專利名稱：：厚壁鋼板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及造船等的焊接結(jié)構(gòu)物所使用的厚壁鋼板及其制造方法。
背景技術(shù)：
：歷來(lái)，造船等的焊接結(jié)構(gòu)物所使用的鋼板，由于運(yùn)輸時(shí)航行在低于零下溫度區(qū)域的海洋中，因此要求有耐受一2(TC左右的低溫的韌性。在這一用途所使用的鋼板中，改善板厚厚的鋼板的韌性困難，另外在鋼板的焊接熱影響部，由于焊接熱量造成的顯微組織變化，導(dǎo)致韌性容易降低。因此，強(qiáng)烈要求低溫韌性優(yōu)異的厚壁的鋼板。因此，作為改善低溫韌性的厚壁鋼板，例如在專利文獻(xiàn)1中記述有一種鋼板，其具有如下鋼組成含有規(guī)定量的C、Si、Mn、P、S、N、B，還含有Nb、Ti，在含有B的碳化物、氮化物、碳氮化物中，規(guī)定尺寸的個(gè)數(shù)密度低于5Xl(^個(gè)/mm2，貝氏體和馬氏體的體積率的和為60%以上，并且，在貝氏體中與鄰接組織的結(jié)晶方位差為15度以上的區(qū)域的平均尺寸為20iim以下。另外在專利文獻(xiàn)l中，作為這種鋼板的制造方法記述的是，將具有前述鋼組成的鋼片或鑄片，在10501350'C的溫度區(qū)域進(jìn)行加熱，在所述溫度區(qū)域保持20分鐘以上后開始軋制，在Ar3點(diǎn)900。C結(jié)束軋制后，在20秒以內(nèi)以0.5。C/s以上的平均冷卻速度進(jìn)行冷卻，在35(TC以上結(jié)束冷卻后進(jìn)行空冷的方法。此外，還記述優(yōu)選以低于再結(jié)晶溫度、70(TC以上進(jìn)行軋制。專利文獻(xiàn)1特開2004—156095號(hào)公報(bào)然而，專利文獻(xiàn)l所述的鋼板，在其制造的軋制工序中，在低于再結(jié)晶溫度、70(TC以上的溫度區(qū)域，gp，在包含部分再結(jié)晶溫度域的溫度區(qū)域進(jìn)行軋制，因此Y晶粒粗大化，貝氏體粗大化。而且，由于該貝氏體的粗大化，導(dǎo)致有鋼板(母材和焊接熱影響部)的低溫韌性降低這樣的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明為了解決這樣的問(wèn)題而發(fā)明，其目的在于，提供一種母材和焊接熱影響部的低溫韌性優(yōu)異的厚壁鋼板及其制造方法。為了解決前述課題，第一發(fā)明的厚壁鋼板，是具有貝氏體的面積率為90%以上的顯微組織的厚壁鋼板，其中，作為鋼組成以質(zhì)量％計(jì)含有C-0.040.15%、Si:0.35%以下、Mm1.31.7%、N:0,0030.010%、Al:0.030.06%、Ti:0.0080.015%、Nb:0.0050.035%，余量是Fe和不可避免的雜質(zhì)，在所述貝氏體中，當(dāng)量圓直徑0.05pm以下的TiN的個(gè)數(shù)密度為lXl(^個(gè)/mr^以上，并且，將與鄰接組織的結(jié)晶方位差為15度以上的位置作為邊界線，由該邊界線包圍的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑為40Hm以下。根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，具有貝氏體主體的顯微組織，含有規(guī)定量的C、Si、Mn、N、Al、Ti、Nb的鋼組成，TiN的個(gè)數(shù)密度及將與鄰接組織的結(jié)晶方位差為15度以上的位置作為邊界線，由該邊界線包圍的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑在規(guī)定范圍內(nèi)，由此，貝氏體中的Y晶粒的粗大化得到抑制，貝氏體微細(xì)化。第二發(fā)明的厚壁鋼板，其中，作為其他元素鋼組成還含有如下之中的至少1種B:30ppm以下、Ca:350ppm、Mg:350ppm、REM:l50ppm。根據(jù)所述構(gòu)成，鋼組成以規(guī)定量含有B、Ca、Mg、REM之中的至少1種，由此，Y晶粒的粗大化得到進(jìn)一步抑制，貝氏體更進(jìn)一步被微細(xì)化。第三發(fā)明或第四發(fā)明的厚壁鋼板的制造方法，其中，包括如下工序加熱處理工序，將第一發(fā)明或第二發(fā)明所述的鋼組成的鋼材進(jìn)行熔煉、鑄造，以10501200。