JP5818343B2 - Thick steel plate with excellent toughness in weld heat affected zone - Google Patents

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本発明は、主に建築用構造物に用いられる厚鋼板に関し、より詳しくは、入熱量が100kJ/mm以上となるような大入熱での溶接を行った際の、溶接熱影響部(以下、HAZとも述べる。)の靭性に優れた厚鋼板に関するものである。   The present invention relates to a thick steel plate mainly used for a building structure, and more specifically, a welding heat-affected zone (hereinafter referred to as “welding heat affected zone”) when welding is performed with a large heat input such that the heat input is 100 kJ / mm or more. , Also referred to as HAZ).

近年、建築用構造物などに用いられる鋼材に要求される特性は、建築物の高層化、大型化に伴って、益々厳しくなる傾向にある。特にそれら要求される多くの特性の中でも、靭性に関する要求についてはより厳しくなる傾向がある。   In recent years, the characteristics required for steel materials used for construction structures and the like tend to become increasingly severe with the increase in the height and size of buildings. In particular, among the many required properties, the toughness requirements tend to be stricter.

建築用構造物などに用いられる鋼材は、接合に溶接が用いられることが数多くあるが、特に溶接接合の際に熱影響を受けて形成されるHAZは靭性が劣化しやすいという問題があった。このHAZ靭性の劣化は、溶接時の入熱量が大きくなるほど顕著に現れるという傾向があるため、HAZ靭性を改善するには、溶接時の入熱量を極力抑えれば良いと考えられる。しかしながら、建築用構造物などに用いられる鋼材については、溶接の作業効率を向上させるという観点から、逆に大入熱溶接、特に入熱量が100kJ/mm以上となるような大入熱溶接が求められる傾向にある。   Steel materials used for construction structures and the like are often welded for joining, but HAZ formed under the influence of heat particularly during welding joining has a problem that toughness tends to deteriorate. This deterioration in HAZ toughness tends to appear more prominently as the heat input during welding becomes larger. Therefore, it is considered that the heat input during welding should be suppressed as much as possible in order to improve the HAZ toughness. However, for steel materials used for construction structures, from the viewpoint of improving the work efficiency of welding, conversely, high heat input welding, particularly high heat input welding in which the heat input is 100 kJ / mm or more is required. It tends to be.

大入熱溶接を行った場合のHAZ靭性を高める技術の代表例として高Ni鋼板があるが、例えば、特許文献1には、2%程度のNiを添加することによって、強度および靭性を向上させた鋼板が開示されている。しかしながら、Niは非常に高価で手に入りにくい元素であるため、添加するNi量を高くすることは好ましくなく、工業的にはむしろNiの添加量をできる限り低く抑えたほうが好ましいということができる。   As a representative example of the technology for increasing the HAZ toughness when performing high heat input welding, there is a high Ni steel plate. For example, Patent Document 1 improves the strength and toughness by adding about 2% Ni. Steel plates are disclosed. However, since Ni is an extremely expensive and difficult to obtain element, it is not preferable to increase the amount of Ni to be added, and it is preferable to keep the amount of Ni added as low as possible industrially. .

そのような背景もあり、特許文献1に記載のように高Niとすることなく、Niの添加量を極力低く、例えばNiの添加量を1.5%以下とした上で、HAZ靭性を高める技術も種々検討されている。大入熱溶接時のHAZは、入熱によって高温のオーステナイト(γ)領域に長時間保持された後、徐冷されるため、上記入熱における高温保持時のγ粒の成長および徐冷過程における粗大フェライト(α)粒の生成が生じ、組織の粗大化がもたらされやすく、それが大入熱溶接時のHAZ靭性低下の原因となっている。こうしたことから、大入熱溶接時における組織の粗大化を抑制する必要があり、大入熱溶接時におけるHAZ靭性を安定して高い水準に保つ技術を開発することが、必要課題となっている。   Against such a background, as described in Patent Document 1, the Ni addition amount is made as low as possible without increasing the Ni content, for example, the Ni addition amount is 1.5% or less, and the HAZ toughness is increased. Various techniques have been studied. The HAZ during high heat input welding is held in the high temperature austenite (γ) region for a long time by heat input and then gradually cooled, so in the process of γ grain growth and slow cooling during the high temperature holding in the above heat input. Coarse ferrite (α) grains are generated and the structure is likely to be coarsened, which causes a reduction in HAZ toughness during high heat input welding. For these reasons, it is necessary to suppress the coarsening of the structure during high heat input welding, and it is necessary to develop a technology that stably maintains the HAZ toughness during high heat input welding at a high level. .

大入熱溶接時における組織の粗大化を抑制してHAZ靭性を確保するための主な手段としては、酸化物、窒化物、硫化物等の介在物粒子によるγ粒成長ピン止め、介在物粒子を起点とする粒内α生成による組織の微細化等に関する技術等が提案されている。こうした技術の提案例として、特許文献2〜4に記載の技術がある。それら特許文献2〜4には、鋼材中に微細なTi含有窒化物を分散析出させγ粒成長ピン止め粒子として作用させることで、大入熱溶接時のHAZで生じるオーステナイト粒の粗大化を抑制し、HAZ靭性の劣化を抑えることが開示されている。しかしながら、Ti含有窒化物は、近年求められているような大入熱で溶接を行うと消失してしまう量が多くなり、数密度を十分に確保できなくなることがあり、安定したHAZ靭性を得ることはできない。   The main means for securing the HAZ toughness by suppressing the coarsening of the structure during high heat input welding are γ grain growth pinning with inclusion particles such as oxides, nitrides and sulfides, inclusion particles Techniques relating to the refinement of the structure by intragranular α generation starting from the above have been proposed. As a proposal example of such a technique, there are techniques described in Patent Documents 2 to 4. These Patent Documents 2 to 4 suppress the coarsening of austenite grains generated in HAZ during high heat input welding by dispersing and precipitating fine Ti-containing nitrides in steel materials and acting as γ grain growth pinning particles. However, it is disclosed to suppress the deterioration of the HAZ toughness. However, the amount of Ti-containing nitride disappears when welding is performed with a large heat input as required in recent years, and the number density may not be sufficiently secured, and stable HAZ toughness is obtained. It is not possible.

これに対し、特許文献5〜7として、高温で安定な酸化物系介在物をγ粒成長ピン止め粒子として利用する技術が提案されている。しかしながら、酸化物系介在物はTi含有窒化物に比べて数密度が少なく、十分なピン止め効果を得ることは困難であるため、入熱量が100kJ/mm以上となるような大入熱での溶接に対して対応することが十分にはできず、なおいっそうの改善が必要である。   On the other hand, Patent Documents 5 to 7 propose techniques for using oxide inclusions that are stable at high temperatures as γ-growth pinning particles. However, since oxide inclusions have a smaller number density than Ti-containing nitrides and it is difficult to obtain a sufficient pinning effect, the oxide inclusions have a large heat input such that the heat input is 100 kJ / mm or more. It is not possible to cope with welding and further improvement is required.

すなわち、特許文献5,6には、Ti−REM−Ca−Al系酸化物やREMやZrを含む酸化物を存在させることによって良好なHAZ特性が得られると記載されてはいるものの、想定した入熱量は低い水準にとどまっており、100kJ/mm以上となるような大入熱溶接で良好なHAZ特性が得られるということはできない。また、特許文献7には、特許文献6と同様にREMやZrを含む酸化物を利用する技術が記載されているが、上記と同様に想定した入熱量は低い水準にとどまっており、100kJ/mm以上となるような大入熱溶接で良好なHAZ特性が得られるということはできない。   That is, although it is described in Patent Documents 5 and 6 that good HAZ characteristics can be obtained by the presence of an oxide containing Ti-REM-Ca-Al-based oxide or REM or Zr, it is assumed. The amount of heat input remains at a low level, and it cannot be said that good HAZ characteristics can be obtained by high heat input welding with a heat input of 100 kJ / mm or more. Further, Patent Document 7 describes a technique using an oxide containing REM or Zr as in Patent Document 6, but the assumed heat input amount remains at a low level as described above, and is 100 kJ / It cannot be said that good HAZ characteristics can be obtained by high heat input welding with a thickness of at least mm.

更には、特許文献8には、酸化物系介在物とTi含有介在物の両方をγ粒成長ピン止め粒子として利用することで、高いHAZ靭性を得る技術が記載されている。しかしながら、近年の入熱量の増大傾向を考慮すると、Ti含有介在物を主としたγ粒成長ピン止めの利用には限界があり、酸化物系介在物による大入熱でのHAZ靭性向上手段を早急に確立する必要があるということができる。   Further, Patent Document 8 describes a technique for obtaining high HAZ toughness by using both oxide inclusions and Ti-containing inclusions as γ grain growth pinning particles. However, in view of the recent trend of increasing heat input, there is a limit to the use of γ grain growth pinning mainly of Ti-containing inclusions, and means for improving HAZ toughness with large heat input by oxide inclusions. It can be said that it needs to be established immediately.

また、酸化物系介在物粒子を起点とする粒内α生成の起点として作用させる技術としては、特許文献9に記載のTiやREMを含む複合酸化物とMnSを利用した技術が提案されているほか、発明者らは、特許文献10で介在物形状を制御することで、粒内α生成を促進する技術を先に提案している。これらの技術は、粒内α生成に対し、(粒内α/介在物)界面エネルギーの低い介在物が有効との前提で構築されているものである。しかしながら、特許文献9に記載の技術では、そもそも想定している入熱量が小さく、大入熱HAZ靭性を十分に保障するまでには至っていない。   In addition, as a technique for acting as an origin of intragranular α generation starting from oxide inclusion particles, a technique using a composite oxide containing Ti and REM described in Patent Document 9 and MnS has been proposed. In addition, the inventors have previously proposed a technique of promoting intragranular α production by controlling the inclusion shape in Patent Document 10. These techniques are constructed on the premise that inclusions with low interfacial energy are effective for intragranular α production (intragranular α / inclusions). However, in the technique described in Patent Document 9, the assumed heat input amount is small in the first place, and the large heat input HAZ toughness has not been sufficiently ensured.

また、建築用構造物などに用いられる鋼材は、優れたHAZ靭性が要求されることと併せて、母材の強度、低降伏比、および母材靭性も要求される。近年では、建築物の高層化、大型化に伴い、建築物用の鋼材として高張力鋼材を使用する動きが高まっている。   In addition, steel materials used for construction structures and the like are required to have excellent strength, low yield ratio, and base material toughness in addition to the requirement for excellent HAZ toughness. In recent years, with the increase in the height and size of buildings, there has been an increase in the use of high-tensile steel materials as steel materials for buildings.

例えば、特許文献11として、微細な炭窒化物分散させると共に、フェライトを一定量以上確保することによって、引張強度が590MPa以上の鋼板での低降伏比を実現する技術が提案されている。しかしながら、この特許文献11に係る技術は、入熱量が100kJ/mm以上となるような大入熱溶接を施した場合のHAZ靭性に着目した技術ではない。また、特許文献12でも、酸化物系介在物を分散させると共に、フェライトを一定量以上確保することによって、引張強度が590MPa以上の鋼板での低降伏比を実現する技術が提案されているが、対象とする入熱量は小さいものである。   For example, Patent Document 11 proposes a technique for realizing a low yield ratio in a steel sheet having a tensile strength of 590 MPa or more by dispersing fine carbonitrides and securing a certain amount or more of ferrite. However, the technique according to Patent Document 11 is not a technique that pays attention to the HAZ toughness when high heat input welding is performed such that the heat input amount is 100 kJ / mm or more. Patent Document 12 also proposes a technique for realizing a low yield ratio in a steel sheet having a tensile strength of 590 MPa or more by dispersing oxide inclusions and securing a certain amount or more of ferrite. The target heat input is small.

以上説明したように、入熱量が100kJ/mm以上となるような大入熱溶接を施した場合のHAZ靭性を確保すると共に、母材の強度と靭性を向上させ、更に低降伏比を実現した技術については、未だ開発されていないのが現状である。   As explained above, while ensuring the HAZ toughness when large heat input welding is performed such that the heat input amount is 100 kJ / mm or more, the strength and toughness of the base material are improved, and further a low yield ratio is realized. As for the technology, it has not been developed yet.

