极低温韧性优异的厚钢板的制作方法_5

文档序号:8531568阅读:来源:国知局
97] 对于如此得到的厚钢板,按照以下方式评价在_196°C下存在的残留Y相的量 (体积分率)、残留y稳定化参数、拉伸特性(抗拉强度TS、屈服强度YS)、极低温韧性 (在-196°C或_233°C下的C方向的脆性断裂率)。
[0198] (1)在_196°C下存在的残留Y相的量(体积分率)的测定
[0199] 从各钢板的t/4位置采集10mmX10mmX55mm的试验片,在液氮温度(_196°C)下 保持5分钟后,利用理学公司制的二次元微小部X射线衍射装置(RINT-RAPIDI值I)进行 X射线衍射测定。接着,对于铁素体相的(110)、(200)、(211)、(220)的各晶格面的峰值及 残留Y相的(111)、(200)、(220)、(311)的各晶格面的峰值,基于各峰值的积分强度比,分 别算出残留y相的(111)、(200)、(220)、(311)的体积分率,求得其平均值,将其作为"残 留Y的体积分率"。
[0200] (2)残留Y稳定化参数的测定
[0201] 为了测定基于上述(2)式算出的残留Y稳定化参数,按照以下方式分别测定构成 上述⑵式的在_196°C下存在的残留Y中的各成分、即C量<C>、Mn量<Mn>、Al量<A1>、 Cu量 <Cu>、Ni量 <Ni>、Cr量 <Cr>、Mo量 <Mo>、V量〈V〉。
[0202] (2-1)在_196°C下存在的残留y中的C量<C>的测定
[0203] 在与上述⑴的测定的同时,在供试钢的表面涂布标准物质Si,以Si的峰值进行 角度补正,求出精密的y-Fe的晶格常数[aQ (A)]。由精密化的y-Fe的晶格常数和除C 以外的下述成分逆运算求得残留Y中的C量。
[0204] (2-2)在-196°C下存在的残留y中的Ni量<Ni>的测定
[0205] 从各钢板的t/4位置采集10mmX10mmX55mm的试验片,在液氮温度(_196°C)保 持5分钟后,使用日本电子制JXA-8500F的EPMA装置,在加速电压15kV、照射电流50nA、 束径最小的条件下测定Ni浓度。测定对各试样各进行3次,将其最大值作为残留y中的 Ni量。
[0206] (2-3)在-196°C下存在的残留y中的A1量<A1>的测定
[0207] 假设全部量的A1以氧化物或氮化物的形式被消耗,则将残留Y中的A1设为 0(zero)〇
[0208] (2-4)在-196°C下存在的残留y中的Mn量 <Mn>、Cu量 <Cu>、Cr量 <Cr>、Mo量 <Mo>、及V量<V>的测定
[0209] 在本实施例中,认为L处理一T处理后的各合金元素浓度<Mn>、〈Cu>、〈Cr>、〈Mo>、 〈V〉与利用上述(2-2)的方法得到的实测的Ni量<Ni>成正比,按照以下方式来计算。
[0210] L处理、T处理的各热处理时的Ni浓缩的行为以下式来表示。
[0211] (各热处理时的常数)X(y逆相变的驱动力)X(各合金元素的扩散系数)
[0212] 在此,上述式中的(Y逆相变的驱动力)基于各热处理时的温度并通过市售的计 算软件(Thermo-Calc)来计算。另外,上述式中的(各合金元素的扩散系数)基于各热处理 时的温度和保持时间并使用『DiffusioninSolidMetalsandAlloys』(H.Mehrer,1990) 的值来计算。
