[发明专利]厚钢板的制造方法

说明书

本申请为专利申请201380022478.8(申请日：2013年8月2日，发明创造名称：厚钢板的长大脆性裂纹传播停止性能的评价方法、用于该评价方法的试验装置以及厚钢板的制造方法)的分案申请。

技术领域

本发明涉及对优选地用于制造大型集装箱船(Mega-container carrier)、散货船(bulk carrier)等的厚钢板(steel plate)(主要为板厚为50mm以上的厚钢板)，评价与实船相当的长大脆性裂纹的裂纹传播停止性能(long brittle crack arrestability)的方法以及试验装置。

背景技术

集装箱船、散货船为了提高承载能力(carrying capacity)、提高货物装卸效率(cargo handling efficiency)等，形成增大上部开口部(upper aperture)之类的结构。因此，为了确保船体的刚性(rigidity)和纵向强度(longitudinal strength)，对于这些船而言，必须特别使船体外板 (outer plate of vessel’s body)厚壁化。

近年来，集装箱船大型化，对于6000～20000TEU(Twenty-foot Equivalent Unit：二十英尺当量单位)的大型船而言，船体外板的板厚为50mm以上。如果板厚为50mm以上，则由于板厚效应(thickness effect)而导致破坏韧性(fracture toughness)降低，而且焊接热输入 (welding heat input)也变大，因此存在焊接部(welded part)的破坏韧性进一步降低的趋势。应予说明，TEU表示换算成长度为20英尺的集装箱的个数，表示集装箱船的承载能力的指标。

对于船舶(ships)、管线(linepipe)所使用的钢板(主要为板厚小于50mm的较薄的钢材)，可以通过TMCP (Thermo-Mechanical-Control-Process：热机械控制工艺)法实现细粒化，提高低温韧性(low-temperature toughness)，赋予优异的脆性裂纹传播停止性能(brittle crack arrestability)。

作为不使合金成本(alloy cost)上升而提高脆性裂纹传播停止性能的方法，提出了将钢材的表层部(surface part)的组织(microstructure) 超微细化的技术。例如，专利文献1中公开了着眼于在脆性裂纹传播时，钢材表层部产生的剪切唇(shear-lips)(塑性变形区域(plastic deformation area))对脆性裂纹传播停止性能的提高有效的情况，使剪切唇部分的晶粒微细化，使传播的脆性裂纹所具有的传播能量 (propagation energy)吸收的方法。

专利文献1中，将钢板热轧后，反复进行1次以上的如下工序，即通过控制冷却(controlled cooling)，将表层部分冷却到Ar₃相变点以下，其后停止控制冷却，使表层部分再加热到相变点以上的工序，其间对钢材施加压下。专利文献1中，通过采用这样的方法，使之反复相变或者加工重结晶(recrystallization due to deformation)，在表层部分生成超微细的铁素体组织(ferrite structure)或者贝氏体组织(bainite structure)。

专利文献2中，以铁素体-珠光体(pearlite)为主体微观结构 (microstructure)的钢材中，两个表面部由含有50％以上的具有当量圆平均粒径(average of equivalent circle diameter)为5μm以下、长宽比(aspect ratio)为2以上的铁素体晶粒的铁素体组织的层构成。此外，专利文献2中公开了如下内容：如果通过使精轧中的每1次轧制的最大压下率(maximum rolling reduction)为12％以下而抑制局部重结晶现象(recrystallization phenomenon)，抑制铁素体粒径的偏差(variation)、则可得到脆性裂纹传播停止性能提高这样的优异效果。