特開2006−118007号公報JP 2006-118007 A 特開2001−98340号公報JP 2001-98340 A 特開2004−218010号公報JP 2004-2181010 A 特開昭61−253344号公報JP-A-61-253344 特開2001−20031号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-20031 特開2007−100213号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-1001000 特開2007−247005号公報JP 2007-247005 A 特開2008−223062号公報JP 2008-223062 A 特開平7−252586号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-252586 特開2008−223081号公報JP 2008-223081 A 特許第2901890号公報Japanese Patent No. 2901890 特開2007−247004号公報JP 2007-247004 A

本発明は、上記従来の実情を鑑みてなされたもので、入熱量が100kJ/mm以上となるような大入熱溶接を施した場合であっても、HAZ靭性が優れると共に、引張強度が490MPa以上の高強度域において低降伏比を実現でき、更には、良好な母材靭性も確保することができる溶接熱影響部の靭性に優れた厚鋼板を提供することを課題とするものである。   The present invention has been made in view of the above-described conventional situation. Even when high heat input welding is performed such that the heat input is 100 kJ / mm or more, the HAZ toughness is excellent and the tensile strength is 490 MPa. It is an object of the present invention to provide a thick steel plate that can realize a low yield ratio in the above-described high strength region and that can also ensure good base metal toughness and has excellent toughness of a weld heat affected zone.

請求項1記載の発明は、質量%で、C:0.02〜0.15%、Si:0.02〜0.46%、Mn:1.0〜2.0%、P:0.03%以下(0%を含まない)、S:0.015%以下(0%を含まない)、Al:0.05%以下(0%を含まない)、Ti:0.010〜0.080%、Ca:0.0005〜0.010%、N:0.002〜0.020%、REM:0.0001〜0.02%および/またはZr:0.0001〜0.02%を含有し、残部が鉄および不可避的不純物である厚鋼板であって、酸素を除く構成元素が、質量%で、10%<Ti、Al<20%、5%<Ca<40%、5%<REM<50%および/または5%<Zr<40%を満足する酸化物を含有し、且つ、前記酸化物のうち、円相当径が2μm未満の酸化物が200個/mm以上、円相当径が2μm以上5μm未満の酸化物が30〜70個/mm、円相当径が5μm以上の酸化物が30個/mm未満存在すると共に、Ti含有窒化物を含有し、且つ、前記Ti含有窒化物のうち、円相当径が100nm以下のTi含有窒化物が5×10個/mm以上存在することを特徴とする溶接熱影響部の靭性に優れた厚鋼板である。
請求項2記載の発明は、質量%で、C:0.02〜0.15%、Si:0.46%以下(0%を含まない)、Mn:1.0〜2.0%、P:0.03%以下(0%を含まない)、S:0.015%以下(0%を含まない)、Al:0.05%以下(0%を含まない)、Ti:0.010〜0.080%、Ca:0.0005〜0.010%、N:0.002〜0.020%、REM:0.0001〜0.02%および/またはZr:0.0001〜0.02%を含有し、更に、質量%で、Ni:1.50%以下、Cu:1.50%以下、Cr:1.50%以下、Mo:1.50%以下よりなる群から選ばれる1種以上を含有し、残部が鉄および不可避的不純物である厚鋼板であって、酸素を除く構成元素が、質量%で、10%<Ti、Al<20%、5%<Ca<40%、5%<REM<50%および/または5%<Zr<40%を満足する酸化物を含有し、且つ、前記酸化物のうち、円相当径が2μm未満の酸化物が200個/mm 以上、円相当径が2μm以上5μm未満の酸化物が30〜70個/mm 、円相当径が5μm以上の酸化物が30個/mm 未満存在すると共に、Ti含有窒化物を含有し、且つ、前記Ti含有窒化物のうち、円相当径が100nm以下のTi含有窒化物が5×10 個/mm 以上存在することを特徴とする溶接熱影響部の靭性に優れた厚鋼板である。
Invention of Claim 1 is the mass%, C: 0.02-0.15%, Si: 0.02-0.46% , Mn: 1.0-2.0%, P: 0.03 %: Not including 0%, S: not exceeding 0.015% (not including 0%), Al: not exceeding 0.05% (not including 0%), Ti: 0.010 to 0.080% Ca: 0.0005-0.010%, N: 0.002-0.020%, REM: 0.0001-0.02% and / or Zr: 0.0001-0.02%, The balance is thick steel plate with iron and inevitable impurities, and the constituent elements excluding oxygen are 10% <Ti, Al <20%, 5% <Ca <40%, 5% <REM <50 in mass%. % And / or 5% <Zr <40%, and among the oxides, an acid having an equivalent circle diameter of less than 2 μm Product is 200 / mm 2 or more, the oxide 30 to 70 pieces / mm 2 of less than the circle equivalent diameter of 2μm or more 5 [mu] m, with a circle equivalent diameter of oxide over 5 [mu] m is present less than 30 / mm 2, Ti The weld heat-affected zone is characterized in that a nitride-containing nitride is contained, and among the Ti-containing nitrides, Ti-containing nitrides having an equivalent circle diameter of 100 nm or less are present at 5 × 10 6 pieces / mm 2 or more. It is a thick steel plate with excellent toughness.
Invention of Claim 2 is the mass%, C: 0.02-0.15%, Si: 0.46% or less (0% is not included), Mn: 1.0-2.0%, P : 0.03% or less (not including 0%), S: 0.015% or less (not including 0%), Al: 0.05% or less (not including 0%), Ti: 0.010 0.080%, Ca: 0.0005-0.010%, N: 0.002-0.020%, REM: 0.0001-0.02% and / or Zr: 0.0001-0.02% And at least one selected from the group consisting of Ni: 1.50% or less, Cu: 1.50% or less, Cr: 1.50% or less, and Mo: 1.50% or less. In which the balance is iron and unavoidable impurities and the constituent elements excluding oxygen are 10% <Ti, Al < 0%, 5% <Ca <40%, 5% <REM <50% and / or 5% <Zr <40%, and an equivalent circle diameter of 2 μm. oxides of 200 / mm 2 or more and less than oxides of less than the circle equivalent diameter of 2μm or more 5μm 30-70 pieces / mm 2, an equivalent circle diameter of more oxide 5μm is present less than 30 / mm 2 And a Ti-containing nitride, and among the Ti-containing nitrides, there are 5 × 10 6 pieces / mm 2 or more of Ti-containing nitrides having an equivalent circle diameter of 100 nm or less. It is a thick steel plate with excellent toughness of the affected part.

尚、上記記載を含め、本発明で説明する円相当径とは、酸化物等の大きさに着目して、その面積が等しくなるように想定した円の直径を求めたものであり、透過型電子顕微鏡(TEM)や走査型電子顕微鏡(SEM)で観察し、画像解析することで求めることができる。   In addition, including the above description, the equivalent circle diameter described in the present invention refers to the diameter of a circle that is assumed to have an equal area by paying attention to the size of an oxide or the like. It can be obtained by observing with an electron microscope (TEM) or a scanning electron microscope (SEM) and analyzing the image.

請求項記載の発明は、更に、質量%で、Ni:1.50%以下、Cu:1.50%以下、Cr:1.50%以下、Mo:1.50%以下よりなる群から選ばれる1種以上を含有することを特徴とする請求項1に記載の溶接熱影響部の靭性に優れた厚鋼板である。 The invention according to claim 3 is further selected from the group consisting of Ni: 1.50% or less, Cu: 1.50% or less, Cr: 1.50% or less, and Mo: 1.50% or less by mass%. It is a thick steel plate excellent in the toughness of the welding heat affected zone of Claim 1 characterized by including 1 or more types.

請求項記載の発明は、更に、質量%で、Nb:0.10%以下および/またはV:0.10%以下を含有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の溶接熱影響部の靭性に優れた厚鋼板である。 Invention of claim 4, further containing, by mass%, Nb: 0.10% or less and / or V: according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it contains 0.10% It is a thick steel plate with excellent toughness of the weld heat affected zone.

請求項記載の発明は、更に、質量%で、B:0.005%以下を含有することを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の溶接熱影響部の靭性に優れた厚鋼板である。 The invention according to claim 5 further comprises, in mass%, B: 0.005% or less, and the thickness excellent in toughness of the weld heat affected zone according to any one of claims 1 to 4 It is a steel plate.

本発明の厚鋼板によると、化学組成が適切に制御され、所定の化学組成を有する酸化物がその大きさごとに適切量分散されており、更に微細なTi含有窒化物が所定量以上確保されているため、入熱量が100kJ/mm以上となるような大入熱溶接を施した場合にも、良好なHAZ靭性を確保することができる。また、引張強度が490MPa以上の高強度域において低降伏比を実現でき、更には、良好な母材靭性も確保することができる。よって、本発明の厚鋼板は、入熱量が100kJ/mm以上となるような大入熱溶接が求められている高層建築物の鋼材などとして有効に用いることができる。   According to the steel plate of the present invention, the chemical composition is appropriately controlled, an oxide having a predetermined chemical composition is dispersed in an appropriate amount for each size, and more than a predetermined amount of fine Ti-containing nitride is secured. Therefore, even when high heat input welding is performed in which the heat input is 100 kJ / mm or more, good HAZ toughness can be ensured. Further, a low yield ratio can be realized in a high strength region where the tensile strength is 490 MPa or more, and good base material toughness can be secured. Therefore, the thick steel plate of the present invention can be effectively used as a steel material for high-rise buildings and the like for which high heat input welding is required such that the heat input is 100 kJ / mm or more.

建築用構造物に用いられる厚鋼板に関し、入熱量が100kJ/mm以上となるような大入熱での溶接を行った際の溶接熱影響部靭性に優れた厚鋼板を開発するにあたり、まず、発明者らは、酸化物系介在物(以下、単に酸化物とも述べる。)によって高いHAZ靭性を確保することができるということに着目し、様々な角度から検討した。   In developing a steel plate with excellent weld heat-affected zone toughness when welding with a large heat input such that the heat input is 100 kJ / mm or more, The inventors focused on the fact that high HAZ toughness can be ensured by oxide inclusions (hereinafter also simply referred to as oxides), and studied from various angles.

この酸化物を利用した厚鋼板のHAZ靭性向上技術には、利点と欠点がある。利点は、酸化物が粒内α生成起点となりHAZ組織を微細化させることでHAZ靭性を向上させることであり、逆に欠点は、酸化物自体が破壊の起点となることでHAZ靭性に悪影響を及ぼすことである。   This technology for improving the HAZ toughness of thick steel plates using oxides has advantages and disadvantages. The advantage is that the HAZ toughness is improved by reducing the HAZ structure by making the oxide an intragranular α formation starting point, and conversely, the disadvantage is that the HAZ toughness is adversely affected by the oxide itself becoming the starting point of fracture. It is to affect.

従来はこのような観点から、酸化物を粒内α生成の起点として利用する場合は、円相当径が2μm未満の酸化物を主体として、それ以上のサイズの酸化物は可能な限り低減するという技術思想で厚鋼板の開発が行われていた。   Conventionally, from this point of view, when an oxide is used as the starting point of intragranular α formation, the equivalent circle diameter is mainly composed of an oxide having an equivalent circle diameter of less than 2 μm, and oxides larger than that are reduced as much as possible. The development of thick steel plates was undertaken with technical ideas.

しかしながら、近年の研究開発によると、粒内α生成の起点という観点からはむしろ厚鋼板内に導入する酸化物のサイズが大きい方が粒内αの生成能が高いということが理論的に確認され、報告されており、また、靭性評価温度が高いほど靭性を確保するための酸化物(粗大第2相)のサイズの上限が緩和されることが理論的に確認され、報告されている。   However, according to recent research and development, it was theoretically confirmed that the larger the size of the oxide introduced into the thick steel plate, the higher the ability to produce intra-granular α, from the viewpoint of the origin of intra-granular α formation. It has been theoretically confirmed and reported that the upper limit of the size of the oxide (coarse second phase) for ensuring toughness is relaxed as the toughness evaluation temperature is higher.

このような研究開発結果から、発明者らは、靭性評価温度が比較的高温である建築用構造物に用いられる厚鋼板の場合は、HAZ靭性に悪影響を及ぼす酸化物のサイズの上限を緩和した上で、従来の技術思想を踏襲すること、すなわち、厚鋼板内部に分散させる酸化物は、従来と同様に円相当径が2μm未満の酸化物を主体とした上で、粒内α生成能が高い比較的サイズが大きな酸化物を内部に導入することで、HAZ組織を微細化することができ、HAZ靭性を向上させることができると考え検討を進めた。   From such research and development results, the inventors relaxed the upper limit of the size of the oxide that adversely affects the HAZ toughness in the case of a thick steel plate used for a building structure whose toughness evaluation temperature is relatively high. In the above, following the conventional technical idea, that is, the oxide dispersed inside the thick steel plate is mainly composed of an oxide having an equivalent circle diameter of less than 2 μm as in the conventional case, and has an intragranular α-forming ability. Considering that the introduction of a high oxide having a relatively large size can refine the HAZ structure and improve the HAZ toughness.

