JP7144173B2 - Steel sheet with excellent base material toughness and surface properties and its manufacturing method - Google Patents

Steel sheet with excellent base material toughness and surface properties and its manufacturing method Download PDF

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  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

本発明は、母材靭性と表面性状の優れた鋼板およびその製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a steel sheet having excellent base material toughness and surface properties, and a method for producing the same.

熱間圧延により製造される鋼板は、加熱および熱間圧延中にスケールが生成する。上記スケールは、熱間圧延途中のデスケーリングで除去されるが、スケール除去が十分に行われない場合がある。この場合、鋼板表面のスケール層の厚さが不均一(スケールムラ)になりやすい。このスケールムラが生じた状態で、圧下を行うと、鋼板の強度等の特性値にばらつきが生じうる。また、スケールムラが生じた状態で制御冷却を行うと、冷却ムラ、ひいては制御冷却後の温度ムラが生じ、この場合も鋼板の特性値にばらつきが生じうる。 Steel sheets produced by hot rolling form scales during heating and hot rolling. Although the scale is removed by descaling during hot rolling, there are cases where the scale is not sufficiently removed. In this case, the thickness of the scale layer on the surface of the steel sheet tends to be uneven (uneven scale). If reduction is performed in a state in which this scale unevenness has occurred, variations in characteristic values such as the strength of the steel sheet may occur. In addition, if controlled cooling is performed in a state in which scale unevenness has occurred, cooling unevenness and temperature unevenness after controlled cooling may occur, and in this case also variations may occur in the characteristic values of the steel sheet.

鋼板表面のスケールムラを抑制した技術として、例えば特許文献1が挙げられる。特許文献1は、建築用降伏強度制御鋼板の製造方法に関するものであって、所定の成分組成を満たす鋼片に対し、粗圧延および950℃以下の温度域から開始される制御圧延からなる熱間圧延を施し、次いで加速冷却する工程において、鋼片を圧下することなくデスケーリングするのみで圧延機に通し、デスケーリングしてから1秒以上経過した後に、再び圧下することなく、または、圧下を施すと共にデスケーリングを行うために圧延機に通す工程を、制御圧延の直前または制御圧延初期のパス間において少なくとも1回以上行うことを開示している。 As a technique for suppressing scale unevenness on the steel plate surface, for example, Patent Document 1 can be cited. Patent Document 1 relates to a method for manufacturing a yield strength controlled steel plate for construction, and hot rolling is performed by rough rolling and controlled rolling starting from a temperature range of 950 ° C. or less for a billet satisfying a predetermined chemical composition. In the step of rolling and then accelerated cooling, the steel billet is passed through the rolling mill only by descaling without reduction, and after one second or more has passed after descaling, without reduction again or without reduction It is disclosed that the rolling and descaling steps are performed at least one or more times between passes just prior to controlled rolling or at the beginning of controlled rolling.

特開平10-212521号公報JP-A-10-212521

建築、橋梁等の構造物に用いられる鋼板には、優れた母材靭性を有することも求められる。しかし、特許文献1では優れた母材靭性の確保について言及されていない。また特許文献1の製造方法では、圧下することなくデスケーリングするのみのパスが必須であるため、生産性が十分高いとは言い難い。 Steel sheets used for structures such as buildings and bridges are also required to have excellent base material toughness. However, Patent Document 1 does not refer to ensuring excellent base material toughness. Further, in the manufacturing method of Patent Document 1, it is difficult to say that the productivity is sufficiently high because a pass for descaling without reduction is essential.

本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであり、優れた母材靭性と優れた表面性状を両立させた鋼板およびその製造方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a steel sheet that achieves both excellent base material toughness and excellent surface properties, and a method for producing the same.

本発明の態様1は、成分組成が、
C :0.03~0.17質量%、
Si:0.15~0.60質量%、
Mn:1.0~2.0質量%、
P :0質量%超、0.030質量%以下、
S :0質量%超、0.005質量%以下、
Al:0.010~0.080質量%、
N :0.0010~0.0100質量%、
Ti:0質量%超、0.03質量%以下、および
Ca:0質量%超、0.01質量%以下
を含み、残部が鉄および不可避的不純物からなり、
下記式(1)により求められるCeqが0.300質量%以上0.420質量%以下であり、
鋼板表面のスケール層が、表面側から粉状スケール層、非粉状スケール層の順に形成されているか、または非粉状スケール層のみで形成され、かつ前記粉状スケール層の厚みが10μm以下に抑えられ、更に、
板厚/4の位置の-40℃でのシャルピー衝撃吸収エネルギーが120J以上である母材靭性と表面性状の優れた鋼板である。
Ceq=[C]+[Mn]/6+[Si]/24+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14 ・・・(1)
ただし、[C]、[Mn]、[Si]、[Ni]、[Cr]、[Mo]および[V]は、それぞれ、質量%で示したC、Mn、Si、Ni、Cr、MoおよびVの含有量を示し、含まない元素は0とする。
In aspect 1 of the present invention, the component composition is
C: 0.03 to 0.17% by mass,
Si: 0.15 to 0.60% by mass,
Mn: 1.0 to 2.0% by mass,
P: more than 0% by mass, 0.030% by mass or less,
S: more than 0% by mass, 0.005% by mass or less,
Al: 0.010 to 0.080% by mass,
N: 0.0010 to 0.0100% by mass,
Ti: more than 0% by mass, 0.03% by mass or less, and Ca: more than 0% by mass, 0.01% by mass or less, the balance being iron and unavoidable impurities,
Ceq determined by the following formula (1) is 0.300% by mass or more and 0.420% by mass or less,
The scale layer on the surface of the steel sheet is formed in the order of a powdery scale layer and a non-powderous scale layer from the surface side, or is formed only by the non-powderous scale layer, and the thickness of the powdery scale layer is 10 μm or less. suppressed, and
It is a steel plate with excellent base material toughness and surface properties, with a Charpy impact absorption energy of 120 J or more at −40° C. at the position of plate thickness/4.
Ceq=[C]+[Mn]/6+[Si]/24+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14 (1)
provided that [C], [Mn], [Si], [Ni], [Cr], [Mo] and [V] are C, Mn, Si, Ni, Cr, Mo and The content of V is shown, and elements not included are set to 0.

本発明の態様2は、更に、
Cu:0質量%超、1.5質量%以下、
Ni:0質量%超、1.5質量%以下、
Cr:0質量%超、1.5質量%以下、
Mo:0質量%超、1.5質量%以下、
V :0質量%超、0.1質量%以下、
Nb:0質量%超、0.06質量%以下、および
B :0質量%超、0.005質量%以下
よりなる群から選択される1種以上の元素を含む態様1に記載の鋼板である。
Aspect 2 of the present invention further comprises
Cu: more than 0% by mass, 1.5% by mass or less,
Ni: more than 0% by mass, 1.5% by mass or less,
Cr: more than 0% by mass, 1.5% by mass or less,
Mo: more than 0% by mass, 1.5% by mass or less,
V: more than 0% by mass and 0.1% by mass or less,
The steel sheet according to aspect 1, containing one or more elements selected from the group consisting of Nb: more than 0% by mass and 0.06% by mass or less, and B: more than 0% by mass and 0.005% by mass or less. .

本発明の態様3は、更に、
REM:0質量%超、0.01質量%以下、および
Zr:0質量%超、0.010質量%以下
のうちの1種以上の元素を含む態様1または2に記載の鋼板である。
Aspect 3 of the present invention further comprises
3. The steel sheet according to aspect 1 or 2, comprising one or more elements selected from REM: more than 0% by mass and 0.01% by mass or less, and Zr: more than 0% by mass and 0.010% by mass or less.

本発明の態様4は、態様1~3のいずれかに記載の鋼板を製造する方法であって、
態様1~3のいずれかに記載の成分組成を有するスラブを用い、加熱工程、第1熱間圧延工程、複数の圧延パスで圧延を行う第2熱間圧延工程、および制御冷却工程をこの順に含み、
加熱工程の後であって第1熱間圧延工程の前と;第1熱間圧延工程で圧延中と;のそれぞれにおいて、スラブ表面温度が1000~1200℃の範囲で、第1のデスケーリングを1回以上行い、かつ、
第2熱間圧延工程を、下記(a)~(c)を全て満たすように行う母材靭性と表面性状の優れた鋼板の製造方法である。
(a)第2熱間圧延開始前、または、複数の圧延パスのうちの少なくともいずれかの圧延パス間(但し、最終パスとその直前の圧延パスとの間を除く)にて、10秒以上120秒以下の空冷を行い、板厚/4の位置の温度を900℃以上940℃以下にする。
(b)板厚/4の位置が900℃以上940℃以下の温度域で、累積圧下率が20%以上67%以下となるよう圧延を行う。
(c)前記空冷後の圧延パスで第2のデスケーリングを行う。
Aspect 4 of the present invention is a method for producing the steel plate according to any one of aspects 1 to 3,
Using a slab having the chemical composition according to any one of aspects 1 to 3, a heating step, a first hot rolling step, a second hot rolling step in which rolling is performed in a plurality of rolling passes, and a controlled cooling step are performed in this order. including
After the heating step and before the first hot rolling step; and during rolling in the first hot rolling step; performed one or more times, and
This is a method for producing a steel sheet excellent in base material toughness and surface properties, in which the second hot rolling step is performed so as to satisfy all of the following (a) to (c).
(a) 10 seconds or more before the start of the second hot rolling or between at least one of a plurality of rolling passes (excluding between the final pass and the immediately preceding rolling pass) Air cooling is performed for 120 seconds or less, and the temperature at the plate thickness/4 position is set to 900° C. or higher and 940° C. or lower.
(b) Rolling is performed in a temperature range of 900° C. or higher and 940° C. or lower at the thickness/4 position so that the cumulative rolling reduction is 20% or higher and 67% or lower.
(c) performing a second descaling in the rolling pass after the air cooling;

本発明は、優れた表面性状と母材靭性を両立した鋼板およびその製造方法を提供することができる。本発明の鋼板は表面性状に優れているので、その製造工程で冷却ムラ等の発生を抑制でき、鋼板の特性値のばらつきを抑えることが可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide a steel sheet having both excellent surface properties and base material toughness, and a method for producing the same. Since the steel sheet of the present invention has excellent surface properties, it is possible to suppress the occurrence of cooling unevenness and the like in the manufacturing process, and it is possible to suppress variations in the characteristic values of the steel sheet.

