JP7327444B2 - Thick steel plate, method for manufacturing thick steel plate, and structure - Google Patents

Thick steel plate, method for manufacturing thick steel plate, and structure Download PDF

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Description

本発明は、厚鋼板に関し、特に、全伸び、疲労亀裂伝播抵抗性、および塗装耐久性に優れた厚鋼板に関する。本発明の厚鋼板は、船舶、海洋構造物、橋梁、建築物、タンクなど、屋外の大気腐食環境下で用いられ、構造安全性が強く求められる溶接構造物に好適に用いることができる。中でも、本発明の厚鋼板は、飛来塩分量の多い海上や海岸近傍などの厳しい腐食環境下で用いられる橋梁などの構造物に好適に用いることができる。また、本発明は前記厚鋼板の製造方法および前記厚鋼板を用いた構造物に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a steel plate, and more particularly to a steel plate having excellent total elongation, fatigue crack propagation resistance, and paint durability. The steel plate of the present invention can be suitably used for welded structures such as ships, offshore structures, bridges, buildings, tanks, etc., which are used outdoors in an atmospheric corrosive environment and strongly required to have structural safety. Among others, the thick steel plate of the present invention can be suitably used for structures such as bridges that are used under severe corrosive environments such as the sea or near the coast where a large amount of airborne salt content is present. The present invention also relates to a method for manufacturing the thick steel plate and a structure using the thick steel plate.

厚鋼板は、船舶、海洋構造物、橋梁、建築物、タンクなどの構造物に広く用いられている。前記厚鋼板には、強度、靭性などの機械的特性および溶接性が優れることに加え、疲労特性に優れることが求められる。 Steel plates are widely used in structures such as ships, offshore structures, bridges, buildings and tanks. The steel plate is required to have excellent mechanical properties such as strength and toughness and excellent weldability, as well as excellent fatigue properties.

すなわち、上述したような構造物を使用する際には、該構造物に対して、風や地震による振動など、繰返し荷重がかかる。そのため、厚鋼板には、そのような繰返し荷重が負荷された場合でも構造物の安全性を確保できる疲労特性が求められる。特に、部材の破断といった終局的な破壊を防止するためには、厚鋼板の疲労亀裂伝播抵抗性を向上させることが効果的である。 That is, when using a structure as described above, a repeated load such as vibration due to wind or an earthquake is applied to the structure. Therefore, steel plates are required to have fatigue properties that can ensure the safety of structures even when such repeated loads are applied. In particular, it is effective to improve fatigue crack propagation resistance of steel plates in order to prevent eventual destruction such as breakage of members.

そこで、鋼板の疲労き裂伝播抵抗性を向上させるために様々な検討が行われている。 Therefore, various studies have been made to improve the fatigue crack propagation resistance of steel sheets.

例えば、特許文献1では、湿潤硫化水素環境下で疲労き裂伝播抵抗性に優れた、タンカー用の鋼板が提案されている。前記鋼板は、第1相としてのフェライトと、第2相としてのベイナイトおよび/またはパーライトからなる混合組織を有している。また、前記鋼板では、フェライトの平均粒径が20μm以下とされている。 For example, Patent Literature 1 proposes a steel plate for tankers that has excellent fatigue crack propagation resistance in a wet hydrogen sulfide environment. The steel sheet has a mixed structure consisting of ferrite as a first phase and bainite and/or pearlite as a second phase. Further, in the steel sheet, the average grain size of ferrite is 20 μm or less.

また、特許文献2でも、疲労き裂伝播抵抗性に優れた鋼板が提案されている。前記鋼板は、硬質部と軟質部とからなるミクロ組織を有し、前記硬質部と軟質部の間の硬度差が、ビッカース硬度で150以上であることを特徴としている。 Further, Patent Document 2 also proposes a steel sheet having excellent resistance to fatigue crack propagation. The steel sheet has a microstructure consisting of a hard portion and a soft portion, and is characterized in that the hardness difference between the hard portion and the soft portion is 150 or more in terms of Vickers hardness.

特許文献3では、ベイナイトと、面積率で38~52%のフェライトとからなるミクロ組織を有する二相鋼が提案されている。特許文献3で提案されている技術においては、フェライト相部分のビッカース硬さと、フェライト相とベイナイト相の間の境界の密度を制御することで疲労き裂伝播抵抗性を向上させている。 Patent Document 3 proposes a duplex steel having a microstructure consisting of bainite and 38 to 52% ferrite in terms of area ratio. In the technique proposed in Patent Document 3, the fatigue crack propagation resistance is improved by controlling the Vickers hardness of the ferrite phase portion and the density of the boundary between the ferrite phase and the bainite phase.

ところで、橋梁などの屋外で用いられる鋼構造物には、通常、何らかの耐食性を確保するための対策が施されている。 By the way, steel structures used outdoors, such as bridges, are usually provided with measures to ensure some kind of corrosion resistance.

例えば、飛来塩分量が少ない環境では、構造物の素材として耐候性鋼が多く用いられている。耐候性鋼とは、JIS G 3114にSMA材として規定されているように、Cu、P、Cr、およびNiなどの合金元素が適量添加された鋼である。耐候性鋼を大気暴露環境で使用すると、前記合金元素が濃化した保護性の高いさび層で該耐候性鋼の表面が覆われることにより、腐食速度を大きく低下させることができる。このような耐候性鋼を使用した橋梁は、飛来塩分量が少ない環境では、無塗装のまま数十年間の供用に耐え得ることが知られている。 For example, in an environment with a small amount of airborne salt, weather-resistant steel is often used as a material for structures. Weathering steel is steel to which appropriate amounts of alloying elements such as Cu, P, Cr, and Ni are added, as specified in JIS G 3114 as an SMA material. When the weathering steel is used in an atmospheric exposure environment, the surface of the weathering steel is covered with a highly protective rust layer in which the alloying elements are concentrated, thereby greatly reducing the corrosion rate. It is known that bridges using such weather-resistant steel can withstand several decades of service without painting in an environment with a small amount of airborne salt.

一方、海上や海岸近傍などの飛来塩分量の多い環境では、耐候性鋼であっても無塗装のまま使用することは困難である。これは、飛来塩分量の多い環境では保護性の高いさび層が形成されにくいためである。このため、海上や海岸近傍などの飛来塩分量の多い環境では、鋼材に塗装などの防食処理を施した塗装鋼材が一般的に用いられている。 On the other hand, it is difficult to use even weather-resistant steel without painting in an environment with a large amount of airborne salt such as the sea or near the coast. This is because a highly protective rust layer is difficult to form in an environment with a large amount of airborne salt. For this reason, in environments where there is a large amount of airborne salt, such as in the sea or near the coast, coated steel materials that have undergone anti-corrosion treatment such as coating are generally used.

しかしながら、塗装鋼材では、時間の経過による塗膜の劣化やさびの発生、塗膜の膨れ等により、定期的な塗り替えなどの補修が必要となる。塗り替えに伴う塗装作業は、高所での作業となることが多く、作業自体が困難であるとともに、作業にかかる人件費も必要となる。そのため、塗装鋼材を使用する場合には、構造物のメンテナンスコストが増大し、ひいてはライフサイクルコストが増大するという問題がある。 However, coated steel requires periodic repairs such as repainting due to deterioration of the coating film, rust generation, blistering of the coating film, etc. over time. The painting work associated with repainting is often done at high places, and the work itself is difficult, and labor costs for the work are also required. Therefore, when using coated steel, there is a problem that the maintenance cost of the structure increases, and thus the life cycle cost increases.

このようなことから、塗り替え塗装の周期を延長することによって、塗装頻度を低減し、構造物のメンテナンスコストを抑制可能な耐食性に優れた鋼材、特には塗装耐久性に優れた構造用鋼材の開発が望まれている。 Therefore, by extending the repainting cycle, the frequency of painting can be reduced, and the maintenance cost of structures can be reduced. Steel materials with excellent corrosion resistance, especially structural steel materials with excellent painting durability is desired.

上記の要望に応えて、特許文献4~7では、Cu、P、Cr、およびNiなどの合金元素に加えて、SnやSbを添加することにより、高飛来塩分環境における耐食性を大幅に向上させた高耐候性鋼が提案されている。 In response to the above demands, in Patent Documents 4 to 7, in addition to alloying elements such as Cu, P, Cr, and Ni, Sn and Sb are added to significantly improve corrosion resistance in a high airborne salt environment. A high weathering steel has been proposed.

特開平06-322477号公報JP-A-06-322477 特開平07-242992号公報JP-A-07-242992 特開平08-225882号公報JP-A-08-225882 特開2006-118011号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-118011 特開2010-007109号公報JP 2010-007109 A 特開2012-255184号公報JP 2012-255184 A 特開2013-166992号公報JP 2013-166992 A

しかし、特許文献1~7に記載されているような従来の技術には、下記(1)~(4)のような問題点があることが分かった。 However, it has been found that the conventional techniques described in Patent Documents 1 to 7 have the following problems (1) to (4).

(1)船舶、海洋構造物、橋梁、建築物、タンクなどの構造物に使用される鋼材では、規格において全伸び値が規定されることが一般的である。したがって、優れた疲労き裂伝播抵抗性を有する鋼板であっても、全伸びが規格値を満たすことが求められる。 (1) For steel materials used in structures such as ships, offshore structures, bridges, buildings, and tanks, the total elongation value is generally specified in standards. Therefore, even steel sheets with excellent fatigue crack propagation resistance are required to satisfy the standard value for total elongation.

しかし、疲労き裂伝播抵抗性と全伸びは相反する性質であるため、特許文献1~7に記載されているような従来の技術では、優れた疲労き裂伝播抵抗性と全伸び両立させることができなかった。 However, since fatigue crack propagation resistance and total elongation are contradictory properties, conventional techniques such as those described in Patent Documents 1 to 7 cannot achieve both excellent fatigue crack propagation resistance and total elongation. I couldn't do it.

すなわち、特許文献1~7で提案されている技術においては、全伸びが考慮されていない。実際、特許文献1~3で提案されている鋼板は、いずれも、軟質相としてのフェライトと、硬質相としてのベイナイトまたはマルテンサイトからなるミクロ組織を有している。前記鋼板では、軟質相と硬質相の硬度差を拡大することで疲労き裂伝播抵抗性を向上させている。しかし、軟質相と硬質相の硬度差が大きいと組織が不均質となり、その結果、鋼板の全伸びが低下する。 That is, the techniques proposed in Patent Documents 1 to 7 do not consider total elongation. In fact, the steel sheets proposed in Patent Documents 1 to 3 all have a microstructure consisting of ferrite as a soft phase and bainite or martensite as a hard phase. In the steel sheet, fatigue crack propagation resistance is improved by increasing the hardness difference between the soft phase and the hard phase. However, if the hardness difference between the soft phase and the hard phase is large, the structure becomes heterogeneous, resulting in a decrease in the total elongation of the steel sheet.

(2)また、構造物の安全性を確保するという観点からは、厚鋼板には、一方向だけでなく、板厚方向、圧延方向、および幅方向のすべてにおいて疲労き裂伝播抵抗性に優れることが求められる。 (2) From the viewpoint of ensuring the safety of structures, steel plates have excellent fatigue crack propagation resistance not only in one direction but also in all of the plate thickness direction, rolling direction, and width direction. is required.

すなわち、一般的な構造物においては、鋼板に対して様々な方向から、自由に溶接が施される。したがって、疲労亀裂が発生、伝播する方向は様々である。また、挟角の角部を有する溶接施工箇所では、その構造的特徴から疲労き裂の発生が不可避であり、発生した疲労き裂はまず板厚方向へ進展する傾向がある。しかし、疲労き裂による構造物の崩落を防止するためには、疲労き裂が鋼板の厚さ方向に貫通した後においても、板幅方向、圧延方向への疲労き裂進展を抑制することが重要である。 That is, in general structures, steel plates are freely welded from various directions. Therefore, fatigue cracks initiate and propagate in various directions. In addition, at a welded portion having narrow-angled corners, the occurrence of fatigue cracks is unavoidable due to its structural characteristics, and the fatigue cracks that have occurred tend to first propagate in the plate thickness direction. However, in order to prevent the structure from collapsing due to fatigue cracks, it is necessary to suppress the propagation of fatigue cracks in the width direction and the rolling direction even after the fatigue cracks have penetrated the steel plate in the thickness direction. is important.

しかし、特許文献1~7に記載されているような従来の技術においては、上記疲労き裂伝播抵抗性の方向依存性が考慮されていなかった。 However, in the conventional techniques as described in Patent Documents 1 to 7, the directional dependence of fatigue crack propagation resistance was not taken into consideration.