次に、発明者らは母材の低降伏比という観点から更に検討を進めた。前記したように、酸化物は粒内α生成の起点となることでHAZ靭性の向上に寄与することができる。また、酸化物導入により核生成サイトを多くすることで、酸化物を導入しない場合と比較して母材は比較的高温でベイナイト変態するため、比較的低降伏比になるといえる。一方で、酸化物自体が破壊の起点となり、母材靭性を低下させてしまうという不具合もある。また、その不具合は、母材の強度が増すほど大きくなることが知られており、高強度鋼に酸化物を導入するにあたっては、母材靭性を低下させないことが重要であるといえる。   Next, the inventors further studied from the viewpoint of a low yield ratio of the base material. As described above, the oxide can contribute to the improvement of HAZ toughness by being the starting point of intragranular α formation. Moreover, it can be said that by increasing the number of nucleation sites by introducing an oxide, the base material undergoes a bainite transformation at a relatively high temperature as compared with the case where no oxide is introduced, so that the yield ratio is relatively low. On the other hand, there is also a problem that the oxide itself becomes a starting point of destruction and the base material toughness is lowered. Moreover, it is known that the defect becomes larger as the strength of the base material increases, and it can be said that it is important not to lower the base material toughness when introducing an oxide into high strength steel.

母材靭性を向上させる手段としては、一般には鋼材の熱処理を工夫することで鋼材組織の微細化を図ることが有効であると考えられる。しかしながら、熱処理は工程を煩雑にするため工業的には好ましい手段とはいえない。従って、発明者らは、母材靭性の向上も、HAZ靭性の向上と同様に鋼材内部に酸化物を導入することで粒内αの生成を促進させることが有効と考えた。   As means for improving the base material toughness, it is generally considered effective to refine the steel structure by devising heat treatment of the steel. However, heat treatment makes the process complicated and is not an industrially preferable means. Therefore, the inventors considered that it is effective to improve the toughness of the base metal by promoting the generation of intra-granular α by introducing an oxide into the steel material, similarly to the improvement of the HAZ toughness.

但し、母材組織はHAZ組織と比較して旧γ粒径が小さい。組織のサイズは、常に粒内からのα生成と旧γ粒界からのα生成のバランスによって決まるため、母材組織の旧γ粒径が小さいということは、粒界からのα生成の勢力の方が相対的に大きくなっているということができる。そのため、粒内α生成による組織微細化効果は、母材においてはHAZと比較すると発揮されにくい。従って、酸化物系介在物制御による粒内αの生成を促進し、母材組織を微細化するためには、導入する酸化物の組成およびサイズをより適切に制御する必要があるといえる。   However, the parent material structure has a smaller prior γ grain size compared to the HAZ structure. Since the size of the structure is always determined by the balance between α production from within the grains and α production from the old γ grain boundaries, the fact that the old γ grain size of the matrix structure is small means that the power of α production from the grain boundaries It can be said that the direction is relatively large. For this reason, the effect of refining the structure due to intragranular α formation is less likely to be exhibited in the base material compared to HAZ. Therefore, it can be said that it is necessary to more appropriately control the composition and size of the oxide to be introduced in order to promote the formation of intra-granular α by controlling oxide inclusions and to refine the matrix structure.

発明者らは、以上様々な角度から検討した技術思想に基づいて、HAZ靭性の向上および母材の特性確保という観点から酸化物の制御を試みた。その結果、酸素を除く構成元素が、質量%で、10%<Ti、Al<20%、5%<Ca<40%、5%<REM<50%および/または5%<Zr<40%を満足する酸化物を導入させ、且つ、それら酸化物のうち、円相当径が2μm未満の酸化物を200個/mm以上、円相当径が2μm以上5μm未満の酸化物を30〜70個/mm、円相当径が5μm以上の酸化物を30個/mm未満、夫々存在させるようにすることで、粒内α生成によるHAZ組織微細化効果が顕著に発現されることを見出し、いっそう優れたHAZ靭性が得られることを確認した。 The inventors tried to control the oxide from the viewpoint of improving the HAZ toughness and securing the properties of the base material based on the technical ideas examined from various angles as described above. As a result, the constituent elements excluding oxygen are 10% <Ti, Al <20%, 5% <Ca <40%, 5% <REM <50% and / or 5% <Zr <40% in mass%. A satisfactory oxide is introduced, and among these oxides, an oxide having an equivalent circle diameter of less than 2 μm is 200 / mm 2 or more, and an oxide having an equivalent circle diameter of 2 μm or more and less than 5 μm is 30 to 70 / mm 2, an equivalent circle diameter of 30 pieces / mm less than 2 an oxide of more than 5 [mu] m, by so as to present each found that HAZ structure refining effect by intragranular α generation is remarkably expressed, more It was confirmed that excellent HAZ toughness was obtained.

尚、前記酸化物のうち、円相当径が2μm未満の酸化物が200個/mm未満、および/または、円相当径が2μm以上5μm未満の酸化物が30個/mm未満しか存在しない場合は、粒内α生成によるHAZ組織微細化効果が十分に発現されなくなる。円相当径が2μm未満の酸化物については、好ましくは220個/mm以上、より好ましくは250個/mm以上存在することが推奨される。また、円相当径が2μm以上5μm未満の酸化物については、好ましくは50個/mm以上、より好ましくは60個/mm以上存在することが推奨される。 Among the oxides, there are less than 200 oxides / mm 2 with an equivalent circle diameter of less than 2 μm and / or less than 30 oxides / mm 2 with an equivalent circle diameter of 2 μm or more and less than 5 μm. In this case, the effect of refining the HAZ structure due to intragranular α generation is not sufficiently exhibited. For oxides with an equivalent circle diameter of less than 2 μm, it is recommended that the number is preferably 220 / mm 2 or more, more preferably 250 / mm 2 or more. Further, it is recommended that the oxide having an equivalent circle diameter of 2 μm or more and less than 5 μm is preferably 50 / mm 2 or more, more preferably 60 / mm 2 or more.

また、前記酸化物は、酸化物中のTi、Al、Ca、REM、Zrの質量が、酸素を除く構成元素の合計質量に対し、10%<Ti、Al<20%、5%<Ca<40%、5%<REM<50%および/または5%<Zr<40%の範囲になっておれば良い。酸素を除く構成元素には、Ti、Al、Ca、REM、Zrの元素のほか、Si、Mn等の元素を含むことが許容される。また、この酸化物は、通常、前記した酸素以外の元素を含んだ複合酸化物の形態で存在する。   In the oxide, the mass of Ti, Al, Ca, REM, and Zr in the oxide is 10% <Ti, Al <20%, 5% <Ca <with respect to the total mass of the constituent elements excluding oxygen. It may be in the range of 40%, 5% <REM <50% and / or 5% <Zr <40%. Constituent elements excluding oxygen are allowed to contain elements such as Si and Mn in addition to elements of Ti, Al, Ca, REM, and Zr. Further, this oxide usually exists in the form of a complex oxide containing an element other than oxygen described above.

尚、これら酸化物のうちでも、TiとCaの質量比が1超1.4未満である酸化物は、HAZの高温加熱において一部が液相化すると共に、その後の冷却過程で粒内α生成に有利な結晶構造を有して結晶化するため、(粒内α/γ)界面エネルギーの低減に加え、一層低い(粒内α/介在物)界面エネルギーを実現することができ、粒内αの生成が極めて活発に促進されるので特に有効であるといえる。   Among these oxides, oxides having a mass ratio of Ti and Ca of more than 1 and less than 1.4 are partly in a liquid phase during high-temperature heating of HAZ, and in the intragranular α in the subsequent cooling process. Since it has a crystal structure advantageous for generation and crystallizes, in addition to reducing (intragranular α / γ) interfacial energy, it is possible to realize a lower (intragranular α / inclusion) interfacial energy. It can be said that the production of α is particularly effective because it is actively promoted.

以上のように、本発明の厚鋼板は、成分組成が適切に制御された酸化物を、そのサイズ毎に適切な数(個数密度)だけ含有しているので、十分にHAZ靭性が高められている。   As described above, since the thick steel plate of the present invention contains an appropriate number (number density) of oxides whose component composition is appropriately controlled for each size, the HAZ toughness is sufficiently enhanced. Yes.

また、発明者らは、前記酸化物の制御に加えて、厚鋼板に微細なTi含有窒化物を適切な個数(個数密度)以上含有させることも必要であり、このようなTi含有窒化物によってHAZの旧γ粒成長のピン止めを行うことができることが見出した。尚、本発明で定義するTi含有窒化物には、TiNは勿論のこと、TiNのTiの一部、具体的にはTiに代えて原子比で50%以下の元素を他の窒化物形成元素(Nb、Zr、V等)で置換したものも含まれる。   In addition to the control of the oxide, the inventors also need to contain a suitable number (number density) of fine Ti-containing nitride in the thick steel plate. By such Ti-containing nitride, It has been found that the old γ grain growth of HAZ can be pinned. The Ti-containing nitride defined in the present invention includes not only TiN but also a part of Ti of TiN, specifically, an element having an atomic ratio of 50% or less in place of Ti and other nitride-forming elements. Those substituted with (Nb, Zr, V, etc.) are also included.

このTi含有窒化物は前記酸化物と比較すると非常に微細であり、溶接による入熱前は鋼材内に非常に数多く微細分散させておくことが可能であるため、たとえ入熱量が100kJ/mm以上となるような大入熱溶接によりTi含有窒化物の多くが消失したとしても、まだ十分な数のTi含有窒化物を残存させることが可能である。このように、大入熱溶接後にもまだ十分な数のTi含有窒化物を残存させることができるので、HAZの旧γ粒成長のピン止めを有効に発揮させることができる。   This Ti-containing nitride is very fine as compared with the oxide, and since it can be finely dispersed in the steel before heat input by welding, even if the heat input is 100 kJ / mm or more Even if much of the Ti-containing nitride disappears due to such high heat input welding, a sufficient number of Ti-containing nitrides can still remain. In this way, a sufficient number of Ti-containing nitrides can still remain after high heat input welding, so that pinning of the old γ grain growth of HAZ can be effectively exhibited.

本発明では、HAZ靭性を確保するために、鋼材内に導入する円相当径が100nm以下の微細なTi含有窒化物の個数密度を5×10個/mm以上とした。5×10個/mm未満であれば、旧γ粒成長のピン止め効果を有効に発揮させることができない。 In the present invention, in order to ensure HAZ toughness, the number density of fine Ti-containing nitrides having a circle-equivalent diameter of 100 nm or less introduced into the steel material is set to 5 × 10 6 pieces / mm 2 or more. If it is less than 5 × 10 6 particles / mm 2 , the pinning effect of old γ grain growth cannot be exhibited effectively.

尚、鋼材内に導入する円相当径が100nm以下の微細なTi含有窒化物の好ましい個数密度は、5.4×10個/mm以上であり、より好ましい個数密度は、6×10個/mm以上である。本発明では、鋼材内に導入する微細なTi含有窒化物の円相当径の下限については特に規定しないが、測定を行う透過型電子顕微鏡(TEM)の測定限界から、実際の円相当径の下限は10nm程度であるということができる。 The preferable number density of the fine Ti-containing nitride having an equivalent circle diameter of 100 nm or less introduced into the steel material is 5.4 × 10 6 pieces / mm 2 or more, and the more preferable number density is 6 × 10 6. Pieces / mm 2 or more. In the present invention, the lower limit of the equivalent circle diameter of the fine Ti-containing nitride introduced into the steel material is not particularly defined, but from the measurement limit of the transmission electron microscope (TEM) for performing the measurement, the lower limit of the actual equivalent circle diameter is determined. Can be said to be about 10 nm.

<製造要件>
上記した要件を満足する本発明の厚鋼板、特に、酸素を除く構成元素が、質量%で、10%<Ti、Al<20%、5%<Ca<40%、5%<REM<50%および/または5%<Zr<40%を満足する酸化物を含有し、且つ、前記酸化物のうち、円相当径が2μm未満の酸化物が200個/mm以上、円相当径が2μm以上5μm未満の酸化物が30〜70個/mm、円相当径が5μm以上の酸化物が30個/mm未満存在すると共に、円相当径が100nm以下のTi含有窒化物が5×10個/mm以上存在する厚鋼板を製造するためには、溶製時および鋳造時の製造要件を適切に制御して、厚鋼板を製造することが好ましい。以下、その製造要件を項目毎に分け詳細に説明する。
<Manufacturing requirements>
The thick steel plate of the present invention that satisfies the above requirements, in particular, the constituent elements excluding oxygen are 10% <Ti, Al <20%, 5% <Ca <40%, 5% <REM <50% in mass%. And / or contains an oxide satisfying 5% <Zr <40%, and among the oxides, the number of equivalent circle diameters is 200 / mm 2 or more and the equivalent circle diameter is 2 μm or more. oxides of less than 5μm 30-70 pieces / mm 2, a circle with equivalent diameter more oxide 5μm is present less than 30 / mm 2, an equivalent circle diameter of less Ti-containing nitride 100nm is 5 × 10 6 In order to manufacture a thick steel plate having a number of pieces / mm 2 or more, it is preferable to manufacture a thick steel plate by appropriately controlling manufacturing requirements during melting and casting. Hereinafter, the manufacturing requirements will be described in detail for each item.

