奥氏体系不锈钢复合钢板和母材钢板以及复合钢板的制造方法技术

一种奥氏体系不锈钢复合钢板，其具备母材和与母材接合的覆材；母材由碳钢或低合金钢构成，母材的碳当量Ceq为0.38以下，且母材的拉伸强度为490MPa以上且620MPa以下；覆材由奥氏体系不锈钢构成；母材与覆材的接合界面处的剪切强度的平均值为400MPa以上，且剪切强度的标准偏差为20MPa以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】奥氏体系不锈钢复合钢板和母材钢板以及复合钢板的制造方法
本专利技术涉及一种奥氏体系不锈钢复合钢板和母材钢板以及复合钢板的制造方法。
技术介绍
复合钢板是将多个不同的金属或合金接合而成的钢板。并且，在复合钢板中，接合了不同的金属等时，将用于覆盖的金属称为覆材，将被覆盖的金属称为母材。通过使用这种复合钢板，可同时利用母材和覆材所具有的特性，低成本地得到复合特性。例如，有时使用不锈钢等高耐腐蚀合金作为覆材的原材料，使用碳钢或低合金钢作为母材的原材料。在这种情况下，可通过高耐腐蚀合金使其具备耐腐蚀性，并且通过碳钢或低合金钢使其具备强度和与碳钢的焊接性。作为复合钢板的使用用途，可列举出化学品船的货舱等。化学品船是装载各种化学品的运输船。因此，化学品船上使用的原材料要求对化学品的耐性，上述货舱大多为不锈钢材质。将复合钢板用于货舱的情况下，使用例如内侧为不锈钢、外侧为碳钢的不锈钢复合钢板。通过使用这种不锈钢复合钢板，在获得耐腐蚀性的同时，能够容易地进行与位于外侧的碳钢制外壳之间的焊接。对于复合钢板的制造方法，已知有组装轧制法、浇铸轧制法、爆炸压合法、堆焊法等。其中，将组装好的坯料热轧制而粘接界面的组装轧制法在高效率地制造大尺寸的产品方面是优异的。因此，很适合复合钢板的制造。但是，组装轧制法存在对于钢种的组合有限制、为了实现界面密合性需要技术等问题。以往，对于组装轧制法，为了提高界面密合性，采用的是在作为覆材的不锈钢和作为母材的碳钢或低合金钢之间夹入Ni合金等粘结剂的方法。但是，存在由于使用Ni合金等导致生产成本升高的问题。而取代上述方法所采用的是下述方法：在不锈钢和碳钢、低合金钢之间不夹入任何物质，在原材料组装时焊接封闭界面的四周将界面抽真空的基础上，在热轧时在一定压下率以上的条件下进行高温轧制。在该方法中，可促进界面间元素的移动而促进金属结合。另外，为了提高母材的强度韧性，附加低温轧制是有效的。在此基础上，在轧制后进行水冷使铁素体相变组织微细化而提高强度韧性也是有效的。另一方面，对于轧制后的热处理，则由于会引起母材的铁素体颗粒粗大化，进一步产生热膨胀率差带来的变形等原因而大多将其省略。例如，专利文献1中公开了一种使850～1050℃的高温域下的压下率达到30％以上来确保密合性的制造方法。并且，在该制造方法中，通过至750～850℃的低温为止进行轧制来实现高强度化，并进行基于空气冷却或水冷的冷却。此时，由于低温轧制可能会导致覆材的不锈钢发生敏化，因此将覆材的C含量控制在0.03％以下。专利文献2中公开了一种同样地将覆材的C含量控制在0.02％以下，并将1000℃以上的压下比设为2.5以上来确保密合性的制造方法。该方法中，为了提高母材的DWTT特性，以850℃以下进行50％以上的轧制，并进行水冷。专利文献3中，将覆材的C含量控制在0.02％以下，且为了确保韧性而对母材的成分进行了调整。并且公开了一种将950℃以上的压下比设为1.5以上以使其具备密合性的复合钢的制造方法。在该制造方法中，为了提高母材的DWTT特性，还在900℃以下进行50％以上的轧制，并进行水冷。专利文献4中公开了一种不锈钢复合钢，其中覆材的奥氏体不锈钢的成分为C：0.020％以下等，且其为局部再结晶组织；作为密合性的指标，与母材的剪切强度为300MPa以上。对于该不锈钢复合钢，作为其制造方法，将1000℃以上的压下比设为1.5以上，将终轧温度设为850℃以上，并进行加速冷却。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平5-154672号公报专利文献2：日本特开平5-245658号公报专利文献3：日本特开2015-105399号公报专利文献4：国际公开第2015/59909号
技术实现思路