C的加熱溫度對(duì)該鋼材進(jìn)行加熱處理；粗軋工序，在超過(guò)由下式(1)所定義的部分再結(jié)晶溫度區(qū)域(PRTB)的上限值的溫度，粗軋?jiān)谇笆黾訜崽幚砉ば蛑斜患訜崽幚淼匿摬?；精軋工序，在低于前述部分再結(jié)晶溫度區(qū)域(PRTB)的下限值的溫度，精軋?jiān)谇笆龃周埞ば蛑谱鞒傻能堉瓢澹诰埥Y(jié)束后，以0.5°C/s以上的平均冷卻速度進(jìn)行冷卻而成為厚壁鋼板。400X[C]—4200X[N]+1600X[Ti]+3350X[Nb]+0.153X[T]+595《PRTB《400X[C]—4200X[N]+1600X[Ti]+3350X,+0.153X[T]+645……(1)在此，[C]:碳濃度(質(zhì)量％)，[N]:氮濃度(質(zhì)量％)，[Ti]:鈦濃度(質(zhì)量％)，[Nb]:鈮濃度(質(zhì)量％)，[T]:加熱溫度(K)。根據(jù)所述步驟，通過(guò)包含以規(guī)定溫度進(jìn)行加熱處理的加熱處理工序，貝氏體中被微細(xì)化的TiN析出，并且抑制了Y晶粒的粗大化。另外，由于包括以規(guī)定溫度進(jìn)行軋制的粗軋工序和精軋工序，使貝氏體中的Y晶粒粗大化的部分再結(jié)晶溫度區(qū)域(PRTB)下的軋制沒(méi)有被進(jìn)行。其結(jié)果是，貝氏體中的Y晶粒的粗大化得到抑制，貝氏體微細(xì)化。此外，通過(guò)以規(guī)定速度進(jìn)行精軋工序中的冷卻，鋼板的顯微組織成為貝氏體主體的組織。本發(fā)明的厚壁鋼板，母材和焊接熱影響部的低溫韌性優(yōu)異。另外，根據(jù)本發(fā)明的厚壁鋼板的制造方法，能夠制造低溫韌性優(yōu)異的厚壁鋼板。圖1是表示本發(fā)明的厚壁鋼板的制造方法的工序流程圖。圖2是表示軋制表的模式圖。圖3是鋼板的顯微組織的模式圖。符號(hào)說(shuō)明51加熱處理工序52粗軋工序53精軋工序A、B、C貝氏體板條束(packet)具體實(shí)施例方式對(duì)于本發(fā)明的厚壁鋼板及其制造方法的實(shí)施的方式進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。(厚壁鋼板)厚壁鋼板是具有貝氏體主體(面積率90%以上)的顯微組織的鋼板，作為鋼組成，含有規(guī)定量的C、Si、Mn、N、Al、Ti、Nb，余量由Fe和6不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，貝氏體中的當(dāng)量圓直徑0.05juim以下的TiN的個(gè)數(shù)密度，及將與鄰接組織的結(jié)晶方位差為15度以上的位置作為邊界線，由該邊界線包圍的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑為規(guī)定范圍。還有，在本發(fā)明中，所謂厚壁，意思是板厚40mm以上。以下，對(duì)于厚壁鋼板(以下有稱為鋼板的情況)的各構(gòu)成中的數(shù)值范圍的限定理由進(jìn)行說(shuō)明。(貝氏體的面積率90%以上)若貝氏體的面積率低于90%,則鋼板，特別是被進(jìn)行了大線能焊接的鋼板的焊接熱影響部的低溫韌性無(wú)法得到改善。因此，貝氏體的面積率需要為90%以上。而且，貝氏體的面積率的控制，通過(guò)后述的鋼組成的C量和精軋工序中的冷卻速度來(lái)進(jìn)行控制。(C:0.040.15質(zhì)量％)C使焊接時(shí)鋼板的焊接熱影響部的耐焊接裂紋性和母材強(qiáng)度并立，且是用于改善被焊接(特別是大線能量焊接)的鋼板的母材和焊接熱影響部的低溫韌性的重要元素。若C超過(guò)0.15質(zhì)量M，則不生成貝氏體而生成馬氏體，耐焊接裂紋性降低。另外，在低冷卻速度側(cè)會(huì)使馬氏體大量生成，因此，與鄰接組織的結(jié)晶方位差為15度以上的位置作為邊界線，被該邊界線所包圍的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑變大，焊接熱影響部的低溫韌性得不到改善。另一方面，C低于0.04質(zhì)量M時(shí)，則母材強(qiáng)度降低。因此，C需要為0.040.15質(zhì)量％。(Si:0.35質(zhì)量％以下)Si作為脫氧劑是有用的元素。若Si被添加超過(guò)0.35質(zhì)量％，則鋼板的焊接性和焊接熱影響部的低溫韌性降低。因此，Si需要為0.35質(zhì)量％以下。