JP7262288B2 - High-strength low-yield-ratio thick steel plate with excellent toughness of base metal and weld heat-affected zone and small acoustic anisotropy, and its manufacturing method - Google Patents

High-strength low-yield-ratio thick steel plate with excellent toughness of base metal and weld heat-affected zone and small acoustic anisotropy, and its manufacturing method Download PDF

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本発明は、母材と溶接熱影響部の靭性に優れかつ音響異方性の小さい高強度低降伏比厚鋼板およびその製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a high-strength, low-yield-ratio steel plate with excellent toughness in the base metal and weld heat-affected zone and small acoustic anisotropy, and a method for producing the same.

例えば建築構造物や橋梁などの大型構造物に用いられる厚鋼板には、高強度であって、かつ、溶接により形成される溶接接合部の靭性や、地震発生時の安全性、信頼性も高いことが求められる。 For example, thick steel plates used for large structures such as building structures and bridges have high strength, toughness of welded joints formed by welding, and high safety and reliability in the event of an earthquake. is required.

例えば特許文献1には、鋼成分(質量%)から計算される炭素当量Ceqが0.33%以上0.43%以下、溶接割れ感受性組成PCMが0.15%以上0.24%以下、溶接熱影響部靭性指標fHAZが0.30%以上0.47%以下の組成を有する鋼からなり、鋼板元厚での引張試験における降伏強さが325~505MPa、引張強さが490~670MPa、降伏比が80%以下、鋼板元厚ままでの一様伸びが13%以上であり、鋼板表裏面から採取した2mmVノッチシャルピー値が、-40℃で90J/cm以上でしかも-10℃で180J/cm以上の冷間プレス成形角形鋼管用厚鋼板が示されている。 For example, in Patent Document 1, the carbon equivalent Ceq calculated from the steel composition (% by mass) is 0.33% or more and 0.43% or less, the weld crack sensitivity composition PCM is 0.15% or more and 0.24% or less, The weld heat affected zone toughness index f HAZ is made of steel having a composition of 0.30% or more and 0.47% or less, and the yield strength in a tensile test at the original thickness of the steel plate is 325 to 505 MPa, and the tensile strength is 490 to 670 MPa. , the yield ratio is 80% or less, the uniform elongation is 13% or more with the original thickness of the steel plate as it is, and the 2 mm V notch Charpy value sampled from the front and back surfaces of the steel plate is 90 J/cm 2 or more at -40 ° C. and -10 ° C. 180 J/cm 2 or more for cold press forming square steel pipes.

また本出願人は、特許文献2で、成分組成を特定すると共に、鋼組織の90体積%以上がベイナイトであり、ベイナイトブロックサイズが15μm以下であり、旧γ粒の平均アスペクト比が3.0以下であり、かつ、(1)式:TA1=[Mn]+[Cr]で規定されるTA1値が2.00~4.00の範囲内にある厚鋼板を提案している。 In addition, in Patent Document 2, the applicant of the present application specifies the chemical composition, 90% by volume or more of the steel structure is bainite, the bainite block size is 15 μm or less, and the average aspect ratio of prior γ grains is 3.0. and the TA1 value defined by the formula (1): TA1=[Mn]+[Cr] is in the range of 2.00 to 4.00.

更に本出願人は、特許文献3で、成分組成を特定すると共に、主圧延方向に平行な板厚断面における旧オーステナイト結晶粒径の平均アスペクト比(主圧延方向の平均粒径/板厚方向の平均粒径)が1.8超5.3以下であり、引張強度が570MPa以上である高強度高靭性ベイナイト非調質鋼板を提案している。 Furthermore, in Patent Document 3, the present applicant specifies the chemical composition and the average aspect ratio of the prior austenite grain size in the plate thickness cross section parallel to the main rolling direction (average grain size in the main rolling direction / thickness direction It proposes a high-strength and high-toughness bainite non-tempered steel sheet having an average grain size) of more than 1.8 and 5.3 or less and a tensile strength of 570 MPa or more.

特開2016-011439号公報JP 2016-011439 A 特開2006-299365号公報JP 2006-299365 A 特開2006-283126号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-283126

特許文献1では、低降伏比、HAZ靭性および母材靭性の確保を図っているが、より低温での良好な母材靭性を確保するには更なる検討を要すると思われる。また特許文献1は、音響異方性の低減を図ったものでもない。 Patent Document 1 attempts to secure a low yield ratio, HAZ toughness, and base material toughness, but it seems that further studies are required to ensure good base material toughness at lower temperatures. Moreover, Patent Document 1 does not attempt to reduce the acoustic anisotropy.

特許文献2では、音響異方性の低減と母材靭性の確保を図っているが、より低温での良好な母材靭性を図ったものではない。特許文献3でも、音響異方性の低減と、母材靭性の向上の両立を図っているが、高強度を確保したまま低降伏比を実現することについては示されていない。また、母材のより低温での靭性向上を図ったものでもない。 Patent Document 2 attempts to reduce the acoustic anisotropy and ensure the toughness of the base material, but does not attempt to achieve good toughness of the base material at lower temperatures. Patent Document 3 also attempts to achieve both reduction in acoustic anisotropy and improvement in base material toughness, but does not disclose achieving a low yield ratio while ensuring high strength. Moreover, it is not intended to improve the toughness of the base metal at lower temperatures.

母材靭性、特に-60℃以下とより低温での母材靭性と、音響異方性の低減と、母材の強度特性として高強度および低降伏比とは、トレードオフの関係にあり、全てを満足させることは困難であった。本発明は、この事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、低温での母材靭性、音響異方性の低減、および母材の強度特性として高強度と低降伏比を実現すると共に、溶接で形成される溶接熱影響部(HAZ:Heat Affected Zone)の靭性にも優れた厚鋼板と、この厚鋼板の製造方法を提供することにある。 There is a trade-off relationship between the toughness of the base material, especially the toughness of the base material at temperatures below -60°C, the reduction of the acoustic anisotropy, and the high strength and low yield ratio as the strength characteristics of the base material. was difficult to satisfy. The present invention has been made in view of this situation, and its object is to realize high strength and low yield ratio as the strength characteristics of the base material toughness at low temperatures, reduction of acoustic anisotropy, and Another object of the present invention is to provide a thick steel plate having excellent toughness in a heat affected zone (HAZ) formed by welding, and a method for manufacturing the thick steel plate.

本発明の態様1は、成分組成が、
C :0.11~0.18質量%、
Si:0.10~0.50質量%、
Mn:1.00~1.50質量%、
P :0質量%超、0.020質量%以下、
S :0質量%超、0.005質量%以下、
Al:0.005~0.060質量%、
Nb:0~0.004質量%、
Ti:0.005~0.020質量%、
B :0~0.0003質量%、
Ca:0.0003~0.0060質量%、および
N :0.0010~0.0100質量%
を満たし、残部が鉄および不可避的不純物である厚鋼鈑であって、
下記式(1)で表される炭素当量Ceqが0.32~0.38質量%、
下記式(2)で表される溶接熱影響部靭性指標fHAZが0.46質量%以下、
下記式(3)で表される溶接割れ感受性組成PCMが0.15~0.24質量%であり、
鋼組織が、
フェライトからなる軟質相と、ベイナイト、パーライト、およびマルテンサイトのうちの1以上を合計で80面積%以上含む硬質相とからなり、
全組織に占めるフェライトの分率が50~80面積%、
フェライトのアスペクト比が2.0以下、
全組織に占める島状マルテンサイト(MA)の分率が1面積%以下、
平均結晶粒径が12.0~22.0μm、および
結晶粒径の標準偏差σが13.0μm以下
を満たす、母材と溶接熱影響部の靭性に優れかつ音響異方性の小さい高強度低降伏比厚鋼板である。
Ceq(質量%)=[C]+[Mn]/6+[Si]/24+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14 …(1)
式(1)中の[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、含まない元素はゼロとする。
HAZ(質量%)=[C]+[Mn]/8+6×([P]+[S])+12×[N]-4×[Ti] …(2)
式(2)中の[C]、[Mn]、[P]、[S]、[N]および[Ti]は、それぞれ、質量%で示したC、Mn、P、S、NおよびTiの含有量を示し、含まない元素はゼロとする。またTiの含有量が0.005質量%以下の場合、[Ti]=0質量%とする。
CM(質量%)=[C]+[Si]/30+[Mn]/20+[Cu]/20+[Ni]/60+[Cr]/20+[Mo]/15+[V]/10+5[B] …(3)
式(3)中の[C]、[Si]、[Mn]、[Cu]、[Ni]、[Cr]、[Mo]、[V]および[B]は、それぞれ、質量%で示したC、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、VおよびBの含有量を示し、含まない元素はゼロとする。
In aspect 1 of the present invention, the component composition is
C: 0.11 to 0.18% by mass,
Si: 0.10 to 0.50% by mass,
Mn: 1.00 to 1.50% by mass,
P: more than 0% by mass, 0.020% by mass or less,
S: more than 0% by mass, 0.005% by mass or less,
Al: 0.005 to 0.060% by mass,
Nb: 0 to 0.004% by mass,
Ti: 0.005 to 0.020% by mass,
B: 0 to 0.0003% by mass,
Ca: 0.0003 to 0.0060% by mass, and N: 0.0010 to 0.0100% by mass
and the balance being iron and unavoidable impurities,
The carbon equivalent Ceq represented by the following formula (1) is 0.32 to 0.38% by mass,
The weld heat affected zone toughness index f HAZ represented by the following formula (2) is 0.46% by mass or less,
The weld crack sensitivity composition PCM represented by the following formula (3) is 0.15 to 0.24% by mass,
steel structure
Composed of a soft phase made of ferrite and a hard phase containing a total of 80 area% or more of one or more of bainite, pearlite, and martensite,
The ferrite fraction in the entire structure is 50 to 80 area%,
The aspect ratio of ferrite is 2.0 or less,
The fraction of island martensite (MA) in the entire structure is 1 area% or less,
The average grain size is 12.0 to 22.0 μm, and the standard deviation σ of the grain size is 13.0 μm or less. It is a yield specific thickness steel plate.
Ceq (% by mass)=[C]+[Mn]/6+[Si]/24+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14 (1)
[C], [Mn], [Si], [Ni], [Cr], [Mo] and [V] in formula (1) are respectively C, Mn, Si, Ni, Contents of Cr, Mo and V are shown, and elements not included are set to zero.
f HAZ (% by mass) = [C] + [Mn]/8 + 6 x ([P] + [S]) + 12 x [N] - 4 x [Ti] (2)
[C], [Mn], [P], [S], [N] and [Ti] in formula (2) are the mass % of C, Mn, P, S, N and Ti, respectively. The content is indicated, and the element not included is zero. When the Ti content is 0.005% by mass or less, [Ti]=0% by mass.
PCM (% by mass)=[C]+[Si]/30+[Mn]/20+[Cu]/20+[Ni]/60+[Cr]/20+[Mo]/15+[V]/10+5[B]... (3)
[C], [Si], [Mn], [Cu], [Ni], [Cr], [Mo], [V] and [B] in formula (3) are each expressed in % by mass. Contents of C, Si, Mn, Cu, Ni, Cr, Mo, V and B are shown, and elements not included are zero.

態様2は、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、
V:0質量%超、0.1質量%以下、および、
REM:0質量%超、0.1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に記載の高強度低降伏比厚鋼板である。
Aspect 2 further comprises
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,
Mo: more than 0% by mass, 0.50% by mass or less,
V: more than 0% by mass, 0.1% by mass or less, and
REM: The high-strength, low-yield-ratio thick steel sheet according to aspect 1, containing one or more elements selected from the group consisting of more than 0% by mass and 0.1% by mass or less.

態様3は、冷間成形角形鋼管用である態様1または2に記載の高強度低降伏比厚鋼板である。 Aspect 3 is the high-strength, low-yield-ratio steel plate according to aspect 1 or 2, which is for cold-formed square steel pipes.