図1は、粉状スケール層の厚みと、平均冷却停止温度からの差との関係を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing the relationship between the thickness of the powdery scale layer and the difference from the average cooling stop temperature. 図2は、空冷時間と、板厚/4の位置が900℃以上940℃以下の温度域での累積圧下率との関係を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the air cooling time and the cumulative rolling reduction in the temperature range of 900° C. or more and 940° C. or less at the plate thickness/4 position. 図3は、板厚/4の位置が900℃以上940℃以下の温度域での累積圧下率と、板厚/4の位置の-40℃でのシャルピー衝撃吸収エネルギーとの関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the cumulative reduction rate in the temperature range of 900° C. or higher and 940° C. or lower at the position of thickness/4 and the Charpy impact absorption energy at -40° C. at the position of thickness/4. be. 図4Aは、空冷後にデスケーリングを実施しなかった場合の、鋼板の幅方向の各部位における平均冷却停止温度からの差を測定した結果を示す図である。FIG. 4A is a diagram showing the results of measuring the difference from the average cooling stop temperature at each location in the width direction of the steel sheet when descaling was not performed after air cooling. 図4Bは、空冷後にデスケーリングを実施した場合の、鋼板の幅方向の各部位における平均冷却停止温度からの差を測定した結果を示す図である。FIG. 4B is a diagram showing the results of measuring the difference from the average cooling stop temperature at each location in the width direction of the steel sheet when descaling was performed after air cooling. 図5は、実施例における粉状スケール層の厚み測定位置を例示する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating thickness measurement positions of the powdery scale layer in the example.

鋼板の特性として、表面性状と母材靭性のそれぞれの特性を改善する知見はあるが、優れた表面性状と母材靭性の両立は難しい。本発明者らは、優れた表面性状と母材靭性を両立できた鋼板と、その製造方法を得るべく鋭意検討した。その結果、まず優れた表面性状とは、鋼板表面のスケール層が、表面側から粉状スケール層、非粉状スケール層の順に形成されているか、または非粉状スケール層のみで形成されており、前記粉状スケール層の厚みが10μm以下に抑えられた状態であることを見出した。 As for the characteristics of steel sheets, there is knowledge to improve both the surface texture and the toughness of the base material, but it is difficult to achieve both excellent surface texture and toughness of the base material. The present inventors have made extensive studies to obtain a steel sheet that achieves both excellent surface properties and base material toughness, and a method for producing the same. As a result, first of all, the excellent surface quality means that the scale layer on the surface of the steel sheet is formed in the order of a powder scale layer and a non-powder scale layer from the surface side, or is formed only by a non-powder scale layer. , the thickness of the powdery scale layer is suppressed to 10 μm or less.

以下、上記表面性状について述べる。鋼板の表面性状、具体的に平坦度や材質均質性を低下させる原因として、前述の通りスケールムラが生じた状態での圧下や冷却が挙げられる。よって、優れた表面性状を得るには、スケールムラを抑制することが重要である。このスケールムラに関して、本発明者らは(i)鋼板表面に生成したスケール層は、粉状スケール層と非粉状スケール層に大別できること、および(ii)粉状スケール層の厚みが大きくなると、スケールムラが生じやすく、製造過程での冷却ムラ等を招くこと、よって、鋼板表面に生成するスケール層のうち、粉状スケール層の生成を抑制する必要があることを見出した。 The surface texture will be described below. Reduction and cooling in a state in which scale unevenness occurs as described above can be cited as a cause of deterioration of the surface properties of the steel sheet, specifically flatness and material homogeneity. Therefore, it is important to suppress scale unevenness in order to obtain excellent surface properties. Regarding this scale unevenness, the present inventors have found that (i) the scale layer formed on the surface of the steel sheet can be roughly divided into a powdery scale layer and a non-powderous scale layer, and (ii) as the thickness of the powdery scale layer increases, Furthermore, it was found that scale unevenness is likely to occur, causing cooling unevenness in the manufacturing process, etc. Therefore, it was found that it is necessary to suppress the formation of a powdery scale layer among the scale layers formed on the surface of the steel sheet.

また粉状スケールは、デスケーリング後に不均一に残ったスケールが成長し、その後の圧延で粉砕されて生成したものであることがわかった。よって、この粉状スケールの生成を抑制するには、適切なデスケーリングを実施する必要がある。具体的なデスケーリングの方法については、後記する製造方法で詳述する。粉状スケールと非粉状スケールの区別は、後記する実施例で示す通り、光学顕微鏡での観察で行うことができる。 In addition, it was found that the powdery scale was formed by the growth of the scale remaining unevenly after descaling, which was pulverized by subsequent rolling. Therefore, in order to suppress the generation of this powdery scale, it is necessary to perform appropriate descaling. A specific descaling method will be described in detail in the manufacturing method described later. Powdery scale and non-powderous scale can be distinguished by observation with an optical microscope, as shown in Examples below.

なお特許文献1では、赤スケールと薄い黒灰スケールに分類しているが、この様にスケールの色で分類するのではなく、地鉄側から順に、非粉状スケール、粉状スケールという特許文献1とは異なる分類でスケール性状を判断し、かつ上記粉状スケールの厚みを制御することが、優れた表面性状と母材靭性の両立の観点から重要である。 In Patent Document 1, red scale and light black ash scale are classified, but instead of classifying by the color of the scale in this way, the patent document refers to non-powder scale and powder scale in order from the base iron side. From the viewpoint of achieving both excellent surface properties and base material toughness, it is important to judge the scale properties by a classification different from 1 and to control the thickness of the powdery scale.

図1は、粉状スケール層の厚みと、平均冷却停止温度からの差との関係を示すグラフであり、次の様にして得た。即ち、後記する実施例の試験No.Eの鋼板を用い、同一鋼板において幅方向に100mmピッチで、加速冷却直後であって室温まで空冷前の鋼板表面の温度と、室温まで空冷して得られた鋼板のスケール観察を実施して粉状スケール層の厚みを測定した。本発明において、鋼板表面の温度は放射温度計で測定した。粉状スケール層の厚みは、後記する実施例に示す通り測定した。そして、幅方向の各測定位置の前記温度の平均値を「平均冷却停止温度」とし、各測定位置での測定温度と前記平均冷却停止温度との差の絶対値を「平均冷却停止温度からの差」とした。 FIG. 1 is a graph showing the relationship between the thickness of the powdery scale layer and the difference from the average cooling stop temperature, which was obtained as follows. That is, Test No. of Examples described later. Using the steel plate of E, the temperature of the steel plate surface immediately after accelerated cooling and before air cooling to room temperature and the scale of the steel plate obtained by air cooling to room temperature were observed at a pitch of 100 mm in the width direction of the same steel plate. The thickness of the scale layer was measured. In the present invention, the temperature of the steel plate surface was measured with a radiation thermometer. The thickness of the powdery scale layer was measured as shown in Examples below. Then, the average value of the temperatures at each measurement position in the width direction is defined as the "average cooling stop temperature", and the absolute value of the difference between the measured temperature at each measurement position and the average cooling stop temperature is defined as the "average cooling stop temperature." difference.

図1に示すように、粉状スケール層の厚みの増加に伴い、平均冷却停止温度からの差が大きくなる。このことは、粉状スケール層の厚みの増加に伴い、加速冷却後の温度偏差が大きくなる、つまり加速冷却後の冷却停止温度ムラが生じていることを意味する。加速冷却後の冷却停止温度ムラが生じると、材質均質性の劣化と、冷却後の平坦度の劣化を招きやすい。図1から、平均冷却停止温度からの差を小さくするには、粉状スケール層の厚みを抑えることが重要であることがわかる。 As shown in FIG. 1, as the thickness of the powdery scale layer increases, the difference from the average cooling stop temperature increases. This means that as the thickness of the powdery scale layer increases, the temperature deviation after accelerated cooling increases, that is, the cooling stop temperature unevenness occurs after accelerated cooling. When cooling stop temperature unevenness occurs after accelerated cooling, deterioration of material homogeneity and deterioration of flatness after cooling are likely to occur. From FIG. 1, it can be seen that it is important to reduce the thickness of the powdery scale layer in order to reduce the difference from the average cooling stop temperature.

また図1から、粉状スケール層の厚みが10μmを超えると、平均冷却停止温度からの差が著しく大きくなる傾向にあることがわかる。そこで、本発明では粉状スケール層の厚みを10μm以下とした。前記粉状スケール層の厚みは、好ましくは8μm以下、より好ましくは5μm以下であり、最も好ましくは粉状スケール層の厚みが0μm、つまり、鋼板表面のスケール層において、粉状スケールが全くなく、鋼板表面のスケール層が非粉状スケール層のみで形成されていることである。 Further, from FIG. 1, it can be seen that when the thickness of the powdery scale layer exceeds 10 μm, the difference from the average cooling stop temperature tends to increase significantly. Therefore, in the present invention, the thickness of the powdery scale layer is set to 10 μm or less. The thickness of the powdery scale layer is preferably 8 μm or less, more preferably 5 μm or less, and most preferably the thickness of the powdery scale layer is 0 μm, that is, the scale layer on the surface of the steel sheet has no powdery scale, The reason is that the scale layer on the surface of the steel sheet is formed of only a non-powder scale layer.

なお、焼きならし、焼入れ、焼き戻し等の熱処理を実施した場合、熱処理時に高温に曝されスケール性状が変化するため、本発明では、焼きならし、焼入れ、焼き戻しを実施していない鋼板におけるスケール性状を規定するものとする。 In addition, when heat treatment such as normalizing, quenching, and tempering is performed, the scale properties change due to exposure to high temperatures during the heat treatment. Shall specify scale properties.

鋼板の優れた表面性状に加えて、前述の通り、優れた母材靭性を確保する必要もある。よって本発明では、板厚/4の位置の-40℃でのシャルピー衝撃吸収エネルギー、具体的に、鋼板のt/4の位置において、-40℃でシャルピー衝撃試験を行った際の吸収エネルギー(以下、単に「-40℃での吸収エネルギー」ということがある)が、120J以上を達成すること併せて規定した。前記吸収エネルギーは、好ましくは150J以上、より好ましくは200J以上である。 In addition to the excellent surface properties of the steel sheet, as mentioned above, it is also necessary to ensure excellent base metal toughness. Therefore, in the present invention, the Charpy impact absorption energy at -40 ° C. at the position of plate thickness / 4, specifically, the absorption energy when performing the Charpy impact test at -40 ° C. at the position of t / 4 of the steel plate ( Hereinafter, it may simply be referred to as “absorbed energy at −40° C.”) is also specified to achieve 120 J or more. The absorbed energy is preferably 150 J or more, more preferably 200 J or more.

