[发明专利]焊接热影响部的韧性优异、软化小的厚钢板

说明书

技术领域

本发明涉及一种厚钢板，其适用于船舶和海洋结构物等的焊接结构物，特别是涉及焊接后的热影响部(Heat Affected Zone，HAZ)的韧性优异，软化得以抑制的厚钢板。

背景技术

近年来，应用于船舶和海洋结构物等的焊接结构物的厚钢板，伴随着焊接结构物的大型化，要在比以往严酷的条件下焊接，例如，对于板厚约60mm以上的厚钢板，进行热量输入超过60kJ/mm的超大热量输入焊接。在所述的热量输入条件下，焊线(bond)部，会受到大致在将厚钢板加热到1400℃并保持50秒后，再从780℃到500℃的范围进行500秒的冷却的热循环。

那么，若实施这样的超大热量输入焊接，因为从加热到高温的奥氏体区域而被冷却，所以有HAZ的焊线部(焊接金属和母材的边界部，也称为“焊接熔化线”)附近的组织的粒径显著粗大化，HAZ的韧性(HAZ韧性)降低这样的问题。

因此，为了提高HAZ韧性而提案有各种方案。

例如，以前提出有通过使钢中分散细微的TiN来抑制奥氏体粒(γ粒)的成长，使焊线部细微化，从而改善韧性的技术。专利文献1改善了所述技术，特别是通过控制TiN的粒径和个数来提高HAZ韧性。

在专利文献2中，记载有一种厚钢板，其通过降低C含量，并控制不可避免地混入的P的含量，并且将Nb和B的含量控制在适当的范围，由此即使对于大幅的焊接热量输入，也能够确保良好的HAZ韧性。

在专利文献3中，记载有通过比较大量地添加N，并且适当地控制Ti和B的添加平衡来改善HAZ韧性的钢材。

专利文献4中，记载有在含有Ti和Nb的钢中，将TiN系夹杂物的粒径和个数控制在规定的范围后，向TiN夹杂物中积极地添加Nb，以提高HAZ韧性的焊接用钢。

【专利文献1】特开2001-98340号公报

【专利文献2】特开2003-166033号公报

【专利文献3】特开2005-200716号公报

【专利文献4】特开2004-218010号公报

另一方面，作为钢材的焊接部所要求的特性，除了前述的HAZ韧性的提高之外，还可列举出HAZ软化小。HAZ软化被认为是在稍微离开焊线部的区域中所呈现的现象，在该区域中，因为比起焊线部加热温度要低，从细粒奥氏体发生相变，所以淬火性降低，软质的铁素体相的分率变多，硬度降低。图1是模式化地表示以焊接金属焊接母材彼此时的样子的图，图1(a)是焊接部的剖面图，图1(b)是模式化地表示图1(a)所示的区域A的硬度分布。如图1(b)所示，随着从焊线部远离，HAZ的硬度降低，软化。若HAZ软化，则有接头强度降低等的问题。

为了改善HAZ软化，而尝试向钢中添加Nb、V、Mo等元素以提高淬火性。然而，根据此方法，即使HAZ软化被抑制，因为HAZ的焊线部有粗大的贝氏体组织生成，所以仍有HAZ韧性降低这样的问题。

前述的专利文献1～4的方法，均是只从提高HAZ韧性这样的观点出发而提出的，对HAZ软化的抑制，完全没有考虑。

发明内容

本发明鉴于上述情况而形成，其目的在于，提供一种厚钢材，其不但HAZ韧性(详细地说，焊线部的韧性)优异，而且HAZ软化(详细地说，就是从焊线离开位置的硬度的降低)得以抑制。

能够解决上述讲题的、本发明这种焊接热影响部的韧性优异且软化小的厚钢板，含有：C：0.030％以上但在0.080％以下(％为质量％的意思，以下相同)；Si：1.0％以下(不含0％)；Mn：0.8％以上但在2.0％以下；Al：0.01％以上但在0.10％以下；Ti：0.015％以上但低于0.030％；N：超过0.0055％但在0.0100％以下；B：0.0015％以上但低于0.0035％；Nb：0.015％以下(含0％)，余量：由Fe及不可避免的杂质构成，旧γ粒的扁平率(长轴/短轴)为1.5以上，并且，满足下式(1)和(2)。

2.0≤[Ti]/[N]≤4.0…(1)

0＜P值＜23.0      …(2)

P值＝2000×[B]+300×([Ti]-3.42×[N])+1000×[Nb]

式中，[]意思是各元素的含量(质量％)。