(3)さらに、上記ミクロ組織を有する従来の鋼板は、製造条件の制御が困難である。すなわち、前記鋼板をオンラインプロセスで製造する場合、所望の組織を得るために、熱間圧延後の冷却工程において、フェライトとオーステナイトの二相域から加速冷却を開始し、かつ、冷却停止温度を低くする必要がある。その際、最終的に得られるミクロ組織における軟質相と硬質相の面積分率は、冷却開始時の温度によって大きく変動する。したがって、上記従来の鋼板の製造においては、所望のミクロ組織を得るために、冷却条件を厳格に制御する必要があった。 (3) Furthermore, it is difficult to control manufacturing conditions for conventional steel sheets having the microstructures described above. That is, when the steel sheet is produced by an online process, in order to obtain the desired structure, in the cooling step after hot rolling, accelerated cooling is started from the two-phase region of ferrite and austenite, and the cooling stop temperature is lowered. There is a need to. At that time, the area fraction of the soft phase and the hard phase in the finally obtained microstructure varies greatly depending on the temperature at the start of cooling. Therefore, in the production of conventional steel sheets, it is necessary to strictly control the cooling conditions in order to obtain the desired microstructure.

(4)また、特許文献1~3で提案されている鋼材は、耐候性は十分ではない。一方、耐候性を向上させるために特許文献4~7のようにCu、NiとともにCrやSnなどの合金元素を過度に含有させると、合金コストが増大するだけでなく、靭性の劣化を招く。 (4) In addition, the steel materials proposed in Patent Documents 1 to 3 do not have sufficient weather resistance. On the other hand, if alloying elements such as Cr and Sn are excessively contained together with Cu and Ni in order to improve weather resistance as in Patent Documents 4 to 7, not only the alloy cost increases but also the toughness deteriorates.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、合金コストの過度の増大を招くことなく、橋梁などの屋外の大気腐食環境下、特には飛来塩分量の多い海上や海岸近傍などの厳しい腐食環境下で使用する場合であっても、塗り替え塗装にかかる周期を延長して、塗装頻度を低減することが可能な塗装耐久性に優れ、さらに、全伸びと疲労き裂伝播抵抗性にも優れた厚鋼板を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and without causing an excessive increase in alloy cost, it can be used in harsh outdoor atmospheric corrosion environments such as bridges, especially near seas and coasts where there is a large amount of airborne salt. Even when used in a corrosive environment, it has excellent coating durability that can extend the recoating cycle and reduce the frequency of coating, and also has excellent total elongation and fatigue crack propagation resistance. An object is to provide an excellent thick steel plate.

具体的には、下記(1)~(4)の優れた特徴を兼ね備えた厚鋼板を提供することを目的とする。
(1)優れた疲労き裂伝播抵抗性と全伸びを兼ね備えている。
(2)板厚方向、圧延方向、および幅方向のすべてにおいて疲労き裂伝播抵抗性に優れている。
(3)二相域での高度な冷却制御を必要とすることなく製造することができる。
(4)塗装耐久性に優れる。
Specifically, the object is to provide a thick steel plate having the following excellent characteristics (1) to (4).
(1) Combines excellent fatigue crack propagation resistance with total elongation.
(2) Excellent resistance to fatigue crack propagation in all of the plate thickness direction, rolling direction and width direction.
(3) It can be manufactured without requiring advanced cooling control in the two-phase region.
(4) Excellent coating durability.

本発明者らは上記課題を解決するために検討を行った結果、以下の知見を得た。 The present inventors have obtained the following knowledge as a result of conducting studies to solve the above problems.

(a)ミクロ組織における軟質相と硬質相の硬度差が、特許文献1~3ほど大きくなくとも、十分な疲労き裂伝播抵抗性が得られる。 (a) Sufficient fatigue crack propagation resistance can be obtained even if the hardness difference between the soft phase and the hard phase in the microstructure is not as large as in Patent Documents 1 to 3.

(b)第1相としてベイナイトを用いることにより、疲労き裂伝播抵抗性を従来よりも向上させることができる。 (b) By using bainite as the first phase, fatigue crack propagation resistance can be improved more than before.

(c)軟質相としてのベイナイトと、硬質相としてのパーライトの両者を、特定の面積分率で含み、かつベイナイトとパーラーとの結晶粒径がそれぞれ特定の範囲内であるミクロ組織とすることにより、優れた疲労き裂伝播抵抗性と全伸びを兼ね備えた厚鋼板を得ることができる。 (c) A microstructure containing both bainite as a soft phase and pearlite as a hard phase in a specific area fraction, and the crystal grain sizes of the bainite and the pearlite are within specific ranges. , a steel plate having both excellent fatigue crack propagation resistance and total elongation can be obtained.

(d)前記ミクロ組織を有する厚鋼板は、製造条件、特に、熱間圧延とその後の加速冷却における条件を制御することにより製造することができる。前記厚鋼板は、ベイナイトを第1相としているため、従来の鋼板に比べ、オンラインプロセスによる製造に適している。 (d) The steel plate having the above microstructure can be produced by controlling production conditions, particularly conditions in hot rolling and subsequent accelerated cooling. Since the thick steel plate has bainite as the first phase, it is more suitable for production by an on-line process than conventional steel plates.

(e)Wの添加が塗膜下でのさび生成を顕著に抑制し、塗膜膨れおよび塗膜剥離の防止に有効である。 (e) Addition of W remarkably suppresses the formation of rust under the paint film, and is effective in preventing paint film blistering and paint film peeling.

本発明は上述の知見に基づいてなされたものであり、以下を要旨とするものである。 The present invention has been made based on the above findings, and has the following gist.

1.質量%で、
C :0.01~0.16%、
Si:1.00%以下、
Mn:0.50~2.00%、
P :0.030%以下、
S :0.020%以下、
Al:0.06%以下、および
W :0.005~1.00%を含有し、
残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有し、
面積分率で、
75~97%のベイナイト、および
3~25%のパーライトを含み、
ベイナイトの結晶粒径が平均円相当径で18μm以下、
パーライトの結晶粒径が平均円相当径で10μm以下であるミクロ組織を有する厚鋼板。
1. in % by mass,
C: 0.01 to 0.16%,
Si: 1.00% or less,
Mn: 0.50-2.00%,
P: 0.030% or less,
S: 0.020% or less,
Al: 0.06% or less, and W: 0.005 to 1.00%,
Having a component composition in which the balance is Fe and unavoidable impurities,
area fraction,
75-97% bainite and 3-25% perlite,
The bainite crystal grain size is 18 μm or less in terms of the average circle equivalent diameter,
A steel plate having a microstructure in which pearlite crystal grains have an average equivalent circle diameter of 10 µm or less.

2.前記成分組成が、さらに、質量%で、
Cr:0.01~1.00%、
Cu:0.01~1.00%、
Ni:0.01~2.00%、
Mo:0.01~1.00%、
Co:0.01~1.00%、
Sn:0.005~0.200%、
Sb:0.005~0.200%、
Nb:0.005~0.050%、
V :0.005~0.050%、
Ti:0.005~0.050%、
B :0.0001~0.0050%、
Zr:0.005~0.100%
Ca:0.0001~0.020%、
Mg:0.0001~0.020%、および
REM:0.0001~0.020%からなる群より選択される1または2以上を含む、上記1に記載の厚鋼板。
2. The component composition further, in mass %,
Cr: 0.01 to 1.00%,
Cu: 0.01 to 1.00%,
Ni: 0.01 to 2.00%,
Mo: 0.01 to 1.00%,
Co: 0.01 to 1.00%,
Sn: 0.005 to 0.200%,
Sb: 0.005 to 0.200%,
Nb: 0.005 to 0.050%,
V: 0.005 to 0.050%,
Ti: 0.005 to 0.050%,
B: 0.0001 to 0.0050%,
Zr: 0.005-0.100%
Ca: 0.0001 to 0.020%,
2. The steel plate according to 1 above, containing one or more selected from the group consisting of Mg: 0.0001 to 0.020% and REM: 0.0001 to 0.020%.

3.前記ミクロ組織が、
81~97%のベイナイト、および
6~25%のパーライトを含む、上記1または2に記載の厚鋼板。
3. The microstructure is
3. The steel plate according to 1 or 2 above, containing 81-97% bainite and 6-25% pearlite.

4.表面に塗膜を備える、上記1~3のいずれかに記載の厚鋼板。 4. 4. The steel plate according to any one of 1 to 3 above, which has a coating film on its surface.

5.前記塗膜が、防食下地層、下塗り層、中塗り層、および上塗り層を含み、
前記防食下地層が、無機ジンクリッチペイント、
前記下塗り層が、エポキシ樹脂塗料、
前記中塗り層が、ふっ素樹脂上塗り塗料用の中塗り塗料、
前記上塗り層が、ふっ素樹脂上塗り塗料を、それぞれ用いてなる上記4に記載の厚鋼板。
5. the coating comprises an anticorrosion undercoat layer, an undercoat layer, an intermediate coat layer, and a topcoat layer;
The anti-corrosion underlayer comprises an inorganic zinc-rich paint;
The undercoat layer is an epoxy resin paint,
The intermediate coating layer is an intermediate coating for a fluororesin top coating,
5. The steel plate according to 4 above, wherein each of the topcoat layers uses a fluororesin topcoat paint.

6.上記1または2に記載の成分組成を有する鋼素材を、1000℃以上、1250℃以下の加熱温度に加熱し、
加熱された前記鋼素材を熱間圧延して熱延鋼板とし、
前記熱延鋼板を、冷却開始温度:Ar3点以上、冷却停止温度:450~700℃、冷却開始から冷却停止までの鋼板表面における平均冷却速度:20~60℃/sの条件で加速冷却する、厚鋼板の製造方法であって、
前記熱間圧延における、950℃以上の温度域での累積圧下率が80%以上であり、かつ、950℃未満、Ar3点以上の温度域での累積圧下率が50%以上である、厚鋼板の製造方法。
6. heating the steel material having the chemical composition described in 1 or 2 above to a heating temperature of 1000° C. or higher and 1250° C. or lower;
Hot-rolling the heated steel material into a hot-rolled steel sheet,
The hot-rolled steel sheet is accelerated and cooled under the following conditions: cooling start temperature: Ar 3 or more, cooling stop temperature: 450 to 700 ° C., average cooling rate on the steel plate surface from cooling start to cooling stop: 20 to 60 ° C./s. A method for manufacturing a thick steel plate,
A steel plate having a cumulative rolling reduction of 80% or more in a temperature range of 950°C or higher and a cumulative rolling reduction of 50% or higher in a temperature range of less than 950°C and an Ar3 point or higher in the hot rolling. manufacturing method.

7.上記1~5のいずれかに記載の厚鋼板を用いてなる構造物。 7. A structure using the thick steel plate according to any one of 1 to 5 above.

8.前記構造物が橋梁である、上記7に記載の構造物。 8. 8. Structure according to claim 7, wherein said structure is a bridge.

本発明の厚鋼板は、優れた疲労き裂伝播抵抗性と全伸びを兼ね備えており、板厚方向、圧延方向、および幅方向のすべてにおいて疲労き裂伝播抵抗性に優れている。さらに、本発明の厚鋼板は、塗装耐久性に優れているため、屋外の大気腐食環境下、特に飛来塩分量の多い海上や海岸近傍などの厳しい腐食環境下で使用する場合であっても、塗り替え周期を延長して塗装頻度を低減することができる。加えて本発明の厚鋼板においては、CrやSnなどの合金元素を多量に添加せずとも上記の優れた特性を実現出来るため、コストの面でも有利である。また、本発明の厚鋼板は、二相域での高度な冷却制御を必要とすることなく安定して製造することができる。 The steel plate of the present invention has both excellent fatigue crack propagation resistance and total elongation, and is excellent in fatigue crack propagation resistance in all of the plate thickness direction, rolling direction and width direction. Furthermore, since the steel plate of the present invention has excellent coating durability, even when it is used outdoors in an atmospheric corrosive environment, especially in a severe corrosive environment such as the sea or near the coast where there is a large amount of airborne salt, The frequency of coating can be reduced by extending the recoating cycle. In addition, the steel plate of the present invention is advantageous in terms of cost because the above-described excellent properties can be achieved without adding a large amount of alloying elements such as Cr and Sn. Moreover, the steel plate of the present invention can be stably produced without requiring advanced cooling control in the two-phase region.

板厚方向における疲労き裂伝播特性の評価に使用した、片側切欠単純引張型疲労試験片の形状および寸法を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the shape and dimensions of a single-side notched simple tensile fatigue test piece used for evaluation of fatigue crack propagation properties in the plate thickness direction.

以下、本発明について詳細に説明する。なお、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。 The present invention will be described in detail below. However, the present invention is not limited to this embodiment.

[成分組成]
まず、本発明の厚鋼板の成分組成について説明する。特に断らない限り、各成分の含有量を表す「%」は、「質量%」を意味する。
[Component composition]
First, the chemical composition of the steel plate of the present invention will be described. Unless otherwise specified, "%" representing the content of each component means "% by mass".