次に本発明の鋼板の成分組成について説明する。 Next, the chemical composition of the steel sheet of the present invention will be explained.

C:0.03~0.17質量%
Cは、母材および溶接部の強度を確保するために必要不可欠な元素であり、0.03質量%以上含有させる必要がある。C量は、好ましくは0.04質量%以上であり、より好ましくは0.05質量%以上である。一方、C量が多すぎると母材靭性と溶接性が劣化する。よってC量は0.17質量%以下とする必要がある。好ましくは0.16質量%以下、より好ましくは0.15質量%以下である。
C: 0.03 to 0.17% by mass
C is an essential element for ensuring the strength of the base material and the weld zone, and should be contained in an amount of 0.03% by mass or more. The amount of C is preferably 0.04% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more. On the other hand, if the amount of C is too large, the base metal toughness and weldability deteriorate. Therefore, the amount of C should be 0.17% by mass or less. It is preferably 0.16% by mass or less, more preferably 0.15% by mass or less.

Si:0.15~0.60質量%
Siは、脱酸作用を有すると共に、母材および溶接部の強度向上に有効な元素である。これらの効果を得るため、Si量を0.15質量%以上とする。Si量は、好ましくは0.20質量%以上であり、より好ましくは0.25質量%以上である。しかし、Si量が多すぎると溶接性や靭性が劣化する。またSi量が過剰であると、スケールと母材の密着性が高まりスケール制御が困難となる。よってSi量は、0.60質量%以下に抑える必要がある。Si量は、好ましくは0.55質量%以下、より好ましくは0.50質量%以下である。
Si: 0.15 to 0.60% by mass
Si is an element that has a deoxidizing effect and is effective in improving the strength of the base metal and the weld zone. In order to obtain these effects, the amount of Si is set to 0.15% by mass or more. The amount of Si is preferably 0.20% by mass or more, more preferably 0.25% by mass or more. However, if the amount of Si is too large, weldability and toughness deteriorate. On the other hand, if the amount of Si is excessive, the adhesion between the scale and the base material increases, making it difficult to control the scale. Therefore, the Si content should be suppressed to 0.60% by mass or less. The Si content is preferably 0.55% by mass or less, more preferably 0.50% by mass or less.

Mn:1.0~2.0質量%
Mnは、母材および溶接部の強度向上に有効な元素であり、本発明では1.0質量%以上含有させる。Mn量は、好ましくは1.05質量%以上であり、より好ましくは1.10質量%以上である。しかし、Mn量が多すぎると、MnSが生成されて母材靭性が劣化するだけでなく、本発明の鋼板を用いて溶接を行ったときに形成されるHAZ(HEAT-AFFECTED ZONE)の靭性と溶接性が劣化する。よってMn量の上限を2.0質量%とする。Mn量は、好ましくは1.9質量%以下であり、より好ましくは1.8質量%以下、さらに好ましくは1.70質量%以下である。
Mn: 1.0 to 2.0% by mass
Mn is an element effective for improving the strength of the base material and the weld zone, and is contained in an amount of 1.0% by mass or more in the present invention. The Mn content is preferably 1.05% by mass or more, more preferably 1.10% by mass or more. However, if the amount of Mn is too large, not only is MnS generated and the toughness of the base material deteriorates, but also the toughness of the HAZ (HEAT-AFFECTED ZONE) formed when the steel plate of the present invention is welded. Weldability deteriorates. Therefore, the upper limit of the amount of Mn is set to 2.0% by mass. The Mn content is preferably 1.9% by mass or less, more preferably 1.8% by mass or less, and even more preferably 1.70% by mass or less.

P:0質量%超、0.030質量%以下
Pは、鋼材中に不可避的に含まれる元素であり、P量が0.030質量%を超えると母材やHAZの靭性劣化が著しい。よって本発明ではP量を0.030質量%以下に抑える。P量は、好ましくは0.025質量%以下、より好ましくは0.020質量%以下である。
P: more than 0% by mass and 0.030% by mass or less P is an element that is unavoidably contained in steel materials. Therefore, in the present invention, the amount of P is suppressed to 0.030% by mass or less. The amount of P is preferably 0.025% by mass or less, more preferably 0.020% by mass or less.

S:0質量%超、0.005質量%以下
Sは、多すぎるとMnSを多量に生成し母材靭性を著しく劣化させる元素であるため、本発明ではS量の上限を0.005質量%とする。S量は、好ましくは0.003質量%以下である。
S: more than 0% by mass, 0.005% by mass or less S is an element that generates a large amount of MnS and significantly deteriorates the toughness of the base material if it is too much, so in the present invention, the upper limit of the S amount is 0.005% by mass. and The S content is preferably 0.003% by mass or less.

Al:0.010~0.080質量%
Alは強脱酸元素であり、溶鋼の脱酸に必要な元素であり、本発明では、Alを0.010質量%以上とする必要がある。Al量は、好ましくは0.015質量%以上、より好ましくは0.020質量%以上である。一方、Al含有量が多すぎると、Alの酸化物がクラスター状に生成し母材靭性の劣化を招く。よってAl量は0.080質量%以下とする必要がある。Al量は、好ましくは0.070質量%以下であり、より好ましくは0.060質量%以下である。
Al: 0.010 to 0.080% by mass
Al is a strong deoxidizing element and is an element necessary for deoxidizing molten steel. In the present invention, Al must be 0.010% by mass or more. The Al content is preferably 0.015% by mass or more, more preferably 0.020% by mass or more. On the other hand, if the Al content is too high, Al oxides are formed in clusters, resulting in deterioration of the toughness of the base material. Therefore, the Al content should be 0.080% by mass or less. The Al content is preferably 0.070% by mass or less, more preferably 0.060% by mass or less.

N:0.0010~0.0100質量%
Nは、鋼中にTiNとして析出し、加熱時にオーステナイト粒の粗大化を抑制して母材靭性を向上させる元素である。また、上記TiNが析出することで、HAZのオーステナイト粒の粗大化が抑制されると共に、フェライト変態が促進され、HAZの靭性が向上する。これらの効果を得るにはNを0.0010質量%以上含有させる必要がある。N量は、好ましくは0.0020質量%以上であり、より好ましくは0.0030質量%以上であり、更に好ましくは0.0040質量%以上である。しかしN量が多すぎると、固溶Nの存在により母材靭性がかえって劣化するため、N量は、0.0100質量%以下とする必要がある。N量は、好ましくは0.0080質量%以下であり、より好ましくは0.0070質量%以下である。
N: 0.0010 to 0.0100% by mass
N is an element that precipitates as TiN in steel and suppresses coarsening of austenite grains during heating to improve the toughness of the base material. In addition, the precipitation of TiN suppresses coarsening of austenite grains in the HAZ, promotes ferrite transformation, and improves the toughness of the HAZ. In order to obtain these effects, it is necessary to contain 0.0010% by mass or more of N. The amount of N is preferably 0.0020% by mass or more, more preferably 0.0030% by mass or more, and still more preferably 0.0040% by mass or more. However, if the amount of N is too large, the presence of solute N deteriorates the toughness of the base material, so the amount of N must be 0.0100% by mass or less. The N content is preferably 0.0080% by mass or less, more preferably 0.0070% by mass or less.

Ti:0質量%超、0.03質量%以下
Tiは、鋼中にTiNとして析出し、加熱時にオーステナイト粒の粗大化を抑制して母材靭性を向上させる元素である。また、上記TiNが析出することで、HAZのオーステナイト粒の粗大化が抑制されると共に、フェライト変態が促進され、HAZの靭性が向上する。これらの効果を得るため、Ti量を0質量%超とする。Ti量は、好ましくは0.003質量%以上、より好ましくは0.005質量%以上、更に好ましくは0.010質量%以上である。一方、Ti量が過多になると、固溶Tiの存在やTiCの析出により母材靭性が劣化するため、Ti量は0.03質量%以下とする。Ti量は、好ましくは0.020質量%以下、より好ましくは0.015質量%以下である。
Ti: more than 0% by mass and 0.03% by mass or less Ti is an element that precipitates as TiN in steel and suppresses coarsening of austenite grains during heating to improve the toughness of the base material. In addition, the precipitation of TiN suppresses coarsening of austenite grains in the HAZ, promotes ferrite transformation, and improves the toughness of the HAZ. In order to obtain these effects, the amount of Ti should be more than 0% by mass. The amount of Ti is preferably 0.003% by mass or more, more preferably 0.005% by mass or more, and still more preferably 0.010% by mass or more. On the other hand, if the amount of Ti is excessive, the toughness of the base material deteriorates due to the presence of Ti in solid solution and the precipitation of TiC. The Ti content is preferably 0.020% by mass or less, more preferably 0.015% by mass or less.

Ca:0質量%超、0.01質量%以下
Caは、脱硫作用によりMnSの生成を抑制し母材靭性を高めるのに有効な元素である。この効果を得るため、Ca量を0質量%超とする。Ca量は、好ましくは0.0003質量%以上、より好ましくは0.0010質量%以上である。一方、Caを過剰に含有させると、粗大な介在物が形成され母材靭性が劣化するため、Ca量の上限は0.01質量%とする。Ca量は、好ましくは0.0050質量%以下、更に好ましくは0.0030質量%以下、より更に好ましくは0.0025質量%以下である。
Ca: more than 0% by mass and 0.01% by mass or less Ca is an element effective in suppressing the formation of MnS through desulfurization and increasing the toughness of the base material. In order to obtain this effect, the amount of Ca is made more than 0% by mass. The amount of Ca is preferably 0.0003% by mass or more, more preferably 0.0010% by mass or more. On the other hand, if Ca is contained excessively, coarse inclusions are formed and the toughness of the base material deteriorates, so the upper limit of the amount of Ca is made 0.01% by mass. The amount of Ca is preferably 0.0050% by mass or less, more preferably 0.0030% by mass or less, and even more preferably 0.0025% by mass or less.

