[发明专利]楔形板材的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及适于造船(shipbuilding)、建筑(architecture)等的、板厚沿长度方向连续变化的楔形板材(tapered plate)(也称为楔状钢板(tapere d steel plates)、LP钢板(Longitudinally Profiled Steel Plate))的制造方法，涉及钢板内的强度差少、并且焊接输入热量(welding heat input)超过300kJ/cm的高输入热量焊接(high-heat input welding)能够适用的、拉伸强度(tensile strength)为570MPa以上、且在长度方向上具有10mm以上的厚部厚度与薄部厚度之差(板厚差(difference of steel plate thickness))的楔形板材的制造方法。

背景技术

厚钢板的形状通常在宽度方向和长度方向上均是均匀的。但是，使板厚沿长度方向连续变化时，有时对原材重量(material weight)的减轻、焊接工时(welding man-hour)的削减具有较大效果。这样的厚钢板称为楔形板材、楔状钢板、或者LP钢板等，关于其制造方法，专利文献1、专利文献2以及专利文献3等具有多种提案。这些提案是以高尺寸精度(dimensional accuracy)制造楔形板材作为目的。但是，除了尺寸精度之外，如果钢板的材质特性(material property)以及材质的均匀性(material uniformity)不能满足，则不能耐受实际应用。

最近，对厚钢板的品质要求(quality demand)变严格，特别是高强度化的要求和焊接性(weldability)的提高要求变强烈。针对这样的要求，采用控制轧制(controlled rolling)和控制冷却(controlled cooling)这样的TMCP法(Thermo-Mechanical Control Process，热机械控制工艺)。该方法通过奥氏体未再结晶区域(no-recrystallization temperature range i n austenite)或(奥氏体+铁素体(ferrite))两相域中的强加工(heavy reducti on)和其之后的奥氏体→铁素体相变(ferrite transformation)，实现铁素体晶粒(ferritic grain)的微小化，进而根据需要进行冷却，进一步实现高强度化、高韧性化。

但是，将该方法应用于楔形板材时，温度管理(temperature contro l)极其困难，材质变动(variation of material property)增大。

特别是控制轧制为奥氏体未再结晶区域轧制和(奥氏体+铁素体)两相域轧制(dual phase rolling、dual-phase rolling)这样的低温下的强加工的情况下，如楔形板材那样在板厚方向上厚度不同时，薄部与厚部的钢板温度的温度差变得过大，存在强度的差异增大的问题。为了消除这样的材质的不均匀(inhomogeneous of material)，制造均质的楔形板材，进行了一些提案。

例如，专利文献4中公开了一种楔形板材的冷却方法，其为了得到均匀的材质，实测冷却前的长度方向的温度的分布，基于该实测值，运算各点的最佳冷却条件(optimum cooling condition)，根据板厚修正冷却时的通板速度(conveying speed)。专利文献5中公开了在钢板的薄部和厚部同时开始冷却、并改变出现冷却装置的时期的楔形板材的冷却方法，或者冷却沿钢板长度方向依次开始、并且同时结束冷却的楔形板材的冷却方法。均是在进行加速冷却时减小钢板内的材质的偏差(v ariation of material property)的提案。

另一方面，作为通过设计钢板的成分组成来尝试解决这样的技术问题的例子，具有专利文献6。该技术中公开了通过将Nb添加量提高为0.015％～0.06％，使强度的偏差(scatter of strength)减小。

另外，专利文献7中公开了如果使由Hv_20-50＝-110+460C+44Si+39Mn-31Cu-9Ni+11Cr+22Mo+180V+9600B-23000Mo×B表示的Hv_20-50值(以与板厚为20mm和50mm的钢板的800～500℃下的空冷速度(air coo ling)相当的冷却速度冷却至常温时的Hv硬度之差)为15以下，则使强度的偏差减小。