楔形板材的制造方法技术

技术编号:10462945 阅读:167 留言:0更新日期:2014-09-24 16:23
提供焊接输入热量超过300kJ/cm的高输入热量焊接能够适用的、拉伸强度为570MPa以上的楔形板材的制造方法。具体而言,将钢坯加热至1000℃~1200℃后,以900℃以下且Ar3点以上的终轧温度进行板厚沿长度方向变化成楔状的热轧,然后,加速冷却至500℃以下,其中,所述钢坯以质量%计C:0.03~0.12%、Si:0.03~0.5%、Mn:0.8~2.2%、P:0.015%以下、S:0.0005~0.0050%、Al:0.005~0.1%、Nb:0.003~0.014%、Ti:0.003~0.02%、B:0.0003~0.0025%、N:0.0030~0.0070%、Ca:0.0005~0.0050%,并且满足(1)式,余量由Fe和不可避免的杂质构成,0≤N-Ti/3.42≤0.0025其中,N、Ti为各成分的质量%含量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适于造船(shipbuilding)、建筑(architecture)等的、板厚沿长度方 向连续变化的楔形板材(tapered plate)(也称为楔状钢板(tapere d steel plates)、LP 钢板(Longitudinally Profiled Steel Plate))的制造方法,涉及钢板内的强度差少、并且 焊接输入热量(welding heat input)超过300kJ/cm的高输入热量焊接(high-heat input welding)能够适用的、拉伸强度(tensile strength)为570MPa以上、且在长度方向上具有 10mm以上的厚部厚度与薄部厚度之差(板厚差(difference of steel plate thickness)) 的。
技术介绍
厚钢板的形状通常在宽度方向和长度方向上均是均匀的。但是,使板厚沿长度方 向连续变化时,有时对原材重量(material weight)的减轻、焊接工时(welding man-hour) 的削减具有较大效果。这样的厚钢板称为楔形板材、楔状钢板、或者LP钢板等,关于其制造 方法,专利文献1、专利文献2以及专利文献3等具有多种提案。这些提案是以高尺寸精度 (dimensional accuracy)制造楔形板材作为目的。但是,除了尺寸精度之外,如果钢板的材 质特性(material property)以及材质的均勻性(material uniformity)不能满足,贝丨J不 能耐受实际应用。 最近,对厚钢板的品质要求(quality demand)变严格,特别是高强度化的要求和 焊接性(weldability)的提高要求变强烈。针对这样的要求,采用控制乳制(controlled rolling)和控制冷却(controlled cooling)这样的TMCP法(Thermo-Mechanical Control Process,热机械控制工艺)。该方法通过奥氏体未再结晶区域(no-recrystallization temperature range i n austenite)或(奥氏体+铁素体(ferrite))两相域中的强加工 (heavy reducti on)和其之后的奥氏体一铁素体相变(ferrite transformation),实现铁 素体晶粒(ferritic grain)的微小化,进而根据需要进行冷却,进一步实现高强度化、高韧 性化。 但是,将该方法应用于楔形板材时,温度管理(temperature contro 1)极其困难, 材质变动(variation of material property)增大。 特别是控制轧制为奥氏体未再结晶区域轧制和(奥氏体+铁素体)两相域轧制 (dual phase rolling、dual-phase rolling)这样的低温下的强加工的情况下,如楔形板 材那样在板厚方向上厚度不同时,薄部与厚部的钢板温度的温度差变得过大,存在强度的 差异增大的问题。为了消除这样的材质的不均勻(inhomogeneous of material),制造均质 的楔形板材,进行了一些提案。 例如,专利文献4中公开了一种楔形板材的冷却方法,其为了得到均匀的材质, 实测冷却前的长度方向的温度的分布,基于该实测值,运算各点的最佳冷却条件(optimum cooling condition),根据板厚修正冷却时的通板速度(conveying speed)。专利文献5 中公开了在钢板的薄部和厚部同时开始冷却、并改变出现冷却装置的时期的楔形板材的冷 却方法,或者冷却沿钢板长度方向依次开始、并且同时结束冷却的楔形板材的冷却方法。均 是在进行加速冷却时减小钢板内的材质的偏差(V ariation of material property)的提 案。 另一方面,作为通过设计钢板的成分组成来尝试解决这样的技术问题的例子,具 有专利文献6。该技术中公开了通过将Nb添加量提高为0. 015%?0. 06%,使强度的偏差 (scatter of strength)减小。 