炭素当量Ceqはその値が大きいほど高強度化を図ることができる。本発明の鋼板では、各成分組成が上記含有量の範囲にあることに加えて、Ceqを調整する。Ceqが低すぎると、構造物として求められる強度を安定的に確保することが困難となるため、Ceqを0.300質量%以上とする。好ましくは0.310質量%以上、より好ましくは0.320質量%以上、更に好ましくは0.330質量%以上である。一方、Ceqが高すぎると、母材やHAZ部の硬化が生じ、母材靭性およびHAZ靭性の劣化を招くため、Ceqの上限は0.420質量%以下とする。好ましくは0.410質量%以下、更に好ましくは0.400質量%以下である。 The higher the carbon equivalent Ceq, the higher the strength. In the steel sheet of the present invention, Ceq is adjusted in addition to each component composition being within the above content range. If the Ceq is too low, it becomes difficult to stably ensure the strength required for the structure, so the Ceq is made 0.300% by mass or more. It is preferably 0.310% by mass or more, more preferably 0.320% by mass or more, and still more preferably 0.330% by mass or more. On the other hand, if Ceq is too high, hardening of the base material and HAZ occurs, leading to deterioration of base material toughness and HAZ toughness. It is preferably 0.410% by mass or less, more preferably 0.400% by mass or less.

なお、上記Ceqは下記式(1)により算出することができる。
Ceq=[C]+[Mn]/6+[Si]/24+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14 ・・・(1)
ただし、[C]、[Mn]、[Si]、[Ni]、[Cr]、[Mo]および[V]は、それぞれ、質量%で示したC、Mn、Si、Ni、Cr、MoおよびVの含有量を示し、含まない元素は0とする。
The above Ceq can be calculated by the following formula (1).
Ceq=[C]+[Mn]/6+[Si]/24+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14 (1)
provided that [C], [Mn], [Si], [Ni], [Cr], [Mo] and [V] are C, Mn, Si, Ni, Cr, Mo and The content of V is shown, and elements not included are set to 0.

本発明の鋼板の基本成分は上記の通りであり、残部は鉄および不可避的不純物(例えば、O、Sb等)である。不可避的不純物は、原料、資材、製造設備等の状況によって持ち込まれる元素である。なお、例えば、PおよびSのように、通常、含有量が少ないほど好ましく、従って不可避的不純物であるが、その組成範囲について上記のように別途規定している元素がある。このため、本明細書において、残部を構成する「不可避的不純物」とは、別途その組成範囲が規定されている元素を除いたものである。 The basic components of the steel sheet of the present invention are as described above, and the balance is iron and unavoidable impurities (eg, O, Sb, etc.). Unavoidable impurities are elements brought in depending on the conditions of raw materials, materials, manufacturing equipment, and the like. For example, there are elements, such as P and S, whose content is generally preferably as low as possible and thus are unavoidable impurities, but whose composition range is separately defined as described above. For this reason, in this specification, "inevitable impurities" constituting the balance exclude elements whose composition range is separately defined.

本発明の鋼板は、必要に応じて下記元素を更に含有させても良い。 The steel sheet of the present invention may further contain the following elements as necessary.

Cu:0質量%超、1.5質量%以下、
Ni:0質量%超、1.5質量%以下、
Cr:0質量%超、1.5質量%以下、
Mo:0質量%超、1.5質量%以下、
V :0質量%超、0.1質量%以下、
Nb:0質量%超、0.06質量%以下、および
B :0質量%超、0.005質量%以下よりなる群から選択される1種以上の元素
Cu: more than 0% by mass, 1.5% by mass or less,
Ni: more than 0% by mass, 1.5% by mass or less,
Cr: more than 0% by mass, 1.5% by mass or less,
Mo: more than 0% by mass, 1.5% by mass or less,
V: more than 0% by mass and 0.1% by mass or less,
One or more elements selected from the group consisting of Nb: more than 0% by mass and 0.06% by mass or less and B: more than 0% by mass and 0.005% by mass or less

これらの元素は、いずれも焼入れ性を向上させる元素である。 All of these elements are elements that improve hardenability.

Cuは、焼入れ性を向上させて強度を高めるのに有効な元素である。この効果を得るには、Cuを0質量%超含有させることが好ましく、0.01質量%以上含有させることがより好ましい。Cu量は、更に好ましくは0.05質量%以上、より更に好ましくは0.10質量%以上である。しかし、Cu量が1.5質量%を超えると靭性が劣化するため、Cu量は1.5質量%以下とすることが好ましい。Cu量は、より好ましくは1.0質量%以下、更に好ましくは0.50質量%以下、より更に好ましくは0.25質量%以下である。 Cu is an element effective in improving hardenability and increasing strength. In order to obtain this effect, the Cu content is preferably more than 0% by mass, more preferably 0.01% by mass or more. The Cu content is more preferably 0.05% by mass or more, still more preferably 0.10% by mass or more. However, if the amount of Cu exceeds 1.5% by mass, the toughness deteriorates, so the amount of Cu is preferably 1.5% by mass or less. The Cu content is more preferably 1.0% by mass or less, still more preferably 0.50% by mass or less, and even more preferably 0.25% by mass or less.

Niは、母材および溶接部の強度と靭性の向上に有効な元素である。この効果を得るためには、Ni量を0質量%超とすることが好ましく、0.01質量%以上とすることがより好ましい。Ni量は、更に好ましくは0.05質量%以上、より更に好ましくは0.10質量%以上である。しかしNiが多量に含まれるとスケールと母材の密着性が高まりスケール制御が困難となるため、Ni量は1.5質量%以下とすることが好ましい。Ni量は、より好ましくは1.0質量%以下、更に好ましくは0.50質量%以下、より更に好ましくは0.30質量%以下である。 Ni is an element effective in improving the strength and toughness of the base material and weld zone. In order to obtain this effect, the Ni content is preferably more than 0% by mass, more preferably 0.01% by mass or more. The amount of Ni is more preferably 0.05% by mass or more, still more preferably 0.10% by mass or more. However, if a large amount of Ni is contained, the adhesion between the scale and the base material increases, making it difficult to control the scale. The Ni content is more preferably 1.0% by mass or less, still more preferably 0.50% by mass or less, and even more preferably 0.30% by mass or less.

Crは、強度の向上に有効な元素であり、この効果を得るには、Cr量を0質量%超とすることが好ましく、0.01質量%以上とすることがより好ましい。Cr量は、更に好ましくは0.05質量%以上、より更に好ましくは0.10質量%以上である。一方、Cr量が1.5質量%を超えると母材靭性が劣化する。よってCr量は1.5質量%以下とすることが好ましい。Cr量は、より好ましくは1.0質量%以下、更に好ましくは0.50質量%以下、より更に好ましくは0.30質量%以下である。 Cr is an element effective in improving strength, and in order to obtain this effect, the Cr content is preferably more than 0% by mass, more preferably 0.01% by mass or more. The Cr content is more preferably 0.05% by mass or more, and still more preferably 0.10% by mass or more. On the other hand, when the amount of Cr exceeds 1.5% by mass, the toughness of the base material deteriorates. Therefore, the Cr content is preferably 1.5% by mass or less. The Cr content is more preferably 1.0% by mass or less, still more preferably 0.50% by mass or less, and even more preferably 0.30% by mass or less.

Moは、母材の強度と靭性の向上に有効な元素である。この効果を得るには、Mo量を0質量%超とすることが好ましく、0.01質量%以上とすることがより好ましい。Mo量は、更に好ましくは0.05質量%以上、より更に好ましくは0.10質量%以上である。しかし、Mo量が1.5質量%を超えると母材靭性および溶接性が劣化する。よってMo量は1.5質量%以下とすることが好ましく、より好ましくは1.0質量%以下、更に好ましくは0.50質量%以下、より更に好ましくは0.25質量%以下である。 Mo is an element effective in improving the strength and toughness of the base material. To obtain this effect, the Mo content is preferably more than 0% by mass, more preferably 0.01% by mass or more. Mo content is more preferably 0.05% by mass or more, still more preferably 0.10% by mass or more. However, if the amount of Mo exceeds 1.5% by mass, the base metal toughness and weldability deteriorate. Therefore, the Mo content is preferably 1.5% by mass or less, more preferably 1.0% by mass or less, still more preferably 0.50% by mass or less, and even more preferably 0.25% by mass or less.

Vは、強度の向上に有効な元素であり、この効果を得るには、V量を0質量%超とすることが好ましく、より好ましくは0.003質量%以上、更に好ましくは0.010質量%以上である。一方、V含有量が0.1質量%を超えると溶接性と母材靭性が劣化する。よってV量は、0.1質量%以下とすることが好ましく、より好ましくは0.08質量%以下である。 V is an element effective in improving strength, and in order to obtain this effect, the amount of V is preferably more than 0% by mass, more preferably 0.003% by mass or more, and still more preferably 0.010% by mass. % or more. On the other hand, if the V content exceeds 0.1% by mass, weldability and base metal toughness deteriorate. Therefore, the V content is preferably 0.1% by mass or less, more preferably 0.08% by mass or less.

Nbは、溶接性を劣化させることなく強度と母材靭性を高めるのに有効な元素である。この効果を得るには、Nb量を0質量%超とすることが好ましく、0.002質量%以上とすることがより好ましい。Nb量は、更に好ましくは0.005質量%以上である。しかし、Nb量が0.06質量%を超えると母材とHAZの靭性が劣化する。よって、本発明ではNb量の上限を0.06質量%とすることが好ましい。Nb量は、より好ましくは0.050質量%以下、更に好ましくは0.040質量%以下、より更に好ましくは0.035質量%以下、特に好ましくは0.030質量%以下である。 Nb is an effective element for increasing strength and base metal toughness without deteriorating weldability. To obtain this effect, the Nb content is preferably more than 0% by mass, more preferably 0.002% by mass or more. The Nb content is more preferably 0.005% by mass or more. However, if the amount of Nb exceeds 0.06% by mass, the toughness of the base metal and HAZ deteriorates. Therefore, in the present invention, it is preferable to set the upper limit of the Nb amount to 0.06% by mass. The Nb content is more preferably 0.050% by mass or less, still more preferably 0.040% by mass or less, still more preferably 0.035% by mass or less, and particularly preferably 0.030% by mass or less.

Bは、焼入れ性を高め、母材および溶接部の強度を高める効果を有する。更にBは、溶接時に、加熱されたHAZが冷却する過程でNと結合してBNを析出し、オーステナイト粒内からのフェライト変態を促進するため、HAZの靭性を向上させる効果も有する。これらの効果を得るには、B量を0質量%超とすることが好ましく、0.0002質量%以上含有させることが好ましい。B量は、より好ましくは0.0005質量%以上であり、更に好ましくは0.0010質量%以上である。しかし、B含有量が過多になると、母材靭性と溶接性の劣化を招くため、B量は0.005質量%以下とすることが好ましい。B量は、より好ましくは0.004質量%以下、更に好ましくは0.0030質量%以下である。 B has the effect of increasing the hardenability and increasing the strength of the base material and the weld zone. Furthermore, during welding, B combines with N to precipitate BN in the process of cooling the heated HAZ, and promotes ferrite transformation from within the austenite grains, so it also has the effect of improving the toughness of the HAZ. In order to obtain these effects, the amount of B is preferably more than 0% by mass, preferably 0.0002% by mass or more. The amount of B is more preferably 0.0005% by mass or more, and still more preferably 0.0010% by mass or more. However, if the B content is excessive, the toughness of the base metal and the weldability are deteriorated, so the B content is preferably 0.005% by mass or less. The amount of B is more preferably 0.004% by mass or less, still more preferably 0.0030% by mass or less.

