JP7381842B2 - thick steel plate - Google Patents

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Description

本発明は、厚鋼板の製造方法及び厚鋼板に関し、特に、引張強さが440MPa以上である低降伏比高強度の厚鋼板の製造方法及びそのような低降伏比高強度の厚鋼板に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a thick steel plate and a steel plate, and particularly relates to a method for producing a low yield ratio high strength steel plate having a tensile strength of 440 MPa or more, and such a low yield ratio high strength steel plate. be.

鋼構造物の大型化に伴い、より強靭な鋼の開発が求められている。近年はそれに加えて、低降伏比(降伏比=降伏強さ/引張強さ)の鋼材の要求も強い。地震のエネルギ-を吸収しうる耐震部材や液体アンモニア貯蔵用タンク用鋼などがその例である。 As steel structures become larger, there is a need to develop stronger steel. In addition to this, in recent years there has been a strong demand for steel materials with a low yield ratio (yield ratio = yield strength / tensile strength). Examples include earthquake-resistant materials that can absorb earthquake energy and steel for liquid ammonia storage tanks.

このような鋼構造物に使用される厚鋼板において、低降伏比を実現するために、フェライト及びマルテンサイトをある一定の割合で有する厚鋼板とする技術が、特許文献1及び2に開示されている。 In order to achieve a low yield ratio in thick steel plates used in such steel structures, Patent Documents 1 and 2 disclose a technique for making thick steel plates containing ferrite and martensite in a certain proportion. There is.

特許文献1には、鋼材を、950℃以上1250℃以下に加熱後、圧延を開始し、820℃以上で圧延を終了した後、20℃/s以上の冷却速度で600~700℃まで冷却し、該温度域で10~200秒間温度保持及び/又は緩冷却した後、5℃/s以上の冷却速度で300℃以下まで冷却し、全組織に対する占積率で、フェライト:70~90%、マルテンサイト又はマルテンサイトとオーステナイトの混合相:3~15%、残部:ベイナイト(0%の場合を含む)とすることで、引張強度が490N/mm以上で降伏比が70%以下の鋼板とする技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses that after heating the steel material to 950°C or higher and 1250°C or lower, rolling is started, and after finishing the rolling at 820°C or higher, the steel material is cooled to 600 to 700°C at a cooling rate of 20°C/s or higher. , After holding the temperature in the temperature range for 10 to 200 seconds and/or cooling slowly, cool it to 300 ° C or less at a cooling rate of 5 ° C / s or more, and the space factor with respect to the whole structure is ferrite: 70 to 90%, By setting martensite or a mixed phase of martensite and austenite: 3 to 15%, and the remainder: bainite (including cases of 0%), it is possible to create a steel plate with a tensile strength of 490 N/mm2 or more and a yield ratio of 70% or less. A technique for doing so has been disclosed.

特許文献2には、鋼材を、1050~1200℃以下に加熱し、熱間圧延を施し、880~720℃で熱間圧延を終了した後、10℃/秒以上の冷却速度で600~700℃まで冷却し、途中で冷却を停止して30秒以上空冷し、引き続き当該温度範囲から10℃/秒以上の冷却速度で550~350℃まで冷却して、全組織に占めるフェライト分率が45~85面積%であり、残部がベイナイト組織及び/又はマルテンサイト組織からなり、前記フェライトの平均結晶粒径が19μm以下である鋼板が開示されている。 Patent Document 2 discloses that a steel material is heated to 1050 to 1200°C or less, hot rolled, and after finishing the hot rolling at 880 to 720°C, the steel material is heated to 600 to 700°C at a cooling rate of 10°C/second or more. Cool to 550 to 350 degrees Celsius, stop cooling midway, air cool for 30 seconds or more, and then cool from the temperature range to 550 to 350 degrees Celsius at a cooling rate of 10 degrees Celsius or more, until the ferrite fraction in the total structure is 45 to 350 degrees Celsius. Disclosed is a steel plate in which the ferrite has a ferrite grain size of 85 area %, the remainder consists of a bainitic structure and/or a martensitic structure, and the average crystal grain size of the ferrite is 19 μm or less.

特許文献1及び2に開示の技術は、一部ベイナイトを含むことも可能としているが、降伏応力の小さいフェライト組織と降伏応力が高いマルテンサイト組織を混合することで、全体として降伏応力が低く、一方で引張強さが高い厚鋼板とするものである。この技術では、不均質体の初期降伏現象が、降伏応力の低い組織に大きく依存し、一方、引張強さが、引張り強度の高い組織に依存するものであり、これまでの鋼材を低降伏比化する技術は、基本的に、このようなメカニズムを利用したものである。 The techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 allow for the inclusion of some bainite, but by mixing a ferrite structure with a low yield stress and a martensitic structure with a high yield stress, the yield stress is low as a whole, On the other hand, it is a thick steel plate with high tensile strength. With this technology, the initial yield phenomenon of a heterogeneous body largely depends on the structure with low yield stress, while the tensile strength depends on the structure with high tensile strength. Basically, the technology that makes use of this mechanism makes use of this kind of mechanism.

このような、特許文献1及び2に開示の技術では、低降伏応力を実現するために、鋼材に、ある程度のフェライト相を混入させる必要があり、引張強さに限界があるという問題が生じていた。そこで、これまでは、Vなどの合金を添加することによって強度不足を補ってきた。しかし、Vなどの合金の添加は、合金コストの上昇や、合金を添加することによる降伏応力の上昇を招き、合金の添加量には限界があった。 In the technologies disclosed in Patent Documents 1 and 2, it is necessary to mix a certain amount of ferrite phase into the steel material in order to achieve low yield stress, and there is a problem that there is a limit to the tensile strength. Ta. So far, the lack of strength has been compensated for by adding alloys such as V. However, the addition of alloys such as V increases the cost of the alloy and increases the yield stress due to the addition of the alloy, and there is a limit to the amount of the alloy added.

特開2007-056294号公報Japanese Patent Application Publication No. 2007-056294 特開2008-240004号公報Japanese Patent Application Publication No. 2008-240004

本発明は、上記実情に鑑み、フェライト相の混入によらずとも低降伏比を達成しうる高強度の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 an object of the present invention is to provide a high-strength thick steel plate that can achieve a low yield ratio without the inclusion of a ferrite phase.

そこで、本発明者らは、上記課題を解決する方法について鋭意検討した。その結果、全く別の発想で低降伏比を実現できることを見出した。すなわち、均一の組織、たとえば、厚鋼板のミクロ組織が100%ベイナイトの場合においても、変態によって導入される内部応力を凍結することによって、低降伏比を実現する厚鋼板が製造できることを知見した。 Therefore, the present inventors have conducted extensive studies on methods to solve the above problems. As a result, they discovered that a low yield ratio could be achieved using a completely different idea. That is, even when the microstructure of a thick steel plate is 100% bainite, it is possible to produce a thick steel plate that achieves a low yield ratio by freezing the internal stress introduced by transformation.

本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、その要旨とするところは以下の通りである。
(1)鋼片を、A3点以上に加熱してオーステナイト相にした後、粗圧延及び仕上げ圧延において累積圧下率50%以上で製品厚まで圧延し、圧延後、第1段階の冷却として、650℃までの平均冷却速度を15℃~50℃/sの平均冷却速度でMs点以上650℃以下の温度まで冷却し、その後、第2段階の冷却として、平均冷却速度15℃/s以下で、(ベイナイト面積率50%以上でオーステナイト面積率10%となった時点)~(ベイナイト面積率50%以上でオーステナイト面積率10%となった時点から100s経過した時点)のいずれかの時点まで空冷又は温度保持を行い、更に、第3段階の冷却として、その後、300℃までの平均冷却速度を50℃/s以上として300℃以下まで冷却することを含み、引張強さが440MPa以上であり、ベイナイトの面積率が50%以上、ベイナイトの平均粒径が20μm以下であり、ベイナイト中の局所相当ひずみの平均値が0.050以上であるミクロ組織を有することを特徴とする厚鋼板の製造方法。
(2)引張強さが440MPa以上であり、ミクロ組織が、ベイナイトの面積率が50%以上、ベイナイトの平均粒径が20μm以下であり、ベイナイト中の局所相当ひずみの平均値が0.050以上であることを特徴とする厚鋼板。
(3)質量%で、
C :0.05~0.50%、
Si:0.01~2.00%、
Mn:0.50~3.00%
P :0.030%以下、
S :0.020%以下、
Al:0.05%以下、及び、
N :0.050%以下
を含有し、残部がFe及び不純物からなることを特徴とする上記(2)に記載の厚鋼板。
(4)更に、質量%で、
Ti:0.50%以下、
Nb:0.50%以下、
B :0.010%以下、
Cr:1.50%以下、
Cu:1.00%以下、及び、
Ni:10.00%以下
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする上記(3)に記載の厚鋼板。
(5)更に、質量%で、
Mo:1.00%以下、
W :0.50%以下、及び、
V :0.50%以下
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする上記(3)又は(4)に記載の厚鋼板。
The present invention has been made based on the above findings, and its gist is as follows.
(1) After heating the steel slab to the A3 point or higher to turn it into an austenite phase, it is rolled to the product thickness at a cumulative reduction rate of 50% or more in rough rolling and finish rolling, and after rolling, as the first stage of cooling, ℃ to a temperature of 650 ℃ or higher at an average cooling rate of 15 ℃ to 50 ℃ / s, and then, as a second stage cooling, at an average cooling rate of 15 ℃ / s or less, Air cooling or The temperature is maintained, and the third stage of cooling includes cooling to 300°C or less at an average cooling rate of 50°C/s or more, and the tensile strength is 440 MPa or more, and the bainite A method for producing a thick steel plate, characterized in that it has a microstructure in which the area ratio of bainite is 50% or more, the average grain size of bainite is 20 μm or less, and the average value of local equivalent strain in the bainite is 0.050 or more.
(2) The tensile strength is 440 MPa or more, the microstructure has a bainite area ratio of 50% or more, an average grain size of bainite of 20 μm or less, and an average local equivalent strain in bainite of 0.050 or more. A thick steel plate characterized by:
(3) mass%,
C: 0.05-0.50%,
Si: 0.01-2.00%,
Mn: 0.50-3.00%
P: 0.030% or less,
S: 0.020% or less,
Al: 0.05% or less, and
The thick steel plate according to (2) above, which contains N: 0.050% or less, with the remainder consisting of Fe and impurities.
(4) Furthermore, in mass%,
Ti: 0.50% or less,
Nb: 0.50% or less,
B: 0.010% or less,
Cr: 1.50% or less,
Cu: 1.00% or less, and
The thick steel plate described in (3) above, containing one or more types of Ni: 10.00% or less.
(5) Furthermore, in mass%,
Mo: 1.00% or less,
W: 0.50% or less, and
The thick steel plate described in (3) or (4) above, containing one or more types of V: 0.50% or less.