態様4は、態様1~3のいずれかに記載の高強度低降伏比厚鋼板を製造する方法であって、
態様1または2に記載の成分組成を有する鋼片を、1000~1200℃に加熱してから、熱間圧延を、平均温度が900~820℃の温度域での累積圧下率:10~50%、平均温度が820℃未満の未再結晶γ域での累積圧下率:5%以下の条件で行い、熱間圧延後、730℃以上の冷却開始温度から、平均冷却速度5~30℃/sで、350~650℃の冷却停止温度まで冷却する、母材と溶接熱影響部の靭性に優れかつ音響異方性の小さい高強度低降伏比厚鋼板の製造方法である。
Aspect 4 is a method for producing the high-strength, low-yield-ratio steel plate according to any one of aspects 1 to 3,
A steel slab having the chemical composition according to aspect 1 or 2 is heated to 1000 to 1200 ° C., and then hot rolled at an average temperature of 900 to 820 ° C. Cumulative rolling reduction: 10 to 50% , The average temperature is less than 820 ° C. Cumulative rolling reduction in the non-recrystallized γ region: 5% or less. After hot rolling, the average cooling rate is 5 to 30 ° C./s from the cooling start temperature of 730 ° C. is cooled to a cooling stop temperature of 350 to 650° C., and is a method for producing a high-strength, low-yield-ratio thick steel plate with excellent toughness in the base metal and weld heat-affected zone and small acoustic anisotropy.

態様5は、前記冷却後に、500~700℃で焼戻しを行う態様4に記載の製造方法である。 Aspect 5 is the production method according to Aspect 4, wherein tempering is performed at 500 to 700° C. after the cooling.

態様6は、態様1~3のいずれかに記載の高強度低降伏比厚鋼板を製造する方法であって、
態様1または2に記載の成分組成を有する鋼片を、1000~1200℃に加熱してから、熱間圧延を、平均温度が900~820℃の温度域での累積圧下率:10~70%、平均温度が820℃未満の未再結晶γ域での累積圧下率:5%以下の条件で行い、熱間圧延後、仕上圧延温度~(仕上圧延温度-150℃)の冷却開始温度から、室温までを、平均冷却速度5.0℃/s未満で冷却し、
次いで熱間圧延材を、720~850℃に再加熱してから焼入れを行い、その後、400~700℃で焼戻しを行う、母材と溶接熱影響部の靭性に優れかつ音響異方性の小さい高強度低降伏比厚鋼板の製造方法である。
Aspect 6 is a method for producing the high-strength, low-yield-ratio steel plate according to any one of aspects 1 to 3,
A steel slab having the chemical composition according to aspect 1 or 2 is heated to 1000 to 1200 ° C., and then hot rolled at an average temperature of 900 to 820 ° C. Cumulative rolling reduction: 10 to 70% , Cumulative rolling reduction in the non-recrystallized γ region with an average temperature of less than 820 ° C.: 5% or less. Cooling to room temperature at an average cooling rate of less than 5.0 ° C./s,
Next, the hot-rolled material is reheated to 720 to 850°C, quenched, and then tempered at 400 to 700°C. The base metal and weld heat affected zone have excellent toughness and small acoustic anisotropy. A method for producing a high-strength, low-yield-specific-thickness steel plate.

本発明によれば、490MPa以上の高強度と低降伏比を示すと共に、低温での母材靭性に優れ、かつ音響異方性が低減されると共に、溶接で形成されるHAZの靭性にも優れた厚鋼板と、この厚鋼板の製造方法を提供することが可能である。 According to the present invention, it exhibits a high strength of 490 MPa or more and a low yield ratio, excellent toughness of the base material at low temperatures, reduced acoustic anisotropy, and excellent toughness of the HAZ formed by welding. It is possible to provide a thick steel plate and a method for manufacturing the thick steel plate.

本発明者らが従来技術について再考したところ、従来の結晶粒径制御による靭性向上技術の殆どが、熱間圧延時の再結晶γ域の圧下率、未再結晶γ域の圧下率の規定によって平均結晶粒径の微細化を目指したものであった。しかしそれでは、より低温での優れた母材靭性と、音響異方性の低減と、母材の優れた強度特性の全てを実現することは困難であった。なお、再結晶γ域は、オーステナイト再結晶温度域ともいい、未再結晶γ域は、オーステナイト未再結晶温度域ともいう。 When the present inventors reconsidered the prior art, most of the conventional techniques for improving toughness by grain size control depend on the regulation of the rolling reduction in the recrystallized γ region and the rolling reduction in the non-recrystallized γ region during hot rolling. The aim was to refine the average crystal grain size. However, it has been difficult to realize all of excellent base material toughness at lower temperatures, reduced acoustic anisotropy, and excellent strength characteristics of the base material. The recrystallized γ region is also called an austenite recrystallization temperature region, and the non-recrystallized γ region is also called an austenite non-recrystallization temperature region.

本発明者らは、(1)母材の優れた低温靭性、(2)音響異方性の低減、(3)母材の強度特性として高強度かつ低YR、(4)優れたHAZ靭性の4つの特性を兼備させるべく、鋭意検討を行った。その結果、上記(4)優れたHAZ靭性を満足させるべく所定のパラメータを満たす成分組成とし、かつ、製造工程において、再結晶γ域と未再結晶γ域の圧下率の制御、特には再結晶γ域において、更に温度範囲を絞って圧下率を制御し、かつ未再結晶γ域での圧下を極力抑制すること、更には熱間圧延後の冷却を所定の加速冷却とするか、または空冷後に一定条件の焼入れ・焼戻しを行うことによって、鋼組織の制御を行うことが有効であることを見出した。以下、本発明の厚鋼板を「鋼板」ということがある。 The present inventors have found (1) excellent low-temperature toughness of the base material, (2) reduction of acoustic anisotropy, (3) high strength and low YR as strength characteristics of the base material, and (4) excellent HAZ toughness. Intensive studies were conducted in order to combine the four characteristics. As a result, in order to satisfy the above (4) excellent HAZ toughness, the composition has a composition that satisfies the predetermined parameters, and in the manufacturing process, the reduction ratio of the recrystallized γ region and the non-recrystallized γ region is controlled, especially recrystallization In the γ region, the temperature range is further narrowed to control the rolling reduction, and the rolling reduction in the non-recrystallized γ region is suppressed as much as possible. It was found that it is effective to control the steel structure by performing quenching and tempering under certain conditions later. Hereinafter, the thick steel plate of the present invention may be referred to as "steel plate".

以下、本発明の鋼板の特性、鋼組織、成分組成およびその製造方法について順に説明する。 Hereinafter, the properties, steel structure, chemical composition, and production method of the steel sheet of the present invention will be described in order.

1.特性
本発明の鋼板の上記特性(1)~(4)について以下に詳述する。これらの特性を兼備することで、例えば建築構造物用として、地震発生時における安全性と信頼性のより高い鋼板を提供できる。
1. Properties The properties (1) to (4) of the steel sheet of the present invention are described in detail below. By combining these properties, it is possible to provide a steel plate with higher safety and reliability in the event of an earthquake, for example, for building structures.

(1)母材の優れた低温靭性:vE-60℃(平均)≧70J、vE-60℃(最小値)≧49J、vTrs≦-60℃
鋼板を冷間加工し、例えば角形鋼管とする際、角形鋼管の角部は加工硬化に伴い靭性が劣化する。一般的に角形鋼管の角部の曲率半径は、tを鋼管の板厚(mm)としたときに3.5t±0.5tであり、曲率半径が小さい場合でも0℃で高靭性を安定的に確保するには、鋼板としてvE-60℃(平均)≧70J、vE-60℃(最小値)≧49J、およびvTrs≦-60℃を満たすことが要求される。これらの測定方法は後述する実施例に記載の通りである。
(1) Excellent low-temperature toughness of the base material: vE-60°C (average) ≥ 70J, vE-60°C (minimum value) ≥ 49J, vTrs ≤ -60°C
When a steel plate is cold-worked to form, for example, a square steel pipe, the toughness of the corners of the square steel pipe deteriorates due to work hardening. In general, the radius of curvature of the corners of a square steel pipe is 3.5t±0.5t, where t is the plate thickness (mm) of the steel pipe. In order to ensure a high tensile strength, the steel sheet is required to satisfy vE-60°C (average) ≥ 70J, vE-60°C (minimum value) ≥ 49J, and vTrs ≤ -60°C. These measurement methods are as described in Examples described later.

この(1)優れた母材靭性を実現するには、
(1-1)鋼組織において、平均結晶粒径の上限を設定すると共に、結晶粒径の標準偏差σを一定以下に抑えることが有効である。またそのためには、製造工程における熱間圧延で、平均温度が900~820℃の温度域での累積圧下率を一定以上とすることが有効である。
(1-2)更に鋼組織において、島状マルテンサイト(MA、Martensite-Austenite constituent)の分率を一定以下に抑えることが有効であり、そのためには製造工程で、加速冷却の冷却停止温度を一定以上とすることが有効である。
In order to achieve this (1) excellent base material toughness,
(1-1) In the steel structure, it is effective to set the upper limit of the average grain size and suppress the standard deviation σ of the grain size to a certain value or less. For this purpose, it is effective to set the cumulative reduction rate in the temperature range of 900 to 820° C. in the hot rolling in the manufacturing process to a certain value or more.
(1-2) Furthermore, in the steel structure, it is effective to suppress the fraction of island martensite (MA, Martensite-Austenite constituent) below a certain level. It is effective to set it above a certain level.

(2)音響異方性の低減:VL/VC≦1.020
建築分野等では構造物について溶接部の健全性を保証することが必要である。溶接部の健全性は超音波探傷を用いて確認する。超音波探傷により溶接部の欠陥位置を正確に特定するため、JIS Z 3060に規定されているように、圧延方向Lと圧延直角方向Cの横波音速比が1.020以下に抑えられていることが要求される。
(2) Reduction of acoustic anisotropy: VL/VC≤1.020
In the construction field, etc., it is necessary to guarantee the soundness of welded parts of structures. The soundness of welds is confirmed using ultrasonic testing. In order to accurately identify the defect position of the weld by ultrasonic flaw detection, the transverse wave sound velocity ratio between the rolling direction L and the direction perpendicular to the rolling direction C is suppressed to 1.020 or less as specified in JIS Z 3060. is required.

この(2)音響異方性の低減を図るには、鋼組織において、フェライトのアスペクト比を一定以下とすることが有効であり、そのためには製造工程で、未再結晶γ域での累積圧下率を極力抑えることが有効であることを見出した。 In order to reduce this (2) acoustic anisotropy, it is effective to keep the aspect ratio of ferrite below a certain level in the steel structure. It was found that it is effective to suppress the rate as much as possible.

(3)母材の強度特性(高強度かつ低YR):YPまたは0.2%YSが325~445MPa、TS490~610MPa、YR≦80%
地震発生時における安全性を高め得る490MPa級低降伏比厚鋼板として、JIS規格であるSN490Bと同等の強度特性が要求される。具体的には、降伏強度YPまたは0.2%YSが325~445MPa、引張強度TSが490~610MPaを満たした上で、低降伏比(YR:降伏強度/引張強度)≦80%を満たすことが要求される。
(3) Base material strength characteristics (high strength and low YR): YP or 0.2% YS is 325 to 445 MPa, TS490 to 610 MPa, YR ≤ 80%
As a 490 MPa class low yield ratio steel plate that can improve safety in the event of an earthquake, strength characteristics equivalent to those of JIS standard SN490B are required. Specifically, the yield strength YP or 0.2% YS is 325 to 445 MPa, the tensile strength TS is 490 to 610 MPa, and the low yield ratio (YR: yield strength / tensile strength) ≤ 80% is satisfied. is required.

この(3)高強度かつ低YRを実現するには、
(3-1)フェライトの分率を一定範囲内とすることが有効であり、そのためには製造工程で、熱間圧延後に、所定の冷却停止温度まで加速冷却を行うか、または、熱間圧延後に空冷等の比較的遅い冷却を行った後、二相域温度まで再加熱して焼入れと焼戻しを行うことが有効である。
(3-2)更に、平均結晶粒径を一定以上に大きくすることが有効であり、そのためには製造工程の熱間圧延において、再結晶γ域中の所定温度域で累積圧下率を一定以下とし、かつ未再結晶γ域での累積圧下率を極力抑えることが有効であることを見出した。
In order to achieve this (3) high strength and low YR,
(3-1) It is effective to keep the ferrite fraction within a certain range. It is effective to perform quenching and tempering by reheating to the temperature of the two-phase region after relatively slow cooling such as air cooling.
(3-2) Furthermore, it is effective to increase the average crystal grain size to a certain level or more, and for that purpose, in the hot rolling of the manufacturing process, the cumulative rolling reduction is set to a certain level or less in a predetermined temperature range in the recrystallized γ region. and suppressing the cumulative rolling reduction in the non-recrystallized γ region as much as possible.