(Mn:1.31.7質(zhì)量％)Mn具有淬火改善作用，并且使貝氏體的晶粒微細(xì)化，在用于改善鋼板焊接熱影響部的低溫韌性上是有用的元素。若Mn超過(guò)1.7質(zhì)量。/c)，則焊接熱影響部的低溫韌性的改善效果飽和，并且，鋼板的焊接熱影響部的耐焊接裂紋性降低。另一方面，Mn低于1.3質(zhì)量y。時(shí)，焊接熱影響部的低溫韌性的改善效果不能充分確保，并且得不到充分的母材強(qiáng)度。因此，Mn需要為1.31.7質(zhì)量％。(N:0.0030.010質(zhì)量％)N與Ti形成氮化物(TiN)，并且使貝氏體中的Y晶粒微細(xì)化，在用于改善鋼板的母材和焊接熱影響部的低溫韌性上是重要的元素。N低于0.003質(zhì)量％時(shí)，當(dāng)量圓直徑0.05)im以下的TiN的個(gè)數(shù)密度變小。另外，因?yàn)閅晶粒無(wú)法被微細(xì)化，所以將與鄰接的組織的結(jié)晶方位差為15以上的位置作為邊界線，由該邊界線所包轉(zhuǎn)的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑變大。其結(jié)果是，母材和焊接熱影響部的低溫韌性的改善效果不能充分確保。另一方面，若N超過(guò)0.010質(zhì)量％，則使馬氏體大量生成，因此，與鄰接組織的結(jié)晶方位差為15度以上的位置作為邊界線，被該邊界線所包圍的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑變大，母材和焊接熱影響部的低溫韌性降低。因此，N需要為0.0030.010質(zhì)量％。為發(fā)充分確保當(dāng)量圓直徑0.05nm以下的TiN的個(gè)數(shù)密度，優(yōu)選N為0.004質(zhì)量％以上，更優(yōu)選為0.005質(zhì)量％以上。(Al:0,030.06質(zhì)量0/0)Al作為脫氧劑是有用的元素。Al低于0.03質(zhì)量n/。時(shí)，生成A1N系析出物，改善鋼板的焊接熱影響部的低溫韌性的效果不能充分確保。另一方面，若Al添加超過(guò)0.06質(zhì)量％，則氧化物系夾雜物量增大，鋼板的母材的低溫韌性降低。因此，八1需要為0.030.06質(zhì)量％。(Th0.0080.015質(zhì)量％)Ti與N形成氮化物(TiN)，并且使貝氏體中的y晶粒微細(xì)化，在用于改善鋼板的母材和焊接熱影響部的低溫韌性上是重要的元素。Ti低于0.008質(zhì)量％時(shí)，當(dāng)量圓直徑0.05pm以下的TiN的個(gè)數(shù)密度變小。另外，因?yàn)閅晶粒無(wú)法被微細(xì)化，所以將與鄰接的組織的結(jié)晶方位差為15以上的位置作為邊界線，由該邊界線所包轉(zhuǎn)的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑變大。其結(jié)果是，母材和焊接熱影響部的低溫韌性的改善效果不能充分確保。另一方面，若Ti超過(guò)0.015質(zhì)量％，則使粗大的TiN生成，因此，當(dāng)量圓直徑0.05pm以下的TiN的個(gè)數(shù)密度變小。另外，因?yàn)閅晶粒無(wú)法被微細(xì)化，所以將與鄰接的組織的結(jié)晶方位差為15以上的位置作為邊界線，由該邊界線所包轉(zhuǎn)的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑變大。其結(jié)果是，母材和焊接熱影響部的低溫韌性降低。因此，Ti需要為0.0080.015質(zhì)量％。(Nb:0.0050.035質(zhì)量％)Nb對(duì)于因氮化物的形成帶來(lái)的固溶N量產(chǎn)生影響，在微細(xì)析出物(Nb碳氮化物)帶來(lái)的析出強(qiáng)化上是有效的元素，并且使貝氏體中的Y晶粒微細(xì)化，在用于改善鋼板的母材和焊接熱影響部的低溫韌性上是重要的元素。Nb低于0.005質(zhì)量％時(shí)，則Y晶粒無(wú)法被微細(xì)化，因此將與鄰接的組織的結(jié)晶方位差為15以上的位置作為邊界線，由該邊界線所包轉(zhuǎn)的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑變大。其結(jié)果是，母材和焊接熱影響部的低溫韌性的改善效果不能充分確保。