本发明专利技术提供高强度厚壁钢板以及制造这种钢板的有用的方法，通过适当地限定各结晶方位关系，能够确保高强度，同时应变时效特性也良好。本发明专利技术的高强度厚壁钢板，含有Ｃ：０．１０～０．１６％、Ｓｉ：０．１５～０．３０％、Ｍｎ：１．３０～１．６０％、Ａｌ：０．０１５～０．０５％、Ｃｕ：０．１５～０．３５％、Ｎｉ：０．１０～０．３０％、Ｍｏ：０．１０～０．２５％、Ｖ：０．０３０～０．０５％、Ｎｂ：０．００５～０．０１５％、Ｃａ：０．０００５～０．００５％和Ｎ：０．００２～０．００８％，余量是铁和不可避免的杂质，其中，由２个结晶的方位差为１５°以上的大角晶界围住的晶粒的平均当量圆直径Ｄ为３５μｍ以下，并且，根据结晶方位分布差测定的随机晶界分率Ｒ为５０面积％以上。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及主要作为船舶的结构材料的原材使用的厚壁钢板，特别是涉及确保高 强度，同时能够极力降低赋予应变厚的韧性下降的高强度厚壁钢板，及其制造这种钢板的 有用的方法。
技术介绍
近年来，集装箱船的超大型化推进，随之而来的是船舶的结构部件的厚壁化推进 的状况。例如，从2002年最大载荷个数的6000TEU，到现在10000TEU化的计划被推进，要求 钢板进一步的厚壁化、高强度化。特别是集装箱船的舱口角部，从应力集中和集装箱载荷数 增加的观点出发，为了减小角曲率r，要求高强度的厚壁(例如板厚为60mm以上)的高强度 钢板。另外，从确保安全性的观点出发，也需要确保承受应变后的韧性。钢板受到应变时应变时效发生，但该应变时效是因为钢中的C和N固定由于赋予 应变而发生的位错，从而钢板的屈服强度上升，作为其结果母材韧性(钢板韧性)降低的现 象。另外，应变时效带来的韧性的劣化在钢板越是高强度时越容易发生。因此，对于用于上 述用途的高强度厚壁钢板要求不使应变时效带来的韧性劣化发生的特性(在本专利技术中，改 特性被称为“应变时效特性”)良好。为了防止应变时效带来的韧性的劣化，公知的是减少钢板中的游离的C和N的量 是有用的。作为改善了应变时效特性的钢板，例如提出有日本专利第3848091号的技术。在 该技术中，通过控制钢板中的Ti和Nb的含量，将游离的C、N作为析出物固定，另外，在终轧 时在未再结晶温度域实施压下，由此，使大角晶界的晶粒微细化，从而捕捉游离的C、N，抑制 应变时效带来的韧性劣化。而且，在该技术中，作为制造方法的关键，是在低温侧的未再结 晶温度域实施轧制。但是，仅以使大角晶界微细化，未必会使应变时效特性良好，而且也不 能确保NK船级中的造船E级所要求的低温韧性(-40°C的吸收能量vE_4Q为100J以上)。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述情况而进行，其目的在于，提供一种通过适当地限定各结晶方位 关系，能够确保高强度，同时应变时效特性也良好的高强度厚壁钢板以及制造这种钢板的 有用的方法。能够实现上述目的的本专利技术的高强度厚壁钢板，含有C 0. 10 0. 16% (“质量％” 的意思，对于化学成分组成下同)、Si 0. 15 0. 30%、Mn :1. 30 1. 60%, Al 0. 015 0. 05%, Cu 0. 15 0. 35%, Ni 0. 10 0. 30%, Mo 0. 10 0. 25%, V 0. 030 0. 05%, Nb 0. 005 0. 015%,Ca 0. 0005 0. 005%和 N 0. 002 0. 008%，余量是铁和不可避免 的杂质，其中，由2个结晶的方位差为15°以上的大角晶界围住的晶粒的平均当量圆直径D 为35 μ m以下，并且根据结晶方位分布差测定的随机晶界分率R为50面积％以上。在此所说的当量圆直径是指与对象物同面积的圆的直径。在本专利技术的钢板中，根据需要还可以含有Ti :0. 005 0.020%、(b)Cr:0.03 0.10%等也是有效的，根据所含有的元素的种类能够进一步改善其特性。上述的高强度厚壁钢板能够发挥如下特性屈服点为480MPa以上，抗拉强度为 590MPa以上，并且赋予10%的应变后在250°C实施1小时的时效处理时的_40°C的平均冲 击吸收能量沾_4。为100J以上。