(溶製時における溶鋼中の溶存酸素量)
溶製時には、Mn、必要な場合は更にSiを用いた脱酸により溶鋼中の溶存酸素量を、質量%で、0.002〜0.01%の範囲とする。溶鋼中の溶存酸素量が0.002%未満である場合は、粒内α生成の起点となる適切な組成を有する酸化物を必要量確保できなくなる。一方、溶存酸素量が0.01%を超えた場合は、円相当径が2μm以上の粗大な酸化物が必要以上に形成されることになり、HAZ靭性に悪影響を及ぼす。溶存酸素量の好ましい下限は0.0025%、好ましい上限は0.008%である。
(Amount of dissolved oxygen in molten steel at the time of melting)
At the time of melting, the amount of dissolved oxygen in the molten steel is set in a range of 0.002 to 0.01% by mass deoxidation using Mn and, if necessary, further Si. When the amount of dissolved oxygen in the molten steel is less than 0.002%, a necessary amount of oxide having an appropriate composition that becomes a starting point of intragranular α formation cannot be secured. On the other hand, when the amount of dissolved oxygen exceeds 0.01%, a coarse oxide having an equivalent circle diameter of 2 μm or more is formed more than necessary, which adversely affects the HAZ toughness. The preferable lower limit of the dissolved oxygen amount is 0.0025%, and the preferable upper limit is 0.008%.

(Ti、REM、Zrの添加量)
円相当径が2μm以上5μm未満の酸化物を所定以上確保するためには、酸化物形成元素の中でも比較的制御が難しいTi、REM、Zrの添加量と、その添加量バランスを適切に調整することが好ましい。Tiの添加量は160ppm超、REMとZrの合計添加量は55ppm超とした上で、添加量バランスを、[Ti]/[REM]+[Zr]という式から求められる値が0.8以上11.8未満となるように調整すれば良い。
(Ti, REM, Zr addition amount)
In order to secure an oxide having an equivalent circle diameter of 2 μm or more and less than 5 μm to a predetermined level or more, the addition amount of Ti, REM, and Zr, which are relatively difficult to control among oxide forming elements, and the balance of the addition amount are appropriately adjusted. It is preferable. The addition amount of Ti is over 160 ppm, the total addition amount of REM and Zr is over 55 ppm, and the addition amount balance is 0.8 or more, which is obtained from the formula [Ti] / [REM] + [Zr]. What is necessary is just to adjust so that it may become less than 11.8.

但し、前式で[ ]は各元素等の添加量を質量%で表した値である。尚、[Ti]、[REM]、[Zr]は、最終的に得られる鋼材中のTi量、REM量、Zr量とは必ずしも一致しない。これは、これら元素が製造途中で蒸発したり、スラグ中に含まれて除去されたりすることがあるためである。   However, in the above formula, [] is a value representing the amount of each element added in mass%. [Ti], [REM], and [Zr] do not necessarily match the Ti amount, REM amount, and Zr amount in the finally obtained steel material. This is because these elements may evaporate during the production or may be contained and removed in the slag.

(酸化物形成元素の添加順序)
Al、Ti、REM、Zr、Caの酸化物形成元素は、Al→Ti→(REM、Zr→)Caの順に添加する必要がある。この添加順序以外の順に各元素を添加すると、粒内α生成の起点となる好適な組成を有する酸化物を必要量確保できなくなる。特に、Caは脱酸力が極めて強いという特性があるため、TiやAlに先立って添加すると、TiやAlと結びつく酸素が全てなくなってしまうことがあり、本発明で規定する成分組成の酸化物を形成させることができなくなる。尚、REMおよびZrをいずれも添加する場合、その添加順序はどちらが先であっても良いし、同時に添加しても構わない。
(Order of addition of oxide-forming elements)
The oxide forming elements of Al, Ti, REM, Zr, and Ca need to be added in the order of Al → Ti → (REM, Zr →) Ca. If each element is added in an order other than the addition order, a necessary amount of oxide having a suitable composition that is the starting point of intragranular α formation cannot be secured. In particular, since Ca has a characteristic that it has a very strong deoxidizing power, if it is added prior to Ti or Al, all of the oxygen associated with Ti or Al may be lost. Cannot be formed. In addition, when adding both REM and Zr, whichever may be added first, you may add simultaneously.

(Ti添加からCa添加までの時間t1)
Ti添加からCa添加までの時間t1(分)は3〜20分とする。Ti添加からCa添加までの時間t1(分)が3分よりも短くなると、Ca添加に先立って添加した元素による酸化物生成が十分に進行せず、粒内α生成の起点となる適切な組成を有する酸化物を必要量確保できなくなる。また、この時間t1(分)が20分より長くなると、Ca添加までに酸化物の生成が過剰に進行して、酸化物の組成が所望のものとならず、粒内α生成の起点と成り得る適切な組成を有する酸化物を必要量確保できなくなる。尚、Ti添加からCa添加までの時間t1(分)の好ましい下限は5分、好ましい上限は15分である。
(Time t1 from Ti addition to Ca addition)
Time t1 (min) from Ti addition to Ca addition is 3 to 20 minutes. When the time t1 (min) from the addition of Ti to the addition of Ca is shorter than 3 minutes, the oxide formation by the element added prior to the addition of Ca does not proceed sufficiently, and an appropriate composition that is the starting point of intragranular α formation The required amount of oxides having the above cannot be secured. If this time t1 (minute) is longer than 20 minutes, the formation of oxide excessively progresses until Ca is added, and the oxide composition does not become the desired one, and becomes the starting point of intragranular α formation. The required amount of oxide having an appropriate composition cannot be secured. In addition, the preferable minimum of time t1 (min) from Ti addition to Ca addition is 5 minutes, and a preferable upper limit is 15 minutes.

(Ca添加から鋳込み開始までの時間t2)
Ca添加から鋳込み開始までの時間t2(分)は、下記式(1)(2)から求められるtaとtbの間、すなわち、ta(分)<t2(分)<tb(分)を満足する時間とする。
(Time t2 from Ca addition to casting start)
The time t2 (min) from the addition of Ca to the start of casting satisfies ta and tb obtained from the following formulas (1) and (2), that is, ta (min) <t2 (min) <tb (min). Time.

ta=4−10[Ca]/([Ti]+2[Al]+5[REM]+2[Zr]+0.01・・・式(1)
tb=25−40[Ca]/([Ti]+2[Al]+5[REM]+2[Zr]+0.01・・・式(2)
但し、前記した式(1)(2)で[ ]は各元素等の添加量を質量%で表した値である。尚、[Ca]、[Ti]、[Al]、[REM]、[Zr]は、最終的に得られる鋼材中のCa量、Ti量、Al量、REM量、Zr量とは必ずしも一致しない。これは、これら元素が製造途中で蒸発したり、スラグ中に含まれて除去されたりすることがあるためである。
ta = 4-10 [Ca] / ([Ti] +2 [Al] +5 [REM] +2 [Zr] +0.01 Formula (1)
tb = 25-40 [Ca] / ([Ti] +2 [Al] +5 [REM] +2 [Zr] +0.01 Formula (2)
However, in the above-described formulas (1) and (2), [] is a value representing the addition amount of each element or the like in mass%. [Ca], [Ti], [Al], [REM], and [Zr] do not necessarily match the Ca amount, Ti amount, Al amount, REM amount, and Zr amount in the steel material finally obtained. . This is because these elements may evaporate during the production or may be contained and removed in the slag.

Ca添加から鋳込み開始までの時間t2(分)は、Ca添加前に生成した他の酸化物からCaが酸素を奪って所望の酸化物を形成する形成するのに要する時間であり、この時間t2(分)がta(分)以下になると、Ca添加後のCa含有酸化物の形成反応が十分に進行せず、粒内α生成の起点と成り得る適切な組成を有する酸化物を必要量確保できなくなる。また、この時間t2(分)がtb(分)以上になると、Ca添加後のCa含有酸化物の形成反応が過剰に進行し、粒内α生成の起点となる適切な組成を有する酸化物を必要量確保できなくなる。t2(分)は、このように、ta(分)<t2(分)<tb(分)を満足することが必要であるが、生産性の観点からはこの範囲でできる限り短時間であることが望ましい。尚、taとtbを求める式(1)(2)は、各元素の酸化物形成能を考慮し、数多くの実験を重ねて求められた式である。   The time t2 (min) from the addition of Ca to the start of casting is the time required for Ca to form a desired oxide by depriving oxygen from other oxides generated before the addition of Ca. This time t2 When (min) is less than ta (min), the formation reaction of Ca-containing oxide after Ca addition does not proceed sufficiently, and a necessary amount of oxide having an appropriate composition that can serve as a starting point for intragranular α formation is secured. become unable. Moreover, when this time t2 (min) becomes tb (min) or more, the formation reaction of the Ca-containing oxide after Ca addition proceeds excessively, and an oxide having an appropriate composition that becomes the starting point of intragranular α formation is obtained. The necessary amount cannot be secured. Thus, t2 (min) needs to satisfy ta (min) <t2 (min) <tb (min), but from the viewpoint of productivity, it should be as short as possible within this range. Is desirable. The expressions (1) and (2) for determining ta and tb are expressions obtained by repeating many experiments in consideration of the oxide forming ability of each element.

以上が酸化物を必要量確保するためのCa添加から鋳込み開始までの時間t2(分)の条件であるが、更に本発明では円相当径が100nm以下のTi含有窒化物を5×10個/mm以上確保する必要がある。そのためには、更に下記式(3)から求められるtx(分)と、t2(分)、ta(分)、tb(分)の関係が、ta(分)<tx(分)<t2(分)<tb(分)を満足する必要がある。 The above is the condition of the time t2 (min) from the addition of Ca for securing the required amount of oxide to the start of casting. In the present invention, 5 × 10 6 Ti-containing nitrides having an equivalent circle diameter of 100 nm or less / Mm 2 or more needs to be secured. For this purpose, the relationship between tx (min) obtained from the following formula (3) and t2 (min), ta (min), and tb (min) is ta (min) <tx (min) <t2 (min ) <Tb (minutes) must be satisfied.

tx=6−{[Si]/([Ti]+2[Al]+5[Ca]+5[REM]+2[Zr]+0.01)}・・・式(3)
但し、前記した式(3)で[ ]は各元素等の添加量を質量%で表した値である。
tx = 6-{[Si] / ([Ti] +2 [Al] +5 [Ca] +5 [REM] +2 [Zr] +0.01)} Expression (3)
However, in the above-described formula (3), [] is a value representing the amount of each element added in mass%.

Siを添加する場合は脱酸前から添加されており、脱酸直前までに酸化された状態にある。固溶Si量を所定量以上確保するためには、Siより酸素との親和力が大きい強脱酸元素によって、酸化されたSiを十分な時間還元する必要があるため、tx(分)<t2(分)とする。一方で、粒内αの起点となるように適切に成分調整された酸化物も所定量確保する必要があるので、Si酸化物の還元に要する時間を所定時間より短くする必要があり、t2(分)<tb(分)とする。   When Si is added, it is added before deoxidation, and is in an oxidized state immediately before deoxidation. In order to secure a predetermined amount or more of solid solution Si, it is necessary to reduce oxidized Si for a sufficient time with a strong deoxidizing element having an affinity for oxygen larger than that of Si. Therefore, tx (min) <t2 ( Minutes). On the other hand, since it is necessary to secure a predetermined amount of oxide appropriately adjusted so as to be the starting point of intra-granular α, it is necessary to make the time required for the reduction of the Si oxide shorter than the predetermined time, t2 ( Min) <tb (min).

(鋳造時における冷却時間t3)
鋳造時の1500〜1450℃における冷却時間t3(秒)は300秒以下とする。この冷却時間t3(秒)が300秒を超えると、円相当径が5μm以上の粗大な酸化物の生成量が増加し、HAZ靭性が劣化することになる。尚、鋳造時における冷却時間t3(分)は好まくは280秒以下とする。t3(分)の下限は特に限定しないが通常は190秒程度は必要である。
(Cooling time t3 during casting)
The cooling time t3 (seconds) at 1500 to 1450 ° C. during casting is 300 seconds or less. When the cooling time t3 (seconds) exceeds 300 seconds, the amount of coarse oxides having an equivalent circle diameter of 5 μm or more increases, and the HAZ toughness deteriorates. The cooling time t3 (min) during casting is preferably 280 seconds or less. The lower limit of t3 (min) is not particularly limited, but usually about 190 seconds are necessary.

