[发明专利]厚钢板和焊接接头

说明书

技术领域

本发明涉及厚钢板和焊接接头，更详细地说，是涉及管线管用、海洋结构物用等作为能源用结构材料的原材钢板所适合的厚钢板及使用该厚钢板的焊接接头。

背景技术

近年来，伴随世界性的能源需要的增加，包括可再生能源在内的各种各样的能源的开发、实用化正在进展。另一方面，作为化石燃料的石油、天然气、煤碳占据着能源资源的大部分，如果安全、高效地生产、输送和贮存该化石能源，在能源确保上也是重要的问题，特别是所述化石能源的生产、输送等时，高供能的能源用钢材必不可少。

该能源用钢材，一旦没有承担起其功能而发生事故时，危害甚大，因此要求很高的安全性。

能源用钢材之一有管线管用钢，其用于石油·天然气的输送，在同一钢中，不仅要求作为结构材料的强度、韧性这样的特性，而且还要求对于在管内通过的石油·天然气的耐受性。近年来，石油·天然气的油井·气井中，产出的油、气的品质劣化，H₂S大量混入，除了至今为止的规格以外，还强烈要求抗氢致裂纹性，即抗HIC性所代表的抗硫性。

另外，在管线管用钢中，从输送和施工时的成本削减的观点出发，要求管的薄壁化。为此，需要使钢材的强度提高，但钢材强度的提高兼有使抗氢致裂纹性恶化这样的缺点。特别是受到将厚钢板加工成管时的缝焊，即线焊，和将管彼此接合时的环缝焊接这2个热过程的T形交叉焊接部，因为受到急热、急冷的复杂的热过程，所以在焊接热影响部：HAZ，强度、也就是硬度上升，被称为硫化物应力腐蚀开裂的裂纹容易发生。以下，对于硫化物应力腐蚀开裂，也记述为SSCC：sulfide stress corrosion cracking。因此，为了实现高强度管线管钢，T形交叉焊接部的抗SSCC性也是课题之一。

以达成母材的抗HIC性、或者T交叉焊接部的抗SSCC性为目的的现有技术中，有专利文献1所述的技术等。在专利文献1中记述的技术是，通过减少被认为是抗HIC性差的条块状的贝氏体组织，并使均匀的上部贝氏体或针状铁素体组织发达，从而一边确保母材的抗HIC性，一边实现API规格的X70级高强度厚钢板。

另一方面，在专利文献2中记述的技术是，利用微细Nb、V碳氮化物带来的析出强化，能够达成抗拉强度56kgf/mm²以上的高强度。但是，该文献中没有关于母材的抗HIC性的记述，另外，关于抗SSCC性，也只是仅考虑了线焊的HAZ。而且，实施例所述的试验条件，并非是硫环境这种十分严酷的条件，即，在模拟大量含有H₂S的环境的溶液中使浸渍时间为21天。

另外，在专利文献3中记述有这样一种成分系，其抑制被认为会使T交叉焊接部的抗SSCC性劣化的硬度上升。但是，该文献所述的技术中未评价抗SSCC性本身，另外，关于母材的抗HIC性也没有记载。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本国特开昭61－165207号公报

【专利文献2】日本国特开平1－96329号公报

【专利文献3】日本国特开2005－186162号公报

发明内容

本发明想要解决上述现有的问题而做，其目的在于，提供一种抗硫性、特别是抗HIC性优异的厚钢板。另外，本发明的另一目的在于，提供一种能够实现T形交叉焊接部的抗SSCC性优异的焊接接头的厚钢板，及T形交叉焊接部的抗SSCC性优异的焊接接头。

本发明的厚钢板，其特征在于，是以质量％计含有C：0.01～0.12％、Si：0.02～0.50％、Mn：0.6～2.0％、P：高于0％并在0.030％以下、S：高于0％并在0.004％以下、Al：0.010～0.080％、Cr：0.10～1.50％、Nb：0.002～0.050％、REM：0.0002～0.05％、Zr：0.0003～0.01％、Ca：0.0003～0.006％、N：高于0％并在0.010％以下、O：高于0％并在0.0040％以下，余量为铁和不可避免的杂质的厚钢板，在钢中含有的宽1μm以上的夹杂物的组成中，满足夹杂物中的Zr量为1～40％，REM量为5～50％，Al量为3～30％，Ca量为5～60％。

另外，本发明的厚钢板中，优选所述夹杂物中的S量高于0％并在20％以下。

另外，本发明的厚钢板中，优选[Cr]/[Nb]为10以上。其中，所述式中，[]表示质量％。