性降低。即,關(guān)于使焊接熱循環(huán)原狀的粗粒部的韌性提高,可知 存在以約12為中心的β值的最適當(dāng)?shù)姆秶?br>[0065] 如上所述,在本發(fā)明中,需要將vTrsAW設(shè)為一 60°C以下。從圖4所示的圖表可知, 為了實現(xiàn)這樣的vTrsAW,將β值設(shè)為8. 45?15. 2的范圍內(nèi)即可。從以上內(nèi)容出發(fā),在本發(fā) 明中,為了將圖4的縱軸所示的vTrsAW設(shè)為一 60°C,將β值的范圍規(guī)定為8. 45?15. 2。 [0066] 這樣,本發(fā)明的目的是提供淬火回火后的屈服強度為670N/mm2以上、抗拉強度為 780N/mm 2以上、能向?qū)嵤┝藨?yīng)力除去退火的高張力鋼的焊接熱影響部賦予優(yōu)異的CTOD特性 的合金設(shè)計的合理的方針、和能使用該方針制造的具有高的安全性的鋼板,作為其要旨的 方面如下所述。
[0067] (1)本發(fā)明的一個方式涉及的鋼板的化學(xué)成分以質(zhì)量%計為C :0.07?0· 10%、 Si :0· 01 ?0· 10%、Mn :0· 5 ?I. 5%、Ni :0· 5 ?3. 5%、Cr :0· 1 ?I. 5%、Mo :0· 1 ?L 0%、 V :0. 005 ?0. 070 %、Al :0. 01 ?0. 10 %、B :0. 0005 ?0. 0020 %、N :0. 002 ?0. 010 %、 P :0· 006% 以下、S :0· 003% 以下、Cu :0 ?1%、Nb :0 ?0· 05%、Ti :0 ?0· 020% Ca :0 ? 0.0030%、]\%:0?0.0030%、1?]\1:0?0.0030%、及剩余部分 :?6及雜質(zhì),由下述式仏)定 義的α值為0.13?1.0質(zhì)量%、及由下述式(B)定義的β值為8. 45?15. 2,屈服強度為 670?870N/mm2,及抗拉強度為780?940N/mm2以下,通過使用電子束背散射衍射圖案解析 法進行晶體方位解析而判別晶體方位差,將被晶體方位差為30°以上的晶界圍住的區(qū)域定 義為晶粒,將上述晶粒的當(dāng)量圓粒徑定義為晶體粒徑,將上述晶體粒徑的頻度分布從小粒 徑側(cè)開始累積時的累積頻度成為90%的上述晶體粒徑定義為平均晶體粒徑時,上述鋼板的 板厚中心部的上述平均晶體粒徑為35 μ m以下,且板厚為25?200mm。
[0068] a = [C]+6X [Si]+100 X [P] (A)
[0069] β = 0. 65X [C]1/2X (1+0. 64X [Si]) X (1+4. IOX [Mn]) X (1+0. 27X [Cu]) X (1+0 .52X [Ni]) X (1+2. 33X [Cr]) X (1+3. 14X [Mo]) (B)
[0070] 這里,[C]、[Si]、[Ρ]、[Μη]、[Cu]、[Ni]、[Cr]及[Mo]分別是指 C、Si、Ρ、Μη、Cu、 Ni、Cr及Mo的以質(zhì)量%表示的含量。
[0071] ⑵上述(1)中記載的鋼板中,上述化學(xué)成分以質(zhì)量%計可以含有Mn :0.7? 1. 2 %、Ni :0. 8 ?2. 5 %、Cr :0. 5 ?1. 0 %、Mo :0. 35 ?0. 75 %、V :0. 02 ?0. 05 %、Al : 0· 04 ?0· 08%、Cu :0· 2 ?0· 7%。
[0072] (3)上述(1)或⑵中記載的鋼板中,上述鋼板的上述板厚可以為50?150mm。
[0073] (4)上述(1)?⑶中任一項記載的鋼板中,在對上述鋼板進行了保持溫度為 560°C、保持時間為由下述式(C)或下述式(D)定義的h小時、且升溫速度及降溫速度在 425°C以上的溫度區(qū)域中為55°C /小時以下的應(yīng)力除去退火時,進行了上述應(yīng)力除去退火 的部位的在一 40°C下的夏比吸收能可以為100J以上。
[0074] h = t/25 (當(dāng) t > 50 時) (C)
[0075] h = 2 (當(dāng) t < 50 時) (D)
[0076] 其中,t表示上述鋼板的上述板厚,單位為mm, h表示上述保持時間,單位為小時。 [0077] 發(fā)明效果