另一方面，若Nb超過(guò)0.035質(zhì)量％，則由于粗大的Nb碳氮化物的生成，導(dǎo)致Y晶粒無(wú)法被微細(xì)化，因此與鄰接的組織的結(jié)晶方位差為15以上的位置作為邊界線，由該邊界線所包轉(zhuǎn)的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑變大。其結(jié)果是，母材和焊接熱影響部的低溫韌性降低。因此，Nb需要為0.0050.035質(zhì)量％。(不可避免的雜質(zhì))作為不可避免的雜質(zhì)，例如可列舉P、S。積極地降低此P、S也有效，例如，可以將P降低至0.015質(zhì)量％以下(優(yōu)選為0.010質(zhì)量％以下)。這是由于若P變多，則焊接性劣化。還有，如果P為0.001質(zhì)量％以下，則幾乎沒(méi)有實(shí)際損害發(fā)生。另外，S可以降低至0.005質(zhì)量％以下(優(yōu)選為0.003質(zhì)量％以下)。這是由于若S變多，則硫化物系夾雜物增大，鋼板的母材的低溫韌性容易降低。還有，如果S為0.001質(zhì)量％以下，則幾乎沒(méi)有實(shí)際損害發(fā)生。(當(dāng)量圓直徑0.05pm以下的TiN的個(gè)數(shù)密度1X1(^個(gè)/mm2以上)若當(dāng)量圓直徑0.05pm以下的TiN的個(gè)數(shù)密度低于1X1(^個(gè)/mm2，則鋼板的母材和焊接熱影響部的低溫韌性降低，因此需要為1Xl(^個(gè)/mm2以上。而且，在鋼板的制造中，由于使用含有規(guī)定量的N、Ti的鋼材，以規(guī)定的加熱溫度加熱處理鋼材，使鋼板的的當(dāng)量圓直徑0.05pm以下的TiN的個(gè)數(shù)密度成為1X1()S個(gè)/mm2以上。(與鄰接的組織的結(jié)晶方位差為15以上的位置作為邊界線，由該邊界線所包轉(zhuǎn)的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑40lim以下)若與鄰接的組織的結(jié)晶方位差為15以上的位置作為邊界線，由該邊界線所包轉(zhuǎn)的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑超過(guò)40pm，則鋼材的母材和焊接熱影響部的低溫韌性降低，因此需要為40|im以下。而且，在鋼板的制造中，通過(guò)使用含有規(guī)定量的C、N、Ti、Nb的鋼材，在規(guī)定溫度區(qū)域?qū)︿摬倪M(jìn)行粗軋、精軋(在部分再結(jié)晶溫度區(qū)域(PRTB)不進(jìn)行軋制)，并且以規(guī)定的平均冷卻速度對(duì)通過(guò)軋制而制作的軋制板進(jìn)行冷卻，由此，與鄰接的組織的結(jié)晶方位差為15以上的位置作為邊界線，由該邊界線所包轉(zhuǎn)的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑為40pm以下。在此，所謂與鄰接的組織的結(jié)晶方位差為15以上的位置作為邊界線，由該邊界線所包轉(zhuǎn)的區(qū)域是圖3所示的A、B和C的區(qū)域。圖3是顯微組織的模式圖，粗線是貝氏體板條塊，細(xì)線是舊奧氏體晶界，A、B和C是貝氏體板條束。本發(fā)明的厚壁鋼板，除該鋼組成以外，也可以含有規(guī)定量的B、Ca、Mg、REM之中的至少1種。以下，對(duì)于B、Ca、Mg、REM的數(shù)值范圍的限定理由進(jìn)行說(shuō)明。(B:30ppm以下)B具有淬火改善作用，并且使貝氏體中的Y晶粒微細(xì)化，是具有改善鋼板的母材的低溫韌性的效果的元素。若B超過(guò)30ppm，則y晶粒沒(méi)有被微細(xì)化，因此與鄰接的組織的結(jié)晶方位差為15以上的位置作為邊界線，由該邊界線所包轉(zhuǎn)的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑變大，母材的低溫韌性降低。另外，焊接熱影響部的耐焊接裂紋性降低。因此B優(yōu)選為30ppm以下。(Ca、Mg:350ppm，REM:150ppm)Ca、Mg、REM形成夾雜物(氧化物、硫化物、氧硫化物等)，從而使貝氏體中的Y晶粒微細(xì)化，是用于使鋼板的母材和焊接熱影響部的低溫韌性穩(wěn)定化上是有用的元素。Ca、Mg低于3ppm、REM低于lppm時(shí)，使母材和焊接熱影響部的低溫韌性穩(wěn)定化的效果不能充分確保。