本発明によれば、フェライト相の混入によらずとも低降伏比、具体的には70%以下の降伏比を達成しうる高強度の厚鋼板を提供することができる。さらに、本発明によれば、上記のとおり、フェライト相の混入によらずとも低降伏比を達成できるので、フェライトを必須としていた従来の低降伏比厚鋼板に比べて、硬質相の割合を高めることができ、それゆえより高強度の厚鋼板を実現することが可能である。 According to the present invention, it is possible to provide a high-strength thick steel plate that can achieve a low yield ratio, specifically a yield ratio of 70% or less, even without the inclusion of a ferrite phase. Furthermore, according to the present invention, as described above, a low yield ratio can be achieved without the inclusion of a ferrite phase, so the ratio of the hard phase can be increased compared to conventional low yield ratio thick steel plates that require ferrite. Therefore, it is possible to realize a thick steel plate with higher strength.

試験片の連続冷却変態線図を示す図である。It is a figure which shows the continuous cooling transformation diagram of a test piece. 試験片の引張試験の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the tensile test of a test piece.

<厚鋼板の製造方法>
以下、本発明の厚鋼板の製造方法(以下、「本発明の製法」という)について説明する。
<Production method of thick steel plate>
Hereinafter, the method for manufacturing a thick steel plate of the present invention (hereinafter referred to as the "manufacturing method of the present invention") will be explained.

本発明の製法は、鋼片を、A3点以上に加熱してオーステナイト相にした後、粗圧延及び仕上げ圧延において累積圧下率50%以上で製品厚まで圧延し、圧延後、第1段階の冷却として、650℃までの平均冷却速度を15℃~50℃/sの平均冷却速度でMs点以上650℃以下の温度まで冷却し、その後、第2段階の冷却として、平均冷却速度15℃/s以下で、(ベイナイト面積率50%以上でオーステナイト面積率10%となった時点)~(ベイナイト面積率50%以上でオーステナイト面積率10%となった時点から100s経過した時点)のいずれかの時点まで空冷又は温度保持を行い、更に、第3段階の冷却として、その後、300℃までの平均冷却速度を50℃/s以上として300℃以下まで冷却することを含み、引張強さが440MPa以上であり、ベイナイトの面積率が50%以上、ベイナイトの平均粒径が20μm以下であり、ベイナイト中の局所相当ひずみの平均値が0.050以上であるミクロ組織を有する厚鋼板を製造するものである。ここで、本発明において、累積圧下率とは、複数パスの圧延を行う場合、一回毎の公称圧下率(圧下量/入側板厚)を全てのパスについて合計した値である。 The manufacturing method of the present invention involves heating a steel billet to the A3 point or higher to turn it into an austenite phase, and then rolling it to the product thickness at a cumulative reduction rate of 50% or more in rough rolling and finish rolling.After rolling, the first step is cooling. , the average cooling rate up to 650°C is cooled to a temperature above the Ms point and below 650°C at an average cooling rate of 15°C to 50°C/s, and then as the second stage cooling, the average cooling rate is 15°C/s. Any of the following points: (When the bainite area ratio is 50% or more and the austenite area ratio is 10%) ~ (When 100 seconds have passed since the bainite area ratio is 50% or more and the austenite area ratio is 10%) The third stage of cooling includes cooling to 300°C or less at an average cooling rate of 50°C/s or more, and the tensile strength is 440 MPa or more. The purpose is to manufacture a thick steel plate having a microstructure in which the area ratio of bainite is 50% or more, the average grain size of bainite is 20 μm or less, and the average value of local equivalent strain in bainite is 0.050 or more. . Here, in the present invention, the cumulative rolling reduction rate is a value that is the sum of the nominal rolling reduction rate (rolling amount/inlet side plate thickness) for each pass when rolling is performed in multiple passes.

従来技術では、低降伏比厚鋼板を実現するために、鋼材に、ある程度のフェライト相を混入させていたため、引張強さに限界があり、それに対して、合金を添加することによって強度不足を補ってきた。しかし、合金を添加することによって、引張強さと共に降伏応力も上昇してしまうため、合金の添加量には限界があった。 In conventional technology, in order to create steel plates with low yield ratio thickness, a certain amount of ferrite phase is mixed into the steel material, which limits the tensile strength.In contrast, adding alloys compensates for the lack of strength. It's here. However, since adding an alloy increases both the tensile strength and the yield stress, there is a limit to the amount of the alloy to be added.

そこで、本発明者らは、フェライト相の混入を低減し、過度の合金添加に依存しない低降伏比厚鋼板を実現するために、以下のような検討を行い、本発明の厚鋼板を見出した。 Therefore, in order to reduce the mixing of ferrite phase and realize a low yield ratio thick steel plate that does not depend on excessive alloy addition, the present inventors conducted the following study and discovered the thick steel plate of the present invention. .

多くの鉄鋼材料は、冷却中にオーステナイト相から、フェライト相、セメンタイト相、マルテンサイト相等への相変態を受けるが、相変態は、一般的に、材料内で不均質に発生することが知られている。すなわち、粒界や転位などある特定の位置から核生成を生じ、新相の成長速度も一定ではない。このとき、相変態によって生じる体積膨張によって、上記不均質さと相俟って、新相と旧相の間にひずみの不整合が生じる。このひずみの不整合を調整するために、弾性、場合によっては塑性変形が生じる。このとき、材料内部には応力分布が生じている。 Many steel materials undergo phase transformation from austenite to ferrite, cementite, martensitic, etc. during cooling, but it is known that phase transformation generally occurs heterogeneously within the material. ing. That is, nucleation occurs from specific positions such as grain boundaries and dislocations, and the growth rate of the new phase is not constant. At this time, volume expansion caused by phase transformation causes strain mismatch between the new phase and the old phase, together with the above-mentioned heterogeneity. To accommodate this strain mismatch, elastic and sometimes plastic deformation occurs. At this time, a stress distribution occurs inside the material.

本発明者らは、相変態により内部に応力分布が生じている材料について、理論計算及び実験を行ったところ、このような材料は、全体としてあたかも不均質な材料のように振る舞うことが判明した。すなわち、引張り試験を想定する場合、もともと引張りの内部応力が存在していた部位は、比較的早い段階で降伏するため、軟質材のように振る舞う。一方で、もともと圧縮の内部応力が存在していた部位は、一見引張り強度が高くなったように振る舞うため、材料全体としては、従来技術のようなフェライト及びマルテンサイトをある一定の割合で有する二相鋼の場合と同様、降伏応力が低く、引張強さが高い低降伏比鋼となることが判明した。 The inventors performed theoretical calculations and experiments on materials in which stress distribution occurs internally due to phase transformation, and found that such materials behave as if they were heterogeneous as a whole. . In other words, when a tensile test is assumed, the parts where tensile internal stress originally existed yield at a relatively early stage, so they behave like a soft material. On the other hand, the parts where compressive internal stress originally existed behave as if their tensile strength has increased at first glance, so the material as a whole is different from the conventional one, which has a certain proportion of ferrite and martensite. As in the case of phase steels, it was found that the result is a low yield ratio steel with low yield stress and high tensile strength.

しかし、一般的には、マルテンサイト変態の場合を除いて、変態温度は、回復又は再結晶温度よりも高温であるため、変態後の徐冷中に応力緩和を起こし、相変態で導入された内部応力が消失する。たとえば、厚鋼板圧延においては、通常は、熱間圧延後に冷却床で空冷すなわち徐冷を行うか、熱間圧延後に加速冷却装置を用いて目標の温度まで冷却した後、冷却床で徐冷を行うものである。また、ベイナイト変態においては、相変態温度である500~600℃程度まで加速冷却装置を用いて冷却し、その後、冷却床で徐冷を行うものである。このような冷却床での徐冷中に、ベイナイト変態で導入された内部応力の大半は消失してしまい、降伏応力が低く、引張強さが高い低降伏比鋼とはならない。 However, in general, except in the case of martensitic transformation, the transformation temperature is higher than the recovery or recrystallization temperature, so stress relaxation occurs during slow cooling after the transformation, and the internal stress introduced by the phase transformation disappears. For example, in the rolling of thick steel plates, usually air cooling, that is, slow cooling, is performed on a cooling bed after hot rolling, or after hot rolling, an accelerated cooling device is used to cool down to the target temperature, and then slow cooling is performed on a cooling bed. It is something to do. In addition, in bainite transformation, cooling is performed using an accelerated cooling device to a phase transformation temperature of about 500 to 600° C., and then gradual cooling is performed on a cooling bed. During slow cooling in such a cooling bed, most of the internal stress introduced by bainite transformation disappears, and a low yield ratio steel with low yield stress and high tensile strength cannot be obtained.