C:0.01~0.16%
Cは、強度を向上させる効果を有する元素である。また、Cは、耐疲労特性に有利なパーライト相の生成を促進する効果を有する。C含有量が0.01%未満であると、所望の強度および疲労き裂伝播抵抗性を得ることができない。そのため、C含有量を0.01%以上とする。一方、C含有量が0.16%を超えると、パーライトが過剰に生成したり粗大化したりするため、全伸びと靭性が劣化する。そのため、C含有量を0.16%以下、好ましくは0.15%以下、より好ましくは0.10%以下とする。
C: 0.01-0.16%
C is an element having the effect of improving the strength. In addition, C has the effect of promoting the formation of pearlite phase, which is advantageous for fatigue resistance. If the C content is less than 0.01%, the desired strength and fatigue crack propagation resistance cannot be obtained. Therefore, the C content is made 0.01% or more. On the other hand, when the C content exceeds 0.16%, pearlite is excessively formed or coarsened, resulting in deterioration of total elongation and toughness. Therefore, the C content should be 0.16% or less, preferably 0.15% or less, and more preferably 0.10% or less.

Si:1.00%以下
Siは、脱酸作用を有するとともに、強度をさらに向上させる効果も有する元素である。また、Siは、過剰なセメンタイト生成を抑制する効果も有している。さらにSiは、厚鋼板の表面に緻密なさび層を形成し、塗装耐久性を向上させる効果も有している。しかし、Si含有量が1.00%を超えると、溶接性、靭性が劣化することに加え、耐疲労特性に有利なパーライト相の生成が抑制されてしまう。そのため、Si含有量を1.00%以下、好ましくは0.50%以下とする。一方、Si含有量の下限は特に限定されないが、Siの添加効果を高めるという観点からは、Si含有量を0.01%以上とすることが好ましく、0.10%以上とすることが好ましい。
Si: 1.00% or less Si is an element that has a deoxidizing effect and also has the effect of further improving the strength. Si also has the effect of suppressing excessive cementite formation. Furthermore, Si also has the effect of forming a dense rust layer on the surface of the steel plate and improving the coating durability. However, if the Si content exceeds 1.00%, the weldability and toughness deteriorate, and the formation of the pearlite phase, which is advantageous for fatigue resistance, is suppressed. Therefore, the Si content should be 1.00% or less, preferably 0.50% or less. On the other hand, the lower limit of the Si content is not particularly limited, but from the viewpoint of enhancing the effect of adding Si, the Si content is preferably 0.01% or more, preferably 0.10% or more.

Mn:0.50~2.00%
Mnは、焼入れ性を高め、その結果、厚鋼板の強度を向上させる効果を有する元素である。前記効果を得るために、Mn含有量を0.50%以上、好ましくは0.80%以上とする。一方、Mn含有量が2.00%を超えると、焼入れ性が高くなり過ぎる結果、耐疲労特性に有利なパーライト相の生成が抑制される。また、Mn含有量が2.00%を超えると、全伸びおよび靭性が低下する。そのため、Mn含有量は2.00%以下、好ましくは1.65%以下とする。
Mn: 0.50-2.00%
Mn is an element that has the effect of increasing the hardenability and, as a result, improving the strength of the steel plate. In order to obtain the above effects, the Mn content should be 0.50% or more, preferably 0.80% or more. On the other hand, if the Mn content exceeds 2.00%, the hardenability becomes too high, and as a result, the formation of the pearlite phase, which is advantageous for fatigue resistance, is suppressed. Moreover, when the Mn content exceeds 2.00%, the total elongation and toughness are lowered. Therefore, the Mn content should be 2.00% or less, preferably 1.65% or less.

P:0.030%以下
Pは、靭性を劣化させる。そのため、P含有量を0.030%以下とする。一方、P含有量は低ければ低いほど良いため、P含有量の下限は特に限定されず、P含有量は0%以上であってよく、0%超であってもよい。
P: 0.030% or less P deteriorates toughness. Therefore, the P content is made 0.030% or less. On the other hand, the lower the P content, the better, so the lower limit of the P content is not particularly limited, and the P content may be 0% or more, or may exceed 0%.

S:0.020%以下
Sは、不純物として厚鋼板に含まれる元素であり、靭性を劣化させる。そのため、S含有量は0.020%以下、好ましくは0.010%以下とする。一方、S含有量は低ければ低いほど良いため、S含有量の下限は特に限定されず、S含有量は0%以上であってよく、0%超であってもよい。しかし、過度の低減は製造コストを増加させるため、製造コストの観点からは、S含有量を0.0005%以上とすることが好ましく、0.001%以上とすることがより好ましい。
S: 0.020% or less S is an element contained in steel plates as an impurity, and deteriorates toughness. Therefore, the S content should be 0.020% or less, preferably 0.010% or less. On the other hand, the lower the S content, the better, so the lower limit of the S content is not particularly limited, and the S content may be 0% or more, or may exceed 0%. However, excessive reduction increases the production cost, so from the viewpoint of production cost, the S content is preferably 0.0005% or more, more preferably 0.001% or more.

Al:0.06%以下
Alは、脱酸剤として作用する元素であり、溶鋼脱酸プロセスにおいて一般的に用いられる。また、Alは、鋼中のNをAlNとして固定し、母材の靭性向上に寄与する。しかし、Al含有量が0.06%を超えると、母材(厚鋼板)の靭性および全伸びが低下するとともに、溶接時に溶接金属部にAlが混入して、溶接部の靭性が劣化する。そのため、Al含有量は0.06%以下、好ましくは0.05%以下とする。一方、Al含有量の下限は特に限定されないが、Alの添加効果を高めるという観点からは、Al含有量を0.01%以上とすることが好ましい。
Al: 0.06% or less Al is an element that acts as a deoxidizing agent and is generally used in molten steel deoxidizing processes. In addition, Al fixes N in the steel as AlN and contributes to improving the toughness of the base material. However, if the Al content exceeds 0.06%, the toughness and total elongation of the base metal (thick steel plate) are lowered, and Al is mixed into the welded metal portion during welding, deteriorating the toughness of the welded portion. Therefore, the Al content should be 0.06% or less, preferably 0.05% or less. On the other hand, the lower limit of the Al content is not particularly limited, but from the viewpoint of increasing the effect of adding Al, the Al content is preferably 0.01% or more.

W:0.005~1.00%
Wは、厚鋼板の塗装耐久性を大きく向上させる効果を有する元素である。すなわち、Wは、腐食環境下において鋼材のアノード反応に伴って溶出し、鋼材表面のさび層中にWO 2-として分布する。その結果、腐食促進因子である塩化物イオンがさび層を透過して地鉄に到達することが静電的に防止される。さらに、腐食環境下において溶出したWが鋼材表面にWを含む化合物として沈殿することにより、鋼材のアノード反応自体が抑制される。また、Wを、Cu、Ni、Sn、およびSbからなる群より選択される少なくとも1つの合金元素と共に添加した場合、Wと前記合金元素の相乗効果により厚鋼板の塗装耐久性がさらに向上する。前記効果を得るために、W含有量を0.005%以上、好ましくは0.010%以上、より好ましくは0.030%以上、さらに好ましくは0.050%以上とする。一方、W含有量が1.00%を超えると合金コストの上昇が顕著となる。そのため、W含有量は1.00%以下、好ましくは0.70%以下、より好ましくは0.50%以下、さらに好ましくは0.30%以下とする。
W: 0.005-1.00%
W is an element that has the effect of greatly improving the coating durability of thick steel plates. That is, W is eluted with the anodic reaction of the steel material in a corrosive environment and distributed as WO 4 2− in the rust layer on the surface of the steel material. As a result, chloride ions, which are corrosion-promoting factors, are electrostatically prevented from permeating the rust layer and reaching the steel substrate. Furthermore, the anodic reaction itself of the steel material is suppressed by the precipitation of W dissolved out in the corrosive environment on the surface of the steel material as a compound containing W. Further, when W is added together with at least one alloying element selected from the group consisting of Cu, Ni, Sn, and Sb, the synergistic effect of W and the alloying element further improves the coating durability of the steel plate. In order to obtain the above effects, the W content should be 0.005% or more, preferably 0.010% or more, more preferably 0.030% or more, and still more preferably 0.050% or more. On the other hand, when the W content exceeds 1.00%, the alloy cost rises significantly. Therefore, the W content is 1.00% or less, preferably 0.70% or less, more preferably 0.50% or less, and still more preferably 0.30% or less.

本発明の一実施形態における厚鋼板は、上記元素を含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる成分組成を有することができる。 A steel plate according to an embodiment of the present invention may have a chemical composition containing the above elements, with the balance being Fe and unavoidable impurities.

また、本発明の他の実施形態における厚鋼板の成分組成は、さらに以下に挙げる元素の少なくとも1つを任意に含有することができる。これらの任意添加元素を添加することにより、厚鋼板の強度、靭性、溶接性、耐候性、塗装耐久性などの特性をさらに向上させることができる。 In addition, the chemical composition of the steel plate in another embodiment of the present invention can optionally contain at least one of the elements listed below. By adding these optional additive elements, properties such as strength, toughness, weldability, weather resistance and paint durability of the steel plate can be further improved.

Cr:0.01~1.00%
Crは、強度をさらに向上させる効果を有する元素である。また、Crはセメンタイト生成を促進する元素であり、耐疲労特性に有利なパーライト相の生成を促進する。また、Crは緻密なさび層を形成して塗装耐久性をさらに向上させる効果を有する。Crを添加する場合、前記効果を得るために、Cr含有量を0.01%以上、好ましくは0.10%以上とする。一方、Cr含有量が1.00%を超えると溶接性と靭性が損なわれる。そのため、Cr含有量は1.00%以下、好ましくは0.80%以下、より好ましくは、0.50%以下とする。
Cr: 0.01-1.00%
Cr is an element that has the effect of further improving the strength. Moreover, Cr is an element that promotes the formation of cementite, and promotes the formation of pearlite phase that is advantageous for fatigue resistance. Moreover, Cr has the effect of forming a dense rust layer and further improving the coating durability. When Cr is added, the Cr content should be 0.01% or more, preferably 0.10% or more, in order to obtain the above effects. On the other hand, when the Cr content exceeds 1.00%, weldability and toughness are impaired. Therefore, the Cr content is 1.00% or less, preferably 0.80% or less, and more preferably 0.50% or less.

Cu:0.01~1.00%
Cuは、固溶により強度をさらに上昇させ、また耐候性を向上させる効果を有する元素である。加えて、Cuは緻密なさび層を形成することにより、腐食促進因子である酸素や塩化物イオンの地鉄への透過を抑制する効果を有する。そして、Cuは、Wとともに添加することで、鋼材の塗装耐久性をさらに大きく向上させる。Cuを添加する場合、前記効果を得るため、Cu含有量を0.01%以上とする。一方、Cu含有量が1.00%を超えると、溶接性が損なわれ、また、厚鋼板の製造時に疵が生じやすくなる。そのため、Cu含有量は1.00%以下、好ましくは0.70%以下、より好ましくは0.40%以下とする。
Cu: 0.01-1.00%
Cu is an element that has the effect of further increasing the strength through solid solution and improving the weather resistance. In addition, Cu has the effect of suppressing permeation of oxygen and chloride ions, which are corrosion-promoting factors, into the base iron by forming a dense rust layer. By adding Cu together with W, the coating durability of the steel material is greatly improved. When Cu is added, the content of Cu is set to 0.01% or more in order to obtain the above effect. On the other hand, when the Cu content exceeds 1.00%, the weldability is impaired, and defects tend to occur during the production of thick steel plates. Therefore, the Cu content should be 1.00% or less, preferably 0.70% or less, and more preferably 0.40% or less.

Ni:0.01~2.00%
Niは、低温靭性を向上させる効果を有する元素であり、Cuを添加した場合の熱間脆性を改善する。また、Niは、緻密なさび層を形成することにより、腐食促進因子である酸素や塩化物イオンの地鉄への透過を抑制する効果を有する。そして、Niは、Wとともに添加することで、鋼材の塗装耐久性をさらに大きく向上させる。Niを添加する場合、前記効果を得るために、Ni含有量を0.01%以上とする。一方、Ni含有量が2.00%を超えると溶接性が損なわれ、鋼材コストが上昇する。そのため、Ni含有量は2.00%以下、好ましくは1.50%以下、より好ましくは1.00%以下、さらに好ましくは0.70以下、最も好ましくは0.40%以下とする。
Ni: 0.01-2.00%
Ni is an element that has the effect of improving low-temperature toughness, and improves hot shortness when Cu is added. In addition, Ni has the effect of suppressing permeation of oxygen and chloride ions, which are corrosion-promoting factors, into the base iron by forming a dense rust layer. By adding Ni together with W, the coating durability of the steel material is greatly improved. When Ni is added, the Ni content is made 0.01% or more in order to obtain the above effect. On the other hand, when the Ni content exceeds 2.00%, the weldability is impaired, and the steel material cost increases. Therefore, the Ni content should be 2.00% or less, preferably 1.50% or less, more preferably 1.00% or less, still more preferably 0.70% or less, and most preferably 0.40% or less.