另外，制造上述本专利技术的钢板如下进行即可将钢锭加热到Ac3相变点以上 1200°C的温度，在钢板的平均温度为900°C以上的奥氏体再结晶温度域实施累计压下率为 10 %以上的轧制，其后，在钢板的平均温度为800°C以上、890°C以下的未再结晶温度域，使 钢板整体的道间平均冷却速度为0.3°C/秒以上实施冷却，同时，使累计压下率为25%以上 低于50%实施轧制，以平均冷却速度为5°C /秒以上的冷却速度从钢板的平均温度为(Ar3 相变点+10°C)以上、(Ar3相变点+90°C )以下的温度域冷却到钢板表面温度为500°C以下 的温度域，在500°C以上，低于Ac1相变点的温度范围进行回火处理。在本专利技术的钢板中，通过适当地规定化学成分组成和结晶方位关系以及具有特定 的结晶方位差的晶粒的粒径，从而能够实现应变时效特性优异的钢板，这种钢板作为超大 型集装箱船的舱口角部等的原材有用。附图说明图1是表示赋予应变后的抗拉试验片的形状的说明图。图2是表示平均大角粒径D和应变时效特性(赋予10%应变后韧性vE_4(1)的关系 的曲线图。图3是表示随即晶界分率R和应变时效特性(赋予10%应变后韧性vE_4Q)的关系 的曲线图。图4是表示未再结晶温度域压下率和随机晶界分率R的关系的曲线图。图5是表示未再结晶温度域压下率和平均大角粒径D的关系的曲线图。图6是表示轧制中冷却速度和平均大角粒径D的关系的曲线图。图7是表示轧制后冷却开始温度(冷却开始温度距Ar3点的位置)对平均大角 粒径D的影响的曲线图。图8是表示轧制后冷却开始温度(冷却开始温度距Ar3点的位置)对随机晶界 分率R的影响的曲线图。图9是表示轧制开始温度和平均大角粒径D的关系的曲线图。图10是表示轧制结束温度和随机晶界分率R的关系的曲线图。具体实施例方式本专利技术者对于用于改善钢板的应变时效特性的手段从各个角度进行了研究。其结 果是，得到了如下的认识。即，在钢板的组织中，虽然具有数种的方位关系而生成，但是，根 据钢板的化学成分组成、组织的生成温度、其他的条件等选择的各晶格的方位关系变化，使 具有一定的结晶方位差的晶粒微细化，并且，使大角晶界种的随机晶界的分率(面积％)增 大到50面积％以上，则发现钢板的应变时效特性变得良好，从而完成了本专利技术。以下，沿着 本专利技术完成的过程，对本专利技术的作用效果进行说明。应变时效是钢中的游离的C、N固定赋予应变而发生的位错，因此屈服强度上升，作为其结果母材韧性(钢板韧性)降低的现象。因此，为了使应变时效特性良好(为了防 止应变时效带来的特性劣化)，重要的是捕捉游离的C、N不使位错固定。为了达成上述效果，需要满足由2个结晶的方位差为15°以上的大角晶界围住的 晶粒的平均当量圆直径D为35 μ m以下的要件。结晶的方位差为15°以上的大角晶界，由 于是高度能量的晶界，由于C、N等侵入型元素进入并稳定化，因此，成为有效的捕捉点。而 且，为了使应变时效特性良好，需要由大角晶界围住的晶粒的平均当量圆直径D(以下称为 “平均大角粒径D”)为35μπι以下。还有，所述“结晶方位差”也被称为“偏角”或“倾角”。 为了测定这种结晶方位差可以采用raSP法(Elect oron Backscattering Pattern法)。以公知有实现平均大角粒径D的微细化在使应变时效特性良好上有效(所述日本 专利第3848091号)。但是，发现仅实现这种平均大角粒径D的微细化，未必能使应变时效 特性良好。因此，本专利技术者为了克服这种问题，进行了进一步的研究。其结果是，在由大角晶 界(2个结晶的方位差为15°以上)围住的晶粒中，在使随机晶界的分率(面积％)增大为 50%以上时，能够得到良好的应变时效特性。即使在结晶方位差为15°以上的大角晶界中，也并不是在全部的偏角中能量都 高，以某特定的偏角晶界能量极端低的被称为对应晶界的晶本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高强度厚壁钢板，其特征在于，以质量％计含有Ｃ：０．１０～０．１６％、Ｓｉ：０．１５～０．３０％、Ｍｎ：１．３０～１．６０％、Ａｌ：０．０１５～０．０５％、Ｃｕ：０．１５～０．３５％、Ｎｉ：０．１０～０．３０％、Ｍｏ：０．１０～０．２５％、Ｖ：０．０３０～０．０５％、Ｎｂ：０．００５～０．０１５％、Ｃａ：０．０００５～０．００５％和Ｎ：０．００２～０．００８％，余量是铁和不可避免的杂质，并且，由２个结晶的方位差为１５°以上的大角晶界围住的晶粒的平均当量圆直径Ｄ为３５μｍ以下，并且，根据结晶方位分布差测定的随机晶界分率Ｒ为５０面积％以上。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：金子雅人，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。