[发明专利]HAZ韧性和母材韧性优异的厚钢板

说明书

技术领域

本发明涉及适用于例如船舶和海洋结构物等的焊接结构物的厚钢板。优选涉及即使以从低热能输入焊接到超高热能输入焊接的宽广的热能输入进行焊接，焊接后的热影响部(Heat Affected Zone：HAZ)的韧性优异，并且母材韧性也优异的厚钢板。

背景技术

近年来，例如集装箱船等的大型化推进，而使用板厚为60mm以上的厚钢板。为了高效地焊接这种厚钢板，要求不仅低热能输入焊接时，而且即使进行输入热能在50KJ/mm以上的超高热能输入焊接HAZ韧性也优异。

但是在进行超高能热输入焊接时，由于HAZ被加热到高温的奥氏体区域后徐冷，从而存在其组织粗大化，HAZ韧性显著劣化的问题，因此历来被迫限制焊接输入热能。

为了达到在如此超高热能输入焊接时良好的HAZ韧性，例如专利文献1在低C化，低P化之外调节Nb和B的添加平衡。另外在专利文献2中，在焊接用钢中存在的TiN系夹杂物中积极地含有Nb，抑制粗大铁素体的生成。但是在这些专利文献1～2中，TiN不充足或TiN充足时，其TiN粗大化，还有进一步改善HAZ韧性的余地。另外也没考虑母材韧性。

专利文献3为如果在钢材中比较大量地添加N，并且适当地控制Ti和B的添加平衡，就能够改善高热能输入焊接时的HAZ韧性。但是在专利文献3中，TiN和BN的析出量不充分，或不微细，或者由于Nb不充分淬火性降低，铁素体变得粗大，所以HAZ韧性有进一步改善的余地。另外也没考虑母材韧性。

[专利文献1]特开2003-166033号公报

[专利文献2]特开2004-218010号公报

[专利文献3]特开2005-200716号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种厚钢板，该厚钢板在低热能输入焊接及超高热能输入焊接中均显示优异的HAZ韧性，并且母材韧性也优异。

解决所述课题得到的本发明的HAZ韧性和母材韧性优异的厚钢板具有如下要点，含有C：0.030～0.10％(质量％的意思，以下相同)、Si：1.0％以下(不含0％)、Mn：0.8～2.0％、P：0.03％以下(不含0％)、S：0.01％以下(不含0％)、Al：0.01～0.10％、Nb：0.005～0.035％、Ti：0.015～0.03％、B：0.0010～0.0035％、和N：0.0050～0.01％，

还含有Cu：2.0％以下(含0％)、Ni：2.0％以下(含0％)、Cr：1％以下(含0％)、Mo：0.5％以下(含0％)、和V：0.1以下(含0％)。

余量由Fe和不可避免的杂质构成，

旧奥氏体晶粒的平均当量圆直径为120μm以下，岛状马氏体(Martensite-Austenite consitituent(MA))的面积百分率为3％以下，并且岛状马氏体(MA)的长宽比(长径/短径)的个数平均值为3以下，

而且，满足下述式(1)和(2)。

1.5≤[Ti]/[N]≤4  …(1)

40≤X值≤160      …(2)

X值＝500[C]+32[Si]+8[Mn]-9[Nb]+14[Cu]+17[Ni]-5[Cr]-25[Mo]-34[V]

(式中[Ti]、[N]、[C]、[Si]、[Mn]、[Nb]、[Cu]、[Ni]、[Cr]、[Mo]、[V]表示钢板中的各元素的含量(质量％))

本发明的厚钢板的δ域的温度范围为例如40℃以下。在本发明的厚钢板中，在深度t/4的位置(t＝板厚)中，Ti系碳氮化物的平均粒径优选为40nm以下。

本发明的厚钢板还含有Ca：0.005％以下(不包含0％)、Mg：0.005以下(不包含0％)、及REM：0.01％以下(不包含0％)、Zr：0.1％以下(不包含0％)、Hf：0.05％以下(不包含0％)、Co：2.5％以下(不包含0％)、W：2.5％以下(不包含0％)等。

另外，在本说明书中，“碳氮化物”以含有碳化物、氮化物的含义使用。

根据本发明不仅各自单独控制各元素的量，还从X值、Ti/N比等的观点出发控制各元素的量的相互关系，而且由于控制旧奥氏体(γ)粒和岛状马氏体(MA)的大小、形态，因此能够得到在低热能输入焊接和超高热能输入焊接中均显示出优异的HAZ韧性，并且母材韧性也优异的厚钢板。

附图说明

图1是表示HAZ韧性测定用的试验片的采取位置的概略图。

图2是基于实验No.1～36的结果整理出的X值和Ti系碳氮化合物的平均粒径的关系的曲线图。