Mo:0.01~1.00%
Moは、強度をさらに向上させる効果を有する元素である。Moを添加する場合、前記効果を得るためにMo含有量を0.01%以上とする。一方、Mo含有量が1.00%を超えると溶接性と靭性が損なわれる。そのため、Mo含有量は1.00%以下、好ましくは0.70%以下、より好ましくは0.40%以下とする。
Mo: 0.01-1.00%
Mo is an element that has the effect of further improving the strength. When Mo is added, the Mo content should be 0.01% or more to obtain the above effect. On the other hand, when the Mo content exceeds 1.00%, weldability and toughness are impaired. Therefore, the Mo content is 1.00% or less, preferably 0.70% or less, and more preferably 0.40% or less.

Co:0.01~1.00%
Coは、さび層全体に分布し、緻密なさび層を形成することにより、耐候性を向上させる効果を有する。この効果を得るために、Coを含有する場合、Co含有量を0.01%以上、好ましくは0.35%以上とする。一方、Co含有量を1.00%より高くしても効果が飽和することに加え、合金コストが増大する。このため、Co含有量を1.00%以下、好ましくは0.50%以下とする。
Co: 0.01-1.00%
Co has the effect of improving the weather resistance by being distributed over the entire rust layer and forming a dense rust layer. In order to obtain this effect, when Co is contained, the Co content is made 0.01% or more, preferably 0.35% or more. On the other hand, even if the Co content is higher than 1.00%, the effect is saturated and the alloy cost increases. Therefore, the Co content should be 1.00% or less, preferably 0.50% or less.

Sn:0.005~0.200%
Snは、腐食環境下における鋼材のアノード反応を抑制する効果を有する元素である。また、Snは、地鉄と腐食環境との間の界面に存在するさび層中に存在し、さび粒子を微細化することで腐食促進因子である塩化物イオンがさび層を透過して地鉄に到達するのを防止する。そして、SnはWとともに添加することで、厚鋼板の塗装耐久性をさらに大きく向上させる。前記効果を十分に得るためには、Snを0.005%以上含有させる必要がある。そのため、Snを添加する場合、Sn含有量を0.005%以上、好ましくは0.010%以上、より好ましくは0.020%以上とする。一方、Sn含有量が0.200%を超えると、鋼の延性や靭性の劣化を招く。そのため、Sn含有量は、0.200%以下、好ましくは0.100%以下、より好ましくは0.050%未満とする。
Sn: 0.005-0.200%
Sn is an element that has the effect of suppressing the anode reaction of steel in a corrosive environment. In addition, Sn is present in the rust layer that exists at the interface between the base iron and the corrosive environment. prevent reaching the By adding Sn together with W, the coating durability of the steel plate is greatly improved. In order to sufficiently obtain the above effect, it is necessary to contain 0.005% or more of Sn. Therefore, when Sn is added, the Sn content should be 0.005% or more, preferably 0.010% or more, and more preferably 0.020% or more. On the other hand, when the Sn content exceeds 0.200%, the ductility and toughness of the steel deteriorate. Therefore, the Sn content should be 0.200% or less, preferably 0.100% or less, and more preferably less than 0.050%.

Sb:0.005~0.200%
Sbは、Snと同様、腐食環境下における鋼材のアノード反応を抑制する効果を有する元素である。また、Sbは、地鉄と腐食環境との間の界面に存在するさび層中に存在し、さび粒子を微細化することで腐食促進因子である塩化物イオンがさび層を透過して地鉄に到達するのを防止する。そして、SbはWとともに添加することで、鋼材の塗装耐久性をさらに大きく向上させる。前記効果を十分に得るためには、Sbを0.005%以上含有させる必要がある。そのため、Sbを添加する場合、Sb含有量を0.005%以上、好ましくは0.010%以上、より好ましくは0.020%以上とする。一方、Sb含有量が0.200%を超えると、鋼の延性や靭性の劣化を招く。そのため、Sb含有量は0.200%以下、好ましくは0.150%以下、より好ましくは0.100%以下とする。
Sb: 0.005-0.200%
Sb, like Sn, is an element that has the effect of suppressing the anode reaction of steel materials in a corrosive environment. In addition, Sb is present in the rust layer that exists at the interface between the base iron and the corrosive environment. prevent reaching the By adding Sb together with W, the coating durability of the steel material is greatly improved. In order to sufficiently obtain the above effect, it is necessary to contain 0.005% or more of Sb. Therefore, when Sb is added, the Sb content is set to 0.005% or more, preferably 0.010% or more, and more preferably 0.020% or more. On the other hand, when the Sb content exceeds 0.200%, the ductility and toughness of the steel deteriorate. Therefore, the Sb content is 0.200% or less, preferably 0.150% or less, and more preferably 0.100% or less.

Nb:0.005~0.050%
Nbは、熱間圧延時のオーステナイトの再結晶を抑制し、最終的に得られる結晶粒を細粒化する効果を有する元素である。また、Nbは、加速冷却後の空冷時に析出し、強度をさらに向上させる。Nbを添加する場合、前記効果を得るために、Nb含有量を0.005%以上とする。一方、Nb含有量が0.050%を超えると、焼入れ性が過剰となり、マルテンサイトが生成するため所望の組織が得られなくなり、靭性が低下する。そのため、Nb含有量は0.050%以下、好ましくは0.040%以下とする。
Nb: 0.005-0.050%
Nb is an element that has the effect of suppressing recrystallization of austenite during hot rolling and refining the finally obtained crystal grains. In addition, Nb precipitates during air cooling after accelerated cooling to further improve the strength. When Nb is added, the Nb content is made 0.005% or more in order to obtain the above effect. On the other hand, if the Nb content exceeds 0.050%, the hardenability becomes excessive and martensite is formed, making it impossible to obtain a desired structure and reducing toughness. Therefore, the Nb content should be 0.050% or less, preferably 0.040% or less.

V:0.005~0.050%
Vは、加速冷却後の空冷時に析出し、強度をさらに向上させる効果を有する元素である。Vを添加する場合、前記効果を得るために、V含有量を0.005%以上とする。一方、V含有量が0.050%を超えると溶接性と靭性が低下する。そのため、V含有量は0.050%以下、好ましくは0.030%以下とする。
V: 0.005-0.050%
V is an element that precipitates during air cooling after accelerated cooling and has the effect of further improving strength. When V is added, the V content is made 0.005% or more in order to obtain the above effect. On the other hand, when the V content exceeds 0.050%, the weldability and toughness deteriorate. Therefore, the V content should be 0.050% or less, preferably 0.030% or less.

Ti:0.005~0.050%
Tiは、強度をさらに上昇させるとともに、溶接部靭性を向上させる効果を有する元素である。Tiを添加する場合、前記効果を得るために、Ti含有量を0.005%以上とする。一方、Ti含有量が0.050%を超えるとコストの上昇が顕著となる。そのため、Ti含有量は0.050%以下、好ましくは0.030%以下、より好ましくは0.020%以下とする。
Ti: 0.005-0.050%
Ti is an element that has the effect of further increasing the strength and improving the weld zone toughness. When Ti is added, the Ti content is made 0.005% or more in order to obtain the above effect. On the other hand, when the Ti content exceeds 0.050%, the cost rises significantly. Therefore, the Ti content should be 0.050% or less, preferably 0.030% or less, and more preferably 0.020% or less.

B:0.0001~0.0050%
Bは、焼入れ性を高め、その結果、強度をさらに向上させる効果を有する元素である。Bを添加する場合、前記効果を得るために、B含有量を0.0001%以上とする。一方、B含有量が0.0050%を超えると焼入れ性過剰となりマルテンサイトが生成して所望の組織が得られなくなるほか、溶接性が低下する。そのため、B含有量は0.0050%以下、好ましくは0.0030%以下とする。
B: 0.0001 to 0.0050%
B is an element that has the effect of increasing the hardenability and, as a result, further improving the strength. When B is added, the B content is made 0.0001% or more in order to obtain the above effect. On the other hand, if the B content exceeds 0.0050%, the hardenability becomes excessive and martensite is formed, making it impossible to obtain a desired structure and weldability is lowered. Therefore, the B content should be 0.0050% or less, preferably 0.0030% or less.

Zr:0.005%~0.100%
Zrは、強度をさらに高める効果を有する元素である。前記効果を十分に得るためには、Zrを0.005%以上含有させる必要がある。そのため、Zrを添加する場合、Zr含有量を0.005%以上とする。一方、Zr含有量が0.100%を超えると、その強度向上効果が飽和する。そのため、Zrを含有する場合、Zr含有量は0.100%以下とする。
Zr: 0.005% to 0.100%
Zr is an element that has the effect of further increasing the strength. In order to sufficiently obtain the above effects, it is necessary to contain 0.005% or more of Zr. Therefore, when adding Zr, the Zr content is made 0.005% or more. On the other hand, when the Zr content exceeds 0.100%, the strength improvement effect is saturated. Therefore, when Zr is contained, the Zr content should be 0.100% or less.

Ca:0.0001~0.020%
Caは、硫化物の形態を制御し、その結果、靭性をさらに向上させる効果を有する元素である。Caを添加する場合、前記効果を得るために、Ca含有量を0.0001%以上とする。一方、Ca含有量が0.020%を超えると、その効果が飽和する。そのため、Ca含有量は0.020%以下とする。
Ca: 0.0001-0.020%
Ca is an element that controls the morphology of sulfides and, as a result, has the effect of further improving toughness. When Ca is added, the content of Ca is set to 0.0001% or more in order to obtain the above effect. On the other hand, when the Ca content exceeds 0.020%, the effect is saturated. Therefore, the Ca content is set to 0.020% or less.

Mg:0.0001~0.020%
Mgは、結晶粒の微細化を介して靭性を向上させる効果を有する元素である。Mgを添加する場合、前記効果を得るために、Mg含有量を0.0001%以上とする。一方、Mg含有量が0.020%を超えると、その効果が飽和する。そのため、Mg含有量は0.020%以下とする。
Mg: 0.0001-0.020%
Mg is an element that has the effect of improving the toughness through refinement of crystal grains. When adding Mg, the Mg content is made 0.0001% or more in order to obtain the above effect. On the other hand, when the Mg content exceeds 0.020%, the effect is saturated. Therefore, the Mg content is set to 0.020% or less.

REM:0.0001~0.020%
REM(希土類金属)は、靭性を向上させる効果を有する元素である。REMを添加する場合、前記効果を得るために、REM含有量を0.0001%以上とする。一方、REM含有量が0.020%を超えると、その効果が飽和する。そのため、REM含有量は0.020%以下とする。
REM: 0.0001-0.020%
REM (rare earth metal) is an element that has the effect of improving toughness. When adding REM, the REM content is made 0.0001% or more in order to obtain the above effect. On the other hand, when the REM content exceeds 0.020%, the effect is saturated. Therefore, the REM content is set to 0.020% or less.

[ミクロ組織]
次に、厚鋼板のミクロ組織について説明する。本発明の一実施形態における厚鋼板は、面積分率で、75~97%のベイナイト、および3~25%のパーライトを含み、ベイナイトの結晶粒径が平均円相当径で18μm以下、パーライトの結晶粒径が平均円相当径で10μm以下であるミクロ組織を有する。なお、本発明におけるミクロ組織は、厚鋼板の板厚tの1/4位置(1/4t位置)におけるミクロ組織を指すものとする。各組織の面積分率および結晶粒径は、厚鋼板の表面から1/4深さにおける圧延方向に平行な断面をナイタール腐食し、観察することにより測定することができる。より具体的には、実施例に記載した方法で面積分率および結晶粒径を求めることができる。
[Microstructure]
Next, the microstructure of the steel plate will be explained. The thick steel plate in one embodiment of the present invention contains 75 to 97% bainite and 3 to 25% pearlite in terms of area fraction, and the grain size of the bainite is 18 μm or less in terms of the average circle equivalent diameter, and the pearlite crystal It has a microstructure with an average equivalent circle diameter of 10 µm or less. The microstructure in the present invention refers to the microstructure at the 1/4 position (1/4t position) of the plate thickness t of the steel plate. The area fraction and grain size of each structure can be measured by nital-corroding a section parallel to the rolling direction at a depth of 1/4 from the surface of the steel plate and observing it. More specifically, the area fraction and crystal grain size can be determined by the methods described in the Examples.

