[发明专利]耐应变时效特性优良的低屈服比高强度钢板及其制造方法以及使用该钢板的高强度焊接钢管

说明书

技术领域

本发明涉及主要适合在管线管领域中使用的具有低屈服比、高强度和高韧性的钢板及其制造方法以及高强度焊接钢管，特别是涉及耐应变时效特性优良的具有低屈服比、高强度和高韧性的钢板及其制造方法、以及以该钢板作为原材的耐压曲性能和伸长率特性优良的高强度焊接钢管。

背景技术

近年来，对于焊接结构用钢材而言，除了要求高强度、高韧性之外，从抗震性的观点出发，还要求低屈服比化、高均匀伸长率。通常已知通过使钢材的金属组织形成在作为软质相的铁素体(以下，有时称为α)中适度分散有贝氏体(以下，有时称为β)、马氏体(以下，有时称为M)等硬质相的组织，能够实现钢材的低屈服比化及高均匀伸长率化。

作为得到如上所述的在软质相中适度分散有硬质相的组织的制造方法，有专利文献1中记载的方法。即，在专利文献1中公开了在淬火(以下，有时称为Q)与回火(以下，有时称为T)的中间实施从铁素体与奥氏体(以下，有时称为γ)的双相区开始的淬火(以下，有时称为Q’)的热处理方法。

在专利文献2中，作为不增加制造工序的方法，公开了在Ar₃相变点以上结束轧制后延缓加速冷却的开始直到钢材的温度达到生成铁素体的Ar₃相变点以下的方法。

作为如专利文献1、专利文献2中所公开的没有进行复杂的热处理而实现低屈服比化的技术，在专利文献3中公开了如下方法：在Ar₃相变点以上结束钢材的轧制，通过控制之后的加速冷却速度和冷却停止温度，形成针状铁素体(acicular ferrite)与马氏体的双相组织，实现低屈服比化。

另外，在专利文献4中，作为不使钢材的合金元素的添加量大幅增加而实现低屈服比以及优良的焊接热影响部韧性的技术，公开了在控制Ti/N、Ca-O-S平衡的同时形成铁素体、贝氏体和岛状马氏体(以下，有时称为MA)的三相组织的方法。

另外，在专利文献5中公开了通过添加Cu、Ni、Mo等合金元素而实现低屈服比及高均匀伸长率性能的技术。

另一方面，对于用于管线管的UOE钢管和缝焊钢管这样的焊接钢管而言，将钢板冷成形为管状并焊接对接部后，通常从防腐蚀等的观点出发，对钢管外表面实施聚乙烯涂布、粉体环氧涂布这样的涂布处理。因此，由于制管时的加工应变和涂布处理时的加热而产生应变时效，屈服应力升高，存在钢管的屈服比大于钢板的屈服比的问题。

针对这样的问题，例如，在专利文献6和7中公开了有效利用含有Ti和Mo的复合碳化物的微细析出物或者含有Ti、Nb、V中的任意两种以上的复合碳化物的微细析出物的、耐应变时效特性优良的具有低屈服比、高强度和高韧性的钢管及其制造方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭55-97425号公报

专利文献2：日本特开昭55-41927号公报

专利文献3：日本特开平1-176027号公报

专利文献4：日本专利4066905号公报

专利文献5：日本特开2008-248328号公报

专利文献6：日本特开2005-60839号公报

专利文献7：日本特开2005-60840号公报

发明内容

发明所要解决的问题

专利文献1中记载的热处理方法中，通过适当选择双相区淬火温度，能够实现低屈服比化，但由于热处理工序数增加，因此存在导致生产率降低、制造成本增加的问题。

另外，专利文献2中记载的技术中，需要在从轧制结束到加速冷却开始的温度范围内以自然冷却程度的冷却速度进行冷却，因此存在生产率极端降低的问题。

另外，专利文献3中记载的技术中，如其实施例所示，为了形成拉伸强度为490N/mm²(50kg/mm²)以上的钢材，设定为提高了钢材的碳含量或者增加了其他合金元素的添加量的成分组成，因此，不仅导致原材成本升高，而且焊接热影响部(HAZ)的韧性的劣化成为问题。

另外，专利文献4中记载的技术中，对于在用于管线管等的情况下所要求的均匀伸长率性能，显微组织的影响等未必明确。另外，仅在-10℃下实施了母材的低温韧性的评价，是否能够适用于要求更低温度下的韧性的新用途还不明确。