[发明专利]长脆性裂纹传播停止特性优异的板厚为50mm以上的厚钢板及其制造方法

说明书

本发明提供一种长脆性裂纹传播停止特性优异的板厚(t)为50mm以上的厚钢板及其制造方法，所述厚钢板如下：在所述板厚中央部，在板厚(t)的至少20％的区域的部位的轧制面的(211)面或(100)面的X射线强度比为1.5以上，在成为所述板厚(t)的1/4～1/10的区域或者成为所述板厚(t)的3/4～9/10的区域的轧制面的(110)面的X射线强度比为1.3以上；进行大型ESSO试验时的破裂面的板厚方向截面的长脆性裂纹传播停止部的前端形状为，在板厚中央部的宽度为板厚(t)的20％的区域的停止龟裂长度，相对于从钢板表面开始成为板厚(t)的1/4～1/10或者成为板厚(t)的3/4～9/10的区域的最大龟裂长度，在所述长脆性裂纹的前进方向上至少以板厚(t)的长度缩短，而形成凹入的凹陷部。

本申请为专利申请201280007816.6(申请日：2012年2月7日，发明创造名称：长脆性裂纹传播停止特性优异的板厚为50mm以上的厚钢板及其制造方法、以及评价长脆性裂纹传播停止性能的方法及试验装置)的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种适用于大型集装箱船(Mega-container carrier)、散货船(bulkcarrier)等的脆性裂纹传播停止特性(brittle crack arrestability)优异的板厚为50mm以上的厚钢板及其制造方法。另外，还涉及一种评价与实船相当的长脆性裂纹(longbrittle crack)传播停止性能的方法以及试验装置。

背景技术

为了提高装载能力(carrying capacity)、装卸效率(cargo handlingefficiency)等，集装箱船、散货船成为形成大型上部开口部(upper aperture)的结构。因此，为了确保船体的刚性(rigidity)和纵向强度(longitudinal strength)，在这些船中，特别是需要使船体外板(outer plate of vessel’s body)形成厚壁。

近年来，集装箱船逐渐大型化，在6000～20000TEU(twenty-foot equivalentunit)的大型船中，船体外板的板厚变为50mm以上，因板厚效应(Thickness effect)而引起破裂韧性(fracture toughness)降低，而且焊接热输入(welding heat input)也进一步增大，所以焊接部(welded part)的破裂韧性存在进一步降低的趋势。应予说明，TEU(Twenty-foot Equivalent Unit)表示换算成长度20英尺的集装箱的个数，为示出集装箱船的装载能力的指标。

对于船舶(ships)、管线钢管(linepipe)所使用的钢板的板厚小于50mm的较薄的钢材，能够利用TMCP法(Thermomechanical controlled processing)来实现晶粒细化，提高低温韧性(low-temperature toughness)，赋予优异的脆性裂纹传播停止特性。

作为提高脆性裂纹传播停止特性的方法，提出了在不增加合金成本(alloy cost)的情况下使钢材的表层部(surface part)的组织超微细化的技术。例如，专利文献1中，着眼于在脆性裂纹传播时，在钢材表层部产生的剪切唇(shear-lips)(塑性变形区域(plastic deformation area))对于提高脆性裂纹传播停止特性有效，公开了通过使剪切唇部分的晶粒微细化来吸收传播的脆性裂纹所具有的传播能量(propagation energy)的方法。

对钢板进行热轧后，通过控制冷却(controlled cooling)而使表层部分冷却至Ar₃相变点以下，其后停止控制冷却，使表层部分回热至相变点以上，将该工序反复进行1次以上，其间，通过对钢材进行压下，从而反复使其相变或者加工重结晶(recrystallizationdue to deformation)，使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)。