[0078] 通過具有本發(fā)明中規(guī)定的化學(xué)成分及α值,可得到即使屈服強度為670?870N/ mm2、抗拉強度為780?940N/mm2、且在焊接時實施了應(yīng)力除去退火、也能使焊接熱影響部的 SR脆化度AvTrs為KKTC以下的高張力鋼板。進而,通過具有本發(fā)明中規(guī)定的β值,能使 焊接原狀(應(yīng)力除去退火前)的轉(zhuǎn)變溫度為一 60°C以下。通過滿足α值和β值雙方,能 得到能制作應(yīng)力除去退火后的轉(zhuǎn)變溫度為40°C以下的焊接接頭的鋼板,該焊接接頭相當(dāng)于 在一 KTC下的CTOD值δ c_1(l為1.5mm以上的焊接接頭。可見,根據(jù)本發(fā)明,能提供即使在 焊接及應(yīng)力除去退火后也能得到高CTOD特性的高張力鋼板。
【附圖說明】
[0079] 圖1是表示母材的平均晶體粒徑與母材的SR脆化度(AvTrsffll)的關(guān)系的圖表。
[0080] 圖2是表示再現(xiàn)熱循環(huán)試驗片的應(yīng)力除去退火后的夏比轉(zhuǎn)變溫度(VTrSsK)與實際 焊接接頭的應(yīng)力除去退火后的CTOD特性(δ c_1(l)的關(guān)系的圖表。
[0081] 圖3是表示α值與SR脆化度(AvTrs)的關(guān)系的圖表。
[0082] 圖4是表示β值與熱循環(huán)原狀的轉(zhuǎn)變溫度(vTrsAW)的關(guān)系的圖表。
【具體實施方式】
[0083] 下面,對本實施方式進行詳細說明。
[0084] 本實施方式中的"應(yīng)力除去退火"只要沒有特別說明,是指依據(jù)JISZ3700-2009"焊 接后熱處理方法"中規(guī)定的內(nèi)容的應(yīng)力除去退火。本實施方式中的"焊接"只要沒有特別說 明,是指焊接線能量為I. 1?4. 5kJ/mm的焊接。這些條件為本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域中的通 常的條件。但是,即使在與上述條件不同的條件下進行應(yīng)力除去退火或焊接,也能得到與在 上述條件下進行的應(yīng)力除去退火或焊接同等的效果。因此,對本實施方式涉及的鋼板可以 在與上述條件不同的條件下進行應(yīng)力除去退火或焊接。
[0085] 首先,說明本實施方式的鋼成分的限定理由。下面只要沒有特別說明," % "是指 質(zhì)量%。
[0086] (C :0· 07 ?0· 10% )
[0087] C是改善母材的強度的元素。本實施方式涉及的鋼板為了實現(xiàn)目標(biāo)強度,需要含有 0. 07%以上、優(yōu)選0. 08%以上的C。另一方面,在大量含有C的情況下,使焊接熱影響部的 硬度上升,同時使其韌性降低,因此,將C含量的上限設(shè)為0. 10%,優(yōu)選設(shè)為0. 09%。
[0088] (Si :0· 01 ?0· 10% )
[0089] Si通常作為脫氧元素在鋼中含有的情況較多。但是,本實施方式中,Si使應(yīng)力除 去退火后的鋼的韌性降低,因此,將Si含量的上限設(shè)為0. 10 %,優(yōu)選設(shè)為0. 09 %、0. 08 %或 0. 07%。由于以脫氧為目的而含有Si,因此將Si含量的下限設(shè)為0. 01%。
[0090] (Mn :0· 5 ?1. 5% )
[0091] Mn是為了脫氧而有效的元素,并且改善鋼的強度。因此,將Mn含量的下限設(shè)為 0. 5%,優(yōu)選設(shè)為0. 7%。根據(jù)需要,也可以將Mn含量的下限設(shè)為0. 6%、0. 75%、0. 8%或 0. 85%。但是,過剩地含有Mn時,由于回火脆化,有損害應(yīng)力除去退火后的鋼的韌性的擔(dān) 憂。因此,將Mn含量的上限設(shè)為1.5%,優(yōu)選設(shè)為1.2%。根據(jù)需要,也可以將Mn含量的上 限設(shè)為 1. 4%、L 3%、L 25%或 L 15%。
[0092] (Ni :0· 5 ?3. 5% )
[0093] Ni是為了改善鋼的淬火性及韌性而有效的元素,因此將Ni含量的下限設(shè)為 0. 5%,優(yōu)選設(shè)為0.8%。根據(jù)需要,也可以將Ni含量的下限設(shè)為0. 7%、0. 9%、1.0%、1. 2% 或1.4%。但是,過剩地含有Ni時,有應(yīng)力除去退火后的鋼的韌性降低的擔(dān)憂。因此,將Ni 含量的上限設(shè)為3. 5%,優(yōu)選設(shè)為2. 5%。根據(jù)需要,也可以將Ni含量的上限設(shè)為3. 0%、 2. 8%、2· 3%或 2. 1%。
[0094] (Cr :0· 1 ?1. 5% )