本発明者らは、相変態により生じる材料内部の応力分布の消失を防ぐ手段について、検討した結果、相変態完了直後に加速冷却を行うことで、常温においても材料内部に応力が残存し、低降伏比を示す厚鋼板となると考えた。そこで、材料を相変態完了直後に加速冷却させて、常温において材料内部に応力が残存する鋼板とすることで、低降伏比を示す鋼板となることを確認するため、次のような試験を行った。 The present inventors investigated ways to prevent the disappearance of the stress distribution inside the material caused by phase transformation, and found that by performing accelerated cooling immediately after the completion of phase transformation, stress remains inside the material even at room temperature, reducing the stress distribution. We thought that this would result in a thick steel plate that exhibits a yield ratio. Therefore, we conducted the following tests to confirm that by accelerating the cooling of the material immediately after the completion of phase transformation to create a steel plate with residual stress inside the material at room temperature, a steel plate that exhibits a low yield ratio can be obtained. Ta.

まず、質量%でC:0.4%、Si:1.0%、及び、Mn:2.2%を含有し、P:0.02%、S:0.02%、Al:0.05%、及び、N:0.005%に制限された板厚8mmの鋼材の試験片を用意した。この試験片の連続冷却変態線図は、フォーマスタ試験によって事前に採取した。図1に試験片の連続冷却変態線図を示す。 First, it contains C: 0.4%, Si: 1.0%, and Mn: 2.2% in mass %, P: 0.02%, S: 0.02%, Al: 0.05 % and N: A test piece of steel with a plate thickness of 8 mm and limited to 0.005% was prepared. A continuous cooling transformation diagram of this test piece was obtained in advance by a Formaster test. Figure 1 shows the continuous cooling transformation diagram of the test piece.

この試験片を、高周波加熱装置で950℃に加熱後、5分間保持し、冷却速度30℃/sでベイナイト変態を行わせ、ベイナイト90%でオーステナイト10%の組織とした後、その1秒後に、冷却速度50℃/sで常温まで冷却を行い、試験片1を得た。また、ベイナイト90%でオーステナイト10%とするまでは、上記同様の工程を行い、その後に、500℃で4時間保持した後に、冷却速度50℃/sで常温まで冷却を行い、試験片2を得た。 This test piece was heated to 950°C with a high-frequency heating device and held for 5 minutes to undergo bainite transformation at a cooling rate of 30°C/s to form a structure of 90% bainite and 10% austenite. , Cooling was performed to room temperature at a cooling rate of 50° C./s to obtain a test piece 1. In addition, the same process as above was performed until bainite was 90% and austenite was 10%, and then, after holding at 500°C for 4 hours, cooling was performed at a cooling rate of 50°C/s to room temperature, and test piece 2 was obtained. Obtained.

得られた試験片1及び2について、引張り試験を行った。図2に、試験片の引張試験の結果を示す。図2において、ベイナイト90%でオーステナイト10%とした直後に急冷を行った試験片1の引張試験結果を実線で示し、ベイナイト90%でオーステナイト10%とした直後に保温を行った試験片2の引張試験結果を点線で示している。 A tensile test was conducted on the obtained test pieces 1 and 2. FIG. 2 shows the results of the tensile test of the test piece. In Figure 2, the solid line shows the tensile test results of specimen 1, which was rapidly cooled immediately after changing from 90% bainite to 10% austenite, and the tensile test result of specimen 2, which was heated immediately after changing from 90% bainite to 10% austenite. The tensile test results are shown by dotted lines.

図2に示すように、試験片1では、応力・ひずみ曲線が低応力側に移動し、材料が軟化することが分かる。また、試験片1の応力の最大値は、試験片2より、低いものの、引張強さが440MPa以上となり、引張強さの低下が少ないことが分かる。 As shown in FIG. 2, in test specimen 1, the stress/strain curve shifts to the low stress side, indicating that the material softens. Further, although the maximum stress value of test piece 1 is lower than that of test piece 2, the tensile strength is 440 MPa or more, indicating that the decrease in tensile strength is small.

また、引張試験前の試験片を用いて、ベイナイト中の局所ひずみの測定とベイナイトの平均粒径の測定を行った。ベイナイト中の局所ひずみの測定は、微細格子マーカー法により行った。
ベイナイトの平均粒径は、上記で得られた試験片の板厚1/4部付近から埋め込み試料を作成し、ピクリン酸を用いて粒界を腐食させ、線分法を用いて粒径を測定することにより行った。線分法は、観察した組織に無作為に線を20~30本程度引き、その線に交わるベイナイト粒界をカウントすることにより行い、粒径=直線の全長/交点の数と定義して各線における粒径を算出し、すべての線に関して算出された粒径の平均値をベイナイトの平均粒径とした。この方法でベイナイトの平均粒径を測定したところ、5μmであった。
Furthermore, using the test piece before the tensile test, local strain in bainite and average particle size of bainite were measured. Local strain in bainite was measured using the fine lattice marker method.
The average grain size of bainite can be determined by creating an embedded sample from around 1/4 part of the thickness of the test piece obtained above, corroding the grain boundaries using picric acid, and measuring the grain size using the line segment method. It was done by doing. The line segment method is performed by randomly drawing about 20 to 30 lines on the observed structure and counting the bainite grain boundaries that intersect with the lines. The average particle size calculated for all the lines was taken as the average particle size of bainite. When the average particle size of bainite was measured using this method, it was 5 μm.

微細格子マーカー法は次のように行った。まず、局所ひずみを測定する鋼板を採取して、表面を化学研磨し、更に、ナイタール液で腐食させてミクロ組織を現出させる。次いで、ポジ型フォトレジスト(感光材料)を塗布する。フォトレジストとしては、たとえば、日本ゼオン株式会社製のZEP520Aなどを用いることができる。鋼板上に成膜したフォトレジストに電子線を走査し、正方格子状に感光(露光)させる。格子線の幅は、100nmとし、格子線の幅の中央同士の間隔は、500nmを狙い値とする。格子は、500μm×500μmの領域に作成する。
電子線を照射したフォトレジストを現像処理し、感光させた部分、すなわち格子の辺にあたる部分を除去する。現像には、日本ゼオン株式会社製のZED-N50などを用いることができる。次に、現像処理した表面に金を蒸着する。金は、現像して除去された部分(格子の辺)では、鋼板表面に直接蒸着し、一方、感光せず、除去されていない部分ではレジスト上に蒸着する。その後、有機溶媒にて、フォトレジストを溶解させるとレジスト上の金は、レジストと一緒に除去され、鋼板表面に直接蒸着した金のみが残り、鋼板表面に金の格子(マーカー)が形成される。
The fine grid marker method was performed as follows. First, a steel plate for measuring local strain is taken, the surface is chemically polished, and then corroded with nital solution to reveal the microstructure. Next, a positive photoresist (photosensitive material) is applied. As the photoresist, for example, ZEP520A manufactured by Zeon Corporation can be used. A photoresist film formed on a steel plate is scanned with an electron beam to expose it to light in the form of a square lattice. The width of the grid lines is 100 nm, and the distance between the centers of the widths of the grid lines is targeted to be 500 nm. The grid is created in an area of 500 μm×500 μm.
The photoresist that has been irradiated with an electron beam is developed and the exposed portions, that is, the portions corresponding to the sides of the grid, are removed. For development, ZED-N50 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. or the like can be used. Next, gold is deposited on the developed surface. The gold is deposited directly on the surface of the steel plate in the areas that are removed by development (the sides of the grid), while it is deposited on the resist in the areas that are not exposed to light and have not been removed. Then, when the photoresist is dissolved in an organic solvent, the gold on the resist is removed together with the resist, leaving only the gold deposited directly on the steel plate surface, forming a gold lattice (marker) on the steel plate surface. .

この格子マーカーを形成した鋼板を300℃で2時間保持する。これにより、局所ひずみが解放され、その状況は格子の変形として表面から観察できる。なお、この熱処理は、非酸化性雰囲気(たとえば、Arガス雰囲気)で行うことが望ましい。
次に、格子点の4点全てがベイナイト内にある格子をSEMで観察し、各々の格子について格子点間の距離(辺の長さ)を測定する。そして、それらの測定値と500nmとの差の絶対値の最大値をΔmax(単位nm)とし、Δmaxを500nmで除した値(Δmax/500)を、その格子の部分に上記の熱処理を行う前に存在していたひずみと定義する。そして、少なくとも、500個の格子についてひずみを求め、その平均値を計算して、ベイナイト中の局所相当ひずみの平均値とする。
The steel plate on which the grid markers are formed is held at 300° C. for 2 hours. This releases local strain, which can be observed from the surface as deformation of the lattice. Note that this heat treatment is preferably performed in a non-oxidizing atmosphere (for example, an Ar gas atmosphere).
Next, a lattice in which all four of the lattice points are in bainite is observed by SEM, and the distance between the lattice points (length of the side) for each lattice is measured. Then, the maximum absolute value of the difference between those measured values and 500 nm is set as Δmax (unit: nm), and the value obtained by dividing Δmax by 500 nm (Δmax/500) is calculated before the above heat treatment is applied to that lattice part. It is defined as the strain that existed in Then, the strain is determined for at least 500 lattices, and the average value thereof is calculated and used as the average value of the local equivalent strain in bainite.

この微細格子マーカー法より、試験片1及び2に対して、1試験片あたり500個の格子における局所ひずみを測定し、その局所相当ひずみの平均値を計算した。変態完了直後に加速冷却を行った試験片1の局所相当ひずみの平均値は、0.08であり、変態完了直後に保温を行った試験片2の局所相当ひずみの平均値は、0.001であった。これらの局所相当ひずみの平均値の測定結果と前述の引張試験の結果とから、局所相当ひずみの平均値が高い鋼板は、引張強度の低下が少ない、すなわち、低降伏比の鋼板になるとの知見を得た。 Using this fine lattice marker method, the local strain in 500 lattices per test piece was measured for test pieces 1 and 2, and the average value of the local equivalent strain was calculated. The average value of the local equivalent strain of specimen 1, which was subjected to accelerated cooling immediately after the completion of transformation, was 0.08, and the average value of the local equivalent strain of specimen 2, which was kept warm immediately after the completion of transformation, was 0.001. Met. Based on the measurement results of these average values of local equivalent strain and the results of the above-mentioned tensile test, it has been found that steel plates with high average values of local equivalent strain have less decrease in tensile strength, that is, steel plates with a low yield ratio. I got it.

