[发明专利]厚钢板及其制造方法

说明书

本发明提供一种具备优异的抗疲劳裂纹扩展性和总伸长率，并且在板厚方向、轧制方向和宽度方向各方向上抗疲劳裂纹扩展性均优异的厚钢板。一种厚钢板，具有如下的成分组成和微观组织：以质量％计含有C：0.01～0.16％、Si：1.00％以下、Mn：0.50～2.00％、P：0.030％以下、S：0.020％以下、Al：0.06％以下以及N：0.0060％以下，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，以面积分率计包含75～97％的贝氏体和3～25％的珠光体，贝氏体的晶体粒径以平均圆当量直径计为18μm以下，珠光体的晶体粒径以平均圆当量直径计为10μm以下。

技术领域

本发明涉及一种厚钢板，特别涉及总伸长率和抗疲劳裂纹扩展性这两者均优异的厚钢板。本发明的厚钢板可优选地用于船舶、海洋结构物、桥梁、建筑物、罐等强烈要求结构安全性的焊接结构物。另外，本发明涉及一种上述厚钢板的制造方法。

背景技术

厚钢板广泛用于船舶、海洋结构物、桥梁、建筑物、罐等结构物。上述厚钢板除了要求强度、韧性等机械特性和焊接性优异之外，还要求疲劳特性也优异。

即，在使用上述结构物时，对该结构物施加由风、地震引起的振动等重复载荷。因此，要求厚钢板即使在重复负荷这样的载荷的情况下，也能够确保结构物的安全性的疲劳特性。特别是为了防止部件的断裂这种最终破坏，有效的是提高厚钢板的抗疲劳裂纹扩展性。

因此，为了提高钢板的抗疲劳裂纹扩展性，进行了各种研究。

例如，专利文献1中提出了一种在湿润硫化氢环境下抗疲劳裂纹扩展性优异的罐用的钢板。上述钢板具有由作为第1相的铁素体、和作为第2相的贝氏体和/或珠光体构成的混合组织。另外，上述钢板中，铁素体的平均晶体粒径为20μm以下。

另外，专利文献2中提出了抗疲劳裂纹扩展性优异的钢板。上述钢板的特征在于具有由硬质部和软质部构成的微观组织，上述硬质部与软质部之间的硬度差以维氏硬度计为150以上。

专利文献3中提出了具有由贝氏体和以面积率计为38～52％的铁素体构成的微观组织的双相钢。在专利文献3所提出的技术中，通过控制铁素体相部分的维氏硬度与铁素体相贝氏体相之间的边界的密度，从而提高抗疲劳裂纹扩展性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平06-322477号公报

专利文献2：日本特开平07-242992号公报

专利文献3：日本特开平08-225882号公报。

发明内容

然而，在专利文献1～3所记载的现有技术中存在下述(1)～(3)这样的问题。

(1)在用于船舶、海洋结构物、桥梁、建筑物、罐等结构物的钢材中，标准中通常规定了总伸长率值。因此，即使是具有优异的抗疲劳裂纹扩展性的钢板，也要求总伸长率满足标准值。

然而，由于抗疲劳裂纹扩展性和总伸长率是相反的性质，所以可知在专利文献1～3记载的现有技术中无法兼得优异的抗疲劳裂纹扩展性和总伸长率。

即，在专利文献1～3提出的技术中，没有考虑到总伸长率。实际上专利文献1～3提出的钢板均具有由作为软质相的铁素体和作为硬质相的贝氏体或马氏体构成的微观组织。上述钢板中，通过增加软质相与硬质相的硬度差，从而提高抗疲劳裂纹扩展性。然而，如果软质相和硬质相的硬度差大，则组织不均质，其结果是钢板的总伸长率降低。

(2)另外，从确保结构物的安全性的观点考虑，要求厚钢板不仅在一个方向，而且在板厚方向、轧制方向和宽度方向各方向上抗疲劳裂纹扩展性均优异。