[0095] Cr是為了改善鋼的淬火性、及通過回火時的析出強化改善鋼的強度而有效的元 素。因此,將Cr含量的下限設(shè)為0.1%,優(yōu)選設(shè)為0.5%。根據(jù)需要,也可以將Cr含量的下 限設(shè)為0. 2%、0. 3%、0. 4%或0. 6%。但是,過剩地含有Cr時,有應(yīng)力除去退火后的母材及 焊接熱影響部的韌性降低的擔(dān)憂。因此,將Cr含量的上限設(shè)為1.5%,優(yōu)選設(shè)為1.0%。根 據(jù)需要,也可以將Cr含量的上限設(shè)為1.3%、1.2%、1. 1%或0.9%。
[0096] (Mo :0· 1 ?1. 0% )
[0097] Mo與Cr同樣,是為了改善淬火性、及通過回火時的析出強化改善鋼的強度而有效 的元素。因此,將Mo含量的下限設(shè)為0.1%,優(yōu)選設(shè)為0.35%。根據(jù)需要,也可以將Mo含 量的下限設(shè)為〇. 2%、0. 3%或0. 4%。但是,過剩地含有Mo時,在應(yīng)力除去退火后,有Mo碳 化物在晶界處析出而導(dǎo)致母材及焊接熱影響部的韌性降低的擔(dān)憂,特別是對焊接熱影響部 產(chǎn)生的影響大。因此,將Mo含量的上限設(shè)為1.0%,優(yōu)選設(shè)為0.75%。根據(jù)需要,也可以將 Mo含量的上限設(shè)為0. 9%、0. 8%、0. 7%或0. 6%。
[0098] (V :0· 005 ?0· 070% )
[0099] V與Cr及Mo同樣,是為了改善淬火性、及通過回火時的析出強化改善鋼的強度而 有效的元素。因此,將V含量的下限設(shè)為0.005%以上,優(yōu)選設(shè)為0.02%以上。根據(jù)需要, 也可以將V含量的下限設(shè)為0. 01 %、0. 025 %或0. 03%。但是,過剩地含有V時,在應(yīng)力除 去退火后,有使母材韌性及焊接熱影響部的韌性降低的擔(dān)憂。因此,將V含量的上限設(shè)為 0. 07%,優(yōu)選設(shè)為0. 05%。根據(jù)需要,也可以將V含量的上限設(shè)為0. 06 %或0. 045%。
[0100] (Al :0· 01 ?0· 10% )
[0101] Al是對于脫氧有用的元素,且是通過形成氮化物而在淬火時使晶體粒徑細?;?元素。在本實施方式中,需要含有0.01%以上,優(yōu)選含有0.04%以上。根據(jù)需要,可以將Al 含量的下限設(shè)為〇. 02%、0. 03%或0. 05%。但是,過剩地含有Al時,Al形成粗大的氮化物, 有使母材及焊接熱影響部的韌性降低的擔(dān)憂。因此,將Al含量的上限設(shè)為0. 1%,優(yōu)選設(shè)為 0.08%。根據(jù)需要,也可以將Al含量的上限設(shè)為0.09%或0.07%。
[0102] (B :0· 0005 ?0· 0020% )
[0103] B在本實施方式中是通過微量地含有而改善鋼的淬火性的元素。因此,將B含量的 下限設(shè)為0. 0005%。根據(jù)需要,也可以將B含量的下限設(shè)為0. 0007%、0. 0009%或0. 001%。 但是,若過剩地含有B,則有時B形成粗大的氮化物和/或碳化物而使母材的韌性降低。因 此,將B含量的上限設(shè)為0.0020%。根據(jù)需要,也可以將B含量的上限設(shè)為0.0018%或 0· 0016%。
[0104] (N :0· 002 ?0· 010% )
[0105] N是形成氮化物而使母材的晶體粒徑細粒化、使韌性提高的元素。因此,將N含 量的下限設(shè)為0.002%。根據(jù)需要,也可以將N含量的下限設(shè)為0.0025 %、0. 003 %或 0. 0035%。但是,過剩地含有N時,使氮化物粗大化、使焊接原狀下的焊接熱影響部的韌性 降低。因此,將N含量的上限設(shè)為0.010%。根據(jù)需要,也可以將N含量的上限設(shè)為0.008%、 0· 007%或 0· 006%。
[0106] (P :0.006% 以下)
[0107] (S :0.003% 以下)
[0108] P及S為鋼中所含的雜質(zhì)元素,其含量越少越優(yōu)選。為此,P含量及S含量的下限 為0%。在本實施方式中,為了提高應(yīng)力除去退火后的焊接部的韌性,將P含量的上限設(shè) 為0. 006%,優(yōu)選設(shè)為0. 003%。根據(jù)需要,也可以將P含量的上限設(shè)為0. 005%、0. 004%、 或0.002%。進而,將S