次に、引張強さが440MPa以上で、低降伏比の厚鋼板となる、ミクロ組織の構成及びベイナイト中の局所相当ひずみの平均値の下限について調査した。まず、上記と同様の化学組成の鋼材の試験片を複数用意し、高周波加熱装置で950℃に加熱後、5分間保持した。そして、保持後の冷却速度、等温変態を行う温度、再度の加速冷却までの時間を種々変更することで、種々構成のミクロ組織を有し、また、種々のベイナイト中の局所相当ひずみの平均値を有する複数試験片を作成した。 Next, we investigated the structure of the microstructure and the lower limit of the average value of the local equivalent strain in bainite, which will result in a thick steel plate with a tensile strength of 440 MPa or more and a low yield ratio. First, a plurality of steel specimens having the same chemical composition as above were prepared, heated to 950° C. using a high-frequency heating device, and held for 5 minutes. By changing the cooling rate after holding, the temperature at which isothermal transformation occurs, and the time until accelerated cooling again, we can create microstructures with various configurations and obtain the average value of local equivalent strain in various bainites. A plurality of test specimens were prepared.

これら試験片に対して、引張り試験、ミクロ組織の観察、及び、ベイナイト中の局所相当ひずみの平均値の測定を行い、整理したところ、ミクロ組織が、50%以上のベイナイトを含み、ベイナイト中の局所相当ひずみの平均値が0.050以上であれば、従来技術のようにフェライト相の混入によらず、また特殊な合金元素の添加を必須とはせずに、引張強さが440MPa以上であり、低降伏比の厚鋼板、具体的には降伏比が70%以下の厚鋼板となることを見出した。 These specimens were subjected to tensile tests, observation of the microstructure, and measurement of the average value of local equivalent strain in bainite. If the average value of the local equivalent strain is 0.050 or more, the tensile strength is 440 MPa or more without the inclusion of ferrite phase or the addition of special alloying elements as in the conventional technology. It has been found that a thick steel plate with a low yield ratio, specifically a thick steel plate with a yield ratio of 70% or less, can be obtained.

本発明は、以上のような検討過程を経て熱間圧延後に特定の段階的な冷却を行うことにより発明に至ったものであり、そのような本発明について、さらに、必要な要件や好ましい要件について順次説明する。 The present invention was achieved through the above study process and by performing specific stepwise cooling after hot rolling. I will explain them one by one.

(熱間圧延)
熱間圧延では、鋼片をA3点以上に加熱してオーステナイト相にした後、粗圧延機及び仕上げ圧延機で累積圧下率50%以上の圧延を行い、製品厚とする。累積圧下率が低いと、鋼材の粒径制御が困難であることやポロシティと呼ばれる小さな空隙が製品に残存し、鋼材の性能に悪影響を与えることや、ベイナイトの平均粒径を20μm以下とするために、粗圧延及び仕上げ圧延機にて累積圧下率50%以上で圧延する必要がある。累積圧下率は、例えば、100%以上若しくは150%以上であってもよく、及び/又は400%以下若しくは300%以下であってもよい。なお、熱間圧延のその他の条件は、常法に従えばよく、特に限定されるものでない。
(hot rolling)
In hot rolling, the steel slab is heated to the A3 point or higher to turn it into an austenite phase, and then rolled at a cumulative reduction rate of 50% or higher using a rough rolling mill and a finishing rolling mill to obtain the product thickness. If the cumulative reduction rate is low, it is difficult to control the grain size of the steel material, small voids called porosity remain in the product, which adversely affects the performance of the steel material, and the average grain size of bainite is set to 20 μm or less. In addition, it is necessary to roll at a cumulative reduction rate of 50% or more using rough rolling and finishing rolling mills. The cumulative reduction rate may be, for example, 100% or more or 150% or more, and/or 400% or less or 300% or less. Note that other conditions for hot rolling may be according to conventional methods and are not particularly limited.

(第1段階の冷却)
熱間圧延後、第1段階の冷却として、650℃までの平均冷却速度を15℃~50℃/sの平均冷却速度でMs点以上650℃以下の温度まで冷却する。このように冷却する理由は、マルテンサイトを生成させない範囲で、ベイナイト主体の組織を得るためである。冷却速度を15℃/s未満とすると、フェライトが生じやすく、また、50℃/s超とすると、目的温度での冷却停止が困難となりマルテンサイト組織になりやすく、目的のベイナイト主体の組織を得ることが困難となる。上記の平均冷却速度は、例えば20℃~50℃/s又は30℃~50℃/sであってもよい。
(1st stage cooling)
After hot rolling, the first stage of cooling is performed by cooling to a temperature above the Ms point and below 650°C at an average cooling rate of 15°C to 50°C/s. The reason for cooling in this manner is to obtain a bainite-based structure without producing martensite. If the cooling rate is less than 15°C/s, ferrite is likely to be formed, and if it is more than 50°C/s, it is difficult to stop cooling at the target temperature and a martensitic structure is likely to occur, resulting in the desired bainite-based structure. This becomes difficult. The above average cooling rate may be, for example, 20° C. to 50° C./s or 30° C. to 50° C./s.

(第2段階の冷却)
引き続いて、第2段階の冷却として、平均冷却速度15℃/s以下で、(ベイナイト面積率50%以上でオーステナイト面積率10%となった時点)~(ベイナイト面積率50%以上でオーステナイト面積率10%となった時点から100s経過した時点)のいずれかの時点まで空冷又は温度保持する。
この冷却では、引張強さが440MPa以上で、50%以上のベイナイト組織、残部組織が存在する場合には、当該残部組織がフェライト、パーライト、マルテンサイト及びオーステナイトの1種又は2種以上の組織の厚鋼板とするために、かつ、オーステナイト相が10%以下となるまで変態を進行させる。
冷却終了の最速時点を「ベイナイト面積率50%以上でオーステナイト面積率10%となった時点」とするのは、ベイナイト面積率が50%未満あるいはオーステナイトが10%超残った状態から次の第3段階の冷却を開始すると、マルテンサイトが多く生成してしまうからであり、冷却終了の最遅時点を「ベイナイト面積率50%以上でオーステナイト面積率10%となった時点から100s経過した時点」すなわち上限の時点から100s以内とするのは、100sを超えてしまうと、ベイナイト変態によって導入された微視的な残留応力が解放されてしまい、目的の効果が得られないからである。好ましくは、60s以内、さらに好ましくは10s以内である。また、15℃/s超の平均冷却速度で冷却すると、オーステナイト相がマルテンサイトに変態してしまい、やはりベイナイト主体の組織とすることが困難である。平均冷却速度の下限は特に規定する必要はなく、等温状態で保持しても目的の組織が得られる。
なお、変態は、化学組成に応じて予め定められた連続冷却変態(CCT)曲線に、Ar3点以上の温度からの冷却の温度推移をあてはめることでその進行を把握することができるので、CCT曲線を化学組成毎にデータベース化しておくことにより、実プロセス製造ラインにおける加工・温度履歴から、圧延後の冷却水量密度をあらかじめ決定し、目的の組織分率を得ることが可能になる。
(Second stage cooling)
Subsequently, as the second stage of cooling, at an average cooling rate of 15° C./s or less, (when the bainite area ratio is 50% or more and the austenite area ratio is 10%) to (when the bainite area ratio is 50% or more and the austenite area ratio is 10%). Air cooling or temperature maintenance is performed until 100 seconds have elapsed since the temperature reached 10%.
In this cooling, if the tensile strength is 440 MPa or more and 50% or more of bainite structure or residual structure exists, the residual structure is one or more of ferrite, pearlite, martensite, and austenite. In order to obtain a thick steel plate, the transformation is allowed to proceed until the austenite phase becomes 10% or less.
The fastest point at which cooling ends is defined as "the time when the bainite area ratio is 50% or more and the austenite area ratio is 10%" when the bainite area ratio is less than 50% or more than 10% austenite remains, This is because a large amount of martensite will be generated when cooling is started, and the latest point at which cooling ends is ``the time when 100 seconds have passed since the time when the area ratio of bainite is 50% or more and the area ratio of austenite is 10%.'' The reason why the period is within 100 seconds from the upper limit is that if it exceeds 100 seconds, the microscopic residual stress introduced by bainite transformation will be released, and the desired effect will not be obtained. Preferably, it is within 60 seconds, more preferably within 10 seconds. Furthermore, if the material is cooled at an average cooling rate of more than 15° C./s, the austenite phase will transform into martensite, making it difficult to obtain a bainite-based structure. There is no need to particularly specify the lower limit of the average cooling rate, and the desired structure can be obtained even if the temperature is maintained at an isothermal state.
The progress of transformation can be grasped by applying the temperature transition of cooling from the Ar3 point or higher to a continuous cooling transformation (CCT) curve predetermined according to the chemical composition, so the CCT curve By creating a database for each chemical composition, it becomes possible to determine the cooling water volume density after rolling in advance from the processing/temperature history in the actual process production line and obtain the desired texture fraction.