专利技术要解决的问题另一方面，对于化学品船上使用的复合钢板，密合性尤其受到重视。这是由于在化学品船中，密合性下降而界面剥离的情况有时会成为所储存的化学品泄漏等事故的原因。因此，化学品船上使用的复合钢板对于其密合性尤其要求稳定性。此外，近年来，环保法规进一步加强，还要求提高燃油经济性。因此，还要求削薄货舱用坯料即复合钢板的厚度，实现轻薄化。虽然母材的高强度化的需求在升高，但如上所述由于作为坯料的复合钢板的轻薄化，母材与覆材的界面承受的应力也相对升高。其结果，很难再设置出于安全率考虑等的设计余量，进一步要求稳定的密合性。专利文献1～4公开的方法作为确保界面密合性的方法，均是以坯料组装时对界面抽真空为前提，将850℃或1000℃以上的高温下的压下率设为一定的值以上。一般来说，通过上述的方式促进界面间的元素扩散，可提高密合性。但是，在这种情况下，虽然作为表示界面密合性的指标的剪切强度整体为高值，但偏差大，有时会因不同位置而显示出很低的值。由于剪切强度测定是断裂试验，因此各板的剪切强度测定部位是两端部的最多4个部位，在这种情况下，测定部位未必是显示出低值的位置。因此，可认为会产生剪切强度的偏差，有时会因不同位置而出现很低的值。尤其使用高强度母材而进行了薄化的情况下，存在剪切强度低的部位时，当应力变高时，将容易发生界面剥离。因此，可认为专利文献1～4公开的复合钢板并不能获得足够稳定的界面密合性。基于以上，本专利技术的目的在于提供一种具有高强度和良好且稳定的界面密合性的奥氏体系不锈钢复合钢板、母材钢板以及复合钢板的制造方法。用于解决问题的方案本专利技术旨在解决上述技术问题，主要内容为下述奥氏体系不锈钢复合钢板和母材钢板以及复合钢板的制造方法。(1)一种奥氏体系不锈钢复合钢板，其具备母材和与所述母材接合的覆材，所述母材由碳钢或低合金钢构成，由下述(i)式所示的所述母材的碳当量Ceq为0.38以下，且所述母材的拉伸强度为490MPa以上且620MPa以下，所述覆材由奥氏体系不锈钢构成，所述母材与所述覆材的接合界面处的剪切强度的平均值为400MPa以上，且所述剪切强度的标准偏差为20MPa以下，Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15···(i)其中，上述(i)式中的元素符号表示钢中所含的各元素的含量(质量％)，不含时为0。(2)根据上述(1)所述的奥氏体系不锈钢复合钢板，其中，所述母材的含氢量为1.0ppm以下，且所述覆材的含氢量为3.0ppm以下。(3)根据上述(1)或(2)所述的奥氏体系不锈钢复合钢板，其中，所述母材的化学组成以质量％计含有C：0.08～0.10％、Si：0.10～0.50％、Mn：1.30～1.60％、P：0.035％以下、S：0.035％以下、Nb：0.02～0.05％、Ti：0.005～0.020％、Al：0.01～0.05％、N：0.006％以下、以及Ni：0～0.20％。(4)一种奥氏体系不锈钢复合钢板的制造方法，其为上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种奥氏体系不锈钢复合钢板，其具备母材和与所述母材接合的覆材，/n所述母材由碳钢或低合金钢构成，/n由下述(i)式所示的所述母材的碳当量Ceq为0.38以下，且所述母材的拉伸强度为490MPa以上且620MPa以下，/n所述覆材由奥氏体系不锈钢构成，/n所述母材与所述覆材的接合界面处的剪切强度的平均值为400MPa以上，且所述剪切强度的标准偏差为20MPa以下，/nCeq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15···(i)/n其中，上述(i)式中的元素符号表示钢中所含的各元素的以质量％计的含量，不含时为0。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181001 JP 2018-1869861.一种奥氏体系不锈钢复合钢板，其具备母材和与所述母材接合的覆材，
所述母材由碳钢或低合金钢构成，
由下述(i)式所示的所述母材的碳当量Ceq为0.38以下，且所述母材的拉伸强度为490MPa以上且620MPa以下，
所述覆材由奥氏体系不锈钢构成，
所述母材与所述覆材的接合界面处的剪切强度的平均值为400MPa以上，且所述剪切强度的标准偏差为20MPa以下，
Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15···(i)
其中，上述(i)式中的元素符号表示钢中所含的各元素的以质量％计的含量，不含时为0。


2.根据权利要求1所述的奥氏体系不锈钢复合钢板，其中，所述母材的含氢量为1.0ppm以下，且所述覆材的含氢量为3.0ppm以下。


3.根据权利要求1或2所述的奥氏体系不锈钢复合钢板，其中，所述母材的化学组成以质量％计含有
C：0.08～0.10％、
Si：0.10～0.50％、
Mn：1.30～1.60％、
P：0.035％以下、
S：0.035％以下、
Nb：0.02～0.05％、
Ti：0.005～0.020％、
Al：0.01～0.05％、
N：0.006％以下、和
Ni：0～0.20％。


4.一种奥氏体系不锈钢复合钢板的制造方法，其为权利要求1～3中任一项所述的奥氏体系不锈钢复合钢板的制造方法，包括如下工序：
工序(a)，将具...

【专利技术属性】
技术研发人员：及川雄介，川真知，柘植信二，安藤润平，山本洋一，
申请(专利权)人：日铁不锈钢株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP