[發明專利]厚壁高韌性高張力鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 201480010405.1
• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN105008570B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 木津谷茂樹;松永直己;一宮克行;長谷和邦;遠藤茂
• 申請（專利權）人: 杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;B21B3/00;C21D8/02;C22C38/58
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 苗堃,金世煜

技術領域

本發明涉及可用于建筑、橋梁、造船、海洋構造物、建筑與工業用機械、罐、閘門等鋼制構造物的強度、韌性及焊接性優異的厚壁高韌性高張力鋼板及其制造方法。優選涉及板厚100mm以上且屈服強度為620MPa以上的鋼板。

背景技術

近年來，鋼構造物的大型化顯著發展，并且使用的鋼材的高強度化、厚壁化也顯著發展。通常對利用鑄錠法制成的大型鋼錠進行初軋，之后對得到的初軋鋼坯進行熱軋，由此制造板厚100mm以上的厚壁的鋼板。但是，該鑄錠-初軋工藝必須將熱頂(hot top)部的濃厚偏析部和鋼錠底部的負偏析部切下扔掉，因此成品率降低、制造成本上升，工期延長。

另一方面，在使用連續鑄造鋼坯作為原材料的工藝中，雖沒有上述擔憂，但由于連續鑄造鋼坯的厚度比鑄錠鋼坯小，因此直到產品厚度的壓下率小，在鋼材高強度化、厚壁化時，為了確保必要的特性而添加的合金元素量增加，出現由中心偏析引起的中心疏松、因大型化所致的內部質量劣化的問題。

為了解決該問題，以往，以在由連續鑄造鋼坯制造極厚鋼板的過程中對中心疏松進行壓接來改善中心偏析部的特性為目的，提出了如下技術。

非專利文獻1中記載了如下技術：通過加大連續鑄造鋼坯的熱軋時的軋制形狀比，對中心疏松進行壓接。專利文獻1、2中記載了如下技術：在制造連續鑄造鋼坯時，通過在連續鑄造機中使用輥或平砧來進行加工，從而對連續鑄造鋼坯的中心疏松進行壓接。

專利文獻3中記載了如下技術：由連續鑄造鋼坯制造累積壓下率為70％以下的厚壁鋼板時，通過在熱軋前進行鍛造加工來實現中心疏松的壓接。專利文獻4中記載了如下技術：利用總壓下率35～67％的鍛造和厚板軋制由連續鑄造鋼坯制造極厚鋼板時，在鍛造前將原材料的板厚中心部在1200℃以上的溫度保持20小時以上，使鍛造的壓下率為16％以上，從而不僅中心疏松消失，而且減輕中心偏析，實現耐回火脆化特性的改善。

專利文獻5中記載了如下技術：對連續鑄造鋼坯實施十字鍛造后，進行熱軋，由此改善中心疏松和中心偏析。專利文獻6中記載了一種涉及拉伸強度為588MPa以上的厚鋼板的制造方法的技術，即，將連續鑄造鋼坯在1200℃以上的溫度保持20小時以上，使鍛造的壓下率為17％以上，厚板軋制在包括鍛造的總壓下率在23～50％的范圍進行，在厚板軋制后進行2次淬火處理，由此不僅中心疏松消失，而且減輕中心偏析帶。

專利文獻7中記載了一種涉及焊接性和板厚方向的延展性優異的厚鋼板的制造方法的技術，即，將具有特定成分的連續鑄造鋼坯再加熱至1100℃～1350℃后，使1000℃以上的應變速度為0.05～3/秒、累積壓下量為15％以上。

先行技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開昭55-114404號公報

專利文獻2：日本特開昭61-273201號公報

專利文獻3：日本專利3333619號公報

專利文獻4：日本特開2002-194431號公報

專利文獻5：日本特開2000-263103號公報

專利文獻6：日本特開2006-111918號公報

專利文獻7：日本特開2010-106298號公報

非專利文獻

非專利文獻1：鐵與鋼，vol.66(1980)，No.2，P201-210

發明內容

然而，在非專利文獻1所記載的技術中，為了得到內部質量良好的鋼板，需要反復進行軋制形狀比高的軋制。這會成為超出軋制機的設備規格上限的范圍，產生制造上的限制。

專利文獻1和2的技術存在改造連續鑄造設備的大規模設備投資成為必需的課題，實施例中的鋼板強度也不明確。專利文獻3～7的技術對降低中心疏松、改善中心偏析有效。然而，就實施例中的鋼板強度而言，屈服強度均小于620MPa。在屈服強度為620MPa以上的厚壁鋼板中，因強度上升而導致韌性降低。另外，為了即使在因板厚擴大而使冷卻速度降低的板厚中心部也確保強度，必須增加合金添加量。在制造這樣的合金添加量多的厚壁鋼板時，由于變形阻力增大而導致難以充分壓接中心疏松且在加工后也容易殘留。因此，板厚中心部的伸長率和韌性可能不充分。這樣，尚未確定使用現有的設備能制造屈服強度為620MPa以上的厚壁高韌性高張力鋼板及其制造方法。

因此，本發明的目的在于提供一種板厚中心部的強度·韌性優異的鋼板及其制造方法，所述鋼板是合金元素的添加量多、屈服強度為620MPa以上的厚壁高韌性高張力鋼板。作為對象的板厚為100mm以上。