[發明專利]厚鋼板及其制造方法

在審

• 申請號: 201980089824.1
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN113330125A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 兵藤義浩;末吉仁;橫田智之;伊木聰;和田裕;羽鳥聰
• 申請（專利權）人: 杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: C21D8/02
• 分類號: C21D8/02;C22C38/00;C22C38/06;C22C38/58
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 金世煜;李書慧

本發明提供一種具備優異的抗疲勞裂紋擴展性和總伸長率，并且在板厚方向、軋制方向和寬度方向各方向上抗疲勞裂紋擴展性均優異的厚鋼板。一種厚鋼板，具有如下的成分組成和微觀組織：以質量％計含有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％以下以及N：0.0060％以下，剩余部分由Fe和不可避免的雜質構成，以面積分率計包含75～97％的貝氏體和3～25％的珠光體，貝氏體的晶體粒徑以平均圓當量直徑計為18μm以下，珠光體的晶體粒徑以平均圓當量直徑計為10μm以下。

技術領域

本發明涉及一種厚鋼板，特別涉及總伸長率和抗疲勞裂紋擴展性這兩者均優異的厚鋼板。本發明的厚鋼板可優選地用于船舶、海洋結構物、橋梁、建筑物、罐等強烈要求結構安全性的焊接結構物。另外，本發明涉及一種上述厚鋼板的制造方法。

背景技術

厚鋼板廣泛用于船舶、海洋結構物、橋梁、建筑物、罐等結構物。上述厚鋼板除了要求強度、韌性等機械特性和焊接性優異之外，還要求疲勞特性也優異。

即，在使用上述結構物時，對該結構物施加由風、地震引起的振動等重復載荷。因此，要求厚鋼板即使在重復負荷這樣的載荷的情況下，也能夠確保結構物的安全性的疲勞特性。特別是為了防止部件的斷裂這種最終破壞，有效的是提高厚鋼板的抗疲勞裂紋擴展性。

因此，為了提高鋼板的抗疲勞裂紋擴展性，進行了各種研究。

例如，專利文獻1中提出了一種在濕潤硫化氫環境下抗疲勞裂紋擴展性優異的罐用的鋼板。上述鋼板具有由作為第1相的鐵素體、和作為第2相的貝氏體和/或珠光體構成的混合組織。另外，上述鋼板中，鐵素體的平均晶體粒徑為20μm以下。

另外，專利文獻2中提出了抗疲勞裂紋擴展性優異的鋼板。上述鋼板的特征在于具有由硬質部和軟質部構成的微觀組織，上述硬質部與軟質部之間的硬度差以維氏硬度計為150以上。

專利文獻3中提出了具有由貝氏體和以面積率計為38～52％的鐵素體構成的微觀組織的雙相鋼。在專利文獻3所提出的技術中，通過控制鐵素體相部分的維氏硬度與鐵素體相貝氏體相之間的邊界的密度，從而提高抗疲勞裂紋擴展性。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平06-322477號公報

專利文獻2：日本特開平07-242992號公報

專利文獻3：日本特開平08-225882號公報。

發明內容

然而，在專利文獻1～3所記載的現有技術中存在下述(1)～(3)這樣的問題。

(1)在用于船舶、海洋結構物、橋梁、建筑物、罐等結構物的鋼材中，標準中通常規定了總伸長率值。因此，即使是具有優異的抗疲勞裂紋擴展性的鋼板，也要求總伸長率滿足標準值。

然而，由于抗疲勞裂紋擴展性和總伸長率是相反的性質，所以可知在專利文獻1～3記載的現有技術中無法兼得優異的抗疲勞裂紋擴展性和總伸長率。

即，在專利文獻1～3提出的技術中，沒有考慮到總伸長率。實際上專利文獻1～3提出的鋼板均具有由作為軟質相的鐵素體和作為硬質相的貝氏體或馬氏體構成的微觀組織。上述鋼板中，通過增加軟質相與硬質相的硬度差，從而提高抗疲勞裂紋擴展性。然而，如果軟質相和硬質相的硬度差大，則組織不均質，其結果是鋼板的總伸長率降低。

(2)另外，從確保結構物的安全性的觀點考慮，要求厚鋼板不僅在一個方向，而且在板厚方向、軋制方向和寬度方向各方向上抗疲勞裂紋擴展性均優異。