(4)HAZ靭性:炭素当量Ceq≦0.38質量%、溶接熱影響部靭性指標fHAZ≦0.46質量%、溶接割れ感受性組成PCM≦0.24質量%
溶接施工により形成される溶接熱影響部(HAZ)には一般的に脆化組織が生成し、地震時に脆性破壊が生じることが懸念される。HAZ靭性の向上には一般的に、溶接熱影響部靭性指標fHAZ、炭素当量Ceq、および溶接割れ感受性組成PCMの低減が有効であることが知られている。本発明においても良好なHAZ靭性確保のため、Ceq≦0.38質量%、fHAZ≦0.46質量%、およびPCM≦0.24質量%を満たすことを前提とする。
(4) HAZ toughness: carbon equivalent Ceq ≤ 0.38 mass%, weld heat affected zone toughness index f HAZ ≤ 0.46 mass%, weld crack susceptibility composition PCM ≤ 0.24 mass%
A weld heat affected zone (HAZ) formed by welding generally generates a brittle structure, and there is concern that brittle fracture may occur during an earthquake. It is generally known that reducing the weld heat affected zone toughness index f HAZ , the carbon equivalent Ceq, and the weld crack susceptibility composition PCM are effective for improving the HAZ toughness. Also in the present invention, in order to ensure good HAZ toughness, it is premised that Ceq ≤ 0.38 mass%, f HAZ ≤ 0.46 mass%, and PCM ≤ 0.24 mass% are satisfied.

本発明では成分組成として、上記の炭素当量Ceq、溶接熱影響部靭性指標fHAZ、および溶接割れ感受性組成PCMと共に、特にC量とNb量を厳密に制御した上で、製造条件を制御し、鋼組織が下記の全てを満たすようにすれば、上記特性(1)~(4)の全てを満足できることを見出した。 In the present invention, the manufacturing conditions are controlled after strictly controlling the carbon equivalent Ceq, the weld heat affected zone toughness index f HAZ , and the weld crack susceptibility composition PCM as well as the C content and Nb content as the chemical composition. We have found that all of the above properties (1) to (4) can be satisfied if the steel structure satisfies all of the following.

2.鋼組織
本発明の厚鋼板の鋼組織は、フェライトからなる軟質相と、ベイナイト、パーライト、およびマルテンサイトのうちの1以上を合計で80面積%以上含む硬質相からなり、
全組織に占めるフェライトの分率が50~80面積%、
フェライトのアスペクト比が2.0以下、
全組織に占める島状マルテンサイト(MA)の分率が1面積%以下、
平均結晶粒径が12.0~22.0μm、および
結晶粒径の標準偏差σが13.0μm以下を満たす。
2. Steel structure The steel structure of the steel plate of the present invention consists of a soft phase composed of ferrite and a hard phase containing at least one of bainite, pearlite, and martensite in a total of 80 area % or more,
The ferrite fraction in the entire structure is 50 to 80 area%,
The aspect ratio of ferrite is 2.0 or less,
The fraction of island martensite (MA) in the entire structure is 1 area% or less,
An average crystal grain size of 12.0 to 22.0 μm and a standard deviation σ of the crystal grain size of 13.0 μm or less are satisfied.

上記鋼組織は、後述する通り、厚鋼板の板厚tの1/4部位において観察されるものである。以下に各要件について説明する。 As will be described later, the steel structure is observed at a quarter of the plate thickness t of the thick steel plate. Each requirement is explained below.

まず本発明の厚鋼板は、鋼組織が、フェライトからなる軟質相と、硬質相とからなり、軟質相であるフェライトの分率が50~80面積%である。本発明における「硬質相」とは、ベイナイト、パーライト、およびマルテンサイトのうちの1以上を、硬質相に占める割合で、合計で80面積%以上含む相である。本発明では高強度を確保するため、全組織に占めるフェライトの分率を80面積%以下とする。フェライトの分率は、好ましくは75面積%以下である。一方、フェライトの分率が低すぎると、相対的に硬質相が過剰となり、強度が必要以上に高くなり、例えば建築構造用圧延鋼材のJIS規格であるSN490Bの強度を超えてしまう。また降伏比も高くなりやすい。よって、全組織に占めるフェライトの分率は50面積%以上とする。 First, in the steel plate of the present invention, the steel structure is composed of a soft phase composed of ferrite and a hard phase, and the ferrite fraction of the soft phase is 50 to 80 area %. The "hard phase" in the present invention is a phase containing one or more of bainite, pearlite, and martensite in a total of 80 area % or more as a proportion of the hard phase. In the present invention, in order to ensure high strength, the fraction of ferrite in the entire structure is set to 80 area % or less. The ferrite fraction is preferably 75 area % or less. On the other hand, if the ferrite fraction is too low, the hard phase becomes relatively excessive and the strength becomes higher than necessary, exceeding, for example, the strength of SN490B, which is the JIS standard for rolled steel materials for building construction. Also, the yield ratio tends to be high. Therefore, the ferrite fraction in the entire structure is set to 50 area % or more.

軟質相であるフェライトのアスペクト比を2.0以下とすることによって、音響異方性を低減できる。フェライトのアスペクト比は、好ましくは1.8以下、より好ましくは1.5以下である。フェライトのアスペクト比の下限は特に限定されず、例えば0.8程度とすることができる。 Acoustic anisotropy can be reduced by setting the aspect ratio of ferrite, which is a soft phase, to 2.0 or less. The aspect ratio of ferrite is preferably 1.8 or less, more preferably 1.5 or less. The lower limit of the aspect ratio of ferrite is not particularly limited, and can be, for example, about 0.8.

前記硬質相には、島状マルテンサイト(MA)も含みうる。MAの分率を、全組織に占める割合で1面積%以下に抑えることによって、母材靭性、特に低温での母材靭性を高めることができる。MAの分率は小さい程好ましく、最も好ましくはMAの分率がゼロの場合である。 The hard phase may also include island martensite (MA). By suppressing the proportion of MA to 1 area % or less in the entire structure, the toughness of the base material, especially at low temperatures, can be increased. The smaller the MA fraction, the more preferable, and the most preferable case is when the MA fraction is zero.

全組織の平均結晶粒径を、12.0μm以上とすることによって、高強度かつ低YRを実現、特に低YRを実現することができる。平均結晶粒径は、好ましくは12.5μm以上、より好ましくは13.0μm以上である。一方、母材靭性、特に低温での母材靭性を高める観点からは、全組織の平均結晶粒径を22.0μm以下、かつ結晶粒径の標準偏差σを13.0μm以下とする。平均結晶粒径は、好ましくは21.0μm以下、より好ましくは20.0μm以下である。結晶粒径の標準偏差σは、好ましくは12.0μm以下、より好ましくは11.0μm以下である。尚、結晶粒径の標準偏差σは小さいほど好ましいが、製造条件等を考慮すると、その下限は3.0μm程度となる。 By setting the average grain size of the entire structure to 12.0 μm or more, high strength and low YR can be achieved, particularly low YR. The average grain size is preferably 12.5 μm or more, more preferably 13.0 μm or more. On the other hand, from the viewpoint of increasing the toughness of the base material, especially at low temperatures, the average grain size of the entire structure should be 22.0 μm or less and the standard deviation σ of the grain size should be 13.0 μm or less. The average grain size is preferably 21.0 μm or less, more preferably 20.0 μm or less. The standard deviation σ of the crystal grain size is preferably 12.0 μm or less, more preferably 11.0 μm or less. It should be noted that the smaller the standard deviation σ of the crystal grain size, the better, but the lower limit is about 3.0 μm in consideration of manufacturing conditions and the like.

3.成分組成
本発明では、後記する各成分の範囲を満たした上で、式(1)~(3)で示されるパラメータとして、炭素当量Ceq、溶接熱影響部靭性指標fHAZ、溶接割れ感受性組成PCMも下記範囲内とする必要がある。以下、各パラメータについて説明する。
3. Component composition In the present invention, after satisfying the range of each component described later, the parameters represented by formulas (1) to (3) are carbon equivalent Ceq, weld heat affected zone toughness index f HAZ , weld crack sensitivity composition P CM must also be within the following range. Each parameter will be described below.

下記式(1)で表される炭素当量Ceqが0.32~0.38質量%
Ceq(質量%)=[C]+[Mn]/6+[Si]/24+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14 …(1)
式(1)中の[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、含まない元素はゼロとする。
Carbon equivalent Ceq represented by the following formula (1) is 0.32 to 0.38 mass%
Ceq (% by mass)=[C]+[Mn]/6+[Si]/24+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14 (1)
[C], [Mn], [Si], [Ni], [Cr], [Mo] and [V] in formula (1) are respectively C, Mn, Si, Ni, Contents of Cr, Mo and V are shown, and elements not included are set to zero.

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。0.32質量%未満の低炭素当量では、鋼板の製造工程で加速冷却またはオフラインでの熱処理を適用しても、求められる降伏強度YPまたは0.2%YS、引張強度TSを安定的に確保することが困難となる。よって、炭素当量Ceqは0.32質量%以上とする。炭素当量Ceqは、好ましくは0.330質量%以上、より好ましくは0.340質量%以上である。一方、炭素当量Ceqが0.38質量%を超えて高いと、母材やHAZの硬化、マルテンサイト生成の危険性が高まり、母材靭性およびHAZ靭性を高水準で安定して確保することが困難になる。そこで、炭素当量Ceqは0.38質量%以下に抑える。炭素当量Ceqは、好ましくは0.370質量%以下である。 The higher the carbon equivalent Ceq, the higher the strength. With a low carbon equivalent of less than 0.32% by mass, the required yield strength YP or 0.2% YS and tensile strength TS are stably secured even if accelerated cooling or offline heat treatment is applied in the steel sheet manufacturing process. it becomes difficult to Therefore, the carbon equivalent Ceq is set to 0.32% by mass or more. The carbon equivalent Ceq is preferably 0.330% by mass or more, more preferably 0.340% by mass or more. On the other hand, if the carbon equivalent Ceq exceeds 0.38% by mass and is high, the risk of hardening of the base metal and HAZ and formation of martensite increases, and it is difficult to stably secure base metal toughness and HAZ toughness at a high level. become difficult. Therefore, the carbon equivalent Ceq is suppressed to 0.38% by mass or less. The carbon equivalent Ceq is preferably 0.370% by mass or less.

下記式(2)で表される溶接熱影響部靭性指標fHAZが0.46質量%以下
HAZ(質量%)=[C]+[Mn]/8+6×([P]+[S])+12×[N]-4×[Ti] …(2)
式(2)中の[C]、[Mn]、[P]、[S]、[N]および[Ti]は、それぞれ、質量%で示したC、Mn、P、S、NおよびTiの含有量を示し、含まない元素はゼロとする。またTiの含有量が0.005質量%以下の場合、[Ti]=0質量%とする。
The weld heat affected zone toughness index f HAZ represented by the following formula (2) is 0.46% by mass or less f HAZ (mass%) = [C] + [Mn] / 8 + 6 x ([P] + [S]) +12×[N]−4×[Ti] (2)
[C], [Mn], [P], [S], [N] and [Ti] in formula (2) are the mass % of C, Mn, P, S, N and Ti, respectively. The content is indicated, and the element not included is zero. When the Ti content is 0.005% by mass or less, [Ti]=0% by mass.

溶接熱影響部靭性指標fHAZは、多層盛り溶接継手靭性(HAZ靭性)の目安を与える指標である。fHAZは、C、Mn等の焼入性を高める元素が多いほど、後述する不純物元素であるP、Sが多いほど、またTiが低いほど高くなる。fHAZの値が低いほど、HAZ靭性の向上を図ることができる。よって本発明では、fHAZを0.46質量%以下とする。fHAZは、好ましくは0.43質量%以下、より好ましくは0.40質量%以下である。HAZ靭性の向上の観点から下限は特に限定されないが、本発明の成分組成を考慮すると、fHAZの下限値はおおよそ0.30質量%である。 The weld heat-affected zone toughness index f HAZ is an index that gives a measure of the multi-layer weld joint toughness (HAZ toughness). The f HAZ increases as the amount of elements such as C and Mn that improve hardenability increases, as the impurity elements P and S described later increase, and as the amount of Ti decreases. The lower the value of f HAZ , the better the HAZ toughness. Therefore, in the present invention, f HAZ is set to 0.46% by mass or less. The f HAZ is preferably 0.43% by mass or less, more preferably 0.40% by mass or less. Although the lower limit is not particularly limited from the viewpoint of improving HAZ toughness, the lower limit of f HAZ is approximately 0.30% by mass in consideration of the chemical composition of the present invention.