REM:0質量%超、0.01質量%以下、およびZr:0質量%超、0.010質量%以下のうちの1種以上の元素 One or more elements selected from REM: more than 0% by mass and 0.01% by mass or less and Zr: more than 0% by mass and 0.010% by mass or less

これらの元素は、介在物の形成を制御して母材靭性に寄与する元素である。 These elements are elements that control the formation of inclusions and contribute to the toughness of the base material.

REM(希土類元素)は、脱硫作用によりMnSの生成を抑制し母材靭性を高めるのに有効な元素である。このような効果を発揮させるには、REMを0質量%超含有させることが好ましく、0.0002質量%以上含有させることがより好ましい。REM量は、更に好ましくは0.0005質量%以上、より更に好ましくは0.0010質量%以上である。一方、REMを多量に含有させても効果が飽和する。よってREM量の上限は0.01質量%とすることが好ましい。鋳造時の浸漬ノズルの閉塞を抑えて生産性を高める観点からは、REM量を0.0050質量%以下とすることがより好ましく、更に好ましくは0.0030質量%以下、より更に好ましくは0.0020質量%以下である。尚、本発明において、上記REMとは、ランタノイド元素(LaからLuまでの15元素)とSc(スカンジウム)およびYを意味する。 REM (rare earth element) is an element effective in suppressing the formation of MnS and increasing the toughness of the base material through desulfurization. In order to exhibit such an effect, the content of REM is preferably more than 0% by mass, more preferably 0.0002% by mass or more. The REM amount is more preferably 0.0005% by mass or more, and even more preferably 0.0010% by mass or more. On the other hand, even if REM is contained in a large amount, the effect is saturated. Therefore, the upper limit of the amount of REM is preferably 0.01% by mass. From the viewpoint of suppressing clogging of the submerged nozzle during casting and improving productivity, the amount of REM is more preferably 0.0050% by mass or less, still more preferably 0.0030% by mass or less, and even more preferably 0.0050% by mass or less. 0020% by mass or less. In the present invention, REM means lanthanoid elements (15 elements from La to Lu), Sc (scandium) and Y.

Zrは、脱酸作用により酸化物を形成し微細に分散することで母材靭性の向上に寄与する元素である。これらの効果を発揮させるには、Zr量を0質量%超とすることが好ましく、0.0002質量%以上とすることがより好ましい。Zr量は、更に好ましくは0.0003質量%以上、より更に好ましくは0.0005質量%以上、特に好ましくは0.0010質量%以上である。一方、Zrを過剰に添加すると粗大な介在物が形成され母材靭性が劣化する。よってZr量は0.010質量%以下とすることが好ましい。Zr量は、より好ましくは0.0050質量%以下、更に好ましくは0.0030質量%以下、より更に好ましくは0.0020質量%以下である。 Zr is an element that contributes to the improvement of base material toughness by forming oxides by deoxidizing action and finely dispersing them. In order to exhibit these effects, the Zr content is preferably more than 0% by mass, more preferably 0.0002% by mass or more. The Zr content is more preferably 0.0003% by mass or more, still more preferably 0.0005% by mass or more, and particularly preferably 0.0010% by mass or more. On the other hand, if Zr is added excessively, coarse inclusions are formed and the toughness of the base material deteriorates. Therefore, the Zr content is preferably 0.010% by mass or less. The Zr content is more preferably 0.0050% by mass or less, still more preferably 0.0030% by mass or less, and even more preferably 0.0020% by mass or less.

本発明の鋼板は、板厚が例えば10mm以上40mm以下、更には35mm以下であることが挙げられる。上記板厚の範囲内の場合に、本発明で規定する製造方法により本発明で規定する鋼板が得られやすい。 The steel sheet of the present invention has a thickness of, for example, 10 mm or more and 40 mm or less, and further 35 mm or less. When the plate thickness is within the above range, the steel sheet defined in the present invention is easily obtained by the manufacturing method defined in the present invention.

上記特性を有する本発明の鋼板は、造船、建築、橋梁、海洋構造物等に好適に使用される。 The steel sheet of the present invention having the properties described above is suitably used for shipbuilding, construction, bridges, offshore structures and the like.

本発明の製造方法は、前記鋼板を製造する方法であって、前記成分組成を有する鋼片を用い、加熱工程、第1熱間圧延工程、複数の圧延パスで圧延を行う第2熱間圧延工程、および制御冷却工程をこの順に含み、
前記加熱工程の後であって第1熱間圧延工程の前と;第1熱間圧延工程で圧延中と;のそれぞれにおいて、スラブ表面温度が1000~1200℃の範囲で、第1のデスケーリングを1回以上行い、かつ、
第2熱間圧延工程を、下記(a)~(c)を全て満たすように行う点に特徴がある。
(a)第2熱間圧延開始前、または、複数の圧延パスのうちの少なくともいずれかの圧延パス間(但し、最終パスとその直前の圧延パスとの間を除く)にて、10秒以上120秒以下の空冷を行って、板厚/4の位置の温度を900℃以上940℃以下にする。
(b)板厚/4の位置が900℃以上940℃以下の温度域で、累積圧下率が20%以上67%以下となるよう圧延を行う。
(c)前記空冷後の圧延パスで第2のデスケーリングを行う。
The manufacturing method of the present invention is a method for manufacturing the steel sheet, wherein a billet having the chemical composition is used, and the second hot rolling is carried out in a heating step, a first hot rolling step, and a plurality of rolling passes. and a controlled cooling step in that order,
After the heating step and before the first hot rolling step; and during rolling in the first hot rolling step; one or more times, and
It is characterized in that the second hot rolling step is performed so as to satisfy all of the following (a) to (c).
(a) 10 seconds or more before the start of the second hot rolling or between at least one of a plurality of rolling passes (excluding between the final pass and the immediately preceding rolling pass) Air cooling is performed for 120 seconds or less, and the temperature at the plate thickness/4 position is set to 900° C. or higher and 940° C. or lower.
(b) Rolling is performed in a temperature range of 900° C. or higher and 940° C. or lower at the thickness/4 position so that the cumulative rolling reduction is 20% or higher and 67% or lower.
(c) performing a second descaling in the rolling pass after the air cooling;

以下、本発明に係る鋼板の製造方法について、工程順に説明する。 Hereinafter, the method for manufacturing a steel sheet according to the present invention will be described in the order of steps.

(加熱工程)
加熱工程でのスラブの加熱温度は鋼板の種類に応じて適宜選択できる。例えば、1000~1250℃で加熱することが挙げられる。
(Heating process)
The heating temperature of the slab in the heating process can be appropriately selected according to the type of steel sheet. For example, heating at 1000 to 1250°C can be mentioned.

(第1熱間圧延工程)
第1熱間圧延工程(粗圧延工程)では、加熱工程で加熱したスラブに対し、往復または一方向の圧延を行う。前記加熱工程の後であって第1熱間圧延工程の前と;第1熱間圧延工程で圧延中と;のいずれにおいても、スラブ表面温度が1000~1200℃の範囲で、第1のデスケーリングを1回以上行う。以下、詳細に説明する。
(First hot rolling step)
In the first hot rolling process (rough rolling process), the slab heated in the heating process is subjected to reciprocating or unidirectional rolling. After the heating step and before the first hot rolling step; During rolling in the first hot rolling step; Scale one or more times. A detailed description will be given below.

前記加熱工程で生成したスケールを除去するため、まず第1熱間圧延前に、スラブ表面温度が1000~1200℃の範囲でデスケーリングを1回以上行う。更に、第1熱間圧延工程で圧延中に、スラブ表面温度が1000~1200℃の範囲でデスケーリングを1回以上行う。いずれのデスケーリングも、衝突圧を5.0MPa以上とすることが好ましい。前記衝突圧は、より好ましくは7.0MPa以上である。前記衝突圧のデスケーリングとして、高水圧でのデスケーリングが挙げられる。 In order to remove the scale generated in the heating step, descaling is performed once or more at a slab surface temperature in the range of 1000 to 1200° C. before the first hot rolling. Furthermore, during rolling in the first hot rolling step, descaling is performed once or more while the slab surface temperature is in the range of 1000 to 1200°C. In any descaling, it is preferable to set the collision pressure to 5.0 MPa or more. The collision pressure is more preferably 7.0 MPa or higher. The descaling of the collision pressure includes descaling at high water pressure.

第1熱間圧延前のデスケーリングの回数は、生産性の観点から1回が好ましい。第1熱間圧延工程での圧延は1回以上行うことができる。すなわち、複数の圧延パスで圧延を行うことができ、この場合、第1熱間圧延工程で圧延中のデスケーリングは、圧延パス間でデスケーリングを行うことができる。圧延中のデスケーリングの回数の上限は、例えば5回とすることができる。 The number of times of descaling before the first hot rolling is preferably one from the viewpoint of productivity. Rolling in the first hot rolling step can be performed one or more times. That is, rolling can be performed in a plurality of rolling passes, and in this case, descaling during rolling in the first hot rolling step can be performed between rolling passes. The upper limit of the number of times of descaling during rolling can be, for example, 5 times.

第1熱間圧延工程の上記以外の条件は特に限定されず、圧下率等について従来の条件を採用することができる。例えば、板厚/4の温度が1000℃以上1200℃以下の温度域で、累積圧下率が10~90%の圧延を行うことが挙げられる。 Conditions other than the above in the first hot rolling step are not particularly limited, and conventional conditions such as rolling reduction can be adopted. For example, rolling is performed at a temperature range of 1000° C. or higher and 1200° C. or lower at a thickness/4 temperature range with a cumulative rolling reduction of 10 to 90%.

