[发明专利]焊接应变少的钢板

说明书

技术领域

本发明涉及船舶、建筑结构物、桥梁等所使用的钢板在焊接时发生的焊接应变少的钢板。

背景技术

对于船舶、建筑结构物、桥梁等中的钢板进行焊接时，在板厚例如为10mm以上的厚的区域，由于板厚方向的温差，而在板厚方向发生不均匀的横向收缩变形，引起被称为角变形的焊接应变。若这样的焊接应变在例如船舶等的外板发生，则成为外板向内侧歪曲的状态(在船舶领域一般称为“瘦马”)，特别在外观上不为优选。

所谓焊接应变，根本上是因塑性变形而产生的，塑性变形需要伴随可动位错的移动，因此一直以来提出的方法是，通过导入用于防止可动位错的移动的障碍物来抑制焊接应变，作为所述障碍物，例如可列举例如固溶元素、析出物(碳化物等)、贝氏体和马氏体等高位错密度组织或结晶晶界。

作为降低钢板的焊接应变的技术，例如可列举日本·特开2006-2211号、日本特开2006-2198号。这些先行技术中均提出，导入贝氏体组织、马氏体组织这样的高位错密度组织，并且使组织微细化，由此使结晶晶界增加，此外还通过确保Nb、Mo、V、W、Ta的元素的固溶量来降低焊接应变。

但是，确保固溶元素或使析出物形成的方法中存在的问题是，由于合金元素的添加招致钢材的成本上升。另外，在导入贝氏体组织和马氏体组织的方法中，需要进行强冷却或添加提高淬火性的合金元素，在强冷却时，会产生冷后的形状不良这样的问题，另外在大量添加合金元素时，钢材成本上升，因此不优选。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够降低焊接应变发生的钢板，其不会因合金元素的添加造成成本上升，以及不会发生因强冷却造成的形状不良。

能够达成上述课题的本发明的钢板，含有C：0.03～0.2％(质量％的意思，下同)、Si：0.05～0.40％、Mn：0.5～1.80％、Al：0.005～0.1％、N：0.001～0.01％、P：0.001～0.050％、S：0.001～0.050％，余量是铁和不可避免的杂质，微观组织含有加工铁素体25面积％以上，余量组织为多边铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体，贝氏体和马氏体的合计为10面积％以下。

本发明的钢板，优选由下式(1)表示的Ar₃点为760℃以上、低于840℃。

Ar₃点(℃)＝910-310×[C]-80×[Mn]-20×[Cu]-15×[Cr]-55×[Ni]-80×[Mo]…(1)

(式中，[]表示各元素的含量(质量％))

本发明的钢板，还优选根据需要，含有如下元素：(a)从由Nb：0.05％以下和Ti：0.050％以下所构成的组中选出的至少一种；(b)Mo：0.50％以下；(c)从由Cr：0.50％以下、Cu：0.5％以下和Ni：0.50％以下所构成的组中选出的至少一种；(d)从由V：0.100％以下和B：0.0030％以下所构成的组中选出的至少一种。

根据本发明，微观组织含有加工铁素体25面积％以上，因此能够提供焊接应变被降低的钢板

附图说明

图1(a)是马氏体组织的TEM观察像，图1(b)是加工铁素体组织的TEM观察像。

图2是关于后述的实施例的钢种a，表示加工铁素体面积率和角变形量θ的关系的曲线图。

图3是关于后述的实施例(No.2和No.11)，表示组织鉴定的步骤的图。

图4是表示后述的实施例中测量角变形量时的试验片形状和角变形量的计测的要领的图。

具体实施方式

本发明者们研究的结果发现，作为防止构成焊接应变的原因的位错的移动的障碍物，如果将低温轧制铁素体而得到的加工铁素体确保在规定以上，则能够降低焊接应变，并且如果使余量组织为多边铁素体和珠光体主体的组织，则不会发生由合金元素的添加带来的成本上升和强冷却造成的形状不良，从而完成了本发明。

图2是使用后述的实施例的钢种a，显示加工铁素体的面积率与表示角变形的程度的角变形量θ的关系的曲线图。根据图2可知，通过确保加工铁素体在规定以上，能够显著降低角变形量。