(酸化物形成元素の添加量)
酸化物形成元素のうちCaの添加量(質量%)、つまり[Ca]は、下記式(4)(5)から求められるA値とB値の間、すなわち、A≦[Ca]≦Bを満足する添加量(質量%)とする。尚、A値とB値を求める下記式(4)(5)は、数多くの実験を重ねて求められた式である。
(Addition amount of oxide-forming elements)
Among the oxide-forming elements, the amount of Ca added (mass%), that is, [Ca] is between A value and B value obtained from the following formulas (4) and (5), that is, A ≦ [Ca] ≦ B. The amount of addition is satisfactory (mass%). The following formulas (4) and (5) for calculating the A value and the B value are formulas obtained by repeating many experiments.

A=2.25×[Of]・・・式(4)
B=[Of]×[Ti]/(0.25[REM]+0.12[Zr])・・・式(5)
但し、前記した式(4)(5)で、[Of]はCa添加前の溶存酸素量(質量%)、[Ti]、[REM]、[Zr]は、夫々各元素の溶鋼への添加量(質量%)である。
A = 2.25 × [Of] (4)
B = [Of] × [Ti] / (0.25 [REM] +0.12 [Zr]) (5)
However, in the above formulas (4) and (5), [Of] is the amount of dissolved oxygen (mass%) before addition of Ca, and [Ti], [REM], and [Zr] are additions of each element to the molten steel, respectively. Amount (% by mass).

Ca添加量がA値より少ないと、添加したCaの大部分がCaの単独酸化物として消費されてしまうため、粒内α生成の起点となるための適切な組成を有する酸化物を確保できなくなる。一方、Ca添加量がB値を超えると、酸化物中のTiの比率(質量%)が小さくなり、この場合も粒内α生成の起点となるための適切な組成を有する酸化物を確保できなくなる。   If the amount of Ca added is less than the value A, most of the added Ca will be consumed as a single oxide of Ca, and it will not be possible to secure an oxide having an appropriate composition to be the starting point for intragranular α formation. . On the other hand, when the Ca addition amount exceeds the B value, the ratio (mass%) of Ti in the oxide becomes small, and in this case as well, an oxide having an appropriate composition for starting the intragranular α formation can be secured. Disappear.

(Si添加量と、Siより脱酸能が高い元素の合計添加量の調整)
本発明では円相当径が100nm以下のTi含有窒化物を5×10個/mm以上確保する必要があるが、そのためには、Tiの活量を上昇させる固溶Si量を鋼材中に十分に確保することが好ましい。先に説明したようにSiを添加する場合は、Ca、Ti、Al、REM、Zrによる脱酸前から添加されており、製鋼工程で一定量酸化されているため、所望の固溶Si量を鋼材中に確保するためには、Siよりも脱酸能が高い元素、すなわち、Al、Ti、Ca、REM、Zrの添加量の合計を、質量%で0.020%以上とすることが必要である。
(Adjustment of Si addition amount and total addition amount of elements with higher deoxidation ability than Si)
In the present invention, it is necessary to secure 5 × 10 6 pieces / mm 2 or more of Ti-containing nitride having an equivalent circle diameter of 100 nm or less. For this purpose, the amount of solute Si that increases the activity of Ti is contained in the steel material. It is preferable to ensure sufficiently. As described above, when Si is added, it is added before deoxidation by Ca, Ti, Al, REM, and Zr, and is oxidized by a certain amount in the steelmaking process. In order to secure in steel, it is necessary to make the total addition amount of elements having higher deoxidation capacity than Si, that is, Al, Ti, Ca, REM, Zr, 0.020% or more by mass%. It is.

Siを添加する場合の好ましい添加量は、質量%で0.02%以上であり、より好ましい添加量は0.10%である。一方、Al、Ti、Ca、REM、Zrの好ましい合計添加量は0.025%以上であり、より好ましい合計添加量は0.030%以上である。   When Si is added, a preferable addition amount is 0.02% or more by mass%, and a more preferable addition amount is 0.10%. On the other hand, the preferable total addition amount of Al, Ti, Ca, REM, and Zr is 0.025% or more, and the more preferable total addition amount is 0.030% or more.

本発明の厚鋼板を製造するにあたっては、以上説明した溶製時および鋳造時の製造要件を適切に制御して、厚鋼板を製造することが好ましいが、溶製および鋳造の後に、得られた鋳片を加熱して熱間圧延した後、焼入れを実施し、更にオーステナイト・フェライト二相域で加熱した後、焼入れ焼戻し処理を行うことが推奨される。   In manufacturing the steel plate of the present invention, it is preferable to manufacture the steel plate by appropriately controlling the manufacturing requirements at the time of melting and casting described above, but the steel plate was obtained after melting and casting. It is recommended that the slab be heated and hot-rolled, then quenched, and further heated in the austenite / ferrite two-phase region before quenching and tempering.

前記熱間圧延後の焼入れは、熱間圧延直後に焼入れを行う直接焼入れ(DQ)の他、熱間圧延材を用いてオフラインで焼入れ(RQ)を行っても良い。尚、DQ処理の場合はやり直しができないことから、RQ処理の場合よりも焼入れ開始温度の厳格な温度管理が要求される。   The quenching after the hot rolling may be performed by off-line quenching (RQ) using a hot-rolled material in addition to direct quenching (DQ) in which quenching is performed immediately after hot rolling. In the case of the DQ process, since the process cannot be performed again, stricter temperature control of the quenching start temperature is required than in the case of the RQ process.

また、オーステナイト・フェライト二相域に加熱してRQ処理等の焼入れを行った後は、必要であれば、フェライト変態開始温度(Ac1)以下の温度で焼戻し、鋼材の強度を調整することが好ましい。   In addition, after heating to the austenite / ferrite two-phase region and quenching such as RQ treatment, it is preferable to adjust the strength of the steel material by tempering at a temperature equal to or lower than the ferrite transformation start temperature (Ac1) if necessary. .

<化学成分組成>
次に、本発明の厚鋼板における化学成分組成について説明する。本発明の厚鋼板は、前記した酸化物およびTi含有窒化物によってHAZ靭性および母材靭性を向上させることができるが、これに加えて、夫々の化学成分(元素)の含有量を適切に調整することで、本発明が目標とする高度なHAZ靭性および母材靭性を達成することができ、更に低降伏比を実現することができる。従って、本発明の厚鋼板では、夫々の化学成分の含有量が、以下に説明する範囲内にあることも要件とする。これらの化学成分のうち、酸化物を構成するAl、Ca、Ti、REM、Zrの含有量は、その作用効果から明らかなように、酸化物を構成する量を含めたものである。尚、下記の化学成分の含有量(%)は全て質量%を示す。
<Chemical component composition>
Next, the chemical component composition in the thick steel plate of the present invention will be described. The steel plate of the present invention can improve the HAZ toughness and the base metal toughness by the oxide and Ti-containing nitride described above, but in addition to this, the content of each chemical component (element) is appropriately adjusted. As a result, the high HAZ toughness and base metal toughness targeted by the present invention can be achieved, and a low yield ratio can be achieved. Therefore, in the thick steel plate of the present invention, it is also a requirement that the content of each chemical component is within the range described below. Among these chemical components, the contents of Al, Ca, Ti, REM, and Zr constituting the oxide include the amount constituting the oxide, as is apparent from the effects thereof. In addition, all the content (%) of the following chemical component shows the mass%.

C:0.02〜0.15%
Cは、鋼板の強度を確保するための必須元素である。Cの含有量が0.02%未満の場合は、必要な強度を確保できなくなる。Cの含有量の好ましい下限は0.03%、より好ましい下限は0.04%である。一方で、Cの含有量が過剰になると、硬質な島状マルテンサイト(MA)が多く生成して母材の靭性劣化を招くことになる。従って、Cの含有量は0.15%以下とする必要がある。Cの含有量の好ましい上限は0.12%、より好ましい上限は0.10%である。
C: 0.02-0.15%
C is an essential element for ensuring the strength of the steel sheet. If the C content is less than 0.02%, the required strength cannot be ensured. A preferable lower limit of the C content is 0.03%, and a more preferable lower limit is 0.04%. On the other hand, when the C content is excessive, a large amount of hard island martensite (MA) is generated, leading to deterioration of the toughness of the base material. Therefore, the C content needs to be 0.15% or less. The upper limit with preferable content of C is 0.12%, and a more preferable upper limit is 0.10%.

Si:0.46%以下(0%を含む)
Siは、固溶強化により強度を確保するのに有用な元素であると共に、Ti含有窒化物の個数密度を確保するためにも有用な元素である。また、鋼板の強度クラスによっては、α相を確保するためにも有用な元素である。但し、Siの含有量が過剰になると、α相が過剰に導入され、必要な引張り強さ(TS)を確保できなくなる。従って、Siの含有量の上限は0.46%とする。また、好ましい上限は0.42%であり、より好ましい上限は0.35%、更に好ましい上限は0.25%である。尚、本発明では特にSiの含有量の下限を特に規定しないが、対象となる厚鋼板の板厚によればSiは必須元素となる場合がある。すなわち、鋳塊サイズが大きい場合は冷却速度が遅くなるため、Siを添加しなくてもTi含有窒化物の個数密度を確保することが可能であるが、鋳塊サイズが小さい場合は冷却速度が速くなるため、Siを添加してTi活量を高めることでTi含有窒化物の個数密度を確保する必要がある。その場合のSiの含有量の好ましい下限は0.01%である。また、Siの含有量のより好ましい下限は0.05%、更に好ましい下限は0.08%である。
Si: 0.46% or less (including 0%)
Si is an element useful for securing strength by solid solution strengthening, and is also an element useful for securing the number density of Ti-containing nitrides. Further, depending on the strength class of the steel sheet, it is an element useful for securing the α phase. However, if the Si content is excessive, the α phase is excessively introduced and the required tensile strength (TS) cannot be ensured. Therefore, the upper limit of the Si content is 0.46%. Moreover, a preferable upper limit is 0.42%, a more preferable upper limit is 0.35%, and a more preferable upper limit is 0.25%. In the present invention, the lower limit of the Si content is not particularly specified, but Si may be an essential element depending on the thickness of the target thick steel plate. That is, when the ingot size is large, the cooling rate is slow, so it is possible to ensure the number density of the Ti-containing nitride without adding Si, but when the ingot size is small, the cooling rate is low. Therefore, it is necessary to secure the number density of the Ti-containing nitride by increasing the Ti activity by adding Si. In that case, the preferable lower limit of the Si content is 0.01%. A more preferred lower limit of the Si content is 0.05%, and a more preferred lower limit is 0.08%.

Mn:1.0〜2.0%
Mnは、鋼板の強度を確保するのに有用な元素であり、こうした効果を有効に発揮させるには1.0%以上含有させる必要がある。Mnの含有量の好ましい下限は1.3%、より好ましい下限は1.4%である。一方、2.0%を超えて過剰に含有させるとHAZの強度が上昇しすぎて靭性が劣化するので、Mnの含有量は2.0%以下とする。Mnの含有量の好ましい上限は1.8%、より好ましい上限は1.6%である。
Mn: 1.0-2.0%
Mn is an element useful for securing the strength of the steel sheet, and it is necessary to contain Mn in an amount of 1.0% or more in order to effectively exhibit such effects. A preferable lower limit of the Mn content is 1.3%, and a more preferable lower limit is 1.4%. On the other hand, if the content exceeds 2.0%, the HAZ strength increases excessively and the toughness deteriorates, so the Mn content is set to 2.0% or less. A preferable upper limit of the Mn content is 1.8%, and a more preferable upper limit is 1.6%.

P:0.03%以下(0%を含まない)
Pは、粒界破壊を起こし易く靭性に悪影響を及ぼす不純物元素であるので、その含有量はできるだけ少ないことが好ましい。母材およびHAZの靭性を確保するという観点からは、Pの含有量は0.03%以下に抑制する必要があり、好ましくは0.02%以下、より好ましくは0.01%以下とする。Pの含有量の下限については特に規定しないが、工業的に鋼中のPを0%にすることは困難である。
P: 0.03% or less (excluding 0%)
Since P is an impurity element that easily causes grain boundary fracture and adversely affects toughness, its content is preferably as small as possible. From the viewpoint of ensuring the toughness of the base material and the HAZ, the P content needs to be suppressed to 0.03% or less, preferably 0.02% or less, more preferably 0.01% or less. The lower limit of the P content is not particularly defined, but it is difficult to make P in steel 0% industrially.

S:0.015%以下(0%を含まない)
Sは、Mn硫化物を形成して母材の靭性を劣化させる元素であるので、その含有量はできるだけ少ないことが好ましい。母材靭性を確保するという観点からは、Sの含有量は0.015%以下に抑制する必要があり、好ましくは0.010%以下、より好ましくは0.008%以下とする。Sの含有量の下限については特に規定しないが、工業的に鋼中のSを0%にすることは困難である。
S: 0.015% or less (excluding 0%)
Since S is an element that forms Mn sulfide and degrades the toughness of the base material, its content is preferably as small as possible. From the viewpoint of securing the base material toughness, the S content needs to be suppressed to 0.015% or less, preferably 0.010% or less, more preferably 0.008% or less. The lower limit of the S content is not particularly specified, but it is difficult to industrially make S in steel 0%.

