[发明专利]厚壁高韧性高张力钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及可用于建筑、桥梁、造船、海洋构造物、建筑与工业用机械、罐、闸门等钢制构造物的强度、韧性及焊接性优异的厚壁高韧性高张力钢板及其制造方法。优选涉及板厚100mm以上且屈服强度为620MPa以上的钢板。

背景技术

近年来，钢构造物的大型化显著发展，并且使用的钢材的高强度化、厚壁化也显著发展。通常对利用铸锭法制成的大型钢锭进行初轧，之后对得到的初轧钢坯进行热轧，由此制造板厚100mm以上的厚壁的钢板。但是，该铸锭-初轧工艺必须将热顶(hot top)部的浓厚偏析部和钢锭底部的负偏析部切下扔掉，因此成品率降低、制造成本上升，工期延长。

另一方面，在使用连续铸造钢坯作为原材料的工艺中，虽没有上述担忧，但由于连续铸造钢坯的厚度比铸锭钢坯小，因此直到产品厚度的压下率小，在钢材高强度化、厚壁化时，为了确保必要的特性而添加的合金元素量增加，出现由中心偏析引起的中心疏松、因大型化所致的内部质量劣化的问题。

为了解决该问题，以往，以在由连续铸造钢坯制造极厚钢板的过程中对中心疏松进行压接来改善中心偏析部的特性为目的，提出了如下技术。

非专利文献1中记载了如下技术：通过加大连续铸造钢坯的热轧时的轧制形状比，对中心疏松进行压接。专利文献1、2中记载了如下技术：在制造连续铸造钢坯时，通过在连续铸造机中使用辊或平砧来进行加工，从而对连续铸造钢坯的中心疏松进行压接。

专利文献3中记载了如下技术：由连续铸造钢坯制造累积压下率为70％以下的厚壁钢板时，通过在热轧前进行锻造加工来实现中心疏松的压接。专利文献4中记载了如下技术：利用总压下率35～67％的锻造和厚板轧制由连续铸造钢坯制造极厚钢板时，在锻造前将原材料的板厚中心部在1200℃以上的温度保持20小时以上，使锻造的压下率为16％以上，从而不仅中心疏松消失，而且减轻中心偏析，实现耐回火脆化特性的改善。

专利文献5中记载了如下技术：对连续铸造钢坯实施十字锻造后，进行热轧，由此改善中心疏松和中心偏析。专利文献6中记载了一种涉及拉伸强度为588MPa以上的厚钢板的制造方法的技术，即，将连续铸造钢坯在1200℃以上的温度保持20小时以上，使锻造的压下率为17％以上，厚板轧制在包括锻造的总压下率在23～50％的范围进行，在厚板轧制后进行2次淬火处理，由此不仅中心疏松消失，而且减轻中心偏析带。

专利文献7中记载了一种涉及焊接性和板厚方向的延展性优异的厚钢板的制造方法的技术，即，将具有特定成分的连续铸造钢坯再加热至1100℃～1350℃后，使1000℃以上的应变速度为0.05～3/秒、累积压下量为15％以上。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭55-114404号公报

专利文献2：日本特开昭61-273201号公报

专利文献3：日本专利3333619号公报

专利文献4：日本特开2002-194431号公报

专利文献5：日本特开2000-263103号公报

专利文献6：日本特开2006-111918号公报

专利文献7：日本特开2010-106298号公报

非专利文献

非专利文献1：铁与钢，vol.66(1980)，No.2，P201-210

发明内容

然而，在非专利文献1所记载的技术中，为了得到内部质量良好的钢板，需要反复进行轧制形状比高的轧制。这会成为超出轧制机的设备规格上限的范围，产生制造上的限制。

专利文献1和2的技术存在改造连续铸造设备的大规模设备投资成为必需的课题，实施例中的钢板强度也不明确。专利文献3～7的技术对降低中心疏松、改善中心偏析有效。然而，就实施例中的钢板强度而言，屈服强度均小于620MPa。在屈服强度为620MPa以上的厚壁钢板中，因强度上升而导致韧性降低。另外，为了即使在因板厚扩大而使冷却速度降低的板厚中心部也确保强度，必须增加合金添加量。在制造这样的合金添加量多的厚壁钢板时，由于变形阻力增大而导致难以充分压接中心疏松且在加工后也容易残留。因此，板厚中心部的伸长率和韧性可能不充分。这样，尚未确定使用现有的设备能制造屈服强度为620MPa以上的厚壁高韧性高张力钢板及其制造方法。

因此，本发明的目的在于提供一种板厚中心部的强度·韧性优异的钢板及其制造方法，所述钢板是合金元素的添加量多、屈服强度为620MPa以上的厚壁高韧性高张力钢板。作为对象的板厚为100mm以上。