[发明专利]焊接热影响部的韧性优异的高张力厚钢板

说明书

技术领域

本发明涉及应用于桥梁、高层建筑物和船舶等的焊接结构物的钢板，尤其涉及高热能输入焊接后的焊接热影响部(以下仅称为“HAZ”)的韧性优异的厚钢板。

背景技术

近年来，随着上述各种焊接结构物的大型化，板厚为50mm以上的厚钢板的焊接不可避免。因此，在一切领域中，以提高焊接施工效率和降低施工成本为目的，其状况是指向高热能输入焊接。

然而，若进行高热能输入焊接，则HAZ被加热至高温的奥氏体区域之后又被徐冷，因此，在加热时奥氏体晶粒成长，引起来自从徐冷时的奥氏体晶界的晶界铁素体生成，HAZ的组织粗大化，从而存在这部分的韧性容易劣化的问题。由此，就期望一种即使实施高热能输入焊接，仍能够高水准保持HAZ的韧性(以下称为“HAZ韧性”)的技术的确立。

作为用于确保高热能输入焊接时的HAZ韧性所适用的代表性的技术，可列举利用以氧化物、硫化物或氮化物这样的夹杂物为起点的晶内相变促进的组织微细化技术。该技术在焊接结束后的冷却时，利用存在于晶内的夹杂物使微细的相变组织发达，抑制粗大的晶界铁素体生成，由此确保HAZ韧性。

在这一技术之中，例如作为活用氧化物的技术，在专利文献1中提出有一种技术，其是通过控制O浓度和Ca浓度，微细地分散使MnS复合析出的含Ti氧化物，促进以其为核的晶内铁素体相变(即，抑制粗大的晶界铁素体生成)。另外，在专利文献2中公开有一种技术，其利用复合添加了Ti和Mg的系，通过使成为晶内铁素体核的含Ti氧化物与MnS的复合体生成，从而得到HAZ韧性优异的焊接用高张力钢。

另外作为活用硫化物的技术，例如在专利文献3中提出有一种技术，其是通过使含有1～49％的Ca的Mn硫化物分散，以促进晶内铁素体相变，从而得到HAZ韧性优异的焊接用高张力钢。

此外，作为活用氮化物的技术，例如在专利文献4中提出有一种技术，其是将使TiN等复合析出的BN作为铁素体相变的核加以利用，以使HAZ韧性得到改善。

为了使氧化物、硫化物、氮化物等的夹杂物作为晶内相变的核发挥作用，使直径大的方法有利，直径比较小的夹杂物不利于晶内相变。然而，在至今为止提出的技术中，作为晶内相变的核起作用的夹杂物还说不上已充分存在，实际情况是需要的HAZ韧性尚未获得。

【专利文献1】特许第3155104号公报

【专利文献2】特许第3256118号公报

【专利文献3】特开2003-321728号公报

【专利文献4】特开昭61-253344号公报

发明内容

本发明着眼于上述这样的情况而进行，其目的在于，提供一种高张力厚钢板，其通过适当地调整化学成分组成，并且适当地控制氧化物、硫化物或氮化物等的夹杂物的形态和个数，即使在高热能输入焊接中也能够确保良好的HAZ韧性。

能够达成上述目的的所谓本发明的高张力钢板是一种厚钢板，其具有如下要点：含有C：0.03～0.12％(“质量％”的意思。下同)、Si：0.40％以下(不含0％)、Mn：1.0～2.0％、P：0.03％以下(不含0％)、S：0.001～0.025％、Al：0.05％以下(不含0％)、Ti：0.005～0.10％、N：0.0040～0.030％和O：0.0005～0.010％，余量由铁和不可避免的杂质构成，其中，在表面具有大量凹凸的夹杂物中，凹部的最小曲率半径为0.1～2.0μm，以圆当量直径计由0.2～5μm的氧化物、硫化物和氮化物中的1种或2种以上构成的夹杂物，每1mm²的观察视野中存在100个以上。

还有，上述所谓“圆当量直径”，是着眼于氧化物、硫化物或氮化物等的夹杂物的大小，求得假定与其面积相等的圆的直径。另外在本发明中作为对象的夹杂物，当然由氧化物、硫化物或氧化物的任意一种单体构成的夹杂物，也包括它们的2种以上复合析出的夹杂物。

在本发明的高张力厚钢板中，优选满足下式(1)的关系，通过满足这一要件，能够容易地使上述这种形态的夹杂物分散。

0.05≤9×[O]/([S]+10×[N])≤1.20  …(1)

其中，[O]、[S]和[N]分别表示O、S和N的含量(质量％)。