Al:0.05%以下(0%を含まない)
Alは、TiやCa、およびREMやZrに先立ち添加することによって、粒内αの生成に有効な酸化物を形成する上で有用な元素である。こうした効果を有効に発揮させるためには、好ましくは0.003%以上含有させる必要があり、より好ましくは0.010%以上とする。しかしながら、その含有量が過剰であると粗大酸化物が生成して母材およびHAZの靭性が劣化するので、0.05%以下に抑える必要がある。Alの含有量の好ましい上限は0.04%、より好ましい上限は0.03%である。
Al: 0.05% or less (excluding 0%)
Al is an element useful for forming an oxide effective for the generation of intra-grain α by being added prior to Ti, Ca, REM, and Zr. In order to exhibit such an effect effectively, it is necessary to contain 0.003% or more preferably, and more preferably 0.010% or more. However, if the content is excessive, a coarse oxide is generated and the toughness of the base material and the HAZ deteriorates, so it is necessary to keep it to 0.05% or less. The upper limit with preferable Al content is 0.04%, and a more preferable upper limit is 0.03%.

Ti:0.010〜0.080%
Tiは、Alの添加後、Ca、およびREMやZrに先立ち添加することによって、粒内αの生成に有効な酸化物を形成してHAZ靭性の向上に寄与する元素である。こうした効果を有効に発揮させるためには、0.010%以上含有させる必要がある。Tiの含有量の好ましい下限は0.12%、より好ましい下限は0.15%である。一方、Tiの含有量が過剰であると粗大酸化物が多く生成してHAZ靭性を劣化させるので、0.080%以下に抑える必要がある。Tiの含有量の好ましい上限は0.060%、より好ましい上限は0.040%である。
Ti: 0.010 to 0.080%
Ti is an element that contributes to the improvement of HAZ toughness by forming an oxide effective for generating intra-granular α by adding prior to Ca, REM, and Zr after addition of Al. In order to exhibit such an effect effectively, it is necessary to make it contain 0.010% or more. A preferable lower limit of the Ti content is 0.12%, and a more preferable lower limit is 0.15%. On the other hand, if the Ti content is excessive, a large amount of coarse oxide is generated and the HAZ toughness is deteriorated, so it is necessary to keep it to 0.080% or less. The upper limit with preferable Ti content is 0.060%, and a more preferable upper limit is 0.040%.

Ca:0.0005〜0.010%
Caは、Tiの添加後、3〜20分後に添加することによって、粒内αの生成に有効な酸化物を形成してHAZ靭性の向上に寄与する元素である。こうした効果を有効に発揮させるためには、0.0005%以上含有させる必要がある。Caの含有量の好ましい下限は0.0008%、より好ましい下限は0.0010%である。一方、Caの含有量が過剰であると粗大酸化物が生成して母材およびHAZの靭性が劣化するので0.010%以下に抑える必要がある。Caの含有量の好ましい上限は0.008%、より好ましい上限は0.007%である。
Ca: 0.0005 to 0.010%
Ca is an element that contributes to the improvement of HAZ toughness by forming an oxide effective for the generation of intra-granular α by adding 3 to 20 minutes after the addition of Ti. In order to exhibit such an effect effectively, it is necessary to contain 0.0005% or more. A preferable lower limit of the Ca content is 0.0008%, and a more preferable lower limit is 0.0010%. On the other hand, if the Ca content is excessive, coarse oxides are produced and the toughness of the base material and the HAZ deteriorates, so it is necessary to keep it to 0.010% or less. The upper limit with preferable Ca content is 0.008%, and a more preferable upper limit is 0.007%.

N:0.002〜0.020%
Nは、高温で溶け残るTi含有窒化物を形成することによって、母材およびHAZの靭性を確保する上で有用な元素である。こうした効果を有効に発揮させるためには、0.002%以上含有させる必要がある。Nの含有量の好ましい下限は0.003%、より好ましい下限は0.004%である。一方、Nの含有量が過剰になると、固溶N量が増大して歪時効によって母材およびHAZの靭性が劣化するので0.020%以下に抑える必要がある。Nの含有量の好ましい上限は0.018%、より好ましい上限は0.013%である。
N: 0.002 to 0.020%
N is an element useful for securing the toughness of the base material and the HAZ by forming a Ti-containing nitride that remains undissolved at a high temperature. In order to exhibit such an effect effectively, it is necessary to contain 0.002% or more. A preferable lower limit of the N content is 0.003%, and a more preferable lower limit is 0.004%. On the other hand, if the N content is excessive, the solid solution N amount increases and the toughness of the base metal and the HAZ deteriorates due to strain aging, so it is necessary to keep it to 0.020% or less. A preferable upper limit of the N content is 0.018%, and a more preferable upper limit is 0.013%.

REM:0.0001〜0.02%および/またはZr:0.0001〜0.02%
REM(希土類元素)およびZrは、Tiの添加後、Caの添加に先立って添加することで、粒内αの生成に有効な酸化物を形成してHAZ靭性の向上に寄与する元素である。こうした効果は、それらの含有量が増加するにつれて増大するが、こうした効果を有効に発揮させるためには、いずれも0.0001%以上含有させる必要がある。REMおよびZrの含有量の好ましい下限は0.0005%、より好ましい下限は0.0010%である。一方、これらの元素を過剰に含有させると、酸化物が粗大になって母材およびHAZの靭性を劣化させるため、いずれも0.02%以下に抑える必要がある。これらの含有量の好ましい上限は0.015%、より好ましい上限は0.01%である。尚、REM(希土類元素)とは、ランタノイド元素(周期律表でLaからLnまでの15元素)、ScおよびYを示す。
REM: 0.0001-0.02% and / or Zr: 0.0001-0.02%
REM (rare earth element) and Zr are elements that contribute to the improvement of HAZ toughness by forming an oxide effective for the generation of intragranular α by adding Ti prior to the addition of Ca. These effects increase as the content thereof increases, but in order to effectively exhibit these effects, it is necessary to contain 0.0001% or more of all. A preferable lower limit of the content of REM and Zr is 0.0005%, and a more preferable lower limit is 0.0010%. On the other hand, if these elements are contained excessively, the oxide becomes coarse and deteriorates the toughness of the base material and the HAZ, so both of them must be suppressed to 0.02% or less. A preferable upper limit of these contents is 0.015%, and a more preferable upper limit is 0.01%. Note that REM (rare earth element) refers to lanthanoid elements (15 elements from La to Ln in the periodic table), Sc and Y.

以上が本発明で規定する必須の含有元素であって、残部は鉄および不可避的不純物である。不可避的不純物としては、原料、資材、製造設備等の状況によって持ち込まれるSn、As、Pb等の元素の混入が許容される。また、更に以下に示す元素を積極的に含有させることも有効であり、含有される化学成分(元素)の種類によって厚鋼板の特性が更に改善される。   The above are the essential elements specified in the present invention, and the balance is iron and inevitable impurities. As an inevitable impurity, mixing of elements such as Sn, As, and Pb brought in depending on the situation of raw materials, materials, manufacturing equipment, etc. is allowed. Further, it is also effective to positively contain the following elements, and the characteristics of the thick steel plate are further improved depending on the kind of chemical components (elements) contained.

Ni:1.50%以下、Cu:1.50%以下、Cr:1.50%以下、Mo:1.50%以下よりなる群から選ばれる1種以上
Ni、Cu、Cr、およびMoは、いずれもが鋼板の強度−靭性バランス向上に有効な元素であり、その効果はそれらの含有量が増加するにつれて増大する。こうした効果を有効に発揮させるためには、いずれも0.05%以上含有させることが好ましく、0.10%以上含有させることがより好ましい。しかし、Niは高価な元素でありコストの観点からは1.50%以下に抑えることが好ましく、1.20%以下とすることが好ましい。また、Cu、Cr、およびMoは、それらを過剰に含有させると、強度の過大な上昇を招き、母材およびHAZの靭性を劣化させるため、いずれも1.50%以下に抑えることが好ましく、1.20%以下とすることがより好ましい。
One or more selected from the group consisting of Ni: 1.50% or less, Cu: 1.50% or less, Cr: 1.50% or less, Mo: 1.50% or less Ni, Cu, Cr, and Mo are: Both are effective elements for improving the strength-toughness balance of the steel sheet, and the effect increases as the content thereof increases. In order to exhibit such an effect effectively, it is preferable to contain 0.05% or more, more preferably 0.10% or more. However, Ni is an expensive element, and is preferably suppressed to 1.50% or less and more preferably 1.20% or less from the viewpoint of cost. Moreover, Cu, Cr, and Mo cause excessive increase in strength when they are excessively contained, and deteriorate the toughness of the base material and HAZ. Therefore, it is preferable to suppress all to 1.50% or less, More preferably, it is made 20% or less.

Nb:0.10%以下および/またはV:0.10%以下
NbおよびVは、炭窒化物として析出し、γ粒の粗大化を抑制することで、母材靭性を向上させるのに有効な元素である。その効果はそれらの含有量が増加するにつれて増大するが、こうした効果を有効に発揮させるためには、いずれも0.002%以上含有させることが好ましく、0.005%以上含有させることがより好ましい。しかし、それらを過剰に含有させると、HAZ組織の粗大化を招き、HAZ靭性を劣化させるため、いずれも0.10%以下に抑えることが好ましく、より好ましくは0.08%以下、更に好ましくは0.05%以下とする。
Nb: 0.10% or less and / or V: 0.10% or less Nb and V precipitate as carbonitrides and are effective in improving the base material toughness by suppressing the coarsening of γ grains. It is an element. The effect increases as the content thereof increases. However, in order to effectively exhibit such an effect, it is preferable to contain 0.002% or more, more preferably 0.005% or more. . However, if they are contained excessively, the HAZ structure is coarsened and the HAZ toughness is deteriorated. Therefore, it is preferable to suppress them to 0.10% or less, more preferably 0.08% or less, and still more preferably. 0.05% or less.

B:0.005%以下
Bは、粗大な粒界αの生成を抑制することで、母材およびHAZの靭性を向上させるのに有効な元素である。その効果はその含有量が増加するにつれて増大するが、こうした効果を有効に発揮させるためには、Bは0.0010%以上含有させることが好ましく、0.0015%以上含有させることがより好ましい。しかし、Bの含有量が過剰になると、オーステナイト粒界でのBNの析出を招き、母材およびHAZの靭性を劣化させるため、0.005%以下に抑えることが好ましい。Bの含有量のより好ましい上限は0.004%、更に好ましい上限は0.003%である。
B: 0.005% or less B is an element effective in improving the toughness of the base material and the HAZ by suppressing the formation of coarse grain boundaries α. The effect increases as the content increases, but in order to effectively exhibit such an effect, B is preferably contained in an amount of 0.0010% or more, and more preferably 0.0015% or more. However, if the B content is excessive, it causes precipitation of BN at the austenite grain boundaries and degrades the toughness of the base material and the HAZ. Therefore, it is preferably suppressed to 0.005% or less. A more preferable upper limit of the B content is 0.004%, and a further preferable upper limit is 0.003%.

本発明は厚鋼板に関する発明であるが、一般に厚鋼板とは、JIS2402で定義されるように、板厚が3.0mm以上の鋼板のことを示す。但し、本発明の厚鋼板は、50mm以上の板厚の厚鋼板の大入熱溶接を対象として発明されたものであり、対象とする鋼板は、板厚が50mm以上の鋼板であるということができるかもしれないが、これらは単に好ましい態様に過ぎず、本発明を3mm以上50mm未満の板厚の厚鋼板へ適用することを排除するものではない。   Although this invention is invention regarding a thick steel plate, generally a thick steel plate shows the steel plate whose plate | board thickness is 3.0 mm or more as defined by JIS2402. However, the thick steel plate of the present invention was invented for large heat input welding of a thick steel plate having a thickness of 50 mm or more, and the target steel plate is a steel plate having a thickness of 50 mm or more. Although it may be possible, these are merely preferred embodiments and do not exclude application of the present invention to a thick steel plate having a thickness of 3 mm or more and less than 50 mm.

以下、実施例を挙げて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よって制限を受けるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で適宜変更を加えて実施することも可能であり、それらは何れも本発明の技術的範囲に含まれる。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited by the following examples, and the present invention is implemented with appropriate modifications within a range that can meet the gist of the present invention. These are all included in the technical scope of the present invention.