另一方面，若Ca、Mg、REM超過(guò)50ppm，則夾雜物粗大化，與鄰接的組織的結(jié)晶方位差為15以上的位置作為邊界線，由該邊界線所包轉(zhuǎn)的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑變大，使母材和焊接熱影響部的低溫韌性降低。因此，Ca、Mg優(yōu)選為350ppm，REM優(yōu)選為150ppm。接下來(lái)，對(duì)于本發(fā)明的厚壁鋼板的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。在此，圖l是表示本發(fā)明的厚壁鋼板的制造方法的工序流程圖。圖2是表示軋制表的模式圖。厚壁鋼板的制造方法包括加熱處理工序S1、粗軋工序S2、精軋工序S3。另外，粗軋工序S2和精軋工序S3的軋制表遵循圖2的進(jìn)程表A進(jìn)行。以下，對(duì)于各工序進(jìn)行說(shuō)明。(加熱處理工序Sl)加熱處理工序S1，是將具有所述的鋼組成的鋼材進(jìn)行熔煉、鑄造，以1050120(TC的加熱溫度對(duì)該鋼材進(jìn)行加熱處理的工序。在此，熔煉、鑄造以現(xiàn)有公知的方法進(jìn)行。以下，對(duì)于加熱溫度的限定理由進(jìn)行說(shuō)明。若加熱溫度超過(guò)120(TC，則TiN粗大化，當(dāng)量圓直徑0.05pm以下的TiN的個(gè)數(shù)密度變小，并且貝氏體中的Y晶粒的粗大化，與鄰接的組織的結(jié)晶方位差為15以上的位置作為邊界線，由該邊界線所包轉(zhuǎn)的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑變大。其結(jié)果是，鋼板的母材和焊接熱影響部的低溫韌性降低。若加熱溫度低于1050°C，則后述的粗軋工序S2、精軋工序S3中的軋制阻抗增加，鋼板的生產(chǎn)性降低。還有，關(guān)于加熱處理時(shí)間沒(méi)有特別限定，但優(yōu)選為24小時(shí)。(粗軋工序S2)粗軋工序S2，是在超過(guò)由下式(1)所定義的部分再結(jié)晶溫度區(qū)域(PRTB)的上限值的溫度，粗軋經(jīng)過(guò)前述加熱處理工序S1而被加熱處理的鋼材的工序。還有，所謂超過(guò)PRTB的上限值的溫度，意思是具有前述鋼組成的鋼材的再結(jié)晶溫度區(qū)域(參照?qǐng)D1的進(jìn)程表A)。另外，關(guān)于下式(1)，是預(yù)先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)等而計(jì)算出的。400X[C]—4200X[N]+1600X[Ti]+3350X[Nb]+0.153X[T]+595《PRTB《400X[C]—4200X[N]+1600X[Ti]+3350X[Nb]+0.153X+645……(1)在此，[C]:碳濃度(質(zhì)量％)，[N]:氮濃度(質(zhì)量％)，[Ti]:鈦濃度(質(zhì)量％)，[Nb]:鈮濃度(質(zhì)量％)，[T]:加熱溫度(K)。若以PRTB的上限值以下的溫度，即以PRTB進(jìn)行粗軋，則貝氏體中的Y晶粒的粗大化，與鄰接的組織的結(jié)晶方位差為15以上的位置作為邊界線，由該邊界線所包轉(zhuǎn)的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑變大。其結(jié)果是，鋼板的母材和焊接熱影響部的低溫韌性降低。因此，需要以超過(guò)PRTB的上限值的溫度(再結(jié)晶溫度區(qū)域)進(jìn)行粗軋。還有，粗軋以現(xiàn)有公知的方法進(jìn)行，其壓下率優(yōu)選為3060%。另外，以空冷、水冷等冷卻方法對(duì)粗軋結(jié)束后的軋制板進(jìn)行冷卻。由ii此，在PRTB軋制板被保持的時(shí)間縮短，能夠抑制Y晶粒的粗大化。此外，粗軋工序S2中的粗軋并不限定為1軋道，也可以多軋道進(jìn)行。(精軋工序S3)精軋工序S3，是以低于PRTB的下限值的溫度，精軋經(jīng)前述粗軋工序S2而制作的軋制板，在精軋結(jié)束后，以0.5°C/s以上的平均冷卻速度進(jìn)行冷卻而成為厚壁鋼板的工序。還有，所謂低于PRTB的下限值的溫度，意思是所述鋼組成的軋制板的未再結(jié)晶溫度區(qū)域(參照?qǐng)D1的進(jìn)程表A)。若以PRTB的下限值以上的溫度，即PRTB進(jìn)行精軋，則貝氏體中的Y晶粒的粗大化，與鄰接的組織的結(jié)晶方位差為15以上的位置作為邊界線,由該邊界線所包轉(zhuǎn)的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑變大。