[发明专利]具有低屈服比、高强度以及高均匀伸长率的钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及主要适合在管线管(line pipe)领域中使用的、具有低屈服比、高强度以及高均匀伸长率的钢板(low yield ratio，high strength and high uniform elongation steel plate)及其制造方法，特别是涉及耐应变时效特性(strain ageing resistance)优良的具有低屈服比、高强度以及高均匀伸长率的钢板及其制造方法。需要说明的是，在此所说的均匀伸长率也称为均匀延伸率，是指在拉伸试验中试验片平行部大致均匀地变形的永久伸长率的临界值。通常，作为与最大拉伸载荷对应的永久伸长率求出。

背景技术

近年来，在焊接结构用钢材中，除了高强度、高韧性之外，从抗震性(earthquake-proof)的观点出发，还要求低屈服比化、高均匀伸长率。例如，对于应用于可能承受大变形的地震地帯(quake zone)等的管线管用钢材而言，除了低屈服比化之外，有时还要求高均匀伸长率性能。通常已知：通过使钢材的金属组织成为在软质相(soft phase)即铁素体(ferrite)中适度地分散有贝氏体(bainite)和马氏体(martensite)等硬质相(hard phase)的组织，能够实现钢材的低屈服比化、以及高均匀伸长率化。

作为得到如上所述的在软质相中适度地分散有硬质相的组织的制造方法，在专利文献1中公开了在淬火(quenching)(Q)与回火(tempering)(T)之间实施从铁素体和奥氏体(austenite)的两相区(two-phase，(γ+α)temperature range)的淬火(Q’)的热处理方法。

在专利文献2中，作为制造工序不会增加的方法，公开了如下方法：在Ar₃温度以上结束轧制后，使加速冷却的开始延迟至钢材的温度达到生成铁素体的Ar₃相变点以下。

作为没有进行如专利文献1、专利文献2所公开的复杂的热处理来实现低屈服比化的技术，在专利文献3中公开了如下方法：在Ar₃相变点以上结束钢材的轧制，控制之后的加速冷却速度和冷却停止温度，由此，形成针状铁素体(acicular ferrite)和马氏体的两相组织，实现低屈服比化。

另外，在专利文献4中，作为不使钢材的合金元素的添加量大幅增加而实现低屈服比以及优良的焊接热影响部韧性的技术，公开了如下方法：控制Ti/N和Ca-O-S平衡的同时，形成铁素体、贝氏体、以及岛状马氏体(island martensite，M-A constituent)的三相组织。

另外，在专利文献5中公开了如下技术：通过添加Cu、Ni、Mo等合金元素，实现低屈服比并且高均匀伸长率性能。

另一方面，用于管线管的UOE钢管和电焊钢管(electric welded tube)这样的焊接钢管存在如下问题，将钢板在冷环境下成形为管状，焊接接头部(abutting surface)后，通常从防腐蚀等观点出发，对钢管外表面实施聚乙烯涂布(polyethylene coating)或粉体环氧涂布(powder epoxy coating)这样的涂布处理，因此，由于制管时的加工应变和涂布处理时的加热，产生应变时效，屈服应力升高，钢管中的屈服比将比钢板中的屈服比更大。相对于此，例如，在专利文献6以及7中公开了耐应变时效特性优良的具有低屈服比、高强度以及高韧性的钢管及其制造方法，其有效利用了含有Ti和Mo的复合碳化物的微细析出物、或含有Ti、Nb、V中的任意2种以上的复合碳化物的微细析出物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭55-97425号公报

专利文献2：日本特开昭55-41927号公报

专利文献3：日本特开平1-176027号公报

专利文献4：日本专利4066905号公报(日本特开2005-48224号公报)

专利文献5：日本特开2008-248328号公报

专利文献6：日本特开2005-60839号公报

专利文献7：日本特开2005-60840号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，对于专利文献1中记载的热处理方法而言，通过适当地选择两相区淬火温度，能够实现低屈服比化，但热处理工序数增加，因此，存在导致生产率降低、和制造成本增加的问题。