下記式(3)で表される溶接割れ感受性組成PCMが0.15~0.24質量%
CM(質量%)=[C]+[Si]/30+[Mn]/20+[Cu]/20+[Ni]/60+[Cr]/20+[Mo]/15+[V]/10+5[B] …(3)
式(3)中の[C]、[Si]、[Mn]、[Cu]、[Ni]、[Cr]、[Mo]、[V]および[B]は、それぞれ、質量%で示したC、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、VおよびBの含有量を示し、含まない元素はゼロとする。
The weld crack sensitivity composition PCM represented by the following formula (3) is 0.15 to 0.24 mass%
PCM (% by mass)=[C]+[Si]/30+[Mn]/20+[Cu]/20+[Ni]/60+[Cr]/20+[Mo]/15+[V]/10+5[B]... (3)
[C], [Si], [Mn], [Cu], [Ni], [Cr], [Mo], [V] and [B] in formula (3) are each expressed in % by mass. Contents of C, Si, Mn, Cu, Ni, Cr, Mo, V and B are shown, and elements not included are zero.

溶接割れ感受性組成PCMが0.15質量%未満と低い成分組成の場合、上述した炭素当量Ceqが0.32質量%未満の場合と同様に、鋼板の製造工程で加速冷却またはオフラインでの熱処理を行ったとしても、求められる降伏強度YPまたは0.2%YS、引張強度TSを安定的に確保することが難しい。よってPCMは0.15質量%以上とする。PCMは、好ましくは0.170質量%以上、より好ましくは0.190質量%以上である。一方、PCMが0.24質量%を超えて高い場合、母材やHAZの硬化、マルテンサイト生成の危険性が高まり、その結果、母材靭性およびHAZ靭性を高水準で安定して確保することが困難になる。よってPCMは0.24質量%以下とする。PCMは、好ましくは0.230質量%以下、より好ましくは0.225質量%以下である。 When the weld crack susceptibility composition PCM is as low as less than 0.15% by mass, as in the case where the carbon equivalent Ceq is less than 0.32% by mass, accelerated cooling or offline heat treatment is performed in the steel plate manufacturing process. , it is difficult to stably secure the required yield strength YP or 0.2% YS and tensile strength TS. Therefore, PCM is made 0.15% by mass or more. PCM is preferably 0.170 mass % or more, more preferably 0.190 mass % or more. On the other hand, when the PCM is higher than 0.24% by mass, the risk of hardening of the base metal and HAZ and formation of martensite increases, and as a result, the base metal toughness and HAZ toughness are stably secured at a high level. becomes difficult. Therefore, PCM is set to 0.24% by mass or less. PCM is preferably 0.230 mass % or less, more preferably 0.225 mass % or less.

次に、各成分の範囲について説明する。 Next, the range of each component will be explained.

[C:0.11~0.18質量%]
Cは、母材及び溶接部の強度を確保するため、0.11質量%以上含有させることが必要である。C量は、好ましくは0.12質量%以上である。但し、C量が多すぎると、母材及び溶接熱影響部の靭性を低下させるとともに溶接性を劣化させるので、その上限を0.18質量%とする。C量は、好ましくは0.16質量%以下である。
[C: 0.11 to 0.18% by mass]
C must be contained in an amount of 0.11% by mass or more in order to ensure the strength of the base material and the weld zone. The amount of C is preferably 0.12% by mass or more. However, if the amount of C is too large, the toughness of the base material and the weld heat affected zone is lowered and the weldability is deteriorated, so the upper limit is made 0.18% by mass. The amount of C is preferably 0.16% by mass or less.

[Si:0.10~0.50質量%]
Siは脱酸のために鋼に含有される。そのため、Si量の下限を0.10質量%とする。Si量は、好ましくは0.20質量%以上、より好ましくは0.25質量%以上である。但し、多すぎると溶接性およびHAZ靭性が劣化するので、Si量の上限を0.50質量%とする。Si量は好ましくは0.45質量%以下である。
[Si: 0.10 to 0.50% by mass]
Si is contained in steel for deoxidation. Therefore, the lower limit of the amount of Si is set to 0.10% by mass. The amount of Si is preferably 0.20% by mass or more, more preferably 0.25% by mass or more. However, if the Si content is too large, the weldability and HAZ toughness deteriorate, so the upper limit of the Si content is made 0.50% by mass. The amount of Si is preferably 0.45% by mass or less.

[Mn:1.00~1.50質量%]
Mnは、母材及び溶接部の強度、靭性を確保するために不可欠である。そのために下限を1.00質量%とした。Mn量は、好ましくは1.10質量%以上である。但し、Mnが多すぎるとHAZ靭性を劣化させ、また、スラブの中心偏析を助長し、溶接性を劣化させる。よってMn量の上限を1.50質量%とする。Mn量は、好ましくは1.40質量%以下、より好ましくは1.30質量%以下である。
[Mn: 1.00 to 1.50% by mass]
Mn is essential for ensuring the strength and toughness of the base material and weld zone. Therefore, the lower limit was made 1.00% by mass. The Mn amount is preferably 1.10% by mass or more. However, too much Mn degrades HAZ toughness, promotes center segregation of the slab, and degrades weldability. Therefore, the upper limit of the amount of Mn is set to 1.50% by mass. The Mn content is preferably 1.40% by mass or less, more preferably 1.30% by mass or less.

[P:0質量%超、0.020質量%以下]
Pは不純物元素であり、母材とHAZの良好な材質を確保するには、P量を0.020質量%以下に低減する必要がある。P量は、好ましくは0.015質量%以下、より好ましくは0.010質量%以下である。工業上、P量を0質量%にすることは困難であることから、P量の下限は0質量%超である。
[P: more than 0% by mass, 0.020% by mass or less]
P is an impurity element, and it is necessary to reduce the amount of P to 0.020% by mass or less in order to ensure good quality of the base material and HAZ. The amount of P is preferably 0.015% by mass or less, more preferably 0.010% by mass or less. Industrially, it is difficult to make the amount of P 0% by mass, so the lower limit of the amount of P is more than 0% by mass.

[S:0質量%超、0.005質量%以下]
Sは不純物元素である。Sを低減させることによってMnSが低減し、母材及びHAZの板厚方向材質を向上させることができる。この観点から、S量を0.005質量%以下とする。S量は好ましくは0.003質量%以下である。工業上、S量を0質量%にすることは困難であることから、S量の下限は0質量%超である。
[S: more than 0% by mass, 0.005% by mass or less]
S is an impurity element. By reducing S, MnS is reduced, and the material properties of the base material and HAZ in the plate thickness direction can be improved. From this point of view, the amount of S is set to 0.005% by mass or less. The S content is preferably 0.003% by mass or less. Since it is industrially difficult to reduce the S content to 0% by mass, the lower limit of the S content is more than 0% by mass.

[Al:0.005~0.060質量%]
Alは、脱酸を担い、O(酸素)を低減して鋼の清浄度を高めるための必須元素である。その効果を安定して確実に発揮させるため、Al量を0.005質量%以上とする必要がある。Al量は、好ましく0.010質量%以上、より好ましくは0.020質量%以上である。しかしながら、多量に含有すると母材靭性及び溶接部の靭性の低下を招くため、Al量の上限を0.060質量%とする。Al量は、好ましくは0.050質量%以下、より好ましくは0.040質量%以下である。
[Al: 0.005 to 0.060% by mass]
Al is an essential element for deoxidizing and reducing O (oxygen) to improve the cleanliness of steel. In order to exhibit the effect stably and reliably, the amount of Al must be 0.005% by mass or more. The amount of Al is preferably 0.010% by mass or more, more preferably 0.020% by mass or more. However, if it is contained in a large amount, the toughness of the base material and the toughness of the weld zone are lowered, so the upper limit of the Al content is made 0.060% by mass. The Al content is preferably 0.050% by mass or less, more preferably 0.040% by mass or less.

[Nb:0~0.004質量%]
Nbを多く添加すると、HAZ中に島状マルテンサイトが生成しやすくなり、HAZ靭性が大きく低下する。またNbを多く添加することで、未再結晶γ域が高温側へ引き上げられ、YRや音響異方性の上昇を招く。よってNb量は、0.004質量%以下に抑える。Nb量は、好ましくは0.003質量%以下、より好ましくは0.002質量%以下であり、最も好ましくは0質量%である。
[Nb: 0 to 0.004% by mass]
When a large amount of Nb is added, island-shaped martensite tends to form in the HAZ, and the HAZ toughness greatly decreases. Also, by adding a large amount of Nb, the non-recrystallized γ region is pulled up to the high temperature side, leading to an increase in YR and acoustic anisotropy. Therefore, the Nb content is suppressed to 0.004% by mass or less. The Nb content is preferably 0.003% by mass or less, more preferably 0.002% by mass or less, and most preferably 0% by mass.

[Ti:0.005~0.020質量%]
Tiは、HAZ組織の微細化に有効なTi系酸化物およびTiNを形成する元素である。また、鋼板の製造過程における1350℃以下のスラブ加熱時に、Ti系酸化物に加えてTiNも最大限に活用することにより、強力なピンニング効果を発現させ、γ粒の粗大化を抑制する。これらの効果を発揮させるには、Ti量を0.005質量%以上とする必要がある。Ti量は好ましくは0.008質量%以上である。一方、Ti量の上限は、過剰のTiCの析出によるHAZ脆化を防止するため、0.020質量%とする。Ti量は、好ましくは0.018質量%以下、より好ましくは0.015質量%以下である。
[Ti: 0.005 to 0.020% by mass]
Ti is an element that forms Ti-based oxides and TiN that are effective in refining the HAZ structure. In addition, when the slab is heated to 1350° C. or less in the manufacturing process of the steel sheet, by maximizing the use of TiN in addition to the Ti-based oxides, a strong pinning effect is exhibited and coarsening of γ grains is suppressed. In order to exhibit these effects, the amount of Ti must be 0.005% by mass or more. The amount of Ti is preferably 0.008% by mass or more. On the other hand, the upper limit of the amount of Ti is set to 0.020% by mass in order to prevent HAZ embrittlement due to excessive precipitation of TiC. The Ti content is preferably 0.018% by mass or less, more preferably 0.015% by mass or less.

[B:0~0.0003質量%]
Bは、焼入性を高め、強度を得るために添加する場合もあるが、490MPa級の鋼板では必ずしも必要ではない。B量が0.0003質量%を超えると、同じ鋼種の厚鋼板を大量生産した際に、母材やHAZで固溶B量の変動が増加しやすく、製品ごとの材質ばらつきが大きくなる。よって、Bを添加する場合でも、0.0003質量%を上限とする。
[B: 0 to 0.0003% by mass]
B is sometimes added to improve hardenability and obtain strength, but it is not always necessary for a 490 MPa class steel plate. If the amount of B exceeds 0.0003% by mass, when thick steel plates of the same steel grade are mass-produced, the amount of dissolved B tends to increase in the base material and HAZ, and the variation in material properties of each product increases. Therefore, even when B is added, the upper limit is 0.0003% by mass.

[Ca:0.0003~0.0060質量%]
Caは、MnSの球状化に寄与し、母材靭性や板厚方向の延性の改善に有効な元素である。このような効果を発揮させるため、Ca量を0.0003質量%以上とする。Ca量は、好ましくは0.0010質量%以上である。しかしながら、Ca量が0.0060質量%を超えて過剰になると、介在物が粗大化し、母材靭性が劣化する。よってCa量は0.0060質量%以下とする。Ca量は、好ましくは0.0040質量%以下、より好ましくは0.0030質量%以下である。
[Ca: 0.0003 to 0.0060% by mass]
Ca is an element that contributes to the spheroidization of MnS and is effective in improving the toughness of the base material and the ductility in the plate thickness direction. In order to exhibit such an effect, the amount of Ca is made 0.0003% by mass or more. The amount of Ca is preferably 0.0010% by mass or more. However, if the amount of Ca exceeds 0.0060% by mass and becomes excessive, inclusions become coarse and the toughness of the base material deteriorates. Therefore, the amount of Ca is set to 0.0060% by mass or less. The amount of Ca is preferably 0.0040% by mass or less, more preferably 0.0030% by mass or less.