ベイナイトの面積分率:75~97%
本発明において、ベイナイトは前記ミクロ組織における第1相であり、軟質相として機能する。鉄鋼材料に含まれる軟質相としてはフェライトが代表的であるが、ベイナイトはフェライトよりも、き裂進展の抑制効果が高い。そのため、ベイナイトの面積分率を75%以上とすることにより、疲労き裂の進展を抑制することができる。ベイナイトの面積分率が75%未満であると、所望の疲労き裂伝播抵抗性を得ることができない。ベイナイトの面積分率は、80%以上とすることが好ましく、81%以上とすることがより好ましい。一方、ベイナイトの面積分率が97%を超えると、パーライトが不十分となり、その結果、疲労き裂の伝播を抑制することができなくなる。そのため、ベイナイトの面積分率は、97%以下とする。
Area fraction of bainite: 75-97%
In the present invention, bainite is the first phase in the microstructure and functions as a soft phase. Ferrite is a typical soft phase contained in steel materials, but bainite has a higher effect of suppressing crack growth than ferrite. Therefore, by setting the area fraction of bainite to 75% or more, the propagation of fatigue cracks can be suppressed. If the area fraction of bainite is less than 75%, the desired fatigue crack propagation resistance cannot be obtained. The area fraction of bainite is preferably 80% or more, more preferably 81% or more. On the other hand, if the area fraction of bainite exceeds 97%, pearlite becomes insufficient, and as a result, propagation of fatigue cracks cannot be suppressed. Therefore, the area fraction of bainite is set to 97% or less.

ベイナイトの結晶粒径:18μm以下
ベイナイトの結晶粒径を平均円相当径で18μm以下とする。ベイナイトを微細化することにより、所望の靭性および全伸び特性を得ることができる。ベイナイトの結晶粒径が平均円相当径で18μm超では、所望の靭性が得られない。一方、ベイナイトの結晶粒径の下限はとくに限定されないが、過度の微細化は製造を困難とすることから、実際の製造においてはベイナイトの結晶粒径を5μm以上とすることが好ましい。
Grain size of bainite: 18 μm or less The grain size of bainite is set to 18 μm or less in terms of average circle equivalent diameter. By refining the bainite, desired toughness and total elongation properties can be obtained. If the grain size of bainite exceeds 18 μm in terms of average equivalent circle diameter, desired toughness cannot be obtained. On the other hand, the lower limit of the grain size of bainite is not particularly limited, but since excessive refinement makes production difficult, the grain size of bainite is preferably 5 μm or more in actual production.

なお、本発明におけるベイナイトは、上部ベイナイト、アシキュラーフェライト、およびグラニュラーベイナイトを包含するものとする。 Bainite in the present invention includes upper bainite, acicular ferrite, and granular bainite.

パーライトの面積分率:3~25%
本発明において、パーライトは前記ミクロ組織における第2相であり、硬質相として機能する。ベイナイト中を伝播する疲労き裂が硬質相であるパーライトに到達すると、ベイナイトとパーライトの間の界面で、き裂が停留または屈曲する。そしてその結果、き裂の伝播が抑制される。前記効果を得るために、パーライトの面積分率を3%以上、好ましくは5%以上、より好ましくは6%以上とする。一方、パーライトの面積分率が25%を超えると、全伸びが低下する。そのため、パーライトの面積分率は25%以下、好ましくは20%以下とする。
Area fraction of perlite: 3 to 25%
In the present invention, pearlite is the second phase in the microstructure and functions as a hard phase. When a fatigue crack propagating in bainite reaches the hard phase pearlite, the crack stops or bends at the interface between bainite and pearlite. As a result, propagation of cracks is suppressed. In order to obtain the above effect, the area fraction of pearlite is set to 3% or more, preferably 5% or more, and more preferably 6% or more. On the other hand, when the area fraction of pearlite exceeds 25%, the total elongation decreases. Therefore, the area fraction of pearlite is set to 25% or less, preferably 20% or less.

パーライトの結晶粒径:10μm以下
パーライトの結晶粒径を平均円相当径で10μm以下とする。パーライトを微細化することにより、所望の靭性および全伸び特性を得ることができる。パーライトの結晶粒径が平均円相当径で10μm超では、所望の靭性が得られない。一方、パーライトの結晶粒径の下限はとくに限定されないが、1μm以上であってよく、2μm以上であってもよい。
Crystal grain size of pearlite: 10 µm or less The grain size of pearlite is set to 10 µm or less in terms of average circle equivalent diameter. By refining the pearlite, desired toughness and total elongation properties can be obtained. If the pearlite grain size exceeds 10 μm in terms of average circle equivalent diameter, the desired toughness cannot be obtained. On the other hand, the lower limit of the crystal grain size of pearlite is not particularly limited, but may be 1 μm or more, or may be 2 μm or more.

なお、本発明におけるパーライトは、パーライトおよび擬似パーライトを包含するものとする。 In addition, the pearlite in the present invention includes pearlite and pseudo-perlite.

(他の組織)
本発明の一実施形態における厚鋼板は、ベイナイトおよびパーライトからなるミクロ組織を有することができる。しかし、前記ミクロ組織は、さらに任意に他の組織を含んでもよい。前記他の組織は、例えば、マルテンサイトおよびフェライトの一方または両方であってよい。ここで、前記マルテンサイトは、島状マルテンサイト、ラス状マルテンサイト、およびレンズ状マルテンサイトを包含するものとする。
(other organizations)
The steel plate in one embodiment of the present invention can have a microstructure consisting of bainite and pearlite. However, said microstructure may optionally further comprise other structures. Said other texture may be, for example, one or both of martensite and ferrite. Here, the martensite includes island martensite, lath martensite, and lenticular martensite.

組織が存在する場合、前記他の組織の面積分率(合計面積分率)はとくに限定されない。しかし、マルテンサイトが過剰に存在すると、局所的に高硬度な領域が形成され、強度は上昇するが、全伸びが悪化し、靭性が低下するおそれがある。また、フェライトが過剰に存在すると、疲労き裂伝播速度が悪化するほか、局所的に軟質な領域が形成され、硬度差の拡大により全伸びが悪化するおそれがある。したがって、その他の組織の面積分率は低ければ低いほど好ましいが、5%以下であれば影響が無視できる。そのため、ベイナイトおよびパーライト以外の組織の合計面積分率を5%以下とすることが好ましく、4%以下とすることがより好ましい。 When the tissue exists, the area fraction (total area fraction) of the other tissue is not particularly limited. However, if martensite is excessively present, regions of high hardness are formed locally, and although the strength increases, the total elongation may deteriorate and the toughness may decrease. Further, when ferrite is excessively present, the fatigue crack propagation speed is deteriorated, and in addition, soft regions are locally formed, which may increase the hardness difference and deteriorate the total elongation. Therefore, the lower the area fraction of other structures, the better, but if the area fraction is 5% or less, the effect can be ignored. Therefore, the total area fraction of structures other than bainite and pearlite is preferably 5% or less, more preferably 4% or less.

言い換えると、本発明の一実施形態における厚鋼板は、
75~97%のベイナイト、
3~25%のパーライト、および
0~5%のベイナイトおよびパーライト以外の組織からなるミクロ組織を有することができる。
In other words, the thick steel plate in one embodiment of the present invention is
75-97% bainite,
It can have a microstructure consisting of 3-25% perlite and 0-5% bainite and non-perlite structures.

(板厚)
本発明では、通常の定義に従い、板厚6mm以上の鋼板を「厚鋼板」と定義する。一方、板厚の上限はとくに限定されないが、本発明は比較的薄い厚鋼板に対してとくに好適に適用される。したがって、本発明における厚鋼板の板厚は、25mm以下とすることが好ましく、20mm未満とすることがより好ましい。
(Thickness)
In the present invention, a steel plate having a thickness of 6 mm or more is defined as a "thick steel plate" according to the usual definition. On the other hand, the upper limit of the plate thickness is not particularly limited, but the present invention is particularly suitably applied to relatively thin thick steel plates. Therefore, the plate thickness of the thick steel plate in the present invention is preferably 25 mm or less, more preferably less than 20 mm.

(引張強さ)
本発明の厚鋼板は、上記成分組成とミクロ組織を有する結果、優れた引張強さ(TS)を備えることができる。TSの値はとくに限定されないが、500MPa以上とすることが好ましく、530MPa以上とすることがより好ましく、550MPa以上とすることがさらに好ましい。一方、TSの上限についても限定されないが、例えば、720MPa以下であってよく、700MPa以下であってよく、640MPa以下であってよく、620MPa以下であってよい。
(Tensile strength)
The steel plate of the present invention can have excellent tensile strength (TS) as a result of having the above chemical composition and microstructure. Although the value of TS is not particularly limited, it is preferably 500 MPa or more, more preferably 530 MPa or more, and even more preferably 550 MPa or more. On the other hand, the upper limit of TS is also not limited, but may be, for example, 720 MPa or less, 700 MPa or less, 640 MPa or less, or 620 MPa or less.

(降伏応力)
本発明の厚鋼板の降伏応力(YS)は特に限定されないが、420MPa以上であってよく、430MPa以上であってよく、440MPa以上であってよい。また、YSは、560MPa以下であってよく、530MPa以下であってよく、520MPa以下であってよい。
(yield stress)
Although the yield stress (YS) of the steel plate of the present invention is not particularly limited, it may be 420 MPa or more, 430 MPa or more, or 440 MPa or more. Also, YS may be 560 MPa or less, 530 MPa or less, or 520 MPa or less.

(靭性)
本発明の厚鋼板は、上記成分組成とミクロ組織を有する結果、優れた靭性を備える。本発明の厚鋼板の靭性はとくに限定されないが、靭性の指標の一つである、0℃におけるシャルピー吸収エネルギーvEを100J以上とすることが好ましく、130J以上とすることがより好ましく、150J以上とすることがさらに好ましく、200J以上とすることが最も好ましい。一方、vEの上限についても限定されないが、例えば、400J以下であってよく、300J以下であってよく、270J以下であってよい。なお、vEは実施例に記載した方法で測定することができる。
(Toughness)
The steel plate of the present invention has excellent toughness as a result of having the above chemical composition and microstructure. The toughness of the steel plate of the present invention is not particularly limited, but the Charpy absorbed energy vE0 at 0 ° C., which is one of the indicators of toughness, is preferably 100 J or more, more preferably 130 J or more, and 150 J or more. More preferably, it is most preferably 200 J or more. On the other hand, the upper limit of vE0 is also not limited, but may be, for example, 400J or less, 300J or less, or 270J or less. In addition, vE 0 can be measured by the method described in the Examples.

(全伸び)
本発明の厚鋼板は、上記成分組成とミクロ組織を有する結果、優れた全伸び(EL)を備える。ELの値はとくに限定されないが、15%以上とすることが好ましく、16%以上とすることがより好ましく、17%以上とすることがさらに好ましく、20%以上とすることが最も好ましい。ELの上限についても特に限定されないが、30%以下であってよい。なお、ELは実施例に記載した方法で測定することができる。
(total elongation)
The steel plate of the present invention has excellent total elongation (EL) as a result of having the above chemical composition and microstructure. Although the value of EL is not particularly limited, it is preferably 15% or more, more preferably 16% or more, even more preferably 17% or more, and most preferably 20% or more. The upper limit of EL is also not particularly limited, but may be 30% or less. Note that EL can be measured by the method described in Examples.

(疲労き裂伝播抵抗性)
本発明の厚鋼板は、上記成分組成とミクロ組織を有する結果、板厚方向、圧延方向、および幅方向のすべてにおいて優れた疲労き裂伝播抵抗性を備えることができる。疲労き裂伝播抵抗性の指標としては、疲労き裂伝播速度(da/dN)を用いることができる。前記疲労き裂伝播速度の値はとくに限定されない。
(Fatigue crack propagation resistance)
The steel plate of the present invention has the above chemical composition and microstructure, and as a result, can have excellent resistance to fatigue crack propagation in all of the plate thickness direction, rolling direction, and width direction. A fatigue crack propagation rate (da/dN) can be used as an index of fatigue crack propagation resistance. The value of the fatigue crack propagation rate is not particularly limited.

なお、板厚方向(Z方向)における疲労き裂伝播速度は、次の(a)および(b)の条件を満たすことが好ましい。
(a)応力拡大係数範囲ΔK:15MPa/m1/2の条件における疲労き裂伝播速度が、8.75×10-9(m/cycle)以下、
(b)応力拡大係数範囲ΔK:25MPa/m1/2の条件における疲労き裂伝播速度が、4.25×10-8(m/cycle)以下
The fatigue crack propagation speed in the plate thickness direction (Z direction) preferably satisfies the following conditions (a) and (b).
(a) stress intensity factor range ΔK: fatigue crack propagation rate under the condition of 15 MPa/m 1/2 is 8.75 × 10 -9 (m/cycle) or less;
(b) Stress intensity factor range ΔK: The fatigue crack propagation rate under the condition of 25 MPa/m 1/2 is 4.25 × 10 -8 (m/cycle) or less.