(第3段階の冷却)
引き続いて、第3段階の冷却として、300℃までの平均冷却速度を50℃/s以上として300℃以下まで冷却する。平均冷却速度を50℃/s未満とすると、ベイナイト変態で導入された微視的な残留応力が緩和されてしまうため、目的の効果が得られない。平均冷却速度は、例えば60℃/s以上又は80℃/s以上であってもよい。平均冷却速度の上限は特に設けないが、平均冷却速度を必要以上に上げると、設備コストの上昇を招くため、平均冷却速度は1000℃/s未満であることが好ましい。また、冷却停止温度が300℃超であると、同様に微視的な残留応力が緩和されてしまい、本発明の効果が得られない。
(3rd stage cooling)
Subsequently, in the third stage of cooling, the average cooling rate up to 300°C is set to 50°C/s or more, and cooling is performed to 300°C or less. If the average cooling rate is less than 50° C./s, the desired effect cannot be obtained because the microscopic residual stress introduced by bainite transformation is relaxed. The average cooling rate may be, for example, 60° C./s or more or 80° C./s or more. Although there is no particular upper limit to the average cooling rate, if the average cooling rate is increased more than necessary, equipment costs will increase, so the average cooling rate is preferably less than 1000° C./s. Furthermore, if the cooling stop temperature exceeds 300° C., microscopic residual stress will similarly be relaxed, making it impossible to obtain the effects of the present invention.

以上の条件を満たすことにより、引張強さが440MPa以上であり、ベイナイトの面積率が50%以上、ベイナイトの平均粒径が20μm以下であり、ベイナイト中の局所相当ひずみの平均値が0.050以上であるミクロ組織を有する低降伏比の厚鋼板が得られる。 By satisfying the above conditions, the tensile strength is 440 MPa or more, the area ratio of bainite is 50% or more, the average grain size of bainite is 20 μm or less, and the average value of local equivalent strain in bainite is 0.050. A thick steel plate with a low yield ratio and a microstructure as described above can be obtained.

<厚鋼板>
本発明の厚鋼板は、引張強さが440MPa以上であり、ミクロ組織が、ベイナイトの面積率が50%以上、ベイナイトの平均粒径が20μm以下であり、ベイナイト中の局所相当ひずみの平均値が0.050以上である低降伏比の厚鋼板である。なお、厚鋼板の板厚は、特に限定されるものでないが、6mm以上100mm以下とすることができる。
まず、本発明の厚鋼板の好ましい化学組成について説明する。なお、以下の化学組成は、好ましい実施形態の単なる例示を意図するものであって、本発明の厚鋼板をこのような特定の化学組成を有する厚鋼板に限定することを意図するものではない。
<Thick steel plate>
The thick steel plate of the present invention has a tensile strength of 440 MPa or more, a microstructure in which the area ratio of bainite is 50% or more, the average grain size of bainite is 20 μm or less, and the average value of local equivalent strain in bainite is It is a thick steel plate with a low yield ratio of 0.050 or more. Note that the thickness of the thick steel plate is not particularly limited, but may be 6 mm or more and 100 mm or less.
First, a preferable chemical composition of the thick steel plate of the present invention will be explained. The following chemical composition is intended to be merely an example of a preferred embodiment, and is not intended to limit the steel plate of the present invention to a steel plate having such a specific chemical composition.

(C:0.05~0.50%)
Cは、高強度の鋼板を得るために必須の元素である。引張強さが440MPa以上の鋼板を得るためには、0.05%以上を含有させることが好ましい。C含有量は0.10%以上又は0.20%以上であってもよい。一方、溶接性や溶接部の靱性を確保する必要から、0.50%を上限とする。C含有量は0.40%以下又は0.30%以下であってもよい。
(C: 0.05-0.50%)
C is an essential element to obtain a high-strength steel plate. In order to obtain a steel plate with a tensile strength of 440 MPa or more, it is preferable to contain 0.05% or more. The C content may be 0.10% or more or 0.20% or more. On the other hand, since it is necessary to ensure weldability and the toughness of the welded part, the upper limit is set at 0.50%. The C content may be 0.40% or less or 0.30% or less.

(Si:0.01~2.00%)
Siは、固溶強化により鋼材の強度を上昇させるのに有効な元素である。また、セメンタイトの生成を抑制する効果も有し、添加による強度上昇効果に比して、それに伴う加工性の低下が少ないという利点をもつ元素である。ただし、過剰に含有させると酸洗性や化成処理などの表面処理性に悪影響を及ぼす。そのため、2.00%以下とする。好ましくは、1.50%以下又は1.00%以下である。一方、0.01%未満に低減すると、強度低下を伴うため0.01%を下限とする。Si含有量は0.05%以上又は0.10%以上であってもよい。
(Si: 0.01-2.00%)
Si is an effective element for increasing the strength of steel materials through solid solution strengthening. It also has the effect of suppressing the formation of cementite, and is an element that has the advantage of less deterioration in workability as compared to the effect of increasing strength due to addition. However, if it is contained in excess, it will adversely affect surface treatment properties such as pickling properties and chemical conversion treatments. Therefore, it is set to 2.00% or less. Preferably, it is 1.50% or less or 1.00% or less. On the other hand, if the content is reduced to less than 0.01%, the strength will decrease, so 0.01% is set as the lower limit. The Si content may be 0.05% or more or 0.10% or more.

(Mn:0.50~3.00%)
Mnは、固溶強化の他に、高い焼入れ性を有することから、変態組織強化を通じた鋼板の高強度化に極めて重要な元素である。そこで、明瞭な効果が発揮する0.50%を下限とする。Mn含有量は0.70%以上又は1.00%以上であってもよい。一方、3.00%を超えて含有させると、凝固偏析に起因して機械的性質を劣化させる恐れがあるので3.00%を上限とする。Mn含有量は2.50%以下又は2.00%以下であってもよい。
(Mn: 0.50-3.00%)
In addition to solid solution strengthening, Mn has high hardenability, so it is an extremely important element for increasing the strength of steel sheets through strengthening the transformation structure. Therefore, the lower limit is set at 0.50%, which provides a clear effect. The Mn content may be 0.70% or more or 1.00% or more. On the other hand, if the content exceeds 3.00%, mechanical properties may deteriorate due to solidification segregation, so the upper limit is set at 3.00%. The Mn content may be 2.50% or less or 2.00% or less.

(P:0.030%以下)
Pは、鋼中に不純物として含有する元素である。また、熱間加工性を低下させる作用を有するため、0.030%以下に制限する。好ましくは、0.010%以下である。一方、下限は特に限定されないが、必要以上に低減することは、製鋼工程に多大な負荷をかけるので、実用鋼上、0.001%が実質的な下限である。
(P: 0.030% or less)
P is an element contained as an impurity in steel. Further, since it has the effect of reducing hot workability, it is limited to 0.030% or less. Preferably it is 0.010% or less. On the other hand, the lower limit is not particularly limited, but reducing it more than necessary places a great burden on the steel manufacturing process, so 0.001% is the practical lower limit for practical steels.

(S:0.020%以下)
Sは、鋼中に不純物として含有される元素である。また、熱間加工性や、延性、靱性などの機械的性質に悪影響を及ぼすため、0.020%以下に制限する。好ましくは、0.010%以下である。一方、下限は特に限定されないが、必要以上に低減することは、製鋼工程に多大な負荷をかけるので、実用鋼上、0.0001%が実質的な下限である。
(S: 0.020% or less)
S is an element contained as an impurity in steel. Furthermore, since it has an adverse effect on hot workability and mechanical properties such as ductility and toughness, it is limited to 0.020% or less. Preferably it is 0.010% or less. On the other hand, the lower limit is not particularly limited, but reducing the content more than necessary places a great burden on the steel manufacturing process, so 0.0001% is the practical lower limit for practical steels.

(Al:0.05%以下)
Alは、脱酸に必要な元素であり、鋼材中の清浄度を上げる効果があるが、0.05%超では、窒化物や酸化物を形成して、靱性を阻害するので、0.05%以下とする。好ましくは0.04%以下又は0.03%以下である。一方、下限は特に限定されないが、0.005%未満では、添加効果が充分に発現しないことがあるため、0.005%以上が好ましい。
(Al: 0.05% or less)
Al is an element necessary for deoxidation and has the effect of increasing the cleanliness in steel materials, but if it exceeds 0.05%, it forms nitrides and oxides and impairs toughness. % or less. Preferably it is 0.04% or less or 0.03% or less. On the other hand, the lower limit is not particularly limited, but if it is less than 0.005%, the effect of addition may not be sufficiently expressed, so it is preferably 0.005% or more.

(N:0.050%以下)
Nは、鋼中に不純物として含有される元素である。また、Bと窒化物を形成してBの焼き入れ性への寄与を減じてしてまったり、Tiと窒化物を形成して機械的性質を劣化させたりするので、できるだけ低減することが望ましい。しかし、0.050%以下であれば許容される。好ましくは、0.010%以下である。一方、下限は特に限定されないが、必要以上に低減することは、製鋼工程に多大な負荷をかけるので、実用鋼上、0.0010%が実質的な下限である。
(N: 0.050% or less)
N is an element contained as an impurity in steel. In addition, B forms nitrides with B, reducing the contribution of B to hardenability, and forms nitrides with Ti, degrading mechanical properties, so it is desirable to reduce it as much as possible. However, it is permissible if it is 0.050% or less. Preferably it is 0.010% or less. On the other hand, the lower limit is not particularly limited, but reducing it more than necessary places a heavy load on the steel manufacturing process, so 0.0010% is a practical lower limit for practical steel.

以上を、本発明が対象とする厚鋼板の基本成分とする。また、更に、種々特性を向上させる目的で、必要に応じて以下の成分を含有させることができる。 The above are the basic components of the thick steel plate targeted by the present invention. Furthermore, the following components can be contained as necessary for the purpose of improving various properties.

(Ti:0.50%以下)
Tiは、Nと結合して、NがBの焼き入れ性への寄与を減じるのを抑制するので、Bを含有させて、その焼き入れ性を活用する場合には、0.01%以上を目安として含有させることが望ましい。Ti含有量は0.02%以上又は0.03%以上であってもよい。一方、TiNが機械的性質を低下させ、また、過剰な添加は、冷延後の再結晶を抑制して、生産性を低下させる恐れがある。そして、Cと結合して有効なCを減少させて焼き入れ性を低下させる恐れがあるので、0.50%以下とする。好ましくは、0.30%以下又は0.10%以下である。
(Ti: 0.50% or less)
Ti combines with N and suppresses N from reducing the contribution of B to hardenability. Therefore, when incorporating B and utilizing its hardenability, Ti should be added in an amount of 0.01% or more. It is desirable to include it as a guideline. The Ti content may be 0.02% or more or 0.03% or more. On the other hand, TiN deteriorates mechanical properties, and excessive addition may inhibit recrystallization after cold rolling, leading to a decrease in productivity. Since there is a possibility that C combines with C to reduce effective C and deteriorate hardenability, the content is set to 0.50% or less. Preferably, it is 0.30% or less or 0.10% or less.

