[发明专利]高张力厚钢板的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在不使用高价的Ni、且不需要轧制后的再加热回火热处理的高生产性和低成本的基础上，制造无预热的高焊接性和焊接接头的低温韧性优良且抗拉强度为780MPa以上的高张力厚钢板的方法。

本申请以于2009年3月13日在日本申请的特愿2009-061630号和于2008年4月1日在日本申请的特愿2008-095021号为基础申请主张优先权，将其内容援引于此。

背景技术

对于作为建筑机械、工业机械、桥梁、建筑、造船等的焊接结构件使用的抗拉强度为780MPa以上的高张力钢板，除了兼顾母材的高强度及高韧性以外，随着结构件的高强度化需求的增大、在寒冷地带使用的增加，还要求无预热的高焊接性和焊接接头低温韧性。而且要求全部满足这些特性的、且能够廉价地以短工期制造的780MPa以上的厚钢板达到板厚40mm左右。也就是说，需要以廉价的成分系、短工期+廉价制造工艺来全部满足以下三种特性：(a)母材高强度及高韧性、(b)2.0kJ/mm以下的小线能量焊接时的无预热化、(c)焊接接头的低温韧性。

作为付与高焊接性的780MPa以上的高张力厚钢板的以往的制造方法，例如，如专利文献1～3所示，有在钢板的轧制后立即在线直接进行淬火、然后进行回火处理的直接淬火、回火的方法。

关于非调质的780MPa以上的高张力厚钢板的制造方法，例如，在专利文献4～8中有记载，所有方法在能够省略再加热回火热处理这点上都是制造工期、生产性优良的制造方法。其中，专利文献4～7是将钢板的轧制后的加速冷却在中途停止的利用加速冷却-中途停止工艺的制造方法，专利文献8是轧制后通过空冷冷却到室温的制造方法。

专利文献1：日本特开平03-232923号公报

专利文献2：日本特开平09-263828号公报

专利文献3：日本特开2000-160281号公报

专利文献4：日本特开2000-319726号公报

专利文献5：日本特开2005-15859号公报

专利文献6：日本特开2004-52063号公报

专利文献7：日本特开2001-226740号公报

专利文献8：日本特开平08-188823号公报

但是，在专利文献1～3公开的以往技术中，由于需要再加热回火热处理，制造工期、生产性、制造成本等存在问题，因此迫切要求能够省略再加热回火热处理的所谓非调质的制造方法。此外，在专利文献4公开的制造方法中，如其实施例中记载，在焊接时需要50℃以上的预热，不能满足无预热的高焊接性。另外，在专利文献5公开的制造方法中，由于需要添加0.6％以上的Ni，因而成为高价的成分系，制造成本存在问题。在专利文献6公开的制造方法中，只能制造到实施例中记载的15mm的板厚，不能满足至40mm的板厚要求。而且，即使在15mm的板厚中，也存在C含量少、焊接接头的显微组织为粗粒，无法得到良好的焊接接头低温韧性的问题。在专利文献7公开的制造方法中，如实施例中记载，需要添加1.0％左右的Ni，因而成为高价的成分系，制造成本存在问题。专利文献8公开的制造方法只能制造到实施例中记载的12mm的板厚，不能满足至40mm的板厚要求。而且，由于作为其轧制条件的特征，在铁素体和奥氏体的二相温度范围中进行累积压下率为16～30％的轧制，因此铁素体粒子容易粗大化，即使在板厚为12mm的制造中仍存在强度、韧性容易降低的问题。

如上所述，对于不添加高价合金元素Ni、且将轧制冷却后的再加热回火热处理省略后仍能全部满足母材的高强度和高韧性、高焊接性、焊接接头的低温韧性的高张力厚钢板的制造方法，现状是尽管用户的期望强烈，但还没有发明出来。

在母材强度为780MPa级的厚钢板中，板厚对无预热化的影响非常大。在板厚低于12mm时能够容易实现无预热化。这是因为只要是板厚低于12mm，即使在板厚中心部也能将水冷时的钢板的冷却速度加大到100℃/sec以上。在这种情况下，用少量的合金元素添加量就能将母材组织形成贝氏体组织或马氏体组织，可获得780MPa级的母材强度。由于合金元素添加量小，因此即使不进行预热也能将焊接热影响区的硬度抑制在低水平，即使无预热也能防止焊接裂纹。