[N:0.0010~0.0100質量%]
Nは、TiNを形成してHAZ靭性を向上させるために必須の元素である。十分な量のTiNを確保するため下限を0.0010質量%とした。N量は、好ましくは0.0020質量%以上である。一方、固溶NによるHAZの脆化を防止するため、N量は0.0100質量%以下とする。N量は、好ましくは0.0080質量%以下、より好ましくは0.0060質量%以下である。
[N: 0.0010 to 0.0100% by mass]
N is an essential element for forming TiN and improving HAZ toughness. In order to secure a sufficient amount of TiN, the lower limit was made 0.0010% by mass. The amount of N is preferably 0.0020% by mass or more. On the other hand, in order to prevent embrittlement of the HAZ due to solute N, the amount of N is set to 0.0100% by mass or less. The N content is preferably 0.0080% by mass or less, more preferably 0.0060% by mass or less.

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た元素がある。このため、本明細書における上記「不可避的不純物」とは、別途その組成範囲が規定された元素を除いたものを意味する。 The basic components of the steel sheet of the present invention are as described above, and the balance is iron and unavoidable impurities. 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 usually preferably as low as possible and thus are unavoidable impurities, but whose composition range is separately defined as described above. For this reason, the above-mentioned "inevitable impurities" in this specification mean those excluding elements whose composition range is separately defined.

本発明の鋼板は、成分組成において、上記元素を含み、式(1)~(3)で表されるパラメータが所定の範囲内にあればよい。下記に述べる選択元素は、含まれていなくてもよいが、上記元素と共に必要に応じて含有させることにより、母材靭性等の更なる向上に寄与する。 The steel sheet of the present invention may contain the above elements in its chemical composition, and the parameters represented by the formulas (1) to (3) are within a predetermined range. The optional elements described below may not be contained, but by containing them together with the above elements as necessary, they contribute to further improvement of base material toughness and the like.

[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、V:0質量%超、0.1質量%以下、および、REM:0質量%超、0.1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, 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, Mo: more than 0% by mass, One or more elements selected from the group consisting of 0.50% by mass or less, V: more than 0% by mass and 0.1% by mass or less, and REM: more than 0% by mass and 0.1% by mass or less]

Cu、Ni、Cr、Mo、V、REM(Rare Earth Metal、希土類元素)は、本発明の鋼板の優れた特徴を損なうことなく、母材の強度、靭性などの特性を更に向上させるのに有効な元素である。これらの元素を含有させる場合、いずれの元素も0質量%超とすることが好ましく、より好ましくは0.01質量%以上である。一方、本発明の鋼板の特性を十分に発揮させることとコスト等を考慮すると、Cu、Ni、Cr、Moの含有量はそれぞれ、好ましくは0.50質量%以下、より好ましくは0.30質量%以下、更に好ましくは0.10質量%以下である。またV、REMの含有量はそれぞれ、好ましくは0.1質量%以下、より好ましくは0.05質量%以下、更に好ましくは0.03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。 Cu, Ni, Cr, Mo, V, and REM (rare earth metal) are effective in further improving properties such as strength and toughness of the base material without impairing the excellent characteristics of the steel sheet of the present invention. element. When these elements are contained, it is preferable that each element exceeds 0% by mass, more preferably 0.01% by mass or more. On the other hand, considering the cost and the like to fully exhibit the characteristics of the steel sheet of the present invention, the content of Cu, Ni, Cr, and Mo is preferably 0.50% by mass or less, more preferably 0.30% by mass. % or less, more preferably 0.10 mass % or less. The contents of V and REM are each preferably 0.1% by mass or less, more preferably 0.05% by mass or less, and still more preferably 0.03% by mass or less. In the present invention, REM means lanthanoid elements (15 elements from La to Lu), Sc (scandium) and Y.

4.製造方法
次に本発明に係る高強度低降伏比厚鋼板の製造方法について説明する。本発明者らは、所定の成分組成を有する鋼片に、後述する条件の熱間圧延を行い、熱間圧延後に加速冷却を行うか、熱間圧延後に空冷し、その後に再加熱して二相域温度から焼入れし、焼戻しを行うことによって、上述の所望の鋼組織を得ることができ、その結果、上述した所望の特性を有する厚鋼板が得られることを見出した。
4. Manufacturing Method Next, a manufacturing method of the high-strength, low-yield-ratio steel plate according to the present invention will be described. The present inventors performed hot rolling under the conditions described later on a steel billet having a predetermined chemical composition, and then subjected to accelerated cooling after hot rolling, or air cooling after hot rolling, and then reheating and It has been found that the above-described desired steel structure can be obtained by quenching from the phase temperature and then tempering, and as a result, a steel plate having the above-described desired properties can be obtained.

本発明の製造方法は、下記の製造方法I~IIIのいずれかによる。
(製造方法I)
前記成分組成を満たす鋼片を、1000~1200℃に加熱してから、熱間圧延を、平均温度が900~820℃の温度域での累積圧下率:10~50%、平均温度が820℃未満の未再結晶γ域での累積圧下率:5%以下の条件で行い、熱間圧延後、730℃以上の冷却開始温度から、平均冷却速度5~30℃/sで、350~650℃の冷却停止温度まで冷却する。
(製造方法II)
前記製造方法Iの冷却の後、更に500~700℃で焼戻しを行う。
(製造方法III)
前記成分組成を満たす鋼片を、1000~1200℃に加熱してから、熱間圧延を、平均温度が900~820℃の温度域での累積圧下率:10~70%、平均温度が820℃未満の未再結晶γ域での累積圧下率:5%以下の条件で行い、熱間圧延後、仕上圧延温度~(仕上圧延温度-150℃)の冷却開始温度から、室温までを、平均冷却速度5.0℃/s未満で冷却し、次いで熱間圧延材を、720~850℃に再加熱してから焼入れを行い、その後、400~700℃で焼戻しを行う。
The production method of the present invention is according to any one of the following production methods I to III.
(Manufacturing method I)
A steel slab that satisfies the above chemical composition is heated to 1000 to 1200 ° C., and then hot-rolled at an average temperature of 900 to 820 ° C. Cumulative reduction rate in a temperature range of 900 to 820 ° C.: 10 to 50%, average temperature is 820 ° C. Cumulative rolling reduction in the non-recrystallized γ region of less than 5%: 350 to 650°C at an average cooling rate of 5 to 30°C/s from a cooling start temperature of 730°C or higher after hot rolling. Cool down to the cooling stop temperature.
(Manufacturing method II)
After cooling in manufacturing method I, tempering is further performed at 500 to 700°C.
(Manufacturing method III)
A steel slab that satisfies the above chemical composition is heated to 1000 to 1200 ° C., and then hot-rolled at an average temperature of 900 to 820 ° C. Cumulative reduction rate in a temperature range of 900 to 820 ° C.: 10 to 70%, average temperature is 820 ° C. Cumulative rolling reduction in the non-recrystallized γ region of less than: 5% or less. After cooling at a rate of less than 5.0°C/s, the hot-rolled material is reheated to 720-850°C prior to quenching, followed by tempering at 400-700°C.

まず製造方法Iの条件について説明する。 First, the conditions of manufacturing method I will be described.

[加熱温度:1000~1200℃]
鋼片を加熱時に、加熱温度が低いと、元素が固溶し難く、圧延やその後の熱処理で所望の組織が得られ難くなる。そのため加熱温度は1000℃以上とした。好ましくは1050℃以上である。一方、加熱温度が高すぎると、γが粗大となってしまい、焼入れ性が高くなり軟質相の確保が難しくなる。よって、加熱温度は1200℃以下とする。好ましくは1150℃以下である。
[Heating temperature: 1000 to 1200°C]
If the heating temperature is low when heating the billet, it is difficult for the elements to form a solid solution, making it difficult to obtain the desired structure during rolling and subsequent heat treatment. Therefore, the heating temperature was set to 1000° C. or higher. It is preferably 1050° C. or higher. On the other hand, if the heating temperature is too high, γ becomes coarse, hardenability increases, and it becomes difficult to secure the soft phase. Therefore, the heating temperature is set to 1200° C. or less. It is preferably 1150° C. or less.

[平均温度が900~820℃の温度域での累積圧下率:10~50%]
[平均温度が820℃未満の未再結晶γ域での累積圧下率:5%以下]
従来技術では、鋼組織の制御として、未再結晶γ域での圧下率と、再結晶γ域での圧下率のみを制御していた。これに対して本発明では、再結晶γ域において更に温度の上下限値を規定し、その温度域での圧下率の上下限値を設定している。つまり、従来技術よりも圧延条件を厳格に管理することによって、上記組織を達成できることを見出した。
[Cumulative reduction rate in the temperature range where the average temperature is 900 to 820 ° C.: 10 to 50%]
[Cumulative rolling reduction in the non-recrystallized γ region with an average temperature of less than 820°C: 5% or less]
In the prior art, only the rolling reduction in the non-recrystallized γ region and the rolling reduction in the recrystallized γ region were controlled as the control of the steel structure. On the other hand, in the present invention, the upper and lower limits of the temperature are further defined in the recrystallization .gamma. region, and the upper and lower limits of the reduction ratio are set in that temperature region. In other words, the inventors have found that the above structure can be achieved by controlling the rolling conditions more strictly than in the prior art.

詳細には、平均温度が900~820℃の温度域での累積圧下率を10%以上とすることによって、平均結晶粒径を22.0μm以下、かつ結晶粒径の標準偏差σを13.0μm以下と結晶粒を均一かつ微細にすることができる。その結果、低温での母材靭性を確保することができる。前記900~820℃の温度域での累積圧下率は、好ましくは15.0%以上、より好ましくは20.0%以上である。一方、900~820℃の温度域での累積圧下率を50%以下とし、かつ平均温度が820℃未満の未再結晶γ域での累積圧下率を、5%以下に抑えることによって、平均結晶粒径を12.0μm以上とすることができ、その結果、高強度かつ低YR、特に低YRを実現することができる。また、前記未再結晶γ域での累積圧下率を5%以下に抑えることによって、フェライトのアスペクト比を2.0以下とすることができ、その結果、音響異方性を低減できる。前記900~820℃の温度域での累積圧下率は、好ましくは45%以下である。また、前記未再結晶γ域での累積圧下率は、好ましくは2%以下であり、最も好ましくは0%である。なお特許文献1では、未再結晶γ域での圧延を適用していることから、音響異方性については改善されていないと思われる。 Specifically, by setting the cumulative reduction ratio in the temperature range of 900 to 820° C. to 10% or more, the average crystal grain size is 22.0 μm or less and the standard deviation σ of the crystal grain size is 13.0 μm. Crystal grains can be made uniform and fine as follows. As a result, it is possible to secure the base material toughness at low temperatures. The cumulative rolling reduction in the temperature range of 900 to 820° C. is preferably 15.0% or more, more preferably 20.0% or more. On the other hand, the cumulative rolling reduction in the temperature range of 900 to 820 ° C. is set to 50% or less, and the cumulative rolling reduction in the non-recrystallized γ region with an average temperature of less than 820 ° C. is suppressed to 5% or less, whereby the average crystal The grain size can be 12.0 μm or more, and as a result, high strength and low YR, especially low YR can be achieved. Furthermore, by suppressing the cumulative rolling reduction in the non-recrystallized γ region to 5% or less, the aspect ratio of ferrite can be made 2.0 or less, and as a result, the acoustic anisotropy can be reduced. The cumulative rolling reduction in the temperature range of 900 to 820° C. is preferably 45% or less. Also, the cumulative rolling reduction in the non-recrystallized γ region is preferably 2% or less, and most preferably 0%. Incidentally, in Patent Document 1, since rolling is applied in the non-recrystallized γ region, it is considered that the acoustic anisotropy is not improved.

前記「平均温度」とは、鋼板の板厚方向の温度の平均をいい、後述する実施例に記載の方法で求められる温度である。 The "average temperature" refers to the average temperature of the steel sheet in the thickness direction, and is the temperature obtained by the method described in Examples below.

