[發明專利]焊接熱影響部和母材的低溫韌性優異的低屈強比高張力鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 200810090388.3
• 申請日: 2008-04-01
• 公開（公告）號: CN101289727A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: 高橋祐二
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;C22C38/00;C21D9/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 汪惠民

技術領域

本發明涉及焊接熱影響部和母材的低溫韌性優異的低屈強比高張力鋼板，所涉及的焊接熱影響部和母材的低溫韌性優異的低屈強比高張力鋼板，能夠適合被用于曝露在低溫下的用途中的場合，例如作為混載液化氨和液化丙烷氣的多功能容器用。還有，本發明沒有限定上述高張力鋼板的焊接方法，能夠適用于潛弧焊、氣電焊等，但以下，是以實施被認為是焊接影響部的韌性確保特別困難的高熱能輸入的單面潛弧焊的情況為例進行說明。?

背景技術

近年來，為了以短時間制造海洋結構物和貯藏LPG等液化氣的低溫用儲罐等，會廣泛采用例如熱能達到50～200kJ/cm的高熱能的單面潛弧焊施工。但是，該焊接能夠實現施工的高效率化的對立面是，難以穩定確保由焊接形成的焊接熱影響部(以下顯示為“HAZ”)的韌性，從而多必須應用低熱能輸入的多層焊接而進行制造。因此，在上述低溫用容器等的制造中就要求有一種鋼板，即使采用可以高效率施工的上述高熱能輸入焊接法，且即使是在-60℃左右的低溫下，其HAZ的韌性(低溫韌性)也優異。?

另一方面，在用于液化氨用儲罐的鋼板中，為了防止應力腐蝕裂紋(SCC)而要求其具有440MPa以下的低屈服強度YS，以及為了降低鋼材總重量，則要求其具有510MPa以下的抗拉強度TS。在混載液化氨和液化丙烷氣的儲罐的情況下，作為所使用的鋼板(母材)的特性就要求其低溫韌性也優異。液化氨已知會引起鋼材的應力腐蝕裂紋(SCC)，作鋼板的特性規定為將屈服強度YS抑制在440MPa以下(IGC?CODE?17.13?(International?Code?for?the?Construction?and?Equipment?of?Ships?CarryingLiquefied?Gases?in?Bulk)2002年版)。?

然而，在作為混載上述液化氨和液化丙烷氣的多功能用途時，當然需要使兩者所要求的特性都得到滿足，另外隨著船舶等的海洋結構物的大型化，船舶等所搭載的容器的大容量化也在推進，由此帶來對鋼板的高張力化的要求，隨著屈服強度YS的上限規定而同時達成低屈強比化(屈強比YR＝YS/TS)成為重大的課題。?

至今為止，也提出有用于改善上述HAZ的低溫韌性的各種方法。例如在特公昭55-026164號公報、專利第2950076號公報中，提出一種利用TiN、Al氧化物等的釘扎粒子來抑制奧氏體晶粒的粗大化，從而改善HAZ韌性的方法。另外，在特公平07-068577號公報、特公平05-017300號公報中，公開有一種通過使奧氏體晶內大量存在鐵素體相變核，從而實現晶粒微細化的技術。具體來說，就是通過將TiN、MnSBN、Ti氧化物等作為鐵素體相變核加以利用，從而達成晶粒的微細化，實現HAZ的低溫韌性的改善。?

但是在上述任何一種方法中，在進行高熱能的單面潛弧焊時，由于TiN等的析出物都會發生相當地固溶，難以抑制其后的晶粒粗大化特，因此，為了在-60℃左右的低溫下確保優異的HAZ的韌性(以下稱為“HAZ的低溫韌性”或僅稱為“HAZ韌性”)，就需要進一步的改善。?

另外，在至今為止提出的HAZ韌性改善技術中，實際情況是，作為混載液化氨和液化丙烷氣的多功能用儲罐所要求的低屈強比(例如75％以下)，對其并未進行研究。?

可是，為了實現鋼板的低屈強比，一般已知有效的是鋼組織的二相化(Dual?phase化)，即支配屈服強度的軟質相(通常是鐵素體)和用于確保抗拉強度的硬質相(珠光體、貝氏體、馬氏體等)的混合組織化。作為這種技術，例如在專利第3371744號公報中公開有一種技術，通過對控制軋制進行空冷至鐵素體和奧氏體的二相域溫度，成為鐵素體+貝氏體或鐵素體+貝氏體+馬氏體的混合組織，由此實現低屈強比。?

在該技術中存在的問題是，化學成分上C含量越多，硬質相越硬化，低屈強比化越容易，而另一方面則對焊接性和低溫韌性不利，低溫韌性和低屈強比有不相容的特性，有使之并立極其困難的狀況。如現有的建筑用途中所應用的鋼板，雖然用韌性水平比較低，對低屈強比有利的高C鋼也沒有什么問題，但是對于這種要求HAZ韌性和母材的低溫韌性的鋼材來說則不能適用。