其結(jié)果是，鋼板的母材和焊接熱影響部的低溫韌性降低。因此，需要以低于PRTB的下限值的溫度(未再結(jié)晶溫度區(qū)域)進(jìn)行精軋。還有，精軋以現(xiàn)有公知的方法進(jìn)行，其壓下率優(yōu)選為3060%。另外，若以低于0.5°C/s的平均冷卻速度進(jìn)行精軋結(jié)束后的冷卻，則所制作的厚壁鋼板成為鐵素體主體的顯微組織，生成與本發(fā)明的鋼板的貝氏體主體(以面積率計(jì)為90%以上)的顯微組織不同的組織，鋼板的母材和焊接熱影響部的低溫韌性不足。因此，精軋結(jié)束后的冷卻需要以0.5'C/s以上的平均冷卻速度進(jìn)行。還有，作為冷卻方法，使用空冷、水冷等方法。此外，精軋工序S3中的精軋沒(méi)有限定1軋道，也可以多軋道進(jìn)行。實(shí)施例接著，列舉實(shí)施例更具體地說(shuō)明本發(fā)明。(實(shí)施例121)熔煉、鑄造表l所示的鋼組成(鋼種No.121)的鋼材。以表2所示的加熱溫度T對(duì)這些鋼材進(jìn)行加熱處理(加熱處理時(shí)間全部為2小時(shí)以上)。按圖2所示的進(jìn)程表A的軋制表軋制經(jīng)過(guò)加熱處理的鋼材。具體來(lái)說(shuō)，就是在再結(jié)晶溫度區(qū)域以表2所示的溫度T1(軋制結(jié)束溫度)、壓下率進(jìn)行粗軋，成為軋制板。其后進(jìn)行急冷，在未再結(jié)晶溫度區(qū)域，以表2所示的溫度T2(軋制開始溫度)、壓下率對(duì)這些軋制板進(jìn)行精軋，以表2所示的平均冷卻速度冷卻，制作厚壁鋼板。接著，對(duì)于所制作的厚壁鋼板(實(shí)施例121)，按以下的測(cè)定方法，1測(cè)定貝氏體面積率(表2中為B面積率)、當(dāng)量圓直徑0.05nm以下的TiN個(gè)數(shù)密度(表2中TiN個(gè)數(shù)密度)、與鄰接組織的結(jié)晶方位差為15度以上的位置作為邊界線，由該邊界線包圍的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑(表2中為當(dāng)量圓直徑)。其結(jié)果顯示在表2中。(貝氏體面積率)用硝酸乙醇腐蝕液腐蝕厚壁鋼板的表面，用FE-SEM(掃描型電子顯微鏡)在板厚1/4的位置觀察與軋制面平行的腐蝕面中的任意的測(cè)定區(qū)域(5(HimX50|im)(觀察倍率1500倍)。然后，由SEM圖像根據(jù)色差識(shí)別貝氏體，計(jì)算貝氏體相對(duì)于顯微組織的全組織的面積率。還有，在SEM圖像中，貝氏體呈現(xiàn)深灰色。(當(dāng)量圓直徑0.05pm以下的TiN個(gè)數(shù)密度)用TEM(透射型電子顯微鏡)，以觀察倍率15000倍、觀察視野2pmX2pm、觀察深度板厚/4、觀察處5處的條件，觀察厚壁鋼板的表面。然后，根據(jù)圖像分析，測(cè)定此視野中的各含Ti氮化物的面積，由該面積計(jì)算各含Ti氮化物的當(dāng)量圓直徑。還有，作為含Ti氮化物，由EDX(能量色散型X射線檢測(cè)器)判別。然后，將當(dāng)量圓直徑為0.05pm以下的含Ti氮化物的個(gè)數(shù)換算成每lmmM乍為個(gè)數(shù)密度。(與鄰接組織的結(jié)晶方位差為15度以上的位置作為邊界線，由該邊界線包圍的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑)對(duì)于厚壁鋼板的20000pn^的區(qū)域，用EBSP(電子背散射衍射分析圖像)進(jìn)行圖像分析，與鄰接組織的結(jié)晶方位差為15度以上的位置作為邊界線，提取由該邊界線包圍的區(qū)域。測(cè)定該區(qū)域的平均面積，根據(jù)該平均面積計(jì)算當(dāng)量圓直徑。還有，在圖像分析中，使用EDAX/TSL社的OIM系統(tǒng)。還有，測(cè)定軟件使用OIMDataCollection,分析軟件使用OIMAnalysis。另外，對(duì)于所制作的厚壁鋼板，按以下的測(cè)定方法測(cè)定斷裂轉(zhuǎn)變溫度(vTrs)，作為低溫韌性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。其結(jié)果顯示在表2中。