other hand, test no. 16 to 24 are examples in which at least one of the component composition and production conditions did not satisfy the requirements of the present invention.

試験No.16は、Cr含有量が多いので、強度(引張強度TS)が高くなり過ぎて、靭性(vE-5aveおよびvE-5min)が劣化している。試験No.17は、Cr含有量が少なくなっており、フェライト変態を抑制できず(ベイナイト分率が低い)、鋼板強度(降伏点YP)が低下している。 Test No. Since No. 16 has a large Cr content, the strength (tensile strength TS) is too high, and the toughness (vE -5 ave and vE -5 min) is deteriorated. Test No. In No. 17, the Cr content is low, ferrite transformation cannot be suppressed (the bainite fraction is low), and the steel sheet strength (yield point YP) is reduced.

試験No.18は、Mo含有量が多くなっており、強度(引張強度TS)が高くなり過ぎて、靭性(vE-5aveおよびvE-5min)が劣化している。試験No.19は、V含有量が多くなっており、強度(引張強度TS)が高くなり過ぎて、靭性(vE-5aveおよびvE-5min)が劣化している。 Test No. No. 18 has a high Mo content, the strength (tensile strength TS) becomes too high, and the toughness (vE -5 ave and vE -5 min) is deteriorated. Test No. In No. 19, the V content is increased, the strength (tensile strength TS) is too high, and the toughness (vE -5 ave and vE -5 min) is deteriorated.

試験No.20は、Nb含有量が多くなっており、強度(引張強度TS)が高くなり過ぎて、靭性(vE-5aveおよびvE-5min)が劣化している。試験No.21は、Nb含有量が少なくなっており、フェライト変態を抑制できず(ベイナイト分率が低い)、鋼板強度(降伏点YPおよび引張強度TS)が低下している。 Test No. In No. 20, the Nb content is increased, the strength (tensile strength TS) is too high, and the toughness (vE -5 ave and vE -5 min) is deteriorated. Test No. No. 21 has a low Nb content, cannot suppress ferrite transformation (low bainite fraction), and has reduced steel plate strength (yield point YP and tensile strength TS).

試験No.22は、B含有量が多くなっており、強度(引張強度TS)が高くなり過ぎて、靭性(vE-5aveおよびvE-5min)が劣化している。試験No.23は、鋼種Aを用いて、熱間圧延前にBD処理を施さなかった例であり、旧γ粒の最大円相当直径が大きくなっており、靭性の最小値(vE-5min)が200J以上を確保できていない。 Test No. In No. 22, the B content is increased, the strength (tensile strength TS) is too high, and the toughness (vE -5 ave and vE -5 min) is deteriorated. Test No. No. 23 is an example in which the BD treatment was not performed before hot rolling using the steel type A, and the maximum equivalent circle diameter of the old γ grains was large, and the minimum toughness (vE −5 min) was 200 J. The above has not been secured.

試験No.24は、鋼種Aを用いて、粗圧延温度を900℃とした例であり、旧γ粒の平均円相当直径および最大円相当直径が大きくなっており、靭性(vE-5aveおよびvE-5min)が劣化している。 Test No. 24 is an example in which the rough rolling temperature is set to 900 ° C. using the steel type A, and the average equivalent circle diameter and the maximum equivalent circle diameter of the old γ grains are increased, and the toughness (vE −5 ave and vE −5 is increased). min) has deteriorated.

Claims (3)

C :0.01〜0.07%(質量%の意味。以下、化学成分組成について同じ。)、
Si:0.5%以下(0%を含まない)、
Mn:1〜1.7%、
P :0.015%以下(0%を含まない)、
S :0.006%以下(0%を含まない)、
Cr:0.8〜2%、
V :0.005〜0.1%、
Nb:0.005〜0.05%、
B :0.0005〜0.005%、
Ti:0.005〜0.02%、
Al:0.2%以下(0%を含まない)、
Ca:0.0035%以下(0%を含まない)、および
N :0.003〜0.006%、
を夫々含有し、残部が鉄および不可避不純物であり、
鋼組織の90面積%以上がベイナイトであり、
且つ、旧オーステナイト粒の平均円相当直径が5μm以上、95μm以下であると共に、旧オーステナイト粒の最大円相当直径が150μm以下であることを特徴とする靭性に優れた高強度厚鋼板。
C: 0.01 to 0.07% (meaning mass%, hereinafter the same for the chemical component composition),
Si: 0.5% or less (excluding 0%),
Mn: 1 to 1.7%,
P: 0.015% or less (excluding 0%),
S: 0.006% or less (excluding 0%),
Cr: 0.8-2%,
V: 0.005-0.1 %,
Nb: 0.005 to 0.05%,
B: 0.0005 to 0.005 %,
Ti: 0.005 to 0.02%,
Al: 0.2% or less (excluding 0%),
Ca: 0.0035% or less (excluding 0%), and N: 0.003-0.006%,
Each of which is iron and inevitable impurities,
More than 90 area% of the steel structure is bainite,
In addition, a high strength thick steel plate having excellent toughness, wherein the average equivalent circle diameter of the prior austenite grains is 5 μm or more and 95 μm or less, and the maximum equivalent circle diameter of the prior austenite grains is 150 μm or less.
更に、Mo:0.5%以下(0%を含まない)を含有する請求項1に記載の高強度厚鋼板。   The high-strength thick steel plate according to claim 1, further comprising Mo: 0.5% or less (not including 0%). 更に、Ni:0.5%以下(0%を含まない)および/またはCu:0.5%以下(0%を含まない)を含有する請求項1または2に記載の高強度厚鋼板。   The high-strength thick steel plate according to claim 1 or 2, further comprising Ni: 0.5% or less (excluding 0%) and / or Cu: 0.5% or less (excluding 0%).
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