また、圧延方向(L方向)における疲労き裂伝播速度および幅方向(C方向)における疲労き裂伝播速度のいずれか一方が、次の(c)および(d)の条件を満たすことが好ましく、両方が(c)および(d)の条件を満たすことがより好ましい。
(c)応力拡大係数範囲ΔK:15MPa/m1/2の条件における疲労き裂伝播速度が、1.75×10-8(m/cycle)以下、
(d)応力拡大係数範囲ΔK:25MPa/m1/2の条件における疲労き裂伝播速度が、8.50×10-8(m/cycle)以下
In addition, either one of the fatigue crack propagation speed in the rolling direction (L direction) and the fatigue crack propagation speed in the width direction (C direction) preferably satisfies the following conditions (c) and (d), More preferably, both satisfy conditions (c) and (d).
(c) Stress intensity factor range ΔK: fatigue crack propagation rate under the condition of 15 MPa/m 1/2 is 1.75 × 10 -8 (m/cycle) or less,
(d) Stress intensity factor range ΔK: The fatigue crack propagation rate under the condition of 25 MPa/m 1/2 is 8.50 × 10 -8 (m/cycle) or less.

[塗膜]
本発明の一実施形態における厚鋼板は、表面に塗膜を備えている。前記塗膜としては、特に限定されることなく任意の塗膜を用いることができる。
[Coating film]
A thick steel plate in one embodiment of the present invention has a coating film on its surface. Any coating film can be used as the coating film without any particular limitation.

前記塗膜としては、例えば、防食下地層、下塗り層、中塗り層、および上塗り層をこの順に有する塗膜が挙げられる。 Examples of the coating film include a coating film having an anticorrosive undercoat layer, an undercoat layer, an intermediate coat layer, and a topcoat layer in this order.

前記防食下地層は、無機ジンクリッチペイントを用いて形成される無機ジンクリッチペイント層であることが好ましく、アルキルシリケート樹脂および亜鉛粉末を含有する層であることがより好ましい。前記無機ジンクリッチペイントとしては、特に限定されないが、例えば、関西ペイント社製SDジンク1500が挙げられる。 The anticorrosive base layer is preferably an inorganic zinc-rich paint layer formed using an inorganic zinc-rich paint, and more preferably a layer containing an alkylsilicate resin and zinc powder. Examples of the inorganic zinc-rich paint include, but are not limited to, SD Zinc 1500 manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.

前記下塗り層は、エポキシ樹脂塗料を用いて形成されるエポキシ樹脂塗膜であることが好ましい。前記エポキシ樹脂塗料としては、特に限定されないが、例えば、関西ペイント社製エポマリンHB(K)が挙げられる。 The undercoat layer is preferably an epoxy resin coating film formed using an epoxy resin coating. The epoxy resin paint is not particularly limited, but an example thereof includes EPOMARINE HB(K) manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.

前記中塗り層は、ふっ素樹脂上塗り塗料用の中塗り塗料を用いて形成される塗膜であることが好ましく、エポキシ樹脂塗膜であることがより好ましい。前記ふっ素樹脂上塗り塗料用の中塗り塗料としては、特に限定されないが、例えば、ポリアミド硬化エポキシ樹脂中塗塗料である関西ペイント社製セラテクトF中塗が挙げられる。 The intermediate coating layer is preferably a coating film formed using an intermediate coating material for a fluororesin top coating material, and more preferably an epoxy resin coating material. Although the intermediate coating for the fluororesin top coating is not particularly limited, for example, Ceratect F intermediate coating manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., which is a polyamide-cured epoxy resin intermediate coating, can be used.

前記上塗り層は、ふっ素樹脂上塗り塗料を用いて形成されるふっ素樹脂塗膜であることが好ましい。前記ふっ素樹脂上塗り塗料としては、特に限定されないが、例えば、低汚染形イソシアネート硬化ふっ素樹脂塗料である関西ペイント社製セラテクトF(K)上塗が挙げられる。 The topcoat layer is preferably a fluororesin coating film formed using a fluororesin topcoat. The fluororesin topcoat is not particularly limited, but includes, for example, Ceratect F(K) topcoat manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., which is a low-staining isocyanate-curable fluororesin paint.

[製造条件]
次に、本発明の厚鋼板の製造方法について説明する。本発明の一実施形態における厚鋼板は、上記成分組成を有する鋼素材に対して、下記(1)~(3)の工程を順次施すことによって製造することができる。
(1)加熱
(2)熱間圧延
(3)加速冷却
以下、各工程における条件について説明する。なお、とくに断らない限り、温度は被処理物(鋼素材または熱延鋼板)の表面温度を指すものとする。
[Manufacturing conditions]
Next, a method for manufacturing a thick steel plate according to the present invention will be described. A thick steel plate according to an embodiment of the present invention can be produced by sequentially performing the following steps (1) to (3) on a steel material having the chemical composition described above.
(1) Heating (2) Hot rolling (3) Accelerated cooling Hereinafter, conditions in each step will be described. Unless otherwise specified, the temperature refers to the surface temperature of the object to be treated (steel material or hot-rolled steel sheet).

(鋼素材)
上記鋼素材としては、上述した成分組成を有するものであれば任意のものを用いることができる。最終的に得られる厚鋼板の成分組成は、使用した鋼素材の成分組成と同じである。前記鋼素材としては、例えば、鋼スラブを用いることができる。
(steel material)
As the steel material, any material can be used as long as it has the chemical composition described above. The chemical composition of the finally obtained thick steel plate is the same as the chemical composition of the steel material used. For example, a steel slab can be used as the steel material.

(1)加熱
加熱温度:1000~1250℃
まず、上記鋼素材を1000℃以上、1250℃以下の加熱温度に加熱する。前記加熱温度が1000℃未満であると、次の熱間圧延に必要な温度を確保することができない。一方、前記加熱温度が1250℃を超えると、鋼の結晶粒が粗大化し、靭性が劣化する。
(1) Heating Heating temperature: 1000 to 1250°C
First, the steel material is heated to a heating temperature of 1000° C. or higher and 1250° C. or lower. If the heating temperature is less than 1000°C, the temperature necessary for the subsequent hot rolling cannot be ensured. On the other hand, if the heating temperature exceeds 1250° C., the crystal grains of the steel become coarse and the toughness deteriorates.

(2)熱間圧延
次に、加熱された前記鋼素材を熱間圧延して熱延鋼板とする。その際、本発明の条件を満たす厚鋼板を製造するためには、前記熱間圧延における累積圧下率が以下の条件を満たす必要がある。
(2) Hot Rolling Next, the heated steel material is hot rolled to form a hot rolled steel sheet. At that time, in order to manufacture a thick steel plate that satisfies the conditions of the present invention, the cumulative rolling reduction in the hot rolling must satisfy the following conditions.

950℃以上の温度域での累積圧下率:80%以上
950℃以上の温度域での累積圧下率を80%以上とすることにより、オーステナイト粒を微細化する。そしてその結果、加速冷却中に変態により生成するベイナイトや未変態オーステナイトから生成するパーライトが微細化する。前記累積圧下率が80%未満では、ベイナイトおよびパーライトの微細化が不十分となり、靭性が劣化する。一方、950℃以上の温度域での累積圧下率の上限は特に限定されないが、例えば、90%以下であってよい。
Cumulative rolling reduction in a temperature range of 950° C. or higher: 80% or higher By setting the cumulative rolling reduction in a temperature range of 950° C. or higher to 80% or higher, the austenite grains are refined. As a result, bainite generated by transformation during accelerated cooling and pearlite generated from untransformed austenite are refined. If the cumulative rolling reduction is less than 80%, bainite and pearlite are insufficiently refined, resulting in deterioration of toughness. On the other hand, the upper limit of the cumulative rolling reduction in the temperature range of 950° C. or higher is not particularly limited, but may be, for example, 90% or lower.

950℃未満、Ar3点以上の温度域での累積圧下率:50%以上
950℃未満、Ar3点以上の温度域での累積圧下率を50%以上とすることにより、オーステナイト粒を微細化し、加速冷却中に変態により生成するベイナイトや未変態オーステナイトから生成するパーライトを微細化させる。Ar3点以上での圧下率が50%を下回ると、ベイナイトおよびパーライトの微細化が不十分となり、靭性が劣化する。一方、950℃未満、Ar3点以上の温度域での累積圧下率の上限は特に限定されないが、例えば、80%以下であってよく、75%以下であってよい。
Cumulative reduction rate in the temperature range of less than 950 ° C. and Ar 3 points or more: 50% or more By setting the cumulative reduction rate in the temperature range of less than 950 ° C. and Ar 3 points or more to 50% or more, the austenite grains are refined and accelerated. Bainite generated by transformation during cooling and pearlite generated from untransformed austenite are refined. If the rolling reduction at the Ar point of 3 or more is less than 50%, bainite and pearlite are not sufficiently refined, and the toughness deteriorates. On the other hand, the upper limit of the cumulative rolling reduction in the temperature range of less than 950° C. and 3 points or more of Ar is not particularly limited, but may be, for example, 80% or less, or 75% or less.

ここで、Ar3点は次の式により求めることができる。
Ar3(℃)=910-310C-80Mn-20Cu-15Cr-55Ni-80Mo
ただし、上記の式における元素記号は、鋼素材における当該元素の含有量(質量%)を表し、当該元素が鋼素材に含まれていない場合にはゼロとする。
Here, the Ar3 point can be obtained by the following formula.
Ar3 (°C) = 910-310C-80Mn-20Cu-15Cr-55Ni-80Mo
However, the element symbol in the above formula represents the content (% by mass) of the element in the steel material, and is zero when the element is not contained in the steel material.

(3)加速冷却
次いで、上記熱間圧延工程で得た熱延鋼板を加速冷却する。前記加速冷却における条件は次の通りとする必要がある。
(3) Accelerated cooling Next, the hot-rolled steel sheet obtained in the hot rolling process is acceleratedly cooled. The conditions for the accelerated cooling must be as follows.

冷却開始温度:Ar3点以上
上記加速冷却における冷却開始温度がAr3点未満であるとフェライトや粗大なパーライトが過剰に析出し、強度および疲労き裂伝播抵抗性が低下する。そのため、前記冷却開始温度をAr3点以上とする。一方、前記冷却開始温度の上限は特に限定されないが、Ar3点以上の温度域での累積圧下率を確保するという観点からは、870℃以下とすることが好ましい。
Cooling start temperature: Ar 3 point or more If the cooling start temperature in the accelerated cooling is less than Ar 3 point, ferrite and coarse pearlite are excessively precipitated, and the strength and fatigue crack propagation resistance are lowered. Therefore, the cooling start temperature is set to Ar3 or higher. On the other hand, although the upper limit of the cooling start temperature is not particularly limited, it is preferably 870° C. or less from the viewpoint of ensuring the cumulative rolling reduction in the temperature range of Ar 3 or higher.

また、冷却開始温度がAr3点以上であるということは、必然的に圧延終了温度がAr3点以上であることを意味する。圧延終了温度がAr3点未満であると、二相域圧延となり、全伸びが劣化するが、圧延終了温度がAr3点以上であれば、オーステナイト単相域で圧延が行われるため、全伸びの劣化を防止できる。 Further, the fact that the cooling start temperature is Ar 3 or higher necessarily means that the rolling end temperature is Ar 3 or higher. If the rolling end temperature is less than the Ar3 point, the rolling is performed in a two-phase region, and the total elongation is deteriorated. can be prevented.

冷却停止温度:450~700℃
未変態オーステナイトを硬質相(パーライト)に変態させるため、上記加速冷却における冷却停止温度を700℃以下、好ましくは650℃以下とする。前記冷却停止温度が700℃を超える場合、フェライトが生成するため所望の疲労き裂伝播抵抗性が得られない。一方、前記冷却停止温度が450℃未満である場合、マルテンサイトの生成量が増加する結果、所望のミクロ組織が得られず、靭性および全伸びが低下する。また、パーライトの生成も不十分となるため、所望の疲労き裂伝播抵抗性が得られない。そのため、前記冷却停止温度は、450℃以上、好ましくは500℃以上、より好ましくは550℃超とする。
Cooling stop temperature: 450-700°C
In order to transform untransformed austenite into a hard phase (pearlite), the cooling stop temperature in the accelerated cooling is set to 700° C. or less, preferably 650° C. or less. If the cooling stop temperature exceeds 700° C., ferrite is formed and the desired resistance to fatigue crack propagation cannot be obtained. On the other hand, if the cooling stop temperature is lower than 450° C., the amount of martensite produced increases, resulting in failure to obtain a desired microstructure and reduced toughness and total elongation. Moreover, the desired fatigue crack propagation resistance cannot be obtained because the formation of pearlite is insufficient. Therefore, the cooling stop temperature should be 450°C or higher, preferably 500°C or higher, and more preferably higher than 550°C.