本発明の実施例では、まず、表1〜表3に示す各成分組成の鋼を、真空溶解炉(No.1〜54:50kgVIF、No.55〜57:150kgVIF)によって溶製した後、その溶鋼を用いて鋳片を鋳造し、更にその鋳片を用いて熱間圧延を行うことで、No.1〜54の場合は板厚50mmの熱間圧延板を、No.55〜57の場合は板厚80mmの熱間圧延板を得た。この熱間圧延板をオーステナイト・フェライト二相域まで加熱し焼入れを行った後、50℃で焼戻しを行い、試験用の厚鋼板とした。   In Examples of the present invention, first, steels having respective component compositions shown in Tables 1 to 3 were melted in a vacuum melting furnace (No. 1 to 54: 50 kg VIF, No. 55 to 57: 150 kg VIF), By casting a slab using molten steel and further performing hot rolling using the slab, no. In the case of 1 to 54, a hot-rolled sheet having a thickness of 50 mm In the case of 55-57, a hot-rolled sheet having a thickness of 80 mm was obtained. The hot-rolled sheet was heated to the austenite / ferrite two-phase region and quenched, and then tempered at 50 ° C. to obtain a thick steel plate for testing.

この試験用の厚鋼板を製造するにあたり、制御した各条件を表4〜表6に示す。その条件は、Al添加前の溶鋼中の溶存酸素量[Of]、Al,Ti,(REM,Zr),Caの添加順序、Ti添加からCa添加までの時間t1、Ca添加から鋳込み開始までの時間t2、鋳造時の1500〜1450℃における冷却時間t3、Al,Ti,REM,Zr,Caの各添加量である。   Tables 4 to 6 show the controlled conditions in producing the thick steel plate for testing. The conditions are as follows: dissolved oxygen amount [Of] in molten steel before Al addition, Al, Ti, (REM, Zr), Ca addition sequence, time t1 from Ti addition to Ca addition, from Ca addition to casting start. The time t2, the cooling time t3 at 1500 to 1450 ° C. during casting, and the respective addition amounts of Al, Ti, REM, Zr, and Ca.

尚、適正なCaの添加量を求めるためのA値およびB値、厚鋼板が含有するAl,Ti,Ca,REM,Zrの合計添加量、円相当径が2μm以上5μm未満の酸化物を所定以上確保するための好ましい条件([Ti]>160ppm、([REM]+[Zr])>55ppm、(0.8≦[Ti]/[REM]+[Zr])≦11.8))を満足するか否かについても、併せて示す。   It should be noted that A value and B value for obtaining an appropriate Ca addition amount, a total addition amount of Al, Ti, Ca, REM, and Zr contained in the thick steel plate, and an oxide having an equivalent circle diameter of 2 μm or more and less than 5 μm are predetermined. Preferred conditions for ensuring the above ([Ti]> 160 ppm, ([REM] + [Zr])> 55 ppm, (0.8 ≦ [Ti] / [REM] + [Zr]) ≦ 11.8)) Whether it is satisfied or not is also shown.

尚、表1〜表3において、REMは、質量%で、Ceを50%程度とLaを25%程度含有するミッシュメタルの形態で添加した。また、表1および表2で、「−」は該当元素を添加していないことを示す。   In Tables 1 to 3, REM was added in the form of a misch metal containing about 50% Ce and about 25% La by mass%. In Tables 1 and 2, “-” indicates that the corresponding element is not added.

また、表4〜表6において、Al,Ti,(REM,Zr),Caの添加順序は、Al→Ti→(REM,Zr)→Caの順で添加した時を「○」、それ以外の順で添加した時を「×」で示す。尚、No.33はCaを添加していないので、添加順序は「−」で示した。   In addition, in Tables 4 to 6, the addition order of Al, Ti, (REM, Zr), and Ca is “O” when added in the order of Al → Ti → (REM, Zr) → Ca, otherwise The time of addition in order is indicated by “x”. No. Since 33 did not add Ca, the order of addition was indicated by “−”.

また、Ca添加から鋳込み開始までの時間t2については、前記したta(分)<tx(分)<t2(分)<tb(分)を満足するものを「○」、満足しないものを「×」で示す。また、Ca添加量[Ca]に関しては、前記したA≦[Ca]≦Bの関係を満足するものを「○」、満足しないものを「×」で示した。   As for the time t2 from the addition of Ca to the start of casting, “○” indicates that the above-mentioned ta (min) <tx (min) <t2 (min) <tb (min) is satisfied, and “×” indicates that the time is not satisfied. ". As for the Ca addition amount [Ca], “◯” indicates that the relationship of A ≦ [Ca] ≦ B described above is satisfied, and “×” indicates that the relationship is not satisfied.

以上の要件で製造した各厚鋼板を用いて、各種大きさの酸化物(酸化物系介在物)の個数密度、Ti含有窒化物の個数密度、母材中の粒内αの生成率、引張り強度TS、降伏比YR、母材靭性およびHAZ靭性を測定により求め出した。これらの測定結果を表7〜表9に示す。   Using each steel plate manufactured according to the above requirements, the number density of oxides (oxide inclusions) of various sizes, the number density of Ti-containing nitrides, the rate of formation of intragranular α in the base material, and the tension Strength TS, yield ratio YR, base metal toughness and HAZ toughness were determined by measurement. These measurement results are shown in Tables 7 to 9.

(円相当径が2μm未満の酸化物の個数密度の測定)
各厚鋼板の表面から深さt/4(t:板厚)の位置から試験片を切り出し(試験片の軸心がt/4の位置を通るように採取)、圧延方向および板厚方向に平行な断面を、Carl Zeiss社製の電界放射式走査型電子顕微鏡「SUPRA35(商品名)」(以下、FE−SEMと呼ぶ)を用いて観察した。その観察条件は、倍率:5000倍、観察視野:0.0024μm、観察箇所:20箇所とした。画像解析によって、この観察視野中の各酸化物の面積を測定し、その面積から各酸化物の円相当径を算出した。尚、各酸化物が上記した成分組成を満足するものであることは、EDX(エネルギー分散型X線検出器)によって確認した。そして、上記した成分組成を満足する酸化物のうち、円相当径が2μm未満となる酸化物の個数(N1)を1mm相当の個数密度に換算して求めた。但し、円相当径が0.2μm以下となる酸化物については、EDXの信頼性が十分でないため、解析から除外した。
(Measurement of number density of oxides with equivalent circle diameter less than 2 μm)
A test piece is cut out from the surface of each thick steel plate at a depth of t / 4 (t: thickness) (taken so that the axis of the test piece passes through the position of t / 4), and in the rolling direction and the thickness direction. The parallel cross section was observed using a field emission scanning electron microscope “SUPRA35 (trade name)” (hereinafter referred to as FE-SEM) manufactured by Carl Zeiss. The observation conditions were as follows: magnification: 5000 times, observation visual field: 0.0024 μm 2 , observation location: 20 locations. The area of each oxide in this observation field was measured by image analysis, and the equivalent circle diameter of each oxide was calculated from the area. In addition, it was confirmed by EDX (energy dispersive X-ray detector) that each oxide satisfies the above-described component composition. Of the oxides satisfying the above component composition, the number (N1) of oxides having an equivalent circle diameter of less than 2 μm was calculated by converting the number density to 1 mm 2 . However, oxides having an equivalent circle diameter of 0.2 μm or less were excluded from the analysis because the reliability of EDX was not sufficient.

(円相当径が2μm以上5μm未満の酸化物の個数密度の測定)
各厚鋼板の表面から深さt/4(t:板厚)の位置から試験片を切り出し(試験片の軸心がt/4の位置を通るように採取)、圧延方向および板厚方向に平行な断面を、FE−SEMを用いて観察した。その観察条件は、倍率:1000倍、観察視野:0.06μm、観察箇所:20箇所とした。画像解析によって、この観察視野中の各酸化物の面積を測定し、その面積から各酸化物の円相当径を算出した。尚、各酸化物が上記した成分組成を満足するものであることは、EDXによって確認した。そして、上記した成分組成を満足する酸化物のうち、円相当径が2μm以上5μm未満となる酸化物の個数(N2)を1mm相当の個数密度に換算して求めた。
(Measurement of number density of oxides with equivalent circle diameter of 2 μm or more and less than 5 μm)
A test piece is cut out from the surface of each thick steel plate at a depth of t / 4 (t: thickness) (taken so that the axis of the test piece passes through the position of t / 4), and in the rolling direction and the thickness direction. Parallel cross sections were observed using FE-SEM. The observation conditions were as follows: magnification: 1000 times, observation visual field: 0.06 μm 2 , observation location: 20 locations. The area of each oxide in this observation field was measured by image analysis, and the equivalent circle diameter of each oxide was calculated from the area. It was confirmed by EDX that each oxide satisfied the above-described component composition. Of the oxides satisfying the above component composition, the number (N2) of oxides having an equivalent circle diameter of 2 μm or more and less than 5 μm was calculated by converting the number density to 1 mm 2 .

(円相当径が5μm以上の酸化物の個数密度の測定)
各厚鋼板の表面から深さt/4(t:板厚)の位置から試験片を切り出し(試験片の軸心がt/4の位置を通るように採取)、圧延方向および板厚方向に平行な断面を、FE−SEMを用いて観察した。その観察条件は、倍率:1000倍、観察視野:0.06μm、観察箇所:20箇所とした。画像解析によって、この観察視野中の各酸化物の面積を測定し、その面積から各酸化物の円相当径を算出した。尚、各酸化物が上記した成分組成を満足するものであることは、EDXによって確認した。そして、上記した成分組成を満足する酸化物のうち、円相当径が5μm以上となる酸化物の個数(N3)を1mm相当の個数密度に換算して求めた。
(Measurement of number density of oxides with equivalent circle diameter of 5 μm or more)
A test piece is cut out from the surface of each thick steel plate at a depth of t / 4 (t: thickness) (taken so that the axis of the test piece passes through the position of t / 4), and in the rolling direction and the thickness direction. Parallel cross sections were observed using FE-SEM. The observation conditions were as follows: magnification: 1000 times, observation visual field: 0.06 μm 2 , observation location: 20 locations. The area of each oxide in this observation field was measured by image analysis, and the equivalent circle diameter of each oxide was calculated from the area. It was confirmed by EDX that each oxide satisfied the above-described component composition. Then, among the oxides satisfying the above component composition, the number (N3) of oxides having an equivalent circle diameter of 5 μm or more was determined by converting into a number density equivalent to 1 mm 2 .

(Ti含有窒化物の個数密度の測定)
各厚鋼板の表面から深さt/4(t:板厚)の位置の部位を、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて観察した。その観察条件は、倍率:60000倍、観察視野:2μm×2μm、観察箇所:5箇所とした。画像解析によって、この観察視野中の各Ti含有窒化物の面積を測定し、その面積から各Ti含有窒化物の円相当径を算出した。尚、Ti含有窒化物であることは、EDXで分析した際に、TiとNのピークが検出されるものをTi含有窒化物とした。そして、円相当径が100nm以下となるTi含有窒化物の個数(N4)を1mm相当の個数密度に換算して求めた。
(Measurement of number density of Ti-containing nitride)
The site | part of the position of depth t / 4 (t: board thickness) from the surface of each thick steel plate was observed using the transmission electron microscope (TEM). The observation conditions were magnification: 60000 times, observation field: 2 μm × 2 μm, and observation location: 5 locations. The area of each Ti-containing nitride in this observation field was measured by image analysis, and the equivalent circle diameter of each Ti-containing nitride was calculated from the area. As for Ti-containing nitride, Ti-containing nitride was detected when Ti and N peaks were detected when analyzed by EDX. Then, the number (N4) of Ti-containing nitrides having an equivalent circle diameter of 100 nm or less was determined by converting into a number density equivalent to 1 mm 2 .

(母材の粒内α生成率の測定)
各厚鋼板の表面から深さt/4(t:板厚)の位置から試験片を切り出し(試験片の軸心がt/4の位置を通るように採取)、圧延方向および板厚方向に平行な断面を、光学顕微鏡を用いて観察した。その観察条件は、倍率:400倍、観察視野:0.04mm、観察箇所:20箇所とした。2μm以上の酸化物について、その酸化物を起点として、一方向以上に放射状に伸びているラス状αの少なくとも一つの中心軸が酸化物周囲のラス状α集団の中心軸平均と15°以上の差を有する場合、その酸化物は粒内αの起点となったと判断し、(粒内αの起点となった酸化物数)/(全酸化物数)を母材の粒内α生成率とした。
(Measurement of intragranular α production rate of base material)
A test piece is cut out from the surface of each thick steel plate at a depth of t / 4 (t: thickness) (taken so that the axis of the test piece passes through the position of t / 4), and in the rolling direction and the thickness direction. Parallel sections were observed using an optical microscope. The observation conditions were as follows: magnification: 400 times, observation visual field: 0.04 mm 2 , observation location: 20 locations. With respect to an oxide of 2 μm or more, at least one central axis of the lath-like α extending radially in one or more directions starting from the oxide is 15 ° or more with the central axis average of the lath-like α group around the oxide When there is a difference, it is determined that the oxide is the starting point of intragranular α, and the (number of oxides starting from intragranular α) / (total number of oxides) is the intragranular α production rate of the base material. did.