另外,专利文献 7 中公开了如果使由 Hv2Q_5Q = -110+460C+44Si+39Mn-31Cu-9Ni+l lCr+22Mo+180V+9600B-23000MoXB 表示的 Hv2(i_5(i 值(以与板厚为 20mm 和 50mm 的钢板的 800?500°C下的空冷速度(air coo ling)相当的冷却速度冷却至常温时的Hv硬度之差) 为15以下,则使强度的偏差减小。 但是,近年来,在其需求增高的高输入热量焊接(high-heat input welding)能够 适用的钢材中,为了确保焊接部的韧性,在各种成分设计(alloy design)上存在制约,因 此,作为楔形板材,从降低强度偏差的观点出发的成分设计不容易,特别是在含有B的高输 入热量焊接用的钢材的情况下,存在根据板厚和终乳温度(finishing temperature)的变 化、强度的偏差倾向变显着的问题。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特公昭50-36826号公报 专利文献2 :日本特公昭60-124号公报 专利文献3 :日本特公平5-49361号公报 专利文献4 :日本特开昭62-166013号公报 专利文献5 :日本特开平7-68309号公报 专利文献6 :日本特许第3180944号公报 专利文献7 :日本特许第3972553号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题 本专利技术的目的在于,有利地解决上述问题,提供拉伸强度(tensile strength)为 570MPa以上、强度的偏差小、并且焊接输入热量(welding heat input)超过300kJ/cm的 高输入热量的焊接部的韧性优良的、长度方向的厚部厚度与薄部厚度之差(倾斜量)具有 10mm以上的。 用于解决问题的方法 本专利技术人为了解决上述技术问题,考察了 Ti、N含量对Ti、N含量不同的含有B的 楔形板材的厚部与薄部的强度差的影响,得到了 Ti、N含量满足0彡N-Ti/3. 42彡0. 0025 时,能够稳定地确保适当量的固溶B(s olid solute B),厚部与薄部的强度差减小的见解。 本专利技术是基于上述见解进一步进行研究而完成的,S卩,本专利技术为: 1. -种拉伸强度为570MPa以上、厚部厚度与薄部厚度之差为10mm以上的楔形板 材的制造方法,其中,将钢坯加热至l〇〇〇°C?1200°C后,以900°C以下且Ar 3点以上的终轧 温度进行板厚沿长度方向变化成楔状的热轧,然后,加速冷却至500°C以下,其中,所述钢坯 以质量%计 c :0· 03 ?0· 12%、Si :0· 03 ?0· 5%、Μη :0· 8 ?2· 2%、P :0· 015% 以下、S : 0. 0005 ?0. 0050 %、A1 :0. 005 ?0. 1 %、Nb :0. 003 ?0. 014 %、Ti :0. 003 ?0. 02 %、B 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种拉伸强度为570MPa以上、厚部厚度与薄部厚度之差为10mm以上的楔形板材的制造方法,其中,将钢坯加热至1000℃~1200℃后,以900℃以下且Ar3点以上的终轧温度进行板厚沿长度方向变化成楔状的热轧,然后,加速冷却至500℃以下,其中,所述钢坯以质量%计C:0.03~0.12%、Si:0.03~0.5%、Mn:0.8~2.2%、P:0.015%以下、S:0.0005~0.0050%、Al:0.005~0.1%、Nb:0.003~0.014%、Ti:0.003~0.02%、B:0.0003~0.0025%、N:0.0030~0.0070%、Ca:0.0005~0.0050%,并且满足(1)式,余量由Fe和不可避免的杂质构成,0≤N‑Ti/3.42≤0.0025····(1)其中,N、Ti为各成分的质量%含量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.18 JP 2012-0077651. 一种拉伸强度为570MPa以上、厚部厚度与薄部厚度之差为10mm以上的楔形板材的 制造方法,其中,将钢坯加热至l〇〇〇°C?1200°C后,以900°C以下且Ar 3点以上的终轧温度 进行板厚沿长度方向变化成楔状的热轧,然后,加速冷却至500°C以下,其中,所述钢坯以质 量%计(::0· 03 ?0· 12%、Si :0· 03 ?0· 5%、Mn :0· 8 ?2· 2%、P :0· 015% 以下、S :0· 0005 ? 0. 0050 %、A1 :0. 005 ?0. 1 %、Nb :0. 003 ?0. 014 %、Ti :0. 003 ?0. 02 %、B :0. 0003 ? 0· 0025%、N :0· 0030 ?0· 0070%、Ca :0· 0005 ?0· 0050%,并且满足(1)式,余量由 Fe 和 不可避免的杂质构成, 0. N-Ti/3. 42 彡 0· 0025 · · · · (1) 其中,N、Ti为各成分的质量%含量。2. 如权利要求1所述的拉伸强度为57...

【专利技术属性】
技术研发人员:横田智之中村雅美长谷和邦三田尾真司
申请(专利权)人:杰富意钢铁株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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