(Nb:0.50%以下)
Nbは、Tiと同様にNと結合して、NがBの焼き入れ性への寄与を減じるのを抑制するのでBを含有させて、その焼き入れ性を活用する場合には、0.01%以上を目安として含有させることが望ましい。Nb含有量は0.02%以上又は0.03%以上であってもよい。一方、0.50%を超えて含有させても効果は飽和し、更に、冷延後の再結晶を抑制して生産性を低下させる恐れがある。そして、Cと結合して焼き入れ性を低下させる恐れがあるので、0.50%を上限とする。好ましくは、0.30%以下又は0.10%以下である。
(Nb: 0.50% or less)
Nb, like Ti, binds to N and suppresses N from reducing the contribution of B to hardenability. % or more is desirable as a guideline. The Nb content may be 0.02% or more or 0.03% or more. On the other hand, if the content exceeds 0.50%, the effect will be saturated, and furthermore, recrystallization after cold rolling may be suppressed, leading to a decrease in productivity. Since there is a possibility that it combines with C and reduces hardenability, the upper limit is set at 0.50%. Preferably, it is 0.30% or less or 0.10% or less.

(B:0.010%以下)
Bは、0.0001%以上添加することで焼き入れ性を高める効果を有するので、必要に応じて添加することができる。一方、過剰な添加は、熱間加工性の劣化と延性の低下につながるので、0.010%以下とする。好ましくは、0.005%以下又は0.003%以下である。
(B: 0.010% or less)
Since B has the effect of increasing hardenability when added in an amount of 0.0001% or more, it can be added as necessary. On the other hand, excessive addition leads to deterioration of hot workability and reduction of ductility, so the content should be 0.010% or less. Preferably, it is 0.005% or less or 0.003% or less.

(Cr:1.50%以下)
Crは、焼き入れ性を有する元素であるため、0.01%以上含有させることが好ましい。しかし、1.50%を超えて添加しても、その効果は飽和し、製造コストを上昇させるので、1.50%以下とする。好ましくは、1.00%以下とする。
(Cr: 1.50% or less)
Since Cr is an element that has hardenability, it is preferably contained in an amount of 0.01% or more. However, even if it is added in an amount exceeding 1.50%, the effect will be saturated and the manufacturing cost will increase, so the content should be 1.50% or less. Preferably, it is 1.00% or less.

(Cu:1.00%以下)
Cuは、強度を高める作用を有する元素であり、必要に応じて添加することができる。このような効果を得るためには、0.01%以上含有させることが好ましい。しかし、1.00%を超えると、熱間圧延鋼板の表面品位を低下させるので、1.00%以下とする。好ましくは、0.50%以下又は0.10%以下とする。
(Cu: 1.00% or less)
Cu is an element that has the effect of increasing strength, and can be added as necessary. In order to obtain such an effect, it is preferable to contain 0.01% or more. However, if it exceeds 1.00%, the surface quality of the hot rolled steel sheet will be degraded, so the content should be 1.00% or less. Preferably, it is 0.50% or less or 0.10% or less.

(Ni:10.00%以下)
Niは、焼き入れ性を高める元素であるため、0.01%以上含有させることが好ましい。一方、高価な元素であるため、添加効果が飽和する10.00%を上限とする。好ましくは、1.00%以下又は0.50%以下である。また、Niは、Cuによる熱間圧延鋼板の表面品位の低下を抑制する効果があるので、Cuと同時に含有させることが望ましい。
(Ni: 10.00% or less)
Since Ni is an element that improves hardenability, it is preferably contained in an amount of 0.01% or more. On the other hand, since it is an expensive element, the upper limit is set at 10.00% at which the effect of addition is saturated. Preferably, it is 1.00% or less or 0.50% or less. Further, since Ni has the effect of suppressing deterioration of the surface quality of hot rolled steel sheets due to Cu, it is desirable to include Ni at the same time as Cu.

(Mo:1.00%以下)
(W :0.50%以下)
(V :0.50%以下)
これらの元素は、いずれも、焼き入れ性を高める元素であり、必要に応じて添加することができる。添加効果を得るには、いずれも、0.01%以上を含有させることが好ましい。一方、これらの元素は、高価であるので、添加効果が飽和するところを上限とする。Moは1.00%を上限とし、WとVは、0.50%を上限とする。これらの元素の上限は0.10%以下であってもよい。
(Mo: 1.00% or less)
(W: 0.50% or less)
(V: 0.50% or less)
All of these elements are elements that improve hardenability, and can be added as necessary. In order to obtain the effect of addition, it is preferable to contain 0.01% or more of each. On the other hand, since these elements are expensive, the upper limit is set at the point where the effect of addition is saturated. The upper limit of Mo is 1.00%, and the upper limit of W and V is 0.50%. The upper limit of these elements may be 0.10% or less.

本発明の厚鋼板において、上記の元素以外の残部は、Fe及び不純物からなる。不純物とは、厚鋼板を工業的に製造する際に、鉱石やスクラップ等のような原料を始めとして、製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本発明の厚鋼板に対して意図的に添加した成分でないもの(いわゆる不可避的不純物)を包含するものである。また、不純物とは、上で説明した成分以外の元素であって、当該元素特有の作用効果が本発明の厚鋼板の特性に影響しないレベルで当該厚鋼板中に含まれる元素をも包含するものである。 In the thick steel plate of the present invention, the remainder other than the above elements consists of Fe and impurities. Impurities are components that are mixed in due to various factors in the manufacturing process, including raw materials such as ore and scrap, and are not intended for the steel plate of the present invention. This includes components that are not intentionally added (so-called unavoidable impurities). In addition, impurities include elements other than the components explained above, which are included in the steel plate of the present invention at a level where the effects specific to the element do not affect the properties of the steel plate of the present invention. It is.

次に、本発明の厚鋼板の引張り強さについて説明する。本発明が対象とする厚鋼板は高強度厚鋼板であり、その要求される引張り強さは440MPa以上である。引張り強さの上限は、特に限定されないが、一般的には1000MPa以下であり、900MPa以下であってもよい。 Next, the tensile strength of the thick steel plate of the present invention will be explained. The thick steel plate targeted by the present invention is a high-strength thick steel plate, and its required tensile strength is 440 MPa or more. The upper limit of the tensile strength is not particularly limited, but is generally 1000 MPa or less, and may be 900 MPa or less.

次に、本発明の厚鋼板のミクロ組織について説明する。 Next, the microstructure of the thick steel plate of the present invention will be explained.

本発明の厚鋼板は、ベイナイト組織が最大を占め、全てがベイナイト(ベイナイト面積率が100%)の場合もあり得る。残部組織が存在する場合には、当該残部組織はフェライト、パーライト、マルテンサイト及びオーステナイトの1種又は2種以上の組織からなる。 In the thick steel plate of the present invention, the bainite structure occupies the maximum, and there may be cases where the entire structure is bainite (bainite area ratio is 100%). When a residual structure exists, the residual structure is composed of one or more of ferrite, pearlite, martensite, and austenite.

ベイナイト組織は、引張強さを440MPa以上の鋼板とすることができるため、面積率で50%以上含有させる。好ましくは60%以上、より好ましくは70%以上である。
ベイナイトの平均粒径は、目的の強度と靭性を得るために、20μm以下とし、15μm以下であってもよい。粒径が極端に大きい場合には、強度や靭性が低下することが知られている。下限値は特に規定しないが、ベイナイトの平均粒径を必要以上に小さくするためには、加工量を増加する必要があるため、ベイナイトの平均粒径は1μm以上とすることが好ましい。
Since the bainite structure can provide a steel plate with a tensile strength of 440 MPa or more, it is contained in an area ratio of 50% or more. Preferably it is 60% or more, more preferably 70% or more.
The average particle size of bainite is 20 μm or less, and may be 15 μm or less in order to obtain the desired strength and toughness. It is known that when the particle size is extremely large, strength and toughness decrease. The lower limit is not particularly defined, but in order to make the average grain size of bainite smaller than necessary, it is necessary to increase the amount of processing, so the average grain size of bainite is preferably 1 μm or more.

フェライト組織は、延性を高めるため、面積率で5%以上含有させてもよい。しかしながら、30%を超えて含有すると引張強さが低下するので好ましくない。
パーライト組織は、強度を上昇させるため、面積率で2%以上含有させると好ましい。しかしながら、10%を超えて含有させると過度に強度が上昇し、延性が低下するため、好ましくない。
マルテンサイト組織は、過度に延性を低下させるため、面積率で10%以下とすることが好ましい。
オーステナイト組織は、延性を増加させるため、面積率で1%以上含有させると好ましい。しかしながら、20%を超えて含有させようとすると、合金元素の添加量が多くなるため、製造コストが上がってしまう。
In order to improve ductility, the ferrite structure may be contained in an area ratio of 5% or more. However, if the content exceeds 30%, the tensile strength decreases, which is not preferable.
In order to increase the strength, the pearlite structure is preferably contained in an area ratio of 2% or more. However, if the content exceeds 10%, the strength increases excessively and the ductility decreases, which is not preferable.
Since the martensitic structure excessively reduces ductility, it is preferable that the area ratio is 10% or less.
In order to increase ductility, the austenite structure is preferably contained in an area ratio of 1% or more. However, if it is attempted to contain more than 20%, the amount of alloying elements added increases, resulting in an increase in manufacturing costs.