上記累積圧下率の計算方法は、下式により算出した。
900~820℃の温度域での累積圧下率=(H1-H2)/H1×100
未再結晶γ域での累積圧下率=(H3-t)/H3×100
上記において、H1は900~820℃の温度域での圧延開始時の板厚、H2は900~820℃の温度域での圧延終了時の板厚、H3は未再結晶γ域での圧延開始時の板厚、tは仕上厚さであり、いずれも単位はmmである。
The calculation method of the cumulative rolling reduction was calculated by the following formula.
Cumulative reduction rate in the temperature range of 900 to 820 ° C = (H1 - H2) / H1 x 100
Cumulative rolling reduction in non-recrystallized γ region = (H3-t)/H3 x 100
In the above, H1 is the plate thickness at the start of rolling in the temperature range of 900 to 820°C, H2 is the plate thickness at the end of rolling in the temperature range of 900 to 820°C, and H3 is the start of rolling in the non-recrystallized γ region. The plate thickness at time and t is the finished thickness, both in mm.

[熱間圧延後の冷却時の平均冷却速度:5~30℃/s]
[冷却停止温度:350~650℃]
熱間圧延後は、730℃以上の冷却開始温度から、平均冷却速度5~30℃/sで、350~650℃の冷却停止温度まで冷却を行う。この冷却によって、フェライトの分率を50~80面積%の範囲内とすることができ、その結果、高強度かつ低YRを実現することができる。フェライトの分率を抑えて高強度を確保するため、製造方法Iでは平均冷却速度を5℃/s以上とする。前記平均冷却速度は、好ましくは10℃/s以上、より好ましくは15℃/s以上である。一方、平均冷却速度が速すぎると、フェライトが不足し、硬質相が過剰になり、強度が必要以上に高まり、降伏比も高くなる。前記平均冷却速度は、好ましくは28℃/s以下、より好ましくは25.0℃/s以下である。
[Average cooling rate during cooling after hot rolling: 5 to 30 ° C./s]
[Cooling stop temperature: 350 to 650°C]
After hot rolling, cooling is performed from a cooling start temperature of 730°C or higher to a cooling stop temperature of 350 to 650°C at an average cooling rate of 5 to 30°C/s. This cooling allows the ferrite fraction to fall within the range of 50 to 80 area %, and as a result, high strength and low YR can be achieved. In production method I, the average cooling rate is set to 5° C./s or more in order to suppress the ferrite fraction and ensure high strength. The average cooling rate is preferably 10° C./s or higher, more preferably 15° C./s or higher. On the other hand, if the average cooling rate is too high, the ferrite will be insufficient, the hard phase will be excessive, the strength will increase more than necessary, and the yield ratio will also increase. The average cooling rate is preferably 28° C./s or less, more preferably 25.0° C./s or less.

上述平均冷却速度での冷却を、650℃よりも高温域で終了すると、フェライト分率が高くなり、高強度を確保できないといった不具合が生じる。よって、冷却停止温度は650℃以下とする。冷却停止温度は、好ましくは630℃以下である。一方、上記平均冷却速度での冷却を、350℃よりも低い温度まで行うと、フェライトが不足し、硬質相が増加して強度が必要以上に高くなる。また、MAが多く生じて優れた母材靭性の達成が難しくなる。よって、冷却停止温度は350℃以上とする。冷却停止温度は、好ましくは400℃以上、より好ましくは450℃以上である。 If the cooling at the average cooling rate described above ends in a temperature range higher than 650° C., the ferrite fraction increases, resulting in the problem that high strength cannot be ensured. Therefore, the cooling stop temperature is set to 650° C. or less. The cooling stop temperature is preferably 630° C. or lower. On the other hand, if cooling at the above average cooling rate is performed to a temperature lower than 350° C., the ferrite will be insufficient and the hard phase will increase, resulting in an unnecessarily high strength. In addition, a large amount of MA is generated, making it difficult to achieve excellent base material toughness. Therefore, the cooling stop temperature is set to 350° C. or higher. The cooling stop temperature is preferably 400°C or higher, more preferably 450°C or higher.

前記冷却停止温度から室温までの冷却は、例えば空冷とすることができる。 Cooling from the cooling stop temperature to room temperature can be air cooling, for example.

次に、製造方法IIと製造方法IIIについて説明する。下記製造方法IIと製造方法IIIの説明において、前記製造方法Iと同じ工程については説明を省略する。 Next, manufacturing method II and manufacturing method III will be described. In the explanation of the production method II and the production method III below, the explanation of the same steps as in the production method I is omitted.

製造方法IIでは、熱間圧延後の冷却までを製造方法Iと同じ方法で行い、冷却後、更に焼戻しを行う。この焼戻しを行うことによって強度の調整ができる。焼戻し温度は、500℃以上とすることが好ましく、より好ましくは600℃以上である。また焼戻し温度は700℃以下とすることが好ましい。焼戻しの効果を得る観点から、焼戻し時間は0分超、60分以下とすることができる。焼戻し後は、室温まで空冷とすればよい。 In manufacturing method II, the same method as in manufacturing method I is performed until cooling after hot rolling, and after cooling, tempering is further performed. Strength can be adjusted by performing this tempering. The tempering temperature is preferably 500°C or higher, more preferably 600°C or higher. Also, the tempering temperature is preferably 700° C. or lower. From the viewpoint of obtaining the effect of tempering, the tempering time can be more than 0 minutes and 60 minutes or less. After tempering, it may be air-cooled to room temperature.

製造方法IIIでは、スラブ加熱までを製造方法Iと同じ方法で行った後、製造方法Iと多少異なる条件で熱間圧延し、その後、製造方法Iよりも遅い速度で冷却する。そして製造方法IIIでは、冷却後に二相域温度からの焼入れと焼戻し(テンパー)を行う。以下、製造方法IIIにおける熱間圧延、冷却と、二相域温度からの焼入れ・焼戻しについて説明する。 In the production method III, the slab is heated in the same manner as in the production method I, hot rolled under conditions slightly different from those in the production method I, and then cooled at a slower rate than in the production method I. In production method III, after cooling, quenching and tempering (tempering) are performed from the two-phase region temperature. Hot rolling, cooling, and quenching/tempering from the two-phase region temperature in production method III will be described below.

[平均温度が900~820℃の温度域での累積圧下率:10~70%]
[平均温度が820℃未満の未再結晶γ域での累積圧下率:5%以下]
平均温度が900~820℃の温度域での累積圧下率を10%以上とすることによって、平均結晶粒径を22.0μm以下、かつ結晶粒径の標準偏差σを13.0μm以下と結晶粒を均一かつ微細にすることができる。その結果、低温での母材靭性を確保することができる。前記900~820℃の温度域での累積圧下率は、好ましくは15.0%以上、より好ましくは20.0%以上である。一方、900~820℃の温度域での累積圧下率を70%以下とし、かつ平均温度が820℃未満の未再結晶γ域での累積圧下率を、5%以下に抑えることによって、平均結晶粒径を12.0μm以上とすることができ、その結果、高強度かつ低YR、特に低YRを実現することができる。また、前記未再結晶γ域での累積圧下率を5%以下に抑えることによって、フェライトのアスペクト比を2.0以下とすることができ、その結果、音響異方性を低減できる。前記900~820℃の温度域での累積圧下率は、好ましくは60%以下である。また、前記未再結晶γ域での累積圧下率は、好ましくは2%以下であり、最も好ましくは0%である。
[Cumulative rolling reduction in the temperature range where the average temperature is 900 to 820 ° C.: 10 to 70%]
[Cumulative rolling reduction in the non-recrystallized γ region with an average temperature of less than 820°C: 5% or less]
By setting the cumulative reduction rate in the temperature range of 900 to 820 ° C. at an average temperature of 10% or more, the average crystal grain size is 22.0 μm or less and the standard deviation σ of the crystal grain size is 13.0 μm or less. can be made uniform and fine. As a result, it is possible to secure the base material toughness at low temperatures. The cumulative rolling reduction in the temperature range of 900 to 820° C. is preferably 15.0% or more, more preferably 20.0% or more. On the other hand, the cumulative rolling reduction in the temperature range of 900 to 820 ° C. is set to 70% or less, and the cumulative rolling reduction in the non-recrystallized γ region with an average temperature of less than 820 ° C. is suppressed to 5% or less, whereby the average crystal The grain size can be 12.0 μm or more, and as a result, high strength and low YR, especially low YR can be achieved. Furthermore, by suppressing the cumulative rolling reduction in the non-recrystallized γ region to 5% or less, the aspect ratio of ferrite can be made 2.0 or less, and as a result, the acoustic anisotropy can be reduced. The cumulative rolling reduction in the temperature range of 900 to 820° C. is preferably 60% or less. Also, the cumulative rolling reduction in the non-recrystallized γ region is preferably 2% or less, and most preferably 0%.

[熱間圧延後の冷却時の平均冷却速度:5.0℃/s未満]
熱間圧延後、仕上圧延温度~(仕上圧延温度-150℃)の冷却開始温度から、室温までを、平均冷却速度5.0℃/s未満で冷却する。前記冷却として空冷が挙げられる。なお、平均冷却速度の下限は、高い降伏強度を容易に確保する観点からは、0.5℃/s以上とすることが好ましい。
[Average cooling rate during cooling after hot rolling: less than 5.0 ° C./s]
After hot rolling, the steel is cooled at an average cooling rate of less than 5.0°C/s from the cooling start temperature of finish rolling temperature to (finish rolling temperature - 150°C) to room temperature. Air cooling is mentioned as said cooling. The lower limit of the average cooling rate is preferably 0.5° C./s or more from the viewpoint of easily ensuring high yield strength.

[焼入れ温度:720~850℃]
焼入れ温度は二相域の温度に該当する。焼入れ温度が低いと、逆変態分率が不足し、硬質相の分率が不足して高強度を達成できない。よって、焼入れ温度は720℃以上とする。好ましくは750℃以上である。一方、焼入れ温度が高いと、逆変態分率は増加するが、硬質相となる部分の成分濃縮が不足し、硬質相の硬さが低下する。よって、焼入れ温度は850℃以下とする。好ましくは840℃以下である。また、焼入れ温度での保持時間が少ないと、元素が濃縮し難く硬さを確保できない。よって、焼入れ加熱時間は5分以上とすることが好ましい。より好ましくは10分以上である。一方、焼入れ加熱時間が長いと、生産性が低下するため60分以下とすることが好ましい。
[Quenching temperature: 720 to 850°C]
The quenching temperature corresponds to the temperature in the two-phase region. If the quenching temperature is low, the reverse transformation fraction is insufficient, and the hard phase fraction is insufficient to achieve high strength. Therefore, the hardening temperature is set to 720° C. or higher. Preferably, it is 750°C or higher. On the other hand, if the quenching temperature is high, although the reverse transformation fraction increases, the concentration of components in the hard phase portion becomes insufficient, and the hardness of the hard phase decreases. Therefore, the hardening temperature is set to 850° C. or lower. It is preferably 840° C. or less. In addition, if the holding time at the quenching temperature is short, the elements are difficult to concentrate and the hardness cannot be ensured. Therefore, the quenching heating time is preferably 5 minutes or longer. More preferably, it is 10 minutes or longer. On the other hand, if the quenching heating time is long, the productivity is lowered, so the heating time is preferably set to 60 minutes or less.

前記焼入れ温度で保持後は、ほぼ室温まで焼入れを行う。焼入れは、水焼入れや油焼入れ等を行うことができる。前記二相域加熱によって逆変態したオーステナイトには、C、Mn等が濃縮しており、焼入れ性の高い状態となっている。よって、焼入れ時の平均冷却速度が遅くとも硬質相となりえるが、硬質相の硬さを確実に高めるため、焼入れは1℃/s以上の平均冷却速度で冷却することが好ましい。 After holding at the quenching temperature, quenching is performed to approximately room temperature. Quenching can be performed by water quenching, oil quenching, or the like. C, Mn, etc. are concentrated in the austenite that has been reverse-transformed by the two-phase region heating, and is in a state of high hardenability. Therefore, even if the average cooling rate during quenching is slow, the hard phase can be formed. However, in order to reliably increase the hardness of the hard phase, it is preferable to cool at an average cooling rate of 1° C./s or more during quenching.