(第2熱間圧延工程)
第2熱間圧延工程(仕上圧延工程)では、前記第1熱間圧延工程を経た鋼板に対し、複数の圧延パスで圧延を行う。前述した粉状スケールの抑制と、優れた母材靭性確保との両立のため、第2熱間圧延工程では、下記(a)~(c)を全て満たすように行う必要がある。
(a)第2熱間圧延開始前、または、複数の圧延パスのうちの少なくともいずれかの圧延パス間(但し、最終パスとその直前の圧延パスとの間を除く)にて、10秒以上120秒以下の空冷を行い、板厚/4の位置の温度を900℃以上940℃以下にする。
(b)板厚/4の位置(以下「板厚/4位置」と示すことがある)が900℃以上940℃以下の温度域で、累積圧下率が20%以上67%以下となるよう圧延を行う。
(c)前記空冷後の圧延パスでデスケーリングを行う。
(Second hot rolling step)
In the second hot rolling process (finish rolling process), the steel sheet that has undergone the first hot rolling process is rolled in a plurality of rolling passes. In order to achieve both the suppression of powdery scale and the securing of excellent base material toughness, the second hot rolling step must be carried out so as to satisfy all of the following (a) to (c).
(a) 10 seconds or more before the start of the second hot rolling or between at least one of a plurality of rolling passes (excluding between the final pass and the immediately preceding rolling pass) Air cooling is performed for 120 seconds or less, and the temperature at the plate thickness/4 position is set to 900° C. or higher and 940° C. or lower.
(b) Rolling so that the thickness/4 position (hereinafter sometimes referred to as “plate thickness/4 position”) is in the temperature range of 900 ° C. or higher and 940 ° C. or lower, and the cumulative rolling reduction is 20% or higher and 67% or lower I do.
(c) Descaling is performed in the rolling pass after the air cooling.

以下、(a)~(c)の各条件について説明する。 Each of the conditions (a) to (c) will be described below.

(a)第2熱間圧延開始前、または、複数の圧延パスのうちの少なくともいずれかの圧延パス間(但し、最終パスとその直前の圧延パスとの間を除く)にて、10秒以上120秒以下の空冷を行い、板厚/4の位置の温度を900℃以上940℃以下にする。 (a) 10 seconds or more before the start of the second hot rolling or between at least one of a plurality of rolling passes (excluding between the final pass and the immediately preceding rolling pass) Air cooling is performed for 120 seconds or less, and the temperature at the plate thickness/4 position is set to 900° C. or higher and 940° C. or lower.

優れた母材靭性を確保するには、後記する通り、板厚/4位置が900℃以上940℃以下の温度域での累積圧下率(以下、単に「累積圧下率」ということがある)を一定以上確保する必要がある。前記第1熱間圧延工程を経てから、板厚/4位置の温度を、900℃以上940℃以下の温度域にまで低下させるには、第2熱間圧延工程において空冷を設ける必要がある。 In order to ensure excellent base material toughness, as described later, the cumulative rolling reduction (hereinafter sometimes simply referred to as “cumulative rolling reduction”) in the temperature range of 900 ° C. or higher and 940 ° C. or lower at the plate thickness / 4 positions It is necessary to secure more than a certain amount. In order to lower the temperature at the plate thickness/4 position to the temperature range of 900° C. or higher and 940° C. or lower after the first hot rolling step, it is necessary to provide air cooling in the second hot rolling step.

空冷時間は、10秒以上120秒以下とする。空冷時間を10秒以上とすることによって、板厚/4位置における温度を940℃以下に冷却でき、後記する累積圧下率を確保することができる。空冷時間は、好ましくは15秒以上、より好ましくは20秒以上である。一方、空冷時間が120秒を超えると、スケールが成長するため、空冷後のデスケーリングを実施しても適切なスケール制御ができず粉状スケールが残存する。空冷時間は、好ましくは115秒以下、より好ましくは110秒以下である。 Air-cooling time shall be 10 seconds or more and 120 seconds or less. By setting the air-cooling time to 10 seconds or more, the temperature at the plate thickness/4 position can be cooled to 940° C. or less, and the cumulative draft described later can be secured. The air cooling time is preferably 15 seconds or longer, more preferably 20 seconds or longer. On the other hand, when the air-cooling time exceeds 120 seconds, the scale grows, so even if descaling is performed after air-cooling, appropriate scale control cannot be performed and powdery scale remains. The air cooling time is preferably 115 seconds or less, more preferably 110 seconds or less.

図2は、空冷時間と、板厚/4位置が900℃以上940℃以下の温度域での累積圧下率との関係を示すグラフである。図2は、種々の空冷時間で空冷を行ってから、同一パス数の圧延を行った場合の、900℃以上940℃以下の温度域での累積圧下率を求めたものである。この図2に示す通り、空冷時間が10秒を下回り短い場合、鋼板の温度が十分低下しない状態での圧下、つまり940℃を超える高温状態での圧延が主となり、板厚/4位置が900℃以上940℃以下の温度域での累積圧下率を確保できていない。 FIG. 2 is a graph showing the relationship between the air cooling time and the cumulative rolling reduction in the temperature range of 900° C. or more and 940° C. or less (thickness/4 positions). FIG. 2 shows the cumulative rolling reduction in the temperature range of 900° C. or higher and 940° C. or lower when rolling is performed with the same number of passes after performing air cooling for various air cooling times. As shown in FIG. 2, when the air-cooling time is less than 10 seconds, the rolling is performed in a state where the temperature of the steel sheet does not drop sufficiently, that is, rolling at a high temperature exceeding 940 ° C. The cumulative rolling reduction rate in the temperature range of ℃ to 940℃ cannot be ensured.

上記所定の時間の空冷を少なくとも1回行う。空冷を複数回行う場合、2回目以降の空冷で板厚/4の位置の温度が900℃以上940℃以下となればよい。 Air cooling for the predetermined time is performed at least once. When air cooling is performed a plurality of times, the temperature at the position of plate thickness/4 should be 900° C. or more and 940° C. or less in the second and subsequent air coolings.

空冷の実施時期は次の通りである。即ち、空冷後に所定の温度域での圧下を行って母材靭性の確保を図る観点から、空冷は、第2熱間圧延開始前、すなわち、第1熱間圧延終了後であって第2熱間圧延開始前に実施するか、または、複数の圧延パスのうち、最終パスとその直前の圧延パスとの間を除く、少なくともいずれかの圧延パス間で実施する。言い換えると、空冷後は、少なくとも2回の圧延パスを経ることとなる。 The timing of air cooling is as follows. That is, from the viewpoint of ensuring the toughness of the base material by performing reduction in a predetermined temperature range after air cooling, air cooling is performed before the start of the second hot rolling, that is, after the end of the first hot rolling and the second hot rolling. or during at least one of a plurality of rolling passes except between the final pass and the immediately preceding rolling pass. In other words, after air cooling, it undergoes at least two rolling passes.

(b)板厚/4の位置が900℃以上940℃以下の温度域での累積圧下率が20%以上67%以下 (b) Cumulative rolling reduction in the temperature range of 900° C. or higher and 940° C. or lower at the plate thickness/4 position is 20% or higher and 67% or lower

優れた母材靭性を確保するため、制御圧延での圧下率制御が必要である。本発明では、板厚/4位置が900℃以上940℃以下の温度域での累積圧下率を20%以上とすることで、結晶粒径を微細にでき、優れた母材靭性を確保できる。図3は、板厚/4位置が900℃以上940℃以下の温度域での累積圧下率と、板厚/4位置の-40℃でのシャルピー衝撃吸収エネルギーとの関係を示すグラフであり、後記する実施例の結果を整理したものである。この図3から、前記累積圧下率を20%以上とすることで、前記吸収エネルギー120J以上を達成できることがわかる。前記累積圧下率は、好ましくは25%以上、より好ましくは30%以上である。 In order to ensure excellent base metal toughness, it is necessary to control the rolling reduction in controlled rolling. In the present invention, by setting the cumulative reduction rate in the temperature range of 900° C. to 940° C. in the range of 900° C. to 940° C. in thickness/4 positions, the crystal grain size can be made finer, and excellent base material toughness can be ensured. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the cumulative reduction rate in the temperature range of 900 ° C. or higher and 940 ° C. or lower at the plate thickness / 4 position and the Charpy impact absorption energy at -40 ° C. at the plate thickness / 4 position, The results of the examples described later are arranged. From FIG. 3, it can be seen that the absorbed energy of 120 J or more can be achieved by setting the cumulative reduction ratio to 20% or more. The cumulative rolling reduction is preferably 25% or more, more preferably 30% or more.

一方、前記累積圧下率が大きすぎると、鋼板組織が極端に偏平して特性に異方性が生じやすくなる。よって本発明では、前記累積圧下率を67%以下とする。前記累積圧下率は、好ましくは60%以下、より好ましくは55%以下である。 On the other hand, if the cumulative rolling reduction is too large, the steel sheet structure is extremely flattened and the properties tend to be anisotropic. Therefore, in the present invention, the cumulative rolling reduction is set to 67% or less. The cumulative rolling reduction is preferably 60% or less, more preferably 55% or less.

鋼板/4の位置における温度は、プロセスコンピュータを用いて、差分法等計算に適した方法で算出した。本発明では、母材靭性を、鋼板の板厚/4位置のシャルピー衝撃吸収エネルギーで評価しているため、圧下率の管理も板厚の1/4の位置での温度で行った。 The temperature at the steel plate/4 position was calculated using a process computer by a method suitable for calculation such as the finite difference method. In the present invention, since the toughness of the base material is evaluated by the thickness of the steel sheet/the Charpy impact absorption energy at the 4 position, the rolling reduction was also controlled at the temperature at the position of 1/4 of the thickness.

第2熱間圧延工程では複数の圧延パスで圧延を行う。例えば、圧延パスを6~10回とすることができる。第2熱間圧延工程において、1回の空冷と、前記累積圧下率を確保するための圧下(圧延パス)との組み合わせとして、例えば以下の態様(I)、(II)が挙げられる。
(I)所定温度域に限定されない1パス以上の圧下→空冷→所定温度域での2パス以上の圧下
(II)空冷→所定温度域での2パス以上の圧下
In the second hot rolling step, rolling is performed in a plurality of rolling passes. For example, 6 to 10 rolling passes can be used. In the second hot rolling step, examples of combinations of one air cooling and a reduction (rolling pass) for ensuring the cumulative reduction rate include the following modes (I) and (II).
(I) Reduction in one or more passes not limited to a predetermined temperature range → Air cooling → Reduction in two or more passes in a predetermined temperature range (II) Air cooling → Reduction in two or more passes in a predetermined temperature range

(c)空冷後の圧延パスでの第2のデスケーリングの実施
空冷を実施すると、空冷中にスケールが成長し、その後の圧延で粉状スケールが生成し、制御冷却(加速冷却)後の温度ムラが大きくなる。よって、上記スケールの成長を抑制するため、空冷後に第2のデスケーリングを実施する。
(c) Implementation of the second descaling in the rolling pass after air cooling When air cooling is performed, scale grows during air cooling, and powdery scale is generated in the subsequent rolling, and the temperature after controlled cooling (accelerated cooling) Unevenness increases. Therefore, in order to suppress the growth of scale, the second descaling is performed after air cooling.