ミクロ組織の割合は、次のように組織の面積率から求めることができる。ミクロ組織は、鋼板圧延方向に平行な板厚断面1/4の位置を研磨後、3%ナイタールで腐食し、2000倍の倍率で10視野にわたり走査型電子顕微鏡(SEM)で観察し、その画像を画像解析処理により解析し、各組織の面積率を求める。 The proportion of the microstructure can be determined from the area ratio of the structure as follows. The microstructure was determined by polishing the 1/4th section of the steel plate thickness parallel to the rolling direction, corroding it with 3% nital, and observing it with a scanning electron microscope (SEM) at 2000x magnification over 10 fields of view. is analyzed by image analysis processing, and the area ratio of each tissue is determined.

次に、本発明の厚鋼板のベイナイト中の局所ひずみについて説明する。 Next, local strain in bainite of the thick steel plate of the present invention will be explained.

本発明の厚鋼板において、ベイナイト中の局所相当ひずみの平均値を0.050以上とする。0.050以上にすると、降伏応力が低く、引張強さが高い低降伏比鋼となる。ベイナイト中の局所相当ひずみの平均値は0.100以上又は0.150以上であってもよい。上限は特に限定されるものでないが、全伸びの確保のため、1.000以下とすることが好ましい。 In the thick steel plate of the present invention, the average value of local equivalent strain in bainite is 0.050 or more. When it is 0.050 or more, it becomes a low yield ratio steel with low yield stress and high tensile strength. The average value of local equivalent strain in bainite may be 0.100 or more or 0.150 or more. Although the upper limit is not particularly limited, it is preferably 1.000 or less in order to ensure total elongation.

次に、本発明の実施例について説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。 Next, an example of the present invention will be described. The conditions in the example are examples of conditions adopted to confirm the feasibility and effects of the present invention, and the present invention is based on this example of conditions. It is not limited. The present invention can adopt various conditions as long as the purpose of the present invention is achieved without departing from the gist of the present invention.

(実施例1)
鋼片の化学組成、及び、第1~3段階のそれぞれの冷却における冷却速度と開始終了温度の影響を調査した。
表1に示す化学組成の鋼片を試験片として、高周波加熱装置でA3点以上の温度に相当する1100℃に加熱後、3時間保持し、表2に示す、第1段階の平均冷却速度で終了温度(変態開始時温度)まで冷却し、続いて第2段階の平均冷却速度で冷却して変態を行わせて、ベイナイト面積率50%以上でオーステナイト面積率10%となった時点から同表に示す時間経過した後に、第3段階の再加速平均冷却速度で常温まで冷却を行った。
表3で鋼種bの試験片を温度履歴No.6で処理した場合を例にとって処理のプロセスを説明する。試験片を1100℃に加熱後、3時間保持し、50℃/sの平均冷却速度で、500℃まで冷却する。冷却している間にベイナイト変態が開始し、変態の進行に伴いオーステナイトの割合が減少する。前述のようにオーステナイト面積率が10%となった時点を、本発明ではベイナイト変態の終了時と定義する。変態終了後、100秒経過した後に、50℃/秒で300℃以下まで冷却する。最初の急冷後オーステナイト面積率が10%となるまでの時間は、予め鋼種bの化学組成に基づいて定められたCCT曲線によって求めることが出来る。なお、何れの例も加熱後で冷却前の圧延圧下率は累積で50%を超えていた。
(Example 1)
The influence of the chemical composition of the steel billet, the cooling rate, and the start and end temperatures in each of the first to third cooling stages was investigated.
A steel piece with the chemical composition shown in Table 1 was used as a test piece, heated with a high frequency heating device to 1100°C, which corresponds to the temperature of point A3 or higher, and held for 3 hours. Cooling to the end temperature (temperature at the start of transformation), then cooling at the average cooling rate of the second stage to perform transformation, and from the time when the bainite area ratio becomes 50% or more and the austenite area ratio becomes 10%, the same table After the time shown in , cooling was performed to room temperature at the third stage of re-accelerated average cooling rate.
In Table 3, the test piece of steel type B was subjected to temperature history No. The processing process will be explained using the case of processing in step 6 as an example. After heating the test piece to 1100°C, it is held for 3 hours, and then cooled to 500°C at an average cooling rate of 50°C/s. Bainite transformation begins during cooling, and the proportion of austenite decreases as the transformation progresses. As described above, the time when the austenite area ratio reaches 10% is defined as the end of bainite transformation in the present invention. After 100 seconds have passed after the completion of the transformation, it is cooled to 300°C or less at a rate of 50°C/second. The time required for the austenite area ratio to reach 10% after the first quenching can be determined from a CCT curve determined in advance based on the chemical composition of steel type b. In addition, in all the examples, the cumulative rolling reduction ratio after heating and before cooling exceeded 50%.

Figure 0007381842000001
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Figure 0007381842000002
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得られた試験片について、冷間における引張試験、組織の観察及びベイナイト中の局所ひずみの測定を行った。これらの測定結果を表3及び表4(表3の続き)に示す。引張試験は、JIS Z2241:2011に準拠した試験方法により行い、引張強さ、降伏強さ、降伏比を測定した。上降伏点が明瞭でない場合には、0.2%耐力をもって降伏応力とした。降伏比は70%以下である場合を低降伏比として評価した。ベイナイト中の局所相当ひずみの平均値は、格子マーカー法により測定した。 The obtained test piece was subjected to a cold tensile test, observation of the structure, and measurement of local strain in bainite. The results of these measurements are shown in Tables 3 and 4 (continued from Table 3). The tensile test was conducted using a test method based on JIS Z2241:2011, and tensile strength, yield strength, and yield ratio were measured. If the upper yield point is not clear, 0.2% proof stress is taken as the yield stress. A yield ratio of 70% or less was evaluated as a low yield ratio. The average local equivalent strain in bainite was measured using the lattice marker method.

Figure 0007381842000003
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Figure 0007381842000004
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表3に示すように、鋼種aの試験片に関しては、いずれの温度履歴(No.13は除く)であっても、局所ひずみが低い。それは、C含有量が0.01%で低いため、フェライト変態が早期に進行してしまい、ベイナイト相を50%以上かつオーステナイト相が10%以下の組織が得られなかったためである。なお、温度履歴No.13では、第1段階の平均冷却速度が速すぎたために冷却停止精度が悪く、Ms点を下回ってしまうため、マルテンサイト相となってしまい、降伏応力の低下は見られなかった。 As shown in Table 3, the local strain of the steel type a test piece is low regardless of the temperature history (excluding No. 13). This is because the C content was low at 0.01%, so ferrite transformation progressed early, and a structure containing 50% or more of bainite phase and 10% or less of austenite phase could not be obtained. In addition, temperature history No. In No. 13, the average cooling rate in the first stage was too fast, so the cooling stop accuracy was poor, and the temperature fell below the Ms point, resulting in a martensitic phase, and no decrease in yield stress was observed.

同じく、鋼種bの試験片に関し、温度履歴No.1、2、5、6、10、14、17、18、20、21、23では、第2段階の冷却における保持時間が100秒以内であり、残留応力が凍結され、局所相当ひずみの平均値が高くなっている。温度履歴No.3、4、7、8、16、19、22では、保持時間が100秒超であり、ベイナイトを50%以上かつオーステナイト相が10%となった後に残留応力が解放されてしまい、硬化していた。温度履歴No.1~4、9、10、14~16では、第1段階の冷却速度が15℃/s未満であり、フェライト相の割合が高く、ベイナイトが50%以上の組織が得られなかったため、引張強度が440MPaに達しなかった。温度履歴No.9、11及び12では、第3段階の冷却速度が50℃/s未満であり、ベイナイトを50%以上かつオーステナイト相が10%となった後に残留応力が解放されてしまい、硬化していた。温度履歴No.13では、第1段階の平均冷却速度が速すぎたために冷却停止精度が悪く、Ms点を下回ってしまうため、マルテンサイト相となってしまい、降伏応力の低下は見られなかった。温度履歴No.23では、第2段階の平均冷却速度が速く、マルテンサイト相ができたためにベイナイト相の割合が50%に到達しなかった。この結果、鋼種bの試験片では、冷却条件をすべて満たす温度履歴No.5、6、20、21で本発明の条件を満たす鋼が得られた。 Similarly, regarding the test piece of steel type B, temperature history No. 1, 2, 5, 6, 10, 14, 17, 18, 20, 21, and 23, the holding time in the second stage cooling is within 100 seconds, the residual stress is frozen, and the average value of the local equivalent strain is Is high. Temperature history No. In Nos. 3, 4, 7, 8, 16, 19, and 22, the holding time was longer than 100 seconds, and the residual stress was released after the bainite content was 50% or more and the austenite phase was 10%, resulting in hardening. Ta. Temperature history No. In samples 1 to 4, 9, 10, and 14 to 16, the cooling rate in the first stage was less than 15 °C/s, the proportion of ferrite phase was high, and a structure with bainite of 50% or more was not obtained, so the tensile strength did not reach 440 MPa. Temperature history No. In Nos. 9, 11, and 12, the cooling rate in the third stage was less than 50° C./s, and after the bainite content was 50% or more and the austenite phase was 10%, the residual stress was released and hardening occurred. Temperature history No. In No. 13, the average cooling rate in the first stage was too fast, so the cooling stop accuracy was poor, and the temperature fell below the Ms point, resulting in a martensitic phase, and no decrease in yield stress was observed. Temperature history No. In No. 23, the average cooling rate in the second stage was fast and the proportion of bainite phase did not reach 50% because martensite phase was formed. As a result, the test piece of steel type B has a temperature history No. that satisfies all the cooling conditions. Steels satisfying the conditions of the present invention were obtained in Examples 5, 6, 20, and 21.