[焼戻し温度:400~700℃]
前記二相域温度からの焼入れ後は、400~700℃で焼戻しを行う。焼戻し温度が低温では、硬質相が硬くなりすぎて強度が必要以上に高くなる。よって、焼戻し温度の下限は、400℃以上とする。焼戻し温度は、450℃以上とすることが好ましい。一方、焼戻し温度が高温になると、硬質相の硬さが低下し、強度不足となりやすく、軟質相と硬質相の硬さ比が低下して降伏比が上昇する。よって焼戻し温度は、700℃以下とする。焼戻し温度は、600℃以下とすることが好ましい。また、焼戻しの効果を得るため、焼戻し時間は5分以上とすることが好ましい。より好ましくは10分以上である。一方、生産性の観点から、焼戻し時間は60分以下とすることが好ましい。
[Tempering temperature: 400 to 700°C]
After quenching from the two-phase region temperature, tempering is performed at 400 to 700°C. If the tempering temperature is low, the hard phase becomes too hard and the strength becomes higher than necessary. Therefore, the lower limit of tempering temperature is set to 400° C. or higher. The tempering temperature is preferably 450°C or higher. On the other hand, when the tempering temperature is high, the hardness of the hard phase is lowered, the strength tends to be insufficient, the hardness ratio between the soft phase and the hard phase is lowered, and the yield ratio is increased. Therefore, the tempering temperature should be 700° C. or lower. The tempering temperature is preferably 600° C. or lower. Moreover, in order to obtain the effect of tempering, the tempering time is preferably 5 minutes or longer. More preferably, it is 10 minutes or more. On the other hand, from the viewpoint of productivity, the tempering time is preferably 60 minutes or less.

製造方法IIIにおいて、前記二相域温度からの焼入れと焼戻しは、オフライン熱処理として行うことができる。 In production method III, the quenching and tempering from the two-phase temperature can be performed as off-line heat treatment.

本発明の厚鋼板は、板厚が、例えば16~40mmであることが挙げられる。 The thick steel plate of the present invention has a thickness of, for example, 16 to 40 mm.

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

表1に示す成分組成を満たす鋼片(スラブ)を常法により得た。上記鋼片を、表2に示す加熱温度まで加熱してから、表2に示す条件で熱間圧延と、熱間圧延直後の冷却を行った。なお、表2の「圧下率」における「再結晶γ」は、900~820℃の温度域での累積圧下率を示し、「未再結晶γ」は、820℃未満の未再結晶γ域での累積圧下率を示す。また表2において、FRT、SCT、FCTはそれぞれ、仕上圧延温度、表2に示す平均冷却速度での冷却の開始温度と停止温度を示す。表2に示す冷却停止温度から、室温までは空冷とした。次いで、試験No.4、7~9、11~13では、更に表2に示す焼戻し温度で焼戻し時間15分間の条件で焼戻しを行った。試験No.6、14および15では、室温から表2に示す焼入れ温度まで再加熱後に焼入れし、それから表2に示す焼戻し温度で焼戻し時間10分間の条件で焼戻しを行った。これらの製造方法により表2に仕上厚として示す板厚の鋼板を得た。 A steel billet (slab) satisfying the chemical composition shown in Table 1 was obtained by a conventional method. After heating the steel slab to the heating temperature shown in Table 2, hot rolling and cooling immediately after hot rolling were performed under the conditions shown in Table 2. In addition, "recrystallized γ" in "rolling reduction" in Table 2 indicates the cumulative rolling reduction in the temperature range of 900 to 820°C, and "non-recrystallized γ" indicates the non-recrystallized γ region below 820°C. shows the cumulative reduction rate of In Table 2, FRT, SCT, and FCT indicate the finish rolling temperature and the cooling start and stop temperatures at the average cooling rate shown in Table 2, respectively. Air cooling was performed from the cooling stop temperature shown in Table 2 to room temperature. Then test no. 4, 7 to 9, and 11 to 13 were further tempered at the tempering temperature shown in Table 2 for a tempering time of 15 minutes. Test no. 6, 14 and 15 were quenched after being reheated from room temperature to the quenching temperature shown in Table 2, and then tempered at the tempering temperature shown in Table 2 for a tempering time of 10 minutes. Steel sheets having thicknesses shown in Table 2 as finished thicknesses were obtained by these manufacturing methods.

前記製造工程における熱間圧延、焼入れ温度、焼戻し温度における各温度は、鋼板の表面温度から、板厚、熱伝導率等のパラメータを用いて計算により求めた平均温度である。冷却開始温度と冷却停止温度は表面温度である。冷却速度は表面の冷却開始温度、冷却停止温度と冷却時間により求めた速度である。 Each temperature in the hot rolling, quenching temperature, and tempering temperature in the manufacturing process is an average temperature calculated from the surface temperature of the steel sheet using parameters such as thickness and thermal conductivity. The cooling start temperature and cooling stop temperature are surface temperatures. The cooling rate is the rate determined from the surface cooling start temperature, cooling stop temperature, and cooling time.

得られた鋼板に対し、下記の要領で鋼組織、引張試験、母材の低温靭性、および音響異方性の評価を行った。 The obtained steel sheets were evaluated for steel structure, tensile test, low-temperature toughness of the base material, and acoustic anisotropy in the following manner.

[鋼組織の観察]
〔フェライトの分率、フェライトのアスペクト比〕
圧延方向に平行でかつ鋼板表面に対して垂直な板厚断面を観察できるよう上記鋼板からサンプルを採取した。前記断面を研磨し、ナイタール腐食を行ってフェライトからなる軟質相を現出させた。板厚の1/4位置を、光学顕微鏡を用いて観察倍率400倍で組織を撮影し、軟質相であるフェライトの分率を求めた。更に、軟質相であるフェライトの圧延方向と板厚方向の粒径を測定し、それらの比からフェライトのアスペクト比を算出した。なお本発明では、全組織から前記軟質相であるフェライトの分率を差し引いた値を、硬質相の分率とした。この硬質相は、ベイナイト、パーライト、およびマルテンサイトのうちの1以上を合計で80面積%以上含むことを確認した。
[Observation of steel structure]
[Ferrite Fraction, Ferrite Aspect Ratio]
A sample was taken from the steel sheet so that a thickness section parallel to the rolling direction and perpendicular to the steel sheet surface could be observed. The cross section was polished and subjected to nital corrosion to reveal a soft phase composed of ferrite. The structure was photographed at a position of 1/4 of the plate thickness using an optical microscope at a magnification of 400, and the fraction of ferrite, which is the soft phase, was obtained. Furthermore, the grain size of ferrite, which is a soft phase, was measured in the rolling direction and plate thickness direction, and the aspect ratio of ferrite was calculated from the ratio thereof. In the present invention, the fraction of the hard phase is obtained by subtracting the fraction of ferrite, which is the soft phase, from the total structure. It was confirmed that the hard phase contained at least one of bainite, pearlite, and martensite in a total of 80 area % or more.

〔平均結晶粒径と結晶粒径の標準偏差〕
圧延方向に平行でかつ鋼板表面に対して垂直な板厚断面を研磨し、板厚の1/4位置にて、EBSD(Electron Back Scatter Diffraction、電子線後方散乱回折)法による測定装置(EDAX社製OIMシステム)を用い、測定領域:200μm×200μm、測定ステップ:0.5μm間隔の条件で行って、全組織の結晶粒径の平均値と、該結晶粒径の標準偏差σを算出した。
[Average grain size and standard deviation of grain size]
A plate thickness cross section parallel to the rolling direction and perpendicular to the steel plate surface is polished, and at the 1/4 position of the plate thickness, EBSD (Electron Back Scatter Diffraction, electron beam backscatter diffraction) method measuring equipment (EDAX) The measurement area was 200 μm×200 μm, and the measurement step was 0.5 μm intervals.

〔MAの分率〕
圧延方向に平行でかつ鋼板表面に対して垂直な板厚断面を観察できるよう上記鋼板からサンプルを採取した。前記断面を研磨し、レペラ試薬でエッチングしてMA相を現出させた。そして板厚の1/4位置を、光学顕微鏡を用い、倍率1000倍で組織を撮影してMAの分率を算出した。
[MA fraction]
A sample was taken from the steel sheet so that a thickness section parallel to the rolling direction and perpendicular to the steel sheet surface could be observed. The cross section was polished and etched with Repeller reagent to reveal the MA phase. Using an optical microscope, the structure was photographed at a magnification of 1000 times at a position of 1/4 of the plate thickness, and the fraction of MA was calculated.

[引張試験(強度特性の評価)]
全厚から圧延方向と垂直に平型引張試験片(JIS1A号またはJIS5号試験片と同じ)を採取して、JIS Z 2241の要領で引張試験を行い、降伏強度YPまたは0.2%YSと引張強度TSを測定し、降伏比YRを求めた。そして降伏強度YPまたは0.2%YSが325~445MPa、引張強度TSが490~610MPa、かつ降伏比YRが80%以下の場合を、高強度かつ低降伏比を示すと評価した。
[Tensile test (evaluation of strength characteristics)]
A flat tensile test piece (same as JIS 1A or JIS 5 test piece) was taken from the full thickness perpendicular to the rolling direction, and a tensile test was performed according to JIS Z 2241 to obtain a yield strength YP or 0.2% YS. The tensile strength TS was measured to obtain the yield ratio YR. A steel with a yield strength YP or 0.2% YS of 325 to 445 MPa, a tensile strength TS of 490 to 610 MPa, and a yield ratio YR of 80% or less was evaluated as showing high strength and low yield ratio.

[母材の低温靭性の評価]
板厚の1/4部位において試験片の長手方向がL方向、即ち圧延方向となるように、JIS4号試験片を3本採取した。そして、JIS Z 2242に規定の方法でVノッチシャルピー衝撃試験を実施した。本発明では、低温靭性の指標として、試験温度:-60℃で上記試験片3本のエネルギー値を測定した。また上記衝撃試験を行って、試験温度と脆性破面率の関係を示す曲線から、脆性破面遷移温度を求めた。そして、上記試験片3本のエネルギー値の最小値が49J以上、すなわち上記試験片3本のエネルギー値がいずれも49J以上であると共に、平均値が70J以上であり、かつ上記脆性破面遷移温度vTrsが-60℃以下を満たす場合を、母材が優れた低温靭性を安定して発揮すると評価した。
[Evaluation of low temperature toughness of base material]
Three JIS No. 4 test pieces were taken such that the longitudinal direction of the test piece was in the L direction, that is, the rolling direction, at a 1/4 portion of the plate thickness. Then, a V-notch Charpy impact test was carried out according to the method specified in JIS Z 2242. In the present invention, as an index of low-temperature toughness, the energy values of the three test pieces were measured at a test temperature of -60°C. Also, the impact test was performed, and the brittle fracture surface transition temperature was obtained from the curve showing the relationship between the test temperature and the brittle fracture surface ratio. The minimum value of the energy values of the three test pieces is 49 J or more, that is, the energy values of the three test pieces are all 49 J or more, the average value is 70 J or more, and the brittle fracture surface transition temperature When vTrs satisfies −60° C. or lower, it was evaluated that the base material stably exhibits excellent low-temperature toughness.

[音響異方性の評価]
JIS Z 3060に規定の通り、横波の振動方向を主圧延方向(L方向)に一致させたときの横波音速値VLと、L方向に垂直な方向(C方向)に一致させたときの横波音速値VCを測定し、横波音速比VL/VCを求めた。そして、該音速比が1.020以下の場合を音響異方性が小さいと評価した。これらの結果を表3に示す。
[Evaluation of acoustic anisotropy]
As specified in JIS Z 3060, the shear wave sound velocity value VL when the vibration direction of the shear wave is matched with the main rolling direction (L direction) and the shear wave sound velocity when matched with the direction perpendicular to the L direction (C direction) The value VC was measured to obtain the transverse wave speed ratio VL/VC. Then, when the sound velocity ratio was 1.020 or less, the acoustic anisotropy was evaluated as small. These results are shown in Table 3.

Figure 0007262288000001
Figure 0007262288000001

Figure 0007262288000002
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Figure 0007262288000003
Figure 0007262288000003

表1~3の結果を考察する。 Consider the results in Tables 1-3.

試験No.6~15は、本発明で規定する成分組成を満足する鋼種を用いて、本発明で規定する製造条件で製造した例である。これらは、高強度かつ低降伏比を示し、母材の低温靭性に優れ、かつ音響異方性が小さい。更に、本発明で規定するfHAZ、Ceq、およびPCMの範囲をいずれも満たし、溶接を施したときに形成されるHAZが優れた靭性を発揮し得ることがわかる。これに対し、試験No.1~5は、成分組成は本発明で規定する範囲内にあるが、本発明で規定する製造条件の少なくともいずれかを満たさず、強度特性、靭性、音響異方性の少なくともいずれかが劣る結果となった。 Test no. Nos. 6 to 15 are examples of production under the manufacturing conditions specified in the present invention using steel grades satisfying the chemical compositions specified in the present invention. They exhibit high strength and low yield ratio, excellent low-temperature toughness of the base material, and small acoustic anisotropy. Furthermore, it can be seen that the HAZ formed when welding satisfies all of the ranges of f HAZ , Ceq, and PCM specified in the present invention can exhibit excellent toughness. On the other hand, Test No. 1 to 5, the component composition is within the range specified by the present invention, but at least one of the manufacturing conditions specified by the present invention is not satisfied, and at least one of strength characteristics, toughness, and acoustic anisotropy is inferior. became.