第2のデスケーリングは、衝突圧を1.0MPa以上とすることが好ましい。前記衝突圧は、より好ましくは1.5MPa以上である。前記衝突圧のデスケーリングとして、高水圧でのデスケーリングが挙げられる。第2のデスケーリングの回数は1回以上とすることができる。また第2のデスケーリングの実施時期は、空冷後の1回目の圧延パス以降であればよい。好ましくは、空冷直後の圧延パス、つまり空冷後の1回目の圧延パスで、1回のデスケーリングを行うことである。 In the second descaling, the collision pressure is preferably 1.0 MPa or more. The collision pressure is more preferably 1.5 MPa or higher. The descaling of the collision pressure includes descaling at high water pressure. The number of times of the second descaling can be one or more. The second descaling may be performed after the first rolling pass after air cooling. Preferably, the descaling is performed once in the rolling pass immediately after air cooling, that is, in the first rolling pass after air cooling.

図4Aと図4Bは、空冷後のデスケーリングの有無が、鋼板の幅方向における各部位(幅中央と幅両端)の平均冷却停止温度からの差に及ぼす影響をみたグラフであり、図4Aが空冷後のデスケーリングなしの場合、図4Bが空冷後のデスケーリングありの場合である。図4Aと図4Bの比較から、空冷後に、デスケーリングを実施しなかった場合、粉状スケールが生成して表面性状が不均一となり、加速冷却直後の温度ムラが大きく、鋼板幅方向の温度ムラは60℃程度に達した。一方、空冷後にデスケーリングを実施した場合、粉状スケールの生成が抑制されたため、加速冷却直後の温度ムラが低減し、鋼板幅方向の温度ムラは20℃未満に抑えられた。 4A and 4B are graphs showing the effect of the presence or absence of descaling after air cooling on the difference from the average cooling stop temperature of each part (the center of the width and both ends of the width) in the width direction of the steel plate. FIG. 4B shows the case without descaling after air cooling, and the case with descaling after air cooling. From the comparison of FIGS. 4A and 4B, when descaling was not performed after air cooling, powdery scale was generated and the surface texture became uneven, and the temperature unevenness immediately after accelerated cooling was large, and the temperature unevenness in the width direction of the steel sheet. reached about 60°C. On the other hand, when descaling was performed after air cooling, the generation of powdery scale was suppressed, so the temperature unevenness immediately after accelerated cooling was reduced, and the temperature unevenness in the steel sheet width direction was suppressed to less than 20°C.

母材靭性の確保を目的に、一定温度域での圧下率を確保するため、圧延途中で鋼板の温度調整を行うのみでは、スケールが不均一に成長し、優れた表面性状と母材靭性の両立は困難であった。しかし本発明では、特に上記(a)~(c)を満たすように第2熱間圧延(仕上圧延)を行うことで、優れた表面性状と母材靭性の両立を実現できる。 If the temperature of the steel sheet is only adjusted during rolling in order to ensure the reduction ratio in a certain temperature range for the purpose of ensuring the toughness of the base material, the scale will grow unevenly, resulting in excellent surface properties and toughness of the base material. It was difficult to achieve both. However, in the present invention, by performing the second hot rolling (finish rolling) so as to satisfy the above (a) to (c), both excellent surface properties and base material toughness can be achieved.

(制御冷却工程)
前記第2熱間圧延後は制御冷却を行う。制御冷却の条件として、例えば、仕上圧延後直ちに400~600℃の温度域まで平均冷却速度5~25℃/secで冷却し、その後に室温まで空冷することが挙げられる。
(Controlled cooling process)
Controlled cooling is performed after the second hot rolling. As a condition for controlled cooling, for example, cooling to a temperature range of 400 to 600° C. immediately after finish rolling at an average cooling rate of 5 to 25° C./sec, followed by air cooling to room temperature can be mentioned.

制御冷却工程後は、従来から行われている通り、例えば熱間矯正、空冷を経て、本発明の鋼板を得ることができる。 After the controlled cooling step, the steel sheet of the present invention can be obtained through, for example, hot straightening and air cooling as conventionally performed.

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、前述および後述する趣旨に合致し得る範囲で、適宜変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。 EXAMPLES 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 be implemented with appropriate modifications within the scope that can match the spirit described above and below. subsumed in

下記表1に示す成分組成の鋼を溶製、鋳造してスラブを得た。そして、スラブを1050~1250℃に再加熱した後、第1熱間圧延工程(粗圧延工程)で圧延を行う前に、スラブ表面温度が1000~1200℃の範囲で衝突圧が5.0MPa以上のデスケーリングを1回実施した。それから粗圧延を実施した。この粗圧延の途中で、表面温度が1000~1200℃の範囲で衝突圧が5.0MPa以上のデスケーリングを1回実施した。 A slab was obtained by melting and casting a steel having the chemical composition shown in Table 1 below. Then, after reheating the slab to 1050 to 1250 ° C., before rolling in the first hot rolling process (rough rolling process), the slab surface temperature is in the range of 1000 to 1200 ° C. and the collision pressure is 5.0 MPa or more. was performed once. Rough rolling was then carried out. During this rough rolling, descaling was performed once at a surface temperature in the range of 1000 to 1200° C. and a collision pressure of 5.0 MPa or more.

その後更に、第2熱間圧延工程(仕上圧延工程)で6パスまたは8パスの熱間リバース圧延を行った。また仕上圧延では、表2に示す条件で、圧延、空冷、デスケーリングを行った。そして、仕上圧延を表面温度が830~900℃の範囲で終了し、400~600℃の温度域まで、平均冷却速度5~25℃/secで冷却し、その後空冷して、板厚が20mmの鋼板を得た。 After that, 6-pass or 8-pass hot reverse rolling was further performed in the second hot rolling step (finish rolling step). In the finish rolling, rolling, air cooling, and descaling were performed under the conditions shown in Table 2. Then, finish rolling is completed when the surface temperature is in the range of 830 to 900 ° C., cooled to a temperature range of 400 to 600 ° C. at an average cooling rate of 5 to 25 ° C./sec, and then air-cooled to a thickness of 20 mm. Got a steel plate.

表2の「空冷タイミング」における「1パス目の前」とは、仕上圧延開始前に空冷を実施したことを意味する。また表2の「空冷後のデスケーリングの有無」では、仕上圧延中の空冷後に衝突圧が1.0MPa以上のデスケーリングを実施した場合を「有」、該デスケーリングを実施しなかった場合を「無」とした。上記デスケーリングの実施時期は、表2に示す空冷タイミングで空冷した直後の圧延パスとした。例えば空冷タイミングが「1パス目の前」の場合は、1パス目の圧延中にデスケーリングを行った。 "Before the first pass" in "Timing of air cooling" in Table 2 means that air cooling was performed before the start of finish rolling. In Table 2, "Presence or absence of descaling after air cooling" indicates "yes" when descaling was performed at a collision pressure of 1.0 MPa or more after air cooling during finish rolling, and "yes" when the descaling was not performed. I said "no". The timing of the descaling was a rolling pass immediately after air cooling at the air cooling timing shown in Table 2. For example, when the air cooling timing was "before the first pass", descaling was performed during the first pass rolling.

表2において、試験No.Eは、仕上圧延工程において10秒以上の空冷を設けていない従来例に相当する。試験No.Eにおける空冷時間7秒は、圧延パス間の時間を示したものである。 In Table 2, Test No. E corresponds to a conventional example in which air cooling for 10 seconds or more is not provided in the finish rolling process. Test no. The air cooling time of 7 seconds in E indicates the time between rolling passes.

表2における、板厚/4の位置が900℃以上940℃以下の温度域の累積圧下率は、下記式(2)を用いて算出した。
板厚/4の位置が900℃以上940℃以下の温度域の累積圧下率[%]
=(H1-H2)/H1×100 ・・・(2)
ただし、H1:板厚/4の位置が940℃のときの圧下開始板厚[mm]
H2:板厚/4の位置が900℃のときの圧下完了板厚[mm]
In Table 2, the cumulative rolling reduction in the temperature range of 900° C. or higher and 940° C. or lower at the plate thickness/4 position was calculated using the following formula (2).
Cumulative rolling reduction in the temperature range of 900 ° C or higher and 940 ° C or lower at the position of plate thickness / 4 [%]
=(H1-H2)/H1×100 (2)
However, H1: Rolling start plate thickness when the position of plate thickness/4 is 940 ° C. [mm]
H2: Plate thickness when the plate thickness/4 position is 900 ° C. [mm]

得られた鋼板を用い、下記に説明する要領で、鋼板の表面性状の評価のために、鋼板表面のスケール性状を観察し、また母材靭性の評価を行うため、鋼板の板厚/4位置の-40℃でのシャルピー衝撃吸収エネルギーを求めた。 Using the obtained steel sheet, the scale properties on the surface of the steel sheet were observed in order to evaluate the surface properties of the steel sheet, and the thickness of the steel sheet/4 positions was measured in order to evaluate the toughness of the base material. Charpy impact absorption energy at -40°C was determined.

[スケール性状の観察]
鋼板の板厚方向の断面が観察できるよう採取した鋼片を樹脂に埋め込んだ後、鏡面研磨を行い腐食(エッチング)は行わない試料を用意し、光学顕微鏡を用いて観察した。そして、粉状スケール部を含み、観察倍率400倍で、スケールが写真横方向と平行となるよう写真を撮影した。粉状スケール層は、一部研磨されていないスケール粉末の表面が入射光に対して垂直でないため、反射光が接眼レンズに到達しにくく黒色として観察される。この効果を利用して、スケール部を撮影した写真を、画像解析ソフトを用いて二値化し、黒色部分を粉状スケールと判定した。撮影した写真の一例を図5に示す。図5において、Xが粉状スケール層、Rが非粉状スケール層、Qが鋼板である。粉状スケール層の厚みは、図5に示す通り、写真横幅の左端から順に、1/4部に第1測定線1、1/2部に第2測定線2、3/4部に第3測定線3の3箇所の線を引き、各線上の粉状スケール層の厚みを求め、3箇所の厚みを平均して求めた。
[Observation of scale properties]
After embedding a steel slab in resin so that the cross-section of the steel plate in the plate thickness direction can be observed, a sample was prepared by mirror-polishing and not corroding (etching), and observed using an optical microscope. Then, a photograph including the powdery scale portion was taken at an observation magnification of 400 so that the scale was parallel to the horizontal direction of the photograph. The powdery scale layer is observed as black because the surface of the scale powder that is partially unpolished is not perpendicular to the incident light, so that the reflected light hardly reaches the eyepiece lens. Taking advantage of this effect, a photograph of the scale portion was binarized using image analysis software, and the black portion was determined to be powdery scale. An example of the photograph taken is shown in FIG. In FIG. 5, X is the powdery scale layer, R is the non-powder scale layer, and Q is the steel plate. As shown in FIG. 5, the thickness of the powdery scale layer is, in order from the left end of the width of the photograph, the first measurement line 1 on the 1/4 part, the second measurement line 2 on the 1/2 part, and the third measurement line on the 3/4 part. Three lines of the measurement line 3 were drawn, the thickness of the powdery scale layer on each line was obtained, and the thickness of the three points was averaged.

