[发明专利]低温用钢板及其制造方法

说明书

本发明提供具有高强度且低温韧性、脆性裂纹扩展停止特性优异的低温用钢板及其制造方法。通过具有特定的组成以及以下组织：由分散有残余奥氏体的回火马氏体构成，在板厚(1/4)t位置上述残余奥氏体量以体积比计为2.2％～14％，在板厚(1/4)t位置与轧制方向平行的断面的原奥氏体粒子的平均粒径为10μm～60μm且上述原奥氏体粒子的平均纵横比为4.0以下，钢板表面起在板厚方向1mm的位置，与板面平行的{110}面集聚度为1.3以上且与板面平行的{100}面集聚度为0.90以下，在钢板板厚(1/2)t位置，与板面平行的{111}面集聚度为1.2～2.5，成为低温用钢板拉伸强度为700MPa以上且低温韧性和脆性裂纹扩展停止特性优异的低温用钢板。

技术领域

本发明涉及适合于LNG储藏用罐等用途的、具有高强度且低温韧性、脆性裂纹扩展停止特性优异的低温用钢板及其制造方法。

背景技术

近年，世界范围内能源需要的增大和与之伴随的地球环境的恶化成为问题，作为绿色能源来源的天然气(LNG)的需要激增。与之相伴，LNG储藏用罐的建设在国内外正积极推进，罐主体所使用的低温用钢板的需要也在增加。

由于LNG储藏用罐通常要求高度的安全性，因此对罐主体所使用的低温用钢板，要求其在LNG变为液体的温度(约-162℃)下具有优异的韧性且具备高的脆性裂纹扩展停止特性。尤其是考虑到万一罐主体裂纹发生时可想到的罐破裂事故的重大性，脆性裂纹扩展停止特性被视为是重要的。

另外，LNG储藏用罐以有效利用地皮为目的存在大型化的倾向，对罐主体所使用的低温用钢板要求具有更优异的强度(屈服强度、拉伸强度)。而且，上述低温用钢板，伴随大型化引起的罐主体的厚实化，进一步要求具有优异的脆性裂纹扩展停止特性。

通常已知脆性裂纹扩展停止特性与韧性(脆性·延性断口形貌转变温度)具有相关性，认为改善低温用钢板的低温韧性是提高其脆性裂纹扩展停止特性的有效手段之一。因此，作为LNG储藏用罐的罐主体所使用的低温用钢板，以往，广泛使用低温韧性优异的9％Ni钢板。

但是，Ni是昂贵的合金元素，将含有Ni约9％的9％Ni钢板应用于LNG储藏用罐的罐主体会导致罐的建设成本抖升。因此，从成本削减的角度出发，关于罐主体所使用的低温用钢板，期望开发Ni含量小于9％且具备与9％Ni钢板同等以上的特性(强度、低温韧性、脆性裂纹扩展停止特性等)的低温用钢板。

通常，减少低温用钢板的Ni含量时，以低温韧性为首的钢板特性下降，确保LNG储藏用罐所要求的高度的安全性变得困难。对于这样的问题，对减少Ni含量的低温用钢板，提出了改善低温韧性等钢板特性的技术。

例如，专利文献1～9提出了以下技术：通过将Ni含量为5～10％左右的钢(板坯)，在比较低温下加热控制轧制后，直接淬火，接下来加热至特定的温度回火或在上述直接淬火之后加热至Ac1相变点以上进行二次淬火，接下来加热至特定温度回火，从而将钢组织微细化。而且，专利文献1～9记载了如上述所示通过将钢组织微细化，减少Ni含量的钢的低温韧性得到改善。另外，专利文献1～9分别提出了以下所示的技术。

专利文献1涉及一种低温用钢材，提出了以下技术：将Ni含量以质量％计设定为大于6％且小于8％，将奥氏体的面积比设定为1.7％以上，将该奥氏体的纵横比以平均计设定为3.5以下，且将平均当量圆粒径设定为1.0μm以下。而且，专利文献1有如下记载：通过将奥氏体的面积比、纵横比和平均当量圆粒径限定为如上述所示的范围，得到具有与9％Ni钢相比少的Ni含量且具有与9％Ni钢同等的特性(YS、TS、-196℃下的夏比吸收能)的钢材。