[发明专利]韧性和应变时效特性优异的厚钢板

说明书

技术领域

本发明涉及海洋结构物等所使用的厚钢板，特别是涉及韧性优异，而且应变时效造成的韧性劣化少的厚钢板。

背景技术

近年来，海洋结构物其大型化和建设地的寒冷地区化推进，在海洋结构物的原材中，比起以往更加要求高强度化、高韧性化。特别是海洋结构物还在冰点以下的海域建设，因此要求低温韧性的提高。

作为改善低温韧性的技术，已知有专利文献1、2。在专利文献1中提出的技术是，对于在2.0～4.5％的范围含有Ni的Ni添加钢，降低带状的Ni偏析，并且使淬火组织生成，使该组织微细化，且抑制组织的偏平化，由此改善母材的低温韧性(具体来说就是-70℃下的韧性)。在专利文献2中提出的技术是，通过成为使碳当量Ceq为0.50～0.68％，以体积率计含有90％以上的贝氏体铁素体相的组织，从而改善抗拉强度为900MPa以上的钢板的低温韧性(具体来说是-40℃下的韧性)。

可是一般可知，若对钢板施加塑性变形，则机械的特性(特别是韧性)劣化。该劣化也依赖应变时效，若通过塑性变形赋予应变，则在钢板中固溶的C元素和N元素作为碳氮化物析出，析出的碳氮化物将通过赋予应变而被导入的位错固定，钢板硬化，由此韧性劣化。因此对于钢板还要求，不使应变时效造成的韧性劣化产生这一特性(在本说明书是，将这一特性称为应变时效特性)良好。

本申请人在专利文献3中公开有一种应变时效造成的韧性劣化少的钢板。在专利文献3中提出的技术是，通过适当控制晶粒取向差为15°以上的晶粒的平均粒径和钢板中所含的C、N、Ti、Nb量的关系，在结晶晶界固溶C和N，降低由应变时效造成的韧性劣化。

还有，将钢中固溶的C和N作为碳氮化物固定，作为高纯度化钢，已知有IF(Interstitial Free)钢(非专利文献1)。在IF钢中，添加Ti和Nb，使固溶C、N预先作为Ti和Nb的碳氮化物析出，由此降低固溶C、N。但是若大量添加Ti和Nb，则粗大的碳氮化物析出，韧性劣化。另外，在IF钢中，因为将C含量抑制在最小限度，所以若应用于厚钢板，则强度不足，以抗拉强度计得不到300MPa级。

【先行技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利第4538095号公报

【专利文献2】特开2005-281807号公报

【专利文献3】日本专利3848091号公报

【非专利文献】

【非专利文献1】日本金属学会会刊、第30卷、第8号(1991)

上述专利文献1、2所提出的技术，虽然能够改善钢板的低温韧性，但对于应变时效特性完全没有考虑。另一方面，通过本申请人先前提出的上述专利文献3的技术，能够应变时效特性，而且对于韧性也有一定程度地改善。

发明内容

本发明鉴于这种状況而做，其目的在于，提供一种厚钢板，其以与上述专利文献3不同的方法，一边维持作为海洋结构物等的原材所要求的强度(具体来说是450～550MPa)，同时韧性和应变时效特性还优异。另外，本发明的另一目的在于，提供一种制造这一厚钢板的方法。

能够解决上述课题的本发明厚钢板，具有以下几点要旨，含有C：0.02～0.06％(质量％的意思。下同)、Si：0.5％以下(不含0％)、Mn：1.15～1.6％、N：0.002～0.009％、Ti：0.005～0.03％，此外，还含有从Nb：0.03％以下(不含0％)、Ni：1％以下(不含0％)和Cu：0.35％以下(不含0％)构成的群中选出的2种以上，余量由铁和不可避免的杂质构成。而且，该厚钢板其化学成分满足下述式(1)～式(3)，金属组织为，马氏体和残留奥氏体的混合物的平均当量圆直径为2.0μm以下(不含0μm)，并且残留奥氏体的体积分率为0.5～4.0％。下式中，[]表示厚钢板中的各元素的含量(质量％)。

2.0≤[Ti]/[N]≤5.0…(1)

5.3≤7×[Si]+2×[Ni]+[Mn]+12×(5×[Nb]+3×[Ti])≤7.1…(2)

65≤39×[Mn]+17×[Ni]+10×[Cu]≤78…(3)

还有，在本说明书中，将残留奥氏体表述为“残留γ”。另外，将马氏体和残留奥氏体的混合物称为“M-A相变生成物”。

本发明的厚钢板，优选固溶N量为0.0020％以下(含0％)。厚钢板的厚度，例如也可以是75～100mm。