[发明专利]钢板及其制造方法

说明书

本发明提供板厚中心部的断面收缩率特性优良的高Mn钢板。该钢板具有含有C：0.20％以上且0.70％以下、Si：0.05％以上且1.0％以下、Mn：15％以上且35％以下、Al：0.1％以下、Cr：8.0％以下、N：0.0010％以上且0.0500％以下、P：0.03％以下和S：0.005％以下且余量为Fe和不可避免的杂质的成分组成，拉伸强度为600MPa以上且‑196℃下的吸收能为27J以上，并且板厚方向的断面收缩率为30％以上。

技术领域

本发明涉及适合供于液化气体贮槽用罐等在极低温环境下使用的结构用钢的、特别是板厚中心部特性优良的钢板及其制造方法。

背景技术

液化气体贮槽用罐等结构物的使用环境为极低温，因此，为了将热轧钢板用于该结构物，要求该钢板不仅强度优良而且极低温下的韧性也优良。例如，对于用于液化天然气的贮槽的热轧钢板而言，需要在低于液化天然气的沸点即-164℃的温度范围内确保优良的韧性。如果用于极低温贮槽用结构物的钢板的低温韧性差，则有可能无法维持作为该极低温贮槽用结构物的安全性，因此，强烈要求提高所使用的钢板的低温韧性。

针对该要求，以往使用在极低温下不显示脆性的具有奥氏体组织的奥氏体系不锈钢板、9％Ni钢板或5000系铝合金。但是，上述金属材料的合金成本、制造成本高，因此需要廉价且极低温韧性优良的钢板。因此，作为代替以往的极低温用钢的新型钢板，正在研究将大量添加较廉价的作为奥氏体稳定化元素的Mn而形成了奥氏体组织的高Mn钢用作极低温环境的结构用钢板。

例如，专利文献1中公开了通过添加15～35％的Mn、5％以下的Cu、进一步适量添加C和Cr而改善了切削性和焊接热影响区的-196℃下的夏比冲击特性的钢材。

另外，专利文献2中公开了添加C：0.25～0.75％、Si：0.05～1.0％、Mn：大于20％且为35％以下、Ni：0.1％以上且小于7.0％、Cr：0.1％以上且小于8.0％的改善了低温韧性的高Mn钢材。

此外，专利文献3中公开了通过含有0.001～0.80％的C、15～35％的Mn并添加Cr、Ti、Si、Al、Mg、Ca、REM之类的元素而改善了母材和焊接部的极低温韧性的高Mn钢材。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2015-508452号公报

专利文献2：日本特开2016-84529号公报

专利文献3：日本特开2016-196703号公报

发明内容

发明所要解决的问题

高Mn钢具有如下特征：与一般的碳钢相比为高合金的钢，因此熔点低，而且熔点附近的粘性高，因此与碳钢相比容易产生粗大的铸造缺陷。因此，如果制品中残留有铸造缺陷，则在拉应力沿十字接头等钢板的板厚方向作用的情况下，有可能在制品中产生断裂而导致结构物的崩坏。

但是，专利文献1、2和3中记载的钢材没有提及从用于实现强度和低温韧性的制造成本的观点以及使用上述奥氏体钢材时结构物的安全性的观点出发重要的板厚中心部的断面收缩率特性，还存在研究的余地。

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供板厚中心部的断面收缩率特性优良的高Mn钢板。

用于解决问题的方法

本发明人为了解决上述问题，以高Mn钢为对象，对钢板的成分组成、制造方法等进行了深入研究，结果得到以下见解。

(i)通过以高Mn钢为基础并将S的含量抑制为0.005％以下，能够减少MnS的生成量，改善板厚方向的拉伸特性。