平均冷却速度:20~60℃/s
前記加速冷却における平均冷却速度は、20℃/s以上とする。平均冷却速度が20℃/sより低いとフェライトが生成し、所望のミクロ組織とならないため、疲労き裂伝播抵抗性が低下する。また、靭性が低下するので所望の全伸びが得られない。一方、平均冷却速度が60℃/sを超えると、冷却歪による残留応力や過度のマルテンサイトが発生し、全伸びと靭性の劣化を生じる。また、パーライトの生成も不十分となるため、所望の疲労き裂伝播抵抗性が得られない。このため、前記平均冷却速度を60℃/s以下、好ましくは50℃/s以下とする。なお、前記平均冷却速度は、加速冷却開始から加速冷却停止までの鋼板表面における平均冷却速度を指すものとする。
Average cooling rate: 20-60°C/s
The average cooling rate in the accelerated cooling is set to 20° C./s or higher. If the average cooling rate is lower than 20° C./s, ferrite is generated and the desired microstructure cannot be obtained, resulting in a decrease in fatigue crack propagation resistance. Also, the desired total elongation cannot be obtained due to the reduced toughness. On the other hand, if the average cooling rate exceeds 60° C./s, residual stress and excessive martensite are generated due to cooling strain, resulting in deterioration of total elongation and toughness. Moreover, the desired fatigue crack propagation resistance cannot be obtained because the formation of pearlite is insufficient. Therefore, the average cooling rate is set to 60° C./s or less, preferably 50° C./s or less. The average cooling rate refers to the average cooling rate on the surface of the steel sheet from the start of accelerated cooling to the stop of accelerated cooling.

上記加速冷却を行う方法はとくに限定されず、任意の方法を用いることができるが、水冷を用いることが好ましい。 A method for performing the accelerated cooling is not particularly limited, and any method can be used, but it is preferable to use water cooling.

上記加速冷却終了後の処理はとくに限定されない。例えば、加速冷却終了後の厚鋼板を雰囲気中で放冷することができる。前記放冷では、例えば、室温まで冷却することができる。また、前記加速冷却終了後、任意に、ホットレベラにより厚鋼板の反りを矯正することもできる。 The treatment after the end of the accelerated cooling is not particularly limited. For example, the steel plate after accelerated cooling can be allowed to cool in the atmosphere. In the cooling, for example, cooling to room temperature is possible. Further, after the accelerated cooling is finished, the warp of the steel plate can be arbitrarily corrected by a hot leveler.

なお、熱間圧延後、鋼板温度は直ちに低下する。そのため、本発明の厚鋼板は、搬送ライン上に圧延装置、加速冷却装置を設けた設備を利用するオンラインプロセスで製造することが好ましい。 It should be noted that the temperature of the steel sheet immediately drops after hot rolling. Therefore, the thick steel plate of the present invention is preferably manufactured by an online process using equipment having a rolling device and an accelerated cooling device on a transfer line.

以下、本発明の作用・効果について、実施例を用いて説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。 Hereinafter, the action and effects of the present invention will be described using examples. In addition, the present invention is not limited to the following examples.

以下の手順で厚鋼板を製造した。 A thick steel plate was manufactured by the following procedure.

まず、転炉-連続鋳造法により、表1に示す成分組成を有する鋼スラブ(鋼素材)を作製した。前記鋼スラブの厚さは表2に示す通りとした。 First, a steel slab (steel material) having the chemical composition shown in Table 1 was produced by a converter-continuous casting method. The thickness of the steel slab was as shown in Table 2.

次に、前記鋼スラブを、表2に示した加熱温度に加熱し、次いで、表2に示した累積圧下率で熱間圧延して熱延鋼板とした。前記熱間圧延における圧延終了温度と、得られた熱延鋼板の板厚(最終板厚)を表2に併記する。その後、前記熱延鋼板を表2に示した条件で加速冷却して、厚鋼板を得た。得られた厚鋼板の板厚は、前記最終板厚と同じである。 Next, the steel slab was heated to the heating temperature shown in Table 2, and then hot-rolled at the cumulative rolling reduction shown in Table 2 to obtain a hot-rolled steel sheet. Table 2 also shows the rolling end temperature in the hot rolling and the thickness (final thickness) of the obtained hot-rolled steel sheet. Thereafter, the hot-rolled steel sheet was acceleratedly cooled under the conditions shown in Table 2 to obtain a thick steel sheet. The plate thickness of the obtained thick steel plate is the same as the final plate thickness.

得られた厚鋼板のそれぞれについて、ミクロ組織、機械的特性、疲労亀裂伝播特性、および塗装耐久性を評価した。評価方法を以下に説明する。各評価の結果を表3に示す。 Microstructures, mechanical properties, fatigue crack propagation properties, and coating durability were evaluated for each of the obtained steel plates. Evaluation methods are described below. Table 3 shows the results of each evaluation.

(ミクロ組織)
まず、厚鋼板の板厚方向1/4t位置から、長さ方向断面が観察面となるようにミクロ組織観察用サンプルを採取した。ここで、長さ方向断面とは、厚鋼板の幅方向に垂直な断面を指すものとする。次いで、前記サンプルの表面をナイタール腐食した後、400倍の光学顕微鏡と2000倍の走査電子顕微鏡(SEM)で組織を撮影した。撮影された画像を用いて、存在する組織を同定するとともに、画像を解析しベイナイトの面積分率、パーライトの面積分率、およびその他の組織の合計面積分率を求めた。なお、パーライト組織の同定にはSEM画像を使用し、各組織の面積分率の測定には光学顕微鏡画像を使用した。
(Microstructure)
First, a sample for microstructure observation was taken from a 1/4t position in the plate thickness direction of a thick steel plate so that the cross section in the longitudinal direction was the observation surface. Here, the longitudinal cross section refers to a cross section perpendicular to the width direction of the steel plate. Next, after the surface of the sample was nital-eroded, the structure was photographed with an optical microscope (400x) and a scanning electron microscope (SEM) at 2000x. The captured images were used to identify the structures present, and the images were analyzed to determine the area fraction of bainite, the area fraction of pearlite, and the total area fraction of other structures. SEM images were used to identify the pearlite structure, and optical microscope images were used to measure the area fraction of each structure.

(ベイナイトの結晶粒径)
さらに、前記ミクロ組織観察用サンプルを用いて、ベイナイトの結晶粒径を測定した。前記測定においては、まず、前記サンプルの表面を鏡面研磨し、SEMに付帯するElectron Back-Scattering Pattern(EBSP)装置を用いて電子線後方散乱回折像から結晶方位を測定した。200μm四方に囲まれた領域内を0.3μm間隔で測定し、隣り合う結晶粒との結晶方位差が15°以上である粒界に囲まれた領域を結晶粒と定義し、前記結晶粒の平均円相当径を求めた。得られた平均円相当径をベイナイトの結晶粒径と見なす。
(Crystal grain size of bainite)
Furthermore, the crystal grain size of bainite was measured using the microstructure observation sample. In the measurement, first, the surface of the sample was mirror-polished, and the crystal orientation was measured from the electron beam backscatter diffraction pattern using an electron back-scattering pattern (EBSP) device attached to the SEM. A region surrounded by 200 μm squares is measured at intervals of 0.3 μm, and a region surrounded by grain boundaries having a crystal orientation difference of 15° or more with adjacent crystal grains is defined as a crystal grain. An average circle equivalent diameter was obtained. The obtained average equivalent circle diameter is regarded as the grain size of bainite.

(パーライトの結晶粒径)
上記ミクロ組織観察用サンプルのナイタール腐食後の観察面を光学顕微鏡画像で観察した際に黒色に映る領域をSEM観察し、ラメラ組織を有するパーライトであることを同定した。その後、画像解析ソフト(Image-J)を用いて、前記光学顕微鏡画像における黒色領域のPixel数から面積を求め、パーライトの平均円相当径に換算した。得られた平均円相当径をパーライトの結晶粒径と見なす。
(Crystal grain size of pearlite)
When the observation surface of the microstructure observation sample after nital corrosion was observed with an optical microscope image, the region appearing black was observed with an SEM, and it was identified as perlite having a lamellar structure. After that, using image analysis software (Image-J), the area was determined from the number of pixels in the black region in the optical microscope image, and converted to the average circle equivalent diameter of perlite. The obtained average equivalent circle diameter is regarded as the grain size of pearlite.

(機械的特性)
厚鋼板の板幅方向(C方向)から全厚引張試験片を採取した。前記全厚引張試験片を用い、JIS Z 2241に準拠して引張試験を実施して降伏強度(YS)、引張強さ(TS)、および全伸び(EL)を測定した。なお、前記測定においては、JIS Z 2241の規定に準じて使用する試験片の種類を選択した。具体的には、まず、JIS 1A号試験片を使用して引張試験を行い、その結果、引張強さが650MPa以上であった実施例No.4、6、15、17、24については、JIS 5号試験片を用いて引張試験を再度行い、JIS 5号試験片を用いた引張試験の結果を採用した。
(mechanical properties)
A full-thickness tensile test piece was taken from the plate width direction (C direction) of the thick steel plate. Using the full-thickness tensile test piece, a tensile test was performed according to JIS Z 2241 to measure yield strength (YS), tensile strength (TS), and total elongation (EL). In the above measurements, the type of test piece used was selected according to JIS Z 2241. Specifically, first, a tensile test was performed using a JIS No. 1A test piece. For 4, 6, 15, 17, and 24, the tensile test was performed again using the JIS No. 5 test piece, and the results of the tensile test using the JIS No. 5 test piece were adopted.

また、前記厚鋼板の板厚中心部から、圧延方向(L方向)に平行にシャルピー衝撃試験片を採取し、JIS Z 2202に準拠してシャルピー衝撃試験を0℃で行い、吸収エネルギーvEを測定した。 In addition, a Charpy impact test piece was sampled parallel to the rolling direction (L direction) from the center of the plate thickness of the thick steel plate, and the Charpy impact test was performed at 0 ° C. in accordance with JIS Z 2202, and the absorbed energy vE 0 was measured. It was measured.

(疲労き裂伝播抵抗性)
疲労き裂伝播抵抗性の指標として、板厚方向(Z方向)、圧延方向(L方向)、および幅方向(圧延方向と垂直な方向、C方向)における疲労き裂伝播速度(da/dN)を、それぞれ応力拡大係数範囲ΔK:15MPa/m1/2と25MPa/m1/2の2条件において測定した。
(Fatigue crack propagation resistance)
As an index of fatigue crack propagation resistance, the fatigue crack propagation speed (da/dN) in the plate thickness direction (Z direction), rolling direction (L direction), and width direction (direction perpendicular to the rolling direction, C direction) was measured under two conditions of stress intensity factor range ΔK: 15 MPa/m 1/2 and 25 MPa/m 1/2 respectively.

・圧延方向および幅方向
圧延方向(L方向)における疲労き裂伝播速度は、荷重負荷方向が圧延方向となるように厚鋼板から採取した試験片を用いて測定した。同様に、幅方向(C方向)における疲労き裂伝播速度は、荷重負荷方向が幅方向となるように厚鋼板から採取した試験片を用いて測定した。前記試験片は、ASTM E647に準拠したコンパクトテンション試験片とした。前記測定においては、クラックゲージ法に基づいて疲労亀裂伝播試験を実施し、疲労き裂伝播速度を求めた。
· Rolling direction and width direction The fatigue crack propagation speed in the rolling direction (L direction) was measured using a test piece taken from a thick steel plate so that the load application direction was the rolling direction. Similarly, the fatigue crack propagation speed in the width direction (C direction) was measured using a test piece taken from a thick steel plate so that the load application direction was the width direction. The test piece was a compact tension test piece conforming to ASTM E647. In the measurement, a fatigue crack propagation test was performed based on the crack gauge method to obtain the fatigue crack propagation speed.

・板厚方向
一方、板厚方向(Z方向)における疲労き裂伝播速度の測定においては、図1に示す片側切欠単純引張型疲労試験片を使用した。厚鋼板から前記試験片を採取し、板厚方向にき裂が進展する時の疲労き裂伝播速度を測定した。
- Plate thickness direction On the other hand, in the measurement of the fatigue crack propagation speed in the plate thickness direction (Z direction), a one-sided notched simple tensile fatigue test piece shown in Fig. 1 was used. The test piece was taken from the thick steel plate, and the fatigue crack propagation speed was measured when the crack propagated in the plate thickness direction.

(塗装耐久性)
得られた厚鋼板のそれぞれより、70mm×50mm×5mmtの試験片を採取し。前記試験片を用いて塗装耐久性の評価を行った。具体的には、まず、ISO 8501-1に規定される除錆度Saが2.5となるよう、前記試験片の表面にショットブラストを施した。次いで、前記試験片をアセトン中で5分間超音波脱脂し、その後、風乾した。
(Paint durability)
A test piece of 70 mm×50 mm×5 mmt was taken from each of the obtained thick steel plates. Coating durability was evaluated using the test piece. Specifically, first, the surface of the test piece was subjected to shot blasting so that the degree of rust removal Sa defined in ISO 8501-1 was 2.5. The specimens were then ultrasonically degreased in acetone for 5 minutes and then air dried.