そして、鋼板表面のスケール層が、表面側から粉状スケール層、非粉状スケール層の順に形成されているか、または非粉状スケール層のみで形成され、かつ粉状スケール層の厚みが10μm以下(0μmを含む)の場合を「○」、前記粉状スケール層の厚みが10μmを超えていた場合を「×」とした。その結果を表2に示す。尚、表2の試験No.Eは、下記シャルピー衝撃試験により得られたシャルピー吸収エネルギーが低く、母材靭性の劣化した比較例であるため、スケール性状については評価しなかった。 The scale layer on the surface of the steel sheet is formed in the order of a powdery scale layer and a non-powderous scale layer from the surface side, or is formed only by the non-powderous scale layer, and the thickness of the powdery scale layer is 10 μm or less. When the thickness of the powdery scale layer exceeded 10 μm, it was evaluated as “X”. Table 2 shows the results. In addition, Test No. in Table 2. E was a comparative example in which the Charpy absorbed energy obtained by the following Charpy impact test was low and the toughness of the base material was deteriorated, so the scale properties were not evaluated.

[シャルピー衝撃試験]
シャルピー衝撃試験は、JIS Z2242、またはASTM A370に従い、試験温度-40℃で行って、-40℃でのシャルピー吸収エネルギーを求めた。本実施例では、採取した計3本の試験片の-40℃でのシャルピー吸収エネルギーの値を求め、この3本の平均値が120J以上の場合を母材靭性に優れると評価した。表2において、※を付与したデータは、上記ASTMの方法で試験した結果であり、それ以外のデータは、JISの方法で試験した結果である。その結果を表2に示す。
[Charpy impact test]
The Charpy impact test was performed at a test temperature of -40°C according to JIS Z2242 or ASTM A370 to determine the Charpy absorbed energy at -40°C. In this example, the values of Charpy absorbed energy at −40° C. of a total of three sampled test pieces were determined, and the case where the average value of these three test pieces was 120 J or more was evaluated as excellent in base material toughness. In Table 2, the data marked with * are the results of testing by the ASTM method, and the other data are the results of testing by the JIS method. Table 2 shows the results.

Figure 0007144173000001
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Figure 0007144173000002
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表1および2から次の通り考察できる。 From Tables 1 and 2 the following can be observed.

試験No.A~Dは、成分組成および製造条件が本発明で規定する範囲内にあるため、得られた鋼板は、優れた表面性状を示し、かつ優れた母材靭性を示した。これに対し、試験No.Eは、10秒以上の空冷を設けず、板厚/4位置が940℃よりも高温域で圧下を開始した。その結果、板厚/4位置が900℃以上940℃以下の温度域での累積圧下率が不足したため、母材靭性が劣化した。また試験No.Fは、本発明で規定する通り空冷を行ったが、空冷後のデスケーリングを実施しなかったため、粉状スケール層が20μmと厚くなり、鋼板の表面性状が悪くなった。 Test no. In A to D, the chemical compositions and manufacturing conditions were within the ranges specified in the present invention, so the obtained steel sheets exhibited excellent surface properties and excellent base metal toughness. On the other hand, Test No. In E, no air cooling was provided for 10 seconds or more, and reduction was started in a high temperature range of 940°C or higher at the plate thickness/4 position. As a result, the base metal toughness deteriorated because the cumulative rolling reduction in the temperature range of 900° C. or higher and 940° C. or lower (thickness/4 positions) was insufficient. Also test no. In F, air cooling was performed as specified in the present invention, but since descaling was not performed after air cooling, the powdery scale layer became as thick as 20 μm and the surface properties of the steel sheet deteriorated.

Claims (4)

成分組成が、
C :0.03~0.17質量%、
Si:0.25~0.60質量%、
Mn:1.0~2.0質量%、
P :0質量%超、0.030質量%以下、
S :0質量%超、0.005質量%以下、
Al:0.010~0.080質量%、
N :0.0010~0.0100質量%、
Ti:0.005質量%以上、0.03質量%以下、および
Ca:0.0010質量%以上、0.0025質量%以下
を含み、残部が鉄および不可避的不純物からなり、
下記式(1)により求められるCeqが0.300質量%以上0.420質量%以下であり、
鋼板表面のスケール層が、表面側から粉状スケール層、非粉状スケール層の順に形成されているか、または非粉状スケール層のみで形成され、かつ前記粉状スケール層の厚みが10μm以下に抑えられ、更に、
板厚/4の位置の-40℃でのシャルピー衝撃吸収エネルギーが235J以上である母材靭性と表面性状の優れた鋼板。
Ceq=[C]+[Mn]/6+[Si]/24+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14 ・・・(1)
ただし、[C]、[Mn]、[Si]、[Ni]、[Cr]、[Mo]および[V]は、それぞれ、質量%で示したC、Mn、Si、Ni、Cr、MoおよびVの含有量を示し、含まない元素は0とする。
Ingredient composition
C: 0.03 to 0.17% by mass,
Si: 0.25 to 0.60% by mass,
Mn: 1.0 to 2.0% by mass,
P: more than 0% by mass, 0.030% by mass or less,
S: more than 0% by mass, 0.005% by mass or less,
Al: 0.010 to 0.080% by mass,
N: 0.0010 to 0.0100% by mass,
Ti: 0.005% by mass or more and 0.03% by mass or less, Ca: 0.0010% by mass or more and 0.0025 % by mass or less, the balance being iron and unavoidable impurities,
Ceq determined by the following formula (1) is 0.300% by mass or more and 0.420% by mass or less,
The scale layer on the surface of the steel sheet is formed in the order of a powdery scale layer and a non-powderous scale layer from the surface side, or is formed only by the non-powderous scale layer, and the thickness of the powdery scale layer is 10 μm or less. suppressed, and
A steel plate with excellent base material toughness and surface properties, with a Charpy impact absorption energy of 235 J or more at -40°C at the position of plate thickness/4.
Ceq=[C]+[Mn]/6+[Si]/24+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14 (1)
provided that [C], [Mn], [Si], [Ni], [Cr], [Mo] and [V] are C, Mn, Si, Ni, Cr, Mo and The content of V is shown, and elements not included are set to 0.
更に、
Cu:0質量%超、0.50質量%以下、
Ni:0質量%超、0.50質量%以下、
Cr:0質量%超、0.50質量%以下、
Mo:0質量%超、0.50質量%以下、および
Nb:0質量%超、0.06質量%以下
よりなる群から選択される1種以上の元素を含む請求項1に記載の鋼板。
Furthermore,
Cu: more than 0% by mass, 0.50% by mass or less,
Ni: more than 0% by mass, 0.50% by mass or less,
Cr: more than 0% by mass, 0.50% by mass or less,
The steel sheet according to claim 1, comprising one or more elements selected from the group consisting of Mo: more than 0 mass% and 0.50 mass% or less, and Nb: more than 0 mass% and 0.06 mass% or less.
更に、
REM:0質量%超、0.01質量%以下、および
Zr:0質量%超、0.010質量%以下
のうちの1種以上の元素を含む請求項1または2に記載の鋼板。
Furthermore,
The steel sheet according to claim 1 or 2, comprising one or more elements selected from REM: more than 0% by mass and 0.01% by mass or less and Zr: more than 0% by mass and 0.010% by mass or less.
請求項1~3のいずれかに記載の鋼板を製造する方法であって、
請求項1~3のいずれかに記載の成分組成を有するスラブを用い、加熱工程、第1熱間圧延工程、複数の圧延パスで圧延を行う第2熱間圧延工程、および制御冷却工程をこの順に含み、
加熱工程の後であって第1熱間圧延工程の前と;第1熱間圧延工程で圧延中と;のそれぞれにおいて、スラブ表面温度が1000~1200℃の範囲で、第1のデスケーリングを1回以上行い、かつ、
第2熱間圧延工程を、下記(a)~(c)を全て満たすように行う母材靭性と表面性状の優れた鋼板の製造方法。
(a)第2熱間圧延開始前、または、複数の圧延パスのうちの少なくともいずれかの圧延パス間(但し、最終パスとその直前の圧延パスとの間を除く)にて、10秒以上120秒以下の空冷を行い、板厚/4の位置の温度を900℃以上940℃以下にする。
(b)板厚/4の位置が900℃以上940℃以下の温度域で、累積圧下率が20%以上67%以下となるよう圧延を行う。
(c)前記空冷後の圧延パスで第2のデスケーリングを行う。
A method for producing a steel plate according to any one of claims 1 to 3,
Using a slab having the chemical composition according to any one of claims 1 to 3, the heating process, the first hot rolling process, the second hot rolling process in which rolling is performed in a plurality of rolling passes, and the controlled cooling process are performed. including, in order,
After the heating step and before the first hot rolling step; and during rolling in the first hot rolling step; performed one or more times, and
A method for producing a steel plate having excellent base material toughness and surface properties, wherein the second hot rolling step is performed so as to satisfy all of the following (a) to (c).
(a) 10 seconds or more before the start of the second hot rolling or between at least one of a plurality of rolling passes (excluding between the final pass and the immediately preceding rolling pass) Air cooling is performed for 120 seconds or less, and the temperature at the plate thickness/4 position is set to 900° C. or higher and 940° C. or lower.
(b) Rolling is performed in a temperature range of 900° C. or higher and 940° C. or lower at the thickness/4 position so that the cumulative rolling reduction is 20% or higher and 67% or lower.
(c) performing a second descaling in the rolling pass after the air cooling;
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