試験No.1は、熱間圧延後に加速冷却を行った例であるが、冷却停止温度が低いため、フェライト分率が不足し、MA分率が大きくなった。この様にフェライト分率が不足し、相対的に硬質相が過剰となったため、引張強度が必要以上に高くなった。また、MA分率が大きいため、母材の優れた低温靭性が得られなかった。 Test no. No. 1 is an example in which accelerated cooling was performed after hot rolling, but since the cooling stop temperature was low, the ferrite fraction became insufficient and the MA fraction increased. As described above, the ferrite fraction was insufficient and the hard phase was relatively excessive, resulting in an unnecessarily high tensile strength. In addition, since the MA fraction was large, the base metal did not have excellent low-temperature toughness.

試験No.2は、900~820℃の温度域での累積圧下率が大きいため、平均結晶粒径が過度に微細化し、YRが上限を超過した。また未再結晶γ域での圧下率も大きいため、フェライトのアスペクト比が増加し、音響異方性が上昇した。 Test no. In No. 2, the cumulative rolling reduction in the temperature range of 900 to 820° C. was large, so the average crystal grain size was excessively refined, and the YR exceeded the upper limit. In addition, since the rolling reduction in the non-recrystallized γ region was large, the aspect ratio of ferrite increased and the acoustic anisotropy increased.

試験No.3は、熱間圧延後に空冷を行って鋼板を得た例であり、空冷後に二相域焼入れと焼戻しを行わなかった例である。この例の場合、フェライト分率が大きいため、高強度を確保できなかった。 Test no. 3 is an example in which a steel sheet was obtained by performing air cooling after hot rolling, and is an example in which two-phase region quenching and tempering were not performed after air cooling. In the case of this example, high strength could not be ensured due to the large ferrite fraction.

試験No.4は、900~820℃の温度域での圧下を行わなかったため、平均結晶粒径が大きく、かつ結晶粒径の標準偏差σも大きくなり、母材の低温靭性が低下した。 Test no. In No. 4, since rolling was not performed in the temperature range of 900 to 820° C., the average grain size was large, the standard deviation σ of the grain size was large, and the low-temperature toughness of the base metal was lowered.

試験No.5は、熱間圧延後の冷却時の平均冷却速度が大きく、フェライト分率が不足したため、降伏強度と引張強度が必要以上に高くなり、YRが上限を上回った。 Test no. In No. 5, the average cooling rate during cooling after hot rolling was high, and the ferrite fraction was insufficient, so the yield strength and tensile strength increased more than necessary, and the YR exceeded the upper limit.

本発明の厚鋼板は、低温での母材靭性に優れ、かつ音響異方性が小さく、溶接で形成されるHAZの靭性にも優れた490MPa級の低降伏比鋼板である。本発明の厚鋼板は、地震発生時における安全性、信頼性の確保を必要とする建築構造部材用として好適である。特には、例えば、鉄骨構造の柱に使用される冷間成形角形鋼管用、特に冷間プレス成形角形鋼管用として好適である。 The steel plate of the present invention is a 490 MPa class low yield ratio steel plate that has excellent base material toughness at low temperatures, small acoustic anisotropy, and excellent toughness in the HAZ formed by welding. The thick steel plate of the present invention is suitable for building structural members that require ensuring safety and reliability in the event of an earthquake. In particular, it is suitable for cold-formed rectangular steel pipes, especially cold-press-formed rectangular steel pipes, which are used for columns of steel frame structures, for example.

Claims (6)

成分組成が、
C :0.11~0.18質量%、
Si:0.10~0.50質量%、
Mn:1.00~1.50質量%、
P :0質量%超、0.020質量%以下、
S :0質量%超、0.005質量%以下、
Al:0.005~0.060質量%、
Nb:0~0.004質量%、
Ti:0.005~0.020質量%、
B :0~0.0003質量%、
Ca:0.0003~0.0060質量%、および
N :0.0010~0.0100質量%
を満たし、残部が鉄および不可避的不純物である厚鋼鈑であって、
下記式(1)で表される炭素当量Ceqが0.32~0.38質量%、
下記式(2)で表される溶接熱影響部靭性指標fHAZが0.46質量%以下、
下記式(3)で表される溶接割れ感受性組成PCMが0.15~0.24質量%であり、
板厚の1/4位置の鋼組織が、
フェライトからなる軟質相と、ベイナイト、パーライト、およびマルテンサイトのうちの1以上を合計で80面積%以上含む硬質相とからなり、
全組織に占めるフェライトの分率が50~80面積%、
フェライトのアスペクト比が2.0以下、
全組織に占める島状マルテンサイト(MA)の分率が1面積%以下、
平均結晶粒径が12.0~22.0μm、および
結晶粒径の標準偏差σが13.0μm以下
を満たす、母材と溶接熱影響部の靭性に優れかつ音響異方性の小さい高強度低降伏比厚鋼板。
Ceq(質量%)=[C]+[Mn]/6+[Si]/24+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14 …(1)
式(1)中の[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、含まない元素はゼロとする。
HAZ(質量%)=[C]+[Mn]/8+6×([P]+[S])+12×[N]-4×[Ti] …(2)
式(2)中の[C]、[Mn]、[P]、[S]、[N]および[Ti]は、それぞれ、質量%で示したC、Mn、P、S、NおよびTiの含有量を示し、含まない元素はゼロとする。またTiの含有量が0.005質量%以下の場合、[Ti]=0質量%とする。
CM(質量%)=[C]+[Si]/30+[Mn]/20+[Cu]/20+[Ni]/60+[Cr]/20+[Mo]/15+[V]/10+5[B] …(3)
式(3)中の[C]、[Si]、[Mn]、[Cu]、[Ni]、[Cr]、[Mo]、[V]および[B]は、それぞれ、質量%で示したC、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、VおよびBの含有量を示し、含まない元素はゼロとする。
Ingredient composition
C: 0.11 to 0.18% by mass,
Si: 0.10 to 0.50% by mass,
Mn: 1.00 to 1.50% by mass,
P: more than 0% by mass, 0.020% by mass or less,
S: more than 0% by mass, 0.005% by mass or less,
Al: 0.005 to 0.060% by mass,
Nb: 0 to 0.004% by mass,
Ti: 0.005 to 0.020% by mass,
B: 0 to 0.0003% by mass,
Ca: 0.0003 to 0.0060% by mass, and N: 0.0010 to 0.0100% by mass
and the balance being iron and unavoidable impurities,
The carbon equivalent Ceq represented by the following formula (1) is 0.32 to 0.38% by mass,
The weld heat affected zone toughness index f HAZ represented by the following formula (2) is 0.46% by mass or less,
The weld crack sensitivity composition PCM represented by the following formula (3) is 0.15 to 0.24% by mass,
The steel structure at the 1/4 position of the plate thickness is
Composed of a soft phase made of ferrite and a hard phase containing a total of 80 area% or more of one or more of bainite, pearlite, and martensite,
The ferrite fraction in the entire structure is 50 to 80 area%,
The aspect ratio of ferrite is 2.0 or less,
The fraction of island martensite (MA) in the entire structure is 1 area% or less,
The average grain size is 12.0 to 22.0 μm, and the standard deviation σ of the grain size is 13.0 μm or less. Yield specific thickness steel plate.
Ceq (% by mass)=[C]+[Mn]/6+[Si]/24+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14 (1)
[C], [Mn], [Si], [Ni], [Cr], [Mo] and [V] in formula (1) are respectively C, Mn, Si, Ni, Contents of Cr, Mo and V are shown, and elements not included are set to zero.
f HAZ (% by mass) = [C] + [Mn]/8 + 6 x ([P] + [S]) + 12 x [N] - 4 x [Ti] (2)
[C], [Mn], [P], [S], [N] and [Ti] in formula (2) are the mass % of C, Mn, P, S, N and Ti, respectively. The content is indicated, and the element not included is zero. When the Ti content is 0.005% by mass or less, [Ti]=0% by mass.
PCM (% by mass)=[C]+[Si]/30+[Mn]/20+[Cu]/20+[Ni]/60+[Cr]/20+[Mo]/15+[V]/10+5[B]... (3)
[C], [Si], [Mn], [Cu], [Ni], [Cr], [Mo], [V] and [B] in formula (3) are each expressed in % by mass. Contents of C, Si, Mn, Cu, Ni, Cr, Mo, V and B are shown, and elements not included are zero.
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、
V:0質量%超、0.1質量%以下、および、
REM:0質量%超、0.03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に記載の高強度低降伏比厚鋼板。
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,
Mo: more than 0% by mass, 0.50% by mass or less,
V: more than 0% by mass, 0.1% by mass or less, and
REM: The high-strength, low-yield-ratio thick steel sheet according to claim 1, containing one or more elements selected from the group consisting of more than 0% by mass and 0.03 % by mass or less.
冷間成形角形鋼管用である請求項1または2に記載の高強度低降伏比厚鋼板。 The high-strength, low-yield-ratio steel plate according to claim 1 or 2, which is used for cold-forming square steel pipes. 請求項1~3のいずれかに記載の高強度低降伏比厚鋼板を製造する方法であって、
請求項1または2に記載の成分組成を有する鋼片を、平均温度1000~1200℃に加熱してから、熱間圧延を、平均温度が900~820℃の温度域での累積圧下率:10~50%、平均温度が820℃未満の未再結晶γ域での累積圧下率:5%以下の条件で行い、熱間圧延後、表面温度が730℃以上の冷却開始温度から、平均冷却速度5~30℃/sで、表面温度が350~650℃の冷却停止温度まで冷却する、母材と溶接熱影響部の靭性に優れかつ音響異方性の小さい高強度低降伏比厚鋼板の製造方法。
A method for producing a high-strength, low-yield-ratio thick steel plate according to any one of claims 1 to 3,
A steel slab having the chemical composition according to claim 1 or 2 is heated to an average temperature of 1000 to 1200 ° C., and then hot rolled at an average temperature of 900 to 820 ° C. Cumulative reduction rate: 10 ~50%, cumulative rolling reduction in the non-recrystallized γ region with an average temperature of less than 820°C: 5% or less. Manufacture of high-strength, low-yield-ratio thick steel plates that are cooled at a rate of 5 to 30°C/s to a cooling stop temperature with a surface temperature of 350 to 650°C. Method.
前記冷却後に、平均温度500~700℃で焼戻しを行う請求項4に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 4, wherein tempering is performed at an average temperature of 500 to 700°C after the cooling. 請求項1~3のいずれかに記載の高強度低降伏比厚鋼板を製造する方法であって、
請求項1または2に記載の成分組成を有する鋼片を、平均温度1000~1200℃に加熱してから、熱間圧延を、平均温度が900~820℃の温度域での累積圧下率:10~70%、平均温度が820℃未満の未再結晶γ域での累積圧下率:5%以下の条件で行い、熱間圧延後、表面温度が、仕上圧延温度~(仕上圧延温度-150℃)の冷却開始温度から、室温までを、平均冷却速度5.0℃/s未満で冷却し、
次いで熱間圧延材を、平均温度720~850℃に再加熱してから焼入れを行い、その後、平均温度400~700℃で焼戻しを行う、母材と溶接熱影響部の靭性に優れかつ音響異方性の小さい高強度低降伏比厚鋼板の製造方法。
A method for producing a high-strength, low-yield-ratio thick steel plate according to any one of claims 1 to 3,
A steel slab having the chemical composition according to claim 1 or 2 is heated to an average temperature of 1000 to 1200 ° C., and then hot rolled at an average temperature of 900 to 820 ° C. Cumulative reduction rate: 10 up to 70%, and the cumulative rolling reduction in the non-recrystallized γ region with an average temperature of less than 820°C: 5% or less. ) from the cooling start temperature to room temperature at an average cooling rate of less than 5.0 ° C./s,
Next, the hot-rolled material is reheated to an average temperature of 720 to 850°C and then quenched, and then tempered at an average temperature of 400 to 700°C. A method for producing a high-strength, low-yield-ratio thick steel plate with a small orientation.
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