(斷裂轉(zhuǎn)變溫度vTrs)從厚壁鋼板的板厚/4位置沿軋制方向提取JISZ2202所規(guī)定的V切口試驗(yàn)片，依據(jù)JISZ2242進(jìn)行擺錘沖擊試驗(yàn)，測(cè)定接近擺錘沖擊試驗(yàn)片的脆性斷裂率為50%的溫度作為斷裂轉(zhuǎn)變溫度(vTrs)。其結(jié)果顯示在表2中。在此，斷裂轉(zhuǎn)變溫度(vTrs)比一40。C低時(shí)，厚壁鋼板(母材和焊接熱影響部)的低溫韌性能夠評(píng)價(jià)為優(yōu)異。為了與實(shí)施例所示的厚壁鋼板進(jìn)行比較，制作以下所示的厚壁鋼板(比較例132)。(比較例118)熔煉、鑄造表l所示的鋼組成(與實(shí)施例19相同的鋼種No.19)的鋼材。以表3所示的加熱溫度T對(duì)這些鋼材進(jìn)行加熱處理(加熱處理時(shí)間全部為2小時(shí)以上)。按圖2所示的進(jìn)程表B(比較例19)、進(jìn)程表C(比較例1018)的軋制表軋制經(jīng)過(guò)加熱處理的鋼材。具體來(lái)說(shuō)，就是在再結(jié)晶溫度區(qū)域以表3所示的溫度T1(軋制結(jié)束溫度)、壓下率進(jìn)行粗軋而成為軋制板。其后進(jìn)行急冷，在部分未再結(jié)晶溫度區(qū)域(PRTB)，以表3所示的溫度T2(軋制開始溫度)、壓下率對(duì)軋制這些軋制板，其后進(jìn)行急冷，在未再結(jié)晶溫度區(qū)域、以表3所示的溫度T2(軋制開始溫度)、壓下率精軋，以表3所示的平均冷卻速度冷卻，制作厚壁鋼板。接著，對(duì)于所制作的厚壁鋼板(比較例118)，與實(shí)施例同樣，測(cè)定貝氏體面積率(表3中為B面積率)、當(dāng)量圓直徑0.05pm以下的TiN個(gè)數(shù)密度(表3中TiN個(gè)數(shù)密度)、與鄰接組織的結(jié)晶方位差為15度以上的位置作為邊界線，由該邊界線包圍的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑(表3中為當(dāng)量圓直徑)、斷裂轉(zhuǎn)變溫度(vTrs)。其結(jié)果顯示在表3中。(比較例1932)熔煉、鑄造表4所示的鋼組成(鋼種No.2235)的鋼材。以表5所示的加熱溫度T對(duì)這些鋼材進(jìn)行加熱處理(加熱處理時(shí)間全部為2小時(shí)以上)。按圖2所示的進(jìn)程表A的軋制表軋制經(jīng)過(guò)加熱處理的鋼材。具體來(lái)說(shuō)，就是在再結(jié)晶溫度區(qū)域，以表5所示的溫度Tl、壓下率進(jìn)行粗軋而成為軋制板。其后進(jìn)行急冷，在未再結(jié)晶溫度區(qū)域，以表5所示的溫度T2、壓下率精軋這些軋制板，以表5所示的平均冷卻速度冷卻，制作厚壁鋼板。接著，對(duì)于所制作的厚壁鋼板(比較例1932)，與實(shí)施例同樣，測(cè)定貝氏體面積率(表5中為B面積率)、當(dāng)量圓直徑0.05pm以下的TiN個(gè)數(shù)密度(表5中TiN個(gè)數(shù)密度)、與鄰接組織的結(jié)晶方位差為15度以上的位置作為邊界線，由該邊界線包圍的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑(表5中為當(dāng)量圓直徑)、斷裂轉(zhuǎn)變溫度(vTrs)。其結(jié)果顯示在表5中。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>由表1、表2的結(jié)果可知，實(shí)施例121的厚壁鋼板，斷裂轉(zhuǎn)變溫度比一4(TC低，低溫韌性優(yōu)異。相對(duì)于此，由表l、表3的結(jié)果可知，比較例118的厚壁鋼板，因?yàn)樵诓糠衷俳Y(jié)晶溫度區(qū)域進(jìn)行軋制，所以與鄰接的組織的結(jié)晶方位差為15以上的位置作為邊界線，由該邊界線所包轉(zhuǎn)的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑脫離本發(fā)明的發(fā)明范圍。其結(jié)果是，斷裂轉(zhuǎn)變溫度比一4(TC高，低溫韌性差。還有，比較例14的厚壁鋼板，精軋工序中的平均冷卻速度也脫離本發(fā)明的發(fā)明范圍。