次に、前記試験片の一方の面に、下記(a)~(d)の塗料を順次塗布して、防食下地層、下塗り層、中塗り層、および上塗り層からなる塗膜を形成した。各層の厚さを以下に併記する。
(a)防食下地層:無機ジンクリッチペイント(関西ペイント社製 SDジンク1500A)、厚さ:75μm
(b)下塗り層:エポキシ樹脂塗料(関西ペイント社製 エポマリンHB(K))、厚さ:120μm
(c)中塗り層:ふっ素樹脂上塗り塗料用の中塗り塗料(関西ペイント社製 セラテクトF中塗)、厚さ:30μm
(d)上塗り層:ふっ素樹脂上塗り塗料(関西ペイント社製 セラテクトF上塗料)、厚さ:25μm
Next, the following paints (a) to (d) were sequentially applied to one surface of the test piece to form a coating film consisting of an anticorrosion base layer, undercoat layer, intermediate coat layer, and top coat layer. The thickness of each layer is also listed below.
(a) Anti-corrosion base layer: inorganic zinc rich paint (SD zinc 1500A manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.), thickness: 75 μm
(b) Undercoat layer: epoxy resin paint (EPOMARINE HB (K) manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.), thickness: 120 μm
(c) Intermediate coating layer: Intermediate coating for fluorine resin top coating (Ceratect F intermediate coating manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.), thickness: 30 μm
(d) Topcoat layer: fluororesin topcoat (Ceratect F topcoat manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.), thickness: 25 μm

前記塗膜を形成した後、前記試験片の他方の面および端面を、溶剤型のエポキシ樹脂塗料にてシールし、さらにシリコーン系のシール剤にて被覆した。 After the coating film was formed, the other surface and the end surface of the test piece were sealed with a solvent type epoxy resin paint, and further coated with a silicone sealant.

試験片に形成した塗膜の中央部に、初期欠陥として、地鉄に到達する幅:1mm、長さ:40mmの直線状のカットを入れた。次いで、以下に示す条件にて腐食試験を実施した。 A linear cut with a width of 1 mm and a length of 40 mm reaching the steel substrate was cut as an initial defect in the center of the coating film formed on the test piece. Then, a corrosion test was carried out under the conditions shown below.

・腐食試験
試験片表面の人工海塩の付着量が6.0g/mとなるように、人工海塩を純水で所定の濃度に希釈した溶液をスプレーし、試験片に人工海塩を付着させた。次いで、この試験片を用いて、下記のサイクル(合計8時間)を1200サイクル繰り返す腐食試験を実施した。なお、人口海塩の付着は1週間に1回行った。
(サイクル)
・条件1:温度60℃、相対湿度35%、保持時間3時間
・条件1から条件2への移行:1時間
・条件2:温度40℃、相対湿度95%、保持時間3時間
・条件2から条件1への移行:1時間
・Corrosion test A solution obtained by diluting artificial sea salt with pure water to a predetermined concentration is sprayed so that the amount of artificial sea salt adhering to the surface of the test piece is 6.0 g / m 2 , and the artificial sea salt is applied to the test piece. attached. Then, using this test piece, a corrosion test was conducted in which the following cycle (8 hours in total) was repeated 1200 times. The artificial sea salt was applied once a week.
(cycle)
・Condition 1: Temperature 60°C, Relative Humidity 35%, Holding Time 3 hours ・Transition from Condition 1 to Condition 2: 1 hour ・Condition 2: Temperature 40°C, Relative Humidity 95%, Holding Time 3 hours ・From Condition 2 Transition to condition 1: 1 hour

前記腐食試験終了後、初期欠陥部からの塗膜膨れ面積を測定し、塗装耐久性の指標とした。 After completion of the corrosion test, the area of the coating film swelling from the initial defect portion was measured and used as an index of coating durability.

表3に示した結果から分かるように、本発明の条件を満たす厚鋼板は、以下の条件をすべて満たす、極めて優れた特性を備えていた。特に、優れた疲労き裂伝播抵抗性と全伸びを兼ね備えており、さらに、板厚方向、圧延方向、および幅方向のすべてにおいて疲労き裂伝播抵抗性に優れていた。これに対して、本発明の条件を満たさない比較例の厚鋼板は、以下の条件の少なくとも1つを満たさなかった。
・TS:500MPa以上
・EL:15%以上(JIS 1A号試験片を使用した場合)、
EL:19%以上(JIS 5号試験片を使用した場合)
・vE:100J以上
・L方向およびC方向における疲労亀裂伝播速度:
ΔK:15MPa/m1/2の条件において1.75×10-8(m/cycle)以下、
ΔK:25MPa/m1/2の条件において8.50×10-8(m/cycle)以下
・Z方向における疲労亀裂伝播速度:
ΔK:15MPa/m1/2の条件において8.75×10-9(m/cycle)以下、
ΔK:25MPa/m1/2の条件において4.25×10-8(m/cycle)以下
・塗装の膨れ面積が480mm以下
As can be seen from the results shown in Table 3, the steel plate satisfying the conditions of the present invention had extremely excellent properties satisfying all of the following conditions. In particular, it had excellent fatigue crack propagation resistance and total elongation, and was excellent in fatigue crack propagation resistance in all of the plate thickness direction, rolling direction, and width direction. On the other hand, the thick steel plate of the comparative example, which did not satisfy the conditions of the present invention, did not satisfy at least one of the following conditions.
・TS: 500 MPa or more ・EL: 15% or more (when using JIS No. 1A test piece),
EL: 19% or more (when using JIS No. 5 test piece)
・vE 0 : 100 J or more ・Fatigue crack propagation speed in the L and C directions:
ΔK: 1.75 × 10 -8 (m/cycle) or less under the condition of 15 MPa/m 1/2 ,
ΔK: 8.50 × 10 -8 (m/cycle) or less under conditions of 25 MPa/m 1/2 Fatigue crack propagation rate in the Z direction:
ΔK: 8.75 × 10 -9 (m/cycle) or less under the conditions of 15 MPa/m 1/2 ,
ΔK: 4.25 × 10 -8 (m/cycle) or less under conditions of 25 MPa/m 1/2・Paint swelling area is 480 mm 2 or less

Figure 0007327444000001
Figure 0007327444000001

Figure 0007327444000002
Figure 0007327444000002

Figure 0007327444000003
Figure 0007327444000003

Claims (8)

質量%で、
C :0.01~0.16%、
Si:1.00%以下、
Mn:0.50~2.00%、
P :0.015%以下、
S :0.010%以下、
Al:0.06%以下、および
W :0.005~1.00%を含有し、
残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有し、
面積分率で、
75~97%のベイナイト、および
3~25%のパーライトを含み、
ベイナイトおよびパーライト以外の組織の合計面積分率が5%以下であり、かつ
ベイナイトの結晶粒径が平均円相当径で18μm以下、
パーライトの結晶粒径が平均円相当径で10μm以下であるミクロ組織を有する厚鋼板。
in % by mass,
C: 0.01 to 0.16%,
Si: 1.00% or less,
Mn: 0.50-2.00%,
P: 0.015 % or less,
S: 0.010 % or less,
Al: 0.06% or less, and W: 0.005 to 1.00%,
Having a component composition in which the balance is Fe and unavoidable impurities,
area fraction,
75-97% bainite and 3-25% perlite,
The total area fraction of structures other than bainite and pearlite is 5% or less, and
The bainite crystal grain size is 18 μm or less in terms of the average circle equivalent diameter,
A thick steel plate having a microstructure in which the grain size of pearlite is 10 μm or less in terms of average equivalent circle diameter.
前記成分組成が、さらに、質量%で、
Cr:0.01~1.00%、
Cu:0.01~1.00%、
Ni:0.01~2.00%、
Mo:0.01~1.00%、
Co:0.01~1.00%、
Sn:0.005~0.200%、
Sb:0.005~0.200%、
Nb:0.005~0.050%、
V :0.005~0.050%、
Ti:0.005~0.050%、
B :0.0001~0.0050%、
Zr:0.005~0.100%
Ca:0.0001~0.020%、
Mg:0.0001~0.020%、および
REM:0.0001~0.020%からなる群より選択される1または2以上を含む、請求項1に記載の厚鋼板。
The component composition further, in mass %,
Cr: 0.01 to 1.00%,
Cu: 0.01 to 1.00%,
Ni: 0.01 to 2.00%,
Mo: 0.01 to 1.00%,
Co: 0.01 to 1.00%,
Sn: 0.005 to 0.200%,
Sb: 0.005 to 0.200%,
Nb: 0.005 to 0.050%,
V: 0.005 to 0.050%,
Ti: 0.005 to 0.050%,
B: 0.0001 to 0.0050%,
Zr: 0.005-0.100%
Ca: 0.0001 to 0.020%,
The steel plate according to claim 1, containing one or more selected from the group consisting of Mg: 0.0001 to 0.020% and REM: 0.0001 to 0.020%.
前記ミクロ組織が、
81~97%のベイナイト、および
6~25%のパーライトを含む、請求項1または2に記載の厚鋼板。
The microstructure is
Steel plate according to claim 1 or 2, comprising 81-97% bainite and 6-25% perlite.
表面に塗膜を備える、請求項1~3のいずれか一項に記載の厚鋼板。 The steel plate according to any one of claims 1 to 3, which has a coating film on its surface. 前記塗膜が、防食下地層、下塗り層、中塗り層、および上塗り層を含み、
前記防食下地層が、無機ジンクリッチペイント、
前記下塗り層が、エポキシ樹脂塗料、
前記中塗り層が、ふっ素樹脂上塗り塗料用の中塗り塗料、
前記上塗り層が、ふっ素樹脂上塗り塗料を、それぞれ用いてなる請求項4に記載の厚鋼板。
the coating comprises an anticorrosion undercoat layer, an undercoat layer, an intermediate coat layer, and a topcoat layer;
The anti-corrosion underlayer comprises an inorganic zinc-rich paint;
The undercoat layer is an epoxy resin paint,
The intermediate coating layer is an intermediate coating for a fluororesin top coating,
5. The steel plate according to claim 4, wherein each of said topcoat layers is made of a fluororesin topcoat paint.
請求項1または2に記載の成分組成を有する鋼素材を、1000℃以上、1250℃以下の加熱温度に加熱し、
加熱された前記鋼素材を熱間圧延して熱延鋼板とし、
前記熱延鋼板を、冷却開始温度:Ar3点以上、冷却停止温度:450~700℃、冷却開始から冷却停止までの鋼板表面における平均冷却速度:20~60℃/sの条件で加速冷却する、厚鋼板の製造方法であって、
前記熱間圧延における、950℃以上の温度域での累積圧下率が80%以上であり、かつ、950℃未満、Ar3点以上の温度域での累積圧下率が50%以上であり、
前記厚鋼板が、
面積分率で、
75~97%のベイナイト、および
3~25%のパーライトを含み、
ベイナイトおよびパーライト以外の組織の合計面積分率が5%以下であり、かつ
ベイナイトの結晶粒径が平均円相当径で18μm以下、
パーライトの結晶粒径が平均円相当径で10μm以下である、ミクロ組織を有する、厚鋼板の製造方法。
Heating the steel material having the chemical composition according to claim 1 or 2 to a heating temperature of 1000 ° C. or higher and 1250 ° C. or lower,
Hot-rolling the heated steel material into a hot-rolled steel sheet,
The hot-rolled steel sheet is accelerated and cooled under the following conditions: cooling start temperature: Ar 3 or more, cooling stop temperature: 450 to 700 ° C., average cooling rate on the steel plate surface from cooling start to cooling stop: 20 to 60 ° C./s. A method for manufacturing a thick steel plate,
In the hot rolling, the cumulative rolling reduction in the temperature range of 950 ° C. or higher is 80% or more, and the cumulative rolling reduction in the temperature range of less than 950 ° C. and Ar3 point or higher is 50% or more,
The thick steel plate is
area fraction,
75-97% bainite, and
Contains 3-25% perlite,
The total area fraction of structures other than bainite and pearlite is 5% or less, and
The bainite crystal grain size is 18 μm or less in terms of the average circle equivalent diameter,
A method for producing a thick steel plate having a microstructure in which the pearlite crystal grain size is 10 µm or less in terms of average equivalent circle diameter .
請求項1~5のいずれか一項に記載の厚鋼板を用いてなる構造物。 A structure using the thick steel plate according to any one of claims 1 to 5. 前記構造物が橋梁である、請求項7に記載の構造物。 8. The structure of claim 7, wherein said structure is a bridge.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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