[发明专利]低温韧性优异的高强度钢板

说明书

该高强度钢板，按质量％计，含有C：0.08％～0.15％、Mn：0.80％～1.60％、Ni：3.00％～4.50％、Cr：0.50％～1.00％、Mo：0.50％～1.00％、Al：0.020％～0.085％、N：0.0020％～0.0070％、B：0.0005％～0.0020％，板厚tmm超过200mm且为300mm以下，所述化学组成中，Ts为380～430，Ceq为0.80～1.05，Ac1为580～647，x为46～90，按面积％计，马氏体和贝氏体的合计量为99％～100％，抗拉强度为780MPa～930MPa，板厚中心部在‑60℃的夏比冲击试验得到的吸收能为69J以上。

技术领域

本发明涉及低温韧性优异且板厚大的高强度钢板。更详细而言，涉及板厚超过200mm，抗拉强度为780MPa以上，板厚中心部在-60℃的吸收能为69J以上的钢板。该钢板适合用于海洋结构物、压力容器、压力水管(penstock)、船舶用大型吊车等结构物。

背景技术

在上述结构物中，一般为了保证结构物的安全性，对作为母材使用的钢板要求低温韧性。近年结构物的规模显著变大，在那样的结构物中，倾向使用板厚大且强度高的钢板。

上述结构物一般使用780MPa级的高强度钢板。该高强度钢板中，为了得到780MPa以上的抗拉强度，采用直接淬火法之类的淬火形成以贝氏体和/或马氏体之类的低温相变生成物为主体的组织。但是，板厚越增厚，淬火时钢板内部的冷却速度越下降，因此难以形成低温相变组织。因此，向钢中适量添加使淬火性提高的C、Mn、Cr、Mo、V等的合金元素，从而即使冷却速度下降也可得到充分的低温相变生成物。结果，即使将板厚增大到约150mm，也可实现780MPa以上的抗拉强度。但是，在板厚超过200mm的钢板中，相变热对淬火时的实际冷却速度造成的影响显著，因此相变在高温下进行，无法充分得到低温相变生成物。

例如，专利文献1中公开了一种高强度钢板，Ceq(碳当量)为0.80以下，C含量、P含量、Mn含量、Ni含量和Mo含量满足预定式，钢板的中心偏析部硬度相对于钢板的某一区域硬度的平均值的比例(HVmax/HVave)、C含量和板厚满足预定式。另外，该专利文献1中，公开了钢板的板厚为60mm～150mm。专利文献2中公开了一种Ceq为CeqM以下，板厚为75mm～200mm的高强度钢板。专利文献3中公开了一种由化学元素的量确定的参数x为26～42，板厚为75～200mm的韧性高的高强度钢板。但是，这3个专利文献中，如果钢板板厚超过200mm，则无法对钢板带来预期的效果。

另外，专利文献4中公开了一种C含量为0.005～0.02％，板厚为50～200mm的高强度钢板。另外，专利文献5中公开了一种C含量为0.02～0.05％，板厚为75～200mm的高强度钢板。而且，该专利文献4和专利文献5中，公开了淬火处理时必须使板厚中心部的冷却速度为1.1℃/秒以上的快速冷却的方法。但是，如果钢板的板厚超过200mm，则工业上不可能将板厚中心部的冷却速度增大到1.1℃/秒以上。因此，如果钢板的板厚超过200mm，则专利文献4和专利文献5所公开的方法不可能实现。

专利文献6中公开了一种方法，在热轧时的Ar₃点～900℃的温度范围将累积压下率提高到50％以上，将用于淬火的加热温度限制在Ac₃点～(Ac₃点+100℃)的温度范围，以得到微细奥氏体晶粒。另外，该专利文献6中公开了板厚为40～65mm的高强度钢板。但是，钢板的板厚越大，在钢板的板厚方向上的中心轧制的影响越下降。因此，如果钢板的板厚超过100mm，则低温轧制对晶粒细化带来的效果小。因此，即使尝试采用低温轧制将晶粒微细化，如果钢板的板厚超过200mm则无法对钢板带来预期的效果。另外，低温轧制使变形阻力增大，难以填埋钢板内部的空隙。因此，低温轧制不适于制造板厚超过200mm的钢板。