表4に示すように、鋼種cの試験片に関しても、温度履歴の違いについて鋼種bと同様の結果が得られたが、C含有量が鋼種bよりも高いため、若干高めの応力を示している。そして、残留応力の凍結によって、材料が軟化する現象は再現できている。 As shown in Table 4, the same results as steel type b were obtained regarding the difference in temperature history for the specimens of steel type c, but because the C content was higher than that of steel type b, the stress was slightly higher. There is. The phenomenon in which the material softens due to freezing of residual stress has been reproduced.

同じく、鋼種dの試験片に関しては、C含有量が0.60%以上で高いため、セメンタイトを含むパーライト組織が多く生成し、目的の降伏応力の低下は得られなかった。 Similarly, regarding the test piece of steel type d, since the C content was high at 0.60% or more, a large amount of pearlite structure containing cementite was generated, and the desired reduction in yield stress could not be obtained.

上記の条件では、何れも加熱後で冷却前の圧延圧下率は累積で50%を超えていたが、鋼種cの温度履歴No.6の場合に、累積圧下率を40%とした場合にベイナイトの平均粒径を測定すると、25μmであった。このときの引張り強さは表4における鋼種c及び温度履歴No.6の場合の結果である676MPaと比較すると、およそ6割程度であり、目的の材質を得ることは出来なかった。 Under the above conditions, the rolling reduction ratio after heating and before cooling exceeded 50% cumulatively, but the temperature history No. of steel type c. In the case of No. 6, when the average particle size of bainite was measured when the cumulative reduction rate was 40%, it was 25 μm. The tensile strength at this time is determined by steel type c and temperature history No. in Table 4. Compared to 676 MPa, which was the result in case No. 6, it was about 60%, and it was not possible to obtain the desired material quality.

さらに、鋼種e、f、gの試験片に関し、温度履歴No.5で冷却を実施したところ、本発明を満たす鋼が得られた。 Furthermore, regarding the test pieces of steel types e, f, and g, temperature history No. When cooling was performed in Step 5, a steel satisfying the present invention was obtained.

(実施例2)
表1の鋼符号b(Ar3点温度:761℃)を用いて、実際の厚板圧延ラインにおいて、種々の製造条件にて製造を行った実施例について述べる。本発明の条件で行った例と、比較例として行った製造条件及び測定結果の例を表5に示す。
熱間圧延後の鋼板の冷却は、圧延機後面に設置された加速冷却設備(ACC)で、冷却ゾーン1~3(それぞれ第1~3段階に相当する)で冷却した。
ここで、鋼材の温度及び冷却速度は断面平均温度を基準とし、プロセスコンピュータ内で計算された値を示す。また、表5における組織構成のフェライト(Fと表示)にはパーライトも含まれている。
(Example 2)
Examples will be described in which steel code b in Table 1 (Ar 3 point temperature: 761° C.) was manufactured under various manufacturing conditions on an actual thick plate rolling line. Table 5 shows examples of manufacturing conditions and measurement results performed under the conditions of the present invention and as a comparative example.
The steel plate after hot rolling was cooled in cooling zones 1 to 3 (corresponding to stages 1 to 3, respectively) using accelerated cooling equipment (ACC) installed at the rear of the rolling mill.
Here, the temperature and cooling rate of the steel material are based on the cross-sectional average temperature, and show values calculated within the process computer. Further, the ferrite (indicated by F) in the structure in Table 5 also includes pearlite.

Figure 0007381842000005
Figure 0007381842000005

表5の製造番号1は、冷却条件が本発明の範囲内であり、ミクロ組織がベイナイト50%以上を含有し、引張り強度が510MPa、降伏比が62%となり、低降伏比の厚鋼板を製造することができた。しかし、製造条件2では、製品の仕上げ厚みが厚く、累積圧下比が本発明の範囲外である45%となったため、結晶粒径が微細に制御できず、引張り強度が不足した。また、製造条件3では、本発明の範囲内であるため、低降伏比の厚鋼板を実現しており、製造条件4では初期の冷却速度が遅くフェライト主体の組織となったため低降伏比を実現できず、製造条件5ではオーステナイト分率が10%となってからの冷却速度が小さいためにベイナイト変態時のひずみが解放されてしまい低降伏比にならなかった。さらに、製造条件6では、初期の冷却速度が速すぎたために、マルテンサイト主体の組織となってしまい、ベイナイト面積率が50%以上であるという本発明の範囲外となり、低降伏比を実現できなかった。 Production number 1 in Table 5 has cooling conditions within the range of the present invention, has a microstructure containing 50% or more of bainite, has a tensile strength of 510 MPa, has a yield ratio of 62%, and produces a thick steel plate with a low yield ratio. We were able to. However, under manufacturing condition 2, the finished thickness of the product was large and the cumulative rolling reduction ratio was 45%, which is outside the range of the present invention, so the grain size could not be finely controlled and the tensile strength was insufficient. In addition, under manufacturing condition 3, a thick steel plate with a low yield ratio was achieved because it was within the scope of the present invention, and under manufacturing condition 4, a low yield ratio was achieved due to the slow initial cooling rate resulting in a ferrite-based structure. However, under manufacturing condition 5, the cooling rate after the austenite fraction reached 10% was slow, so the strain during bainite transformation was released, and a low yield ratio could not be achieved. Furthermore, in manufacturing condition 6, the initial cooling rate was too fast, resulting in a martensite-based structure, which was outside the scope of the present invention where the bainite area ratio was 50% or more, making it impossible to achieve a low yield ratio. There wasn't.

本発明によれば、フェライト相の混入によらず、また、特殊な合金元素の添加を必須とはせずに、安価に低降伏比高強度の厚鋼板を提供することができる。よって、本発明は、産業上の利用可能性が高いものである。 According to the present invention, a thick steel plate with a low yield ratio and high strength can be provided at low cost without the inclusion of a ferrite phase or the addition of special alloying elements. Therefore, the present invention has high industrial applicability.

Claims (1)

質量%で、
C :0.05~0.50%、
Si:0.01~2.00%、
Mn:0.50~3.00%、
P :0.030%以下、
S :0.020%以下、
Al:0.05%以下、及び、
N :0.050%以下
を含有し、残部がFe及び不純物からなり、
引張強さが440MPa以上であり、ミクロ組織が、ベイナイトの面積率が50%以上、ベイナイトの平均粒径が20μm以下であり、ベイナイト中の局所相当ひずみの平均値が0.050以上であり、板厚が6mm以上100mm以下であることを特徴とする厚鋼板。
In mass%,
C: 0.05-0.50%,
Si: 0.01-2.00%,
Mn: 0.50-3.00%,
P: 0.030% or less,
S: 0.020% or less,
Al: 0.05% or less, and
N: Contains 0.050% or less, the remainder consists of Fe and impurities,
The tensile strength is 440 MPa or more, the microstructure has a bainite area ratio of 50% or more, an average grain size of bainite of 20 μm or less, and an average value of local equivalent strain in bainite of 0.050 or more, A thick steel plate having a thickness of 6 mm or more and 100 mm or less .
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005105340A (en) 2003-09-30 2005-04-21 Jfe Steel Kk Thick hot rolled steel plate having excellent workability and ductility, and its production method
JP2008202119A (en) 2007-02-22 2008-09-04 Sumitomo Metal Ind Ltd High-tensile steel having excellent ductile crack initiation resistance
JP2010196164A (en) 2009-01-30 2010-09-09 Jfe Steel Corp Thick, high-tension, hot-rolled steel sheet excellent in low-temperature toughness, and manufacturing method therefor
WO2012036312A1 (en) 2010-09-17 2012-03-22 Jfeスチール株式会社 High-strength hot-rolled steel sheet having superior fatigue resistance properties and method for producing same
JP2012153963A (en) 2011-01-28 2012-08-16 Jfe Steel Corp Method for manufacturing thick hot-rolled steel sheet for use in square steel pipe for building structural member
WO2018026014A1 (en) 2016-08-05 2018-02-08 新日鐵住金株式会社 Steel sheet and plated steel sheet
JP2018095904A (en) 2016-12-12 2018-06-21 Jfeスチール株式会社 Manufacturing method of hot rolled steel sheet for rectangular steel pipe with low yield ratio and manufacturing method of rectangular steel pipe with low yield ratio
WO2019220577A1 (en) 2018-05-16 2019-11-21 日本製鉄株式会社 As-rolled electric resistance welded steel pipe for torsion beam
JP2021031703A (en) 2019-08-20 2021-03-01 日本製鉄株式会社 Thin steel plate and production method thereof

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005105340A (en) 2003-09-30 2005-04-21 Jfe Steel Kk Thick hot rolled steel plate having excellent workability and ductility, and its production method
JP2008202119A (en) 2007-02-22 2008-09-04 Sumitomo Metal Ind Ltd High-tensile steel having excellent ductile crack initiation resistance
JP2010196164A (en) 2009-01-30 2010-09-09 Jfe Steel Corp Thick, high-tension, hot-rolled steel sheet excellent in low-temperature toughness, and manufacturing method therefor
WO2012036312A1 (en) 2010-09-17 2012-03-22 Jfeスチール株式会社 High-strength hot-rolled steel sheet having superior fatigue resistance properties and method for producing same
JP2012153963A (en) 2011-01-28 2012-08-16 Jfe Steel Corp Method for manufacturing thick hot-rolled steel sheet for use in square steel pipe for building structural member
WO2018026014A1 (en) 2016-08-05 2018-02-08 新日鐵住金株式会社 Steel sheet and plated steel sheet
JP2018095904A (en) 2016-12-12 2018-06-21 Jfeスチール株式会社 Manufacturing method of hot rolled steel sheet for rectangular steel pipe with low yield ratio and manufacturing method of rectangular steel pipe with low yield ratio
WO2019220577A1 (en) 2018-05-16 2019-11-21 日本製鉄株式会社 As-rolled electric resistance welded steel pipe for torsion beam
JP2021031703A (en) 2019-08-20 2021-03-01 日本製鉄株式会社 Thin steel plate and production method thereof

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