(引張り強度および降伏比の評価)
各厚鋼板の表面から深さt/4(t:板厚)の位置から、圧延方向に対して直角の方向にJIS Z 2201の4号試験片を採取してJIS Z 2241記載の要領で引張り試験を実施し、引張り強度TS、降伏強度YSを夫々測定した。降伏比YRは、YS/TSという計算により算出した。本実施例では、求められたTSが490MPa以上、YRが80%未満のものを、機械的特性に優れると評価した。
(Evaluation of tensile strength and yield ratio)
From the position of depth t / 4 (t: thickness) from the surface of each thick steel plate, No. 4 test piece of JIS Z 2201 was sampled in the direction perpendicular to the rolling direction and pulled as described in JIS Z 2241. The test was carried out and the tensile strength TS and the yield strength YS were measured. The yield ratio YR was calculated by a calculation called YS / TS. In this example, it was evaluated that the obtained TS was 490 MPa or more and the YR was less than 80% as having excellent mechanical properties.

(母材靭性の評価)
各厚鋼板の表面から深さt/4(t:板厚)の位置から、シャルピー衝撃試験片(JIS Z 2201の4号試験片)を3本ずつ採取(試験片の軸心が前記t/4の位置を通るように採取)し、0℃でシャルピー衝撃試験を行い、吸収エネルギー(vE)を測定してそれらの平均値を求め、その平均値を各厚鋼板の母材靭性とした。本実施例では、求められたvEの平均値が200J以上のものを、母材靭性に優れると評価した。
(Evaluation of base metal toughness)
Three Charpy impact test pieces (No. 4 test piece of JIS Z 2201) were collected from the position of the depth t / 4 (t: plate thickness) from the surface of each thick steel plate (the axis of the test piece was the t / 4), the Charpy impact test was performed at 0 ° C., the absorbed energy (vE 0 ) was measured to obtain an average value thereof, and the average value was defined as the base material toughness of each thick steel plate. . In this example, the average value of the obtained vE 0 was evaluated to be excellent in the base material toughness of 200 J or more.

(HAZ靭性の評価)
各厚鋼板の表面から深さt/4(t:板厚)の位置から、シャルピー衝撃試験片(JIS Z 2201の4号試験片)を3本ずつ採取(試験片の軸心が前記t/4の位置を通るように採取)し、再現HAZ熱サイクルVノッチシャルピー衝撃試験を行った。再現HAZ熱サイクル条件は、1400℃での保持時間を45秒、800〜500℃での冷却時間を800秒とし、入熱量:100kJ/mmのエレクトロガスアーク溶接におけるボンド部の熱履歴を模擬した。この熱サイクルを与えた各試験片について、0℃での吸収エネルギー(vE)を測定し、3本の試験片の平均値を求めた。本実施例では、求められたvEの平均値が建築用鋼材に求められる基準である70J以上のものを、HAZ靭性に優れると評価した。
(Evaluation of HAZ toughness)
Three Charpy impact test pieces (No. 4 test piece of JIS Z 2201) were collected from the position of the depth t / 4 (t: plate thickness) from the surface of each thick steel plate (the axis of the test piece was the t / 4), and a reproducible HAZ thermal cycle V-notch Charpy impact test was conducted. The reproduced HAZ heat cycle conditions were such that the holding time at 1400 ° C. was 45 seconds, the cooling time at 800 to 500 ° C. was 800 seconds, and the thermal history of the bond part in electrogas arc welding with a heat input of 100 kJ / mm was simulated. About each test piece which gave this thermal cycle, the absorbed energy (vE0) in 0 degreeC was measured, and the average value of three test pieces was calculated | required. In this example, an average value of the obtained vE 0 of 70 J or more, which is a standard required for building steel, was evaluated as having excellent HAZ toughness.

No.1〜23、47〜57は、本発明の要件を満足する発明例であり、化学成分組成、酸化物およびTi含有窒化物の分散が適切になされており、引張り強度TS、降伏比YR、母材靭性、入熱量を100kJ/mmとした場合のHAZ靭性が、全て本実施例の評価基準を満足している。すなわち、No.1〜23、47〜57は、入熱量が100kJ/mm以上となるような大入熱溶接を施した際のHAZ靭性が優れると共に、引張強度が490MPa以上の高強度域において低降伏比を実現でき、更には、良好な母材靭性も確保することができる溶接熱影響部の靭性に優れた厚鋼板であるということができる。   No. 1 to 23 and 47 to 57 are examples of the invention that satisfy the requirements of the present invention, in which chemical composition, oxide and Ti-containing nitride are appropriately dispersed, and tensile strength TS, yield ratio YR, matrix The HAZ toughness when the material toughness and heat input are 100 kJ / mm all satisfy the evaluation criteria of this example. That is, no. 1 to 23 and 47 to 57 have excellent HAZ toughness when high heat input welding is performed so that the heat input becomes 100 kJ / mm or more, and a low yield ratio is realized in a high strength region where the tensile strength is 490 MPa or more. Furthermore, it can be said that it is a thick steel plate excellent in the toughness of the weld heat-affected zone that can ensure good base material toughness.

これに対し、No.25〜46は、本発明の要件のうちいずれかの要件を満足しない比較例であり、引張り強度TS、降伏比YR、母材靭性、入熱量を100kJ/mmとした場合のHAZ靭性のいずれかで、評価基準を満足していないことが分かる。 In contrast, no. 25 to 46 are comparative examples that do not satisfy any of the requirements of the present invention, and are any of the HAZ toughness when the tensile strength TS, the yield ratio YR, the base material toughness, and the heat input is 100 kJ / mm. It can be seen that the evaluation criteria are not satisfied.

尚、表4〜表6には、円相当径が2μm以上5μm未満の酸化物を所定以上確保するための好ましい条件([Ti]>160ppm、([REM]+[Zr])>55ppm、(0.8≦[Ti]/[REM]+[Zr])≦11.8))を満足するか否かについて○×で示すが、この条件を満足しないNo.31とNo.36は、円相当径が2μm以上5μm未満の酸化物の含有量は、Caを添加しないNo.33に続いて低いことが分かる。   In Tables 4 to 6, preferable conditions ([Ti]> 160 ppm, ([REM] + [Zr])> 55 ppm for securing an oxide having a circle equivalent diameter of 2 μm or more and less than 5 μm to a predetermined value or more, ( 0.8 ≦ [Ti] / [REM] + [Zr]) ≦ 11.8)). 31 and no. No. 36 is the oxide content with an equivalent circle diameter of 2 μm or more and less than 5 μm. It turns out that it is low following 33.

Claims (5)

質量%で、C:0.02〜0.15%、Si:0.02〜0.46%、Mn:1.0〜2.0%、P:0.03%以下(0%を含まない)、S:0.015%以下(0%を含まない)、Al:0.05%以下(0%を含まない)、Ti:0.010〜0.080%、Ca:0.0005〜0.010%、N:0.002〜0.020%、REM:0.0001〜0.02%および/またはZr:0.0001〜0.02%を含有し、残部が鉄および不可避的不純物である厚鋼板であって、
酸素を除く構成元素が、質量%で、10%<Ti、Al<20%、5%<Ca<40%、5%<REM<50%および/または5%<Zr<40%を満足する酸化物を含有し、且つ、前記酸化物のうち、円相当径が2μm未満の酸化物が200個/mm以上、円相当径が2μm以上5μm未満の酸化物が30〜70個/mm、円相当径が5μm以上の酸化物が30個/mm未満存在すると共に、
Ti含有窒化物を含有し、且つ、前記Ti含有窒化物のうち、円相当径が100nm以下のTi含有窒化物が5×10個/mm以上存在することを特徴とする溶接熱影響部の靭性に優れた厚鋼板。
In mass%, C: 0.02-0.15%, Si: 0.02-0.46% , Mn: 1.0-2.0%, P: 0.03% or less (excluding 0%) ), S: 0.015% or less (not including 0%), Al: 0.05% or less (not including 0%), Ti: 0.010 to 0.080%, Ca: 0.0005 to 0 0.010%, N: 0.002-0.020%, REM: 0.0001-0.02% and / or Zr: 0.0001-0.02%, with the balance being iron and inevitable impurities A thick steel plate,
Oxidation satisfying 10% <Ti, Al <20%, 5% <Ca <40%, 5% <REM <50% and / or 5% <Zr <40% in terms of mass%, except for oxygen Among the above-mentioned oxides, oxides having an equivalent circle diameter of less than 2 μm are 200 / mm 2 or more, oxides having an equivalent circle diameter of 2 μm or more and less than 5 μm are 30 to 70 / mm 2 , While there are less than 30 oxides / mm 2 with an equivalent circle diameter of 5 μm or more,
A welding heat-affected zone containing Ti-containing nitrides, and among the Ti-containing nitrides, Ti-containing nitrides having an equivalent circle diameter of 100 nm or less are present at 5 × 10 6 pieces / mm 2 or more. Steel plate with excellent toughness.
質量%で、C:0.02〜0.15%、Si:0.46%以下(0%を含まない)、Mn:1.0〜2.0%、P:0.03%以下(0%を含まない)、S:0.015%以下(0%を含まない)、Al:0.05%以下(0%を含まない)、Ti:0.010〜0.080%、Ca:0.0005〜0.010%、N:0.002〜0.020%、REM:0.0001〜0.02%および/またはZr:0.0001〜0.02%を含有し、更に、質量%で、Ni:1.50%以下、Cu:1.50%以下、Cr:1.50%以下、Mo:1.50%以下よりなる群から選ばれる1種以上を含有し、残部が鉄および不可避的不純物である厚鋼板であって、
酸素を除く構成元素が、質量%で、10%<Ti、Al<20%、5%<Ca<40%、5%<REM<50%および/または5%<Zr<40%を満足する酸化物を含有し、且つ、前記酸化物のうち、円相当径が2μm未満の酸化物が200個/mm以上、円相当径が2μm以上5μm未満の酸化物が30〜70個/mm、円相当径が5μm以上の酸化物が30個/mm未満存在すると共に、
Ti含有窒化物を含有し、且つ、前記Ti含有窒化物のうち、円相当径が100nm以下のTi含有窒化物が5×10個/mm以上存在することを特徴とする溶接熱影響部の靭性に優れた厚鋼板。
In mass%, C: 0.02 to 0.15%, Si: 0.46% or less (excluding 0%) , Mn: 1.0 to 2.0%, P: 0.03% or less (0 %), S: 0.015% or less (not including 0%), Al: 0.05% or less (not including 0%), Ti: 0.010 to 0.080%, Ca: 0 .0005 to 0.010%, N: 0.002 to 0.020%, REM: 0.0001 to 0.02% and / or Zr: 0.0001 to 0.02%, and further, mass% And at least one selected from the group consisting of Ni: 1.50% or less, Cu: 1.50% or less, Cr: 1.50% or less, Mo: 1.50% or less, with the balance being iron and A steel plate that is an inevitable impurity,
Oxidation satisfying 10% <Ti, Al <20%, 5% <Ca <40%, 5% <REM <50% and / or 5% <Zr <40% in terms of mass%, except for oxygen Among the above-mentioned oxides, oxides having an equivalent circle diameter of less than 2 μm are 200 / mm 2 or more, oxides having an equivalent circle diameter of 2 μm or more and less than 5 μm are 30 to 70 / mm 2 , While there are less than 30 oxides / mm 2 with an equivalent circle diameter of 5 μm or more,
A welding heat-affected zone containing Ti-containing nitrides, and among the Ti-containing nitrides, Ti-containing nitrides having an equivalent circle diameter of 100 nm or less are present at 5 × 10 6 pieces / mm 2 or more. Steel plate with excellent toughness.
更に、質量%で、Ni:1.50%以下、Cu:1.50%以下、Cr:1.50%以下、Mo:1.50%以下よりなる群から選ばれる1種以上を含有することを特徴とする請求項1に記載の溶接熱影響部の靭性に優れた厚鋼板。   Furthermore, it contains at least one selected from the group consisting of Ni: 1.50% or less, Cu: 1.50% or less, Cr: 1.50% or less, and Mo: 1.50% or less by mass%. The thick steel plate excellent in the toughness of the weld heat affected zone according to claim 1. 更に、質量%で、Nb:0.10%以下および/またはV:0.10%以下を含有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の溶接熱影響部の靭性に優れた厚鋼板。 Furthermore, it is excellent in the toughness of the welding heat affected zone according to any one of claims 1 to 3, characterized by containing Nb: 0.10% or less and / or V: 0.10% or less in mass%. Thick steel plate. 更に、質量%で、B:0.005%以下を含有することを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の溶接熱影響部の靭性に優れた厚鋼板。 Furthermore, the thick steel plate excellent in the toughness of the welding heat affected zone in any one of Claims 1 thru | or 4 characterized by containing B: 0.005% or less by mass%.
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