另外，由表4、表5的結(jié)果可知，比較例1932的厚壁鋼板雖然沒(méi)有在部分再結(jié)晶溫度區(qū)域進(jìn)行軋制，但是，比較例1929、31、32其鋼組成脫離本發(fā)明的發(fā)明范圍，比較例30其加熱處理工序的加熱溫度脫離本發(fā)明的發(fā)明范圍，因此TiN個(gè)數(shù)密度和與鄰接組織的結(jié)晶方位差為15度以上的位置作為邊界線，由該邊界線包圍的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑脫離本發(fā)明的發(fā)明范圍。其結(jié)果是，斷裂轉(zhuǎn)變溫度比一4(TC高，低溫韌性差。權(quán)利要求1.一種厚壁鋼板，其特征在于，是具有貝氏體的面積率為90％以上的顯微組織的厚壁鋼板，作為鋼組成以質(zhì)量％計(jì)含有C0.04～0.15％、Si0.35％以下、Mn1.3～1.7％、N0.003～0.010％、Al0.03～0.06％、Ti0.008～0.015％、Nb0.005～0.035％，余量是Fe和不可避免的雜質(zhì)，在所述貝氏體中，當(dāng)量圓直徑為0.05μm以下的TiN的個(gè)數(shù)密度為1×106個(gè)/mm2以上，并且，將與鄰接組織的結(jié)晶方位差為15度以上的位置作為邊界線，由該邊界線包圍的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑為40μm以下。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厚壁鋼板，其特征在于，在所述厚壁鋼板的鋼組成中，作為其他元素還含有從B:30ppm以下、Ca:350ppm、Mg:350ppm、REM:150ppm中選出的至少一種。3.—種厚壁鋼板的制造方法，其特征在于，包括如下工序-加熱處理工序，將具有如下鋼組成的鋼材進(jìn)行熔煉、鑄造，在10501200°C的加熱溫度對(duì)該鋼材進(jìn)行加熱處理，所述鋼材的鋼組成以質(zhì)量％計(jì)含有C:0.040.15%、Sh0.35%以下、Mn:1.31.7%、N:0.0030.010%、Al:0.030.060/0、Ti:0.0080.015%、Nb:0.0050.035%，余量是Fe和不可避免的雜質(zhì)；粗軋工序，在超過(guò)由下式(1)所定義的部分再結(jié)晶溫度區(qū)域(PRTB)的上限值的溫度，粗軋?jiān)谇笆黾訜崽幚砉ば虮患訜崽幚砗蟮匿摬?；精軋工序，在低于前述部分再結(jié)晶溫度區(qū)域(PRTB)的下限值的溫度，精軋?jiān)谇笆龃周埞ば蛑谱鞒傻能堉瓢澹诰埥Y(jié)束后，以0.5tVs以上的平均冷卻速度進(jìn)行冷卻，形成厚壁鋼板，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>在此，[C]:碳濃度(質(zhì)量％)，[N]:氮濃度(質(zhì)量％)，[Ti]:釹濃度(質(zhì)量％)，[Nb]:鈮濃度(質(zhì)量％),[T]:加熱溫度(K)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的厚壁鋼板的制造方法，其特征在于，所述厚壁鋼板的鋼組成，作為其他元素還含有從B:30ppm以下、Ca:350ppm、Mg:350ppm、REM:150ppm中選出的至少一種。全文摘要提供一種母材和焊接熱影響部的低溫韌性優(yōu)異的厚壁鋼板及其制造方法。是具有貝氏體的面積率為90％以上的顯微組織的厚壁鋼板，作為鋼組成以質(zhì)量％計(jì)含有C0.04～0.15％、Si0.35％以下、Mn1.3～1.7％、N0.003～0.010％、Al0.03～0.06％、Ti0.008～0.015％、Nb0.005～0.035％，余量由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，在所述貝氏體中，當(dāng)量圓直徑0.05μm以下的TiN的個(gè)數(shù)密度為1×10⁶個(gè)/mm²以上，并且，將與鄰接組織的結(jié)晶方位差為15度以上的位置作為邊界線，由該邊界線包圍的區(qū)域的當(dāng)量圓直徑為40μm以下。文檔編號(hào)C22C38/14GK101633994SQ20091015979公開日2010年1月27日申請(qǐng)日期2009年7月22日優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日發(fā)明者岡崎喜臣,小田篤,川野晴彌,野村正裕申請(qǐng)人:株式會(huì)社神戶制鋼所