[0213] 而且,上述式中的(各热处理时的常数)按照以下方式进行实验而求得。根据上述 式,L处理一T处理后的实测的Ni浓度以{(L处理时的常数)X(Y逆相变的驱动力)X(L 处理时的Ni的扩散系数)}与{(T处理时的常数)X(y逆相变的驱动力)X(L处理时的 Ni的扩散系数)}的积来表示。即,L处理一T处理后的实测的Ni浓度包含(L处理时的 常数)和(T处理时的常数)两者,并且(T处理时的常数)与(L处理时的常数)连动地变 化,因此以使上述积的值与L处理一T处理后的实测的Ni浓度最接近的方式回归性地求出 各热处理时的常数[(L处理时的常数)及(T处理时的常数)]。使用如此求出的各常数,并 算出<Mn>、<Cu>、<Cr>、<Mo>、〈V〉的各合金元素浓度。
[0214] (3)拉伸特性(抗拉强度TS、屈服强度YS)的测定
[0215] 从各钢板的t/4位置采集与C方向平行的JISZ2241的4号试验片,利用ZIS Z2241中记载的方法进行拉伸试验,测定抗拉强度TS及屈服强度YS。在本实施例中,将TS > 740MPa、YS> 590MPa的情况评价为母材强度优异。
[0216] (4)极低温韧性(C方向的脆性断裂率)的测定
[0217]从各钢板的t/4位置(t:板厚)且W/4位置(W:板幅)、以及t/4位置且W/2位置 采集3个与C方向平行的夏比冲击试验片(JISZ2242的V缺口试验片),利用JISZ2242 中记载的方法测定在_196°C下的脆性断裂率(% ),算出各自的平均值。而且,在如此算出 的两个平均值中,采用特性低劣(即,脆性断裂率大)的一方的平均值,在本实施例中,将该 值为10%以下的情况评价为极低温韧性优异。
[0218] 将这些结果一并记录在表2中。
[0219] 【表1A】
[0220] [表 1A]
[0221]
【主权项】
1. 一种极低温韧性优异的厚钢板,其特征在于, 所述厚钢板以质量%计含有: C :0? 02 ~0? 10%、 Si :0.40%以下且不含0%、 Mn :0. 50 ~2. 0%、 P :0.007%以下且不含0%、 S :0.007%以下且不含0%、 Al :0. 005 ~0. 050%、 Ni :5. 0 ~7. 5%、 N:0.010%以下且不含0%, 并且含有选自Cr :1. 20%以下且不含0%、及Mo :1.0%以下且不含0%中的至少一种 元素, 余量为铁及不可避免的杂质, 以钢中成分构成的基于下述(1)式确定的Di值为2. 5以上, Di 值=([C]/10)0 5X (1+0. 7X [Si]) X (1+3. 33X [Mn]) X (1+0. 35X [Cu]) X (1+0. 36 X [Ni]) X (1+2. 16X [Cr]) X (1+3X [Mo]) X (1+1. 75X [V]) X 1. 115 ? ? ? (1) 式中,□是指钢中的各成分的以质量%计的含量, 在-196°C下存在的残留奥氏体相即残留Y以体积分率计为2. 0~12. 0%,且 以残留奥氏体中所含的成分构成的基于下述(2)式确定的残留Y稳定化参数为3. 1 以上, 残留y稳定化参数= (365X<C>+39X<Mn>+30X<Al> + 10X<Cu> + 17X<Ni>+20X<Cr>+5X<Mo>+35X<V>)/100? ? ? (2) 式中,〈> 是指在_196°C下存在的残留奥氏体中所含的各成分的以质量%计的含量。
2. 根据权利要求1所述的厚钢板,其中,以所述残留Y相的体积分率和所述残留Y稳 定化参数构成的基于下述式(3)算出的残留Y相的体积分率?残留Y稳定化参数为40 以下, 残留y的体积分率?残留y稳定化参数 =KV(残留y相的体积分率X残留y稳定化参数)1/2 ??? (3)。
3. -种极低温韧性优异的厚钢板,其特征在于, 所述厚钢板以质量%计含有: C :0? 02 ~0? 10%、 Si :0. 40%以下且不含0%、 Mn :0? 6 ~2. 0%、 P :0. 007%以下且不含0%、 S :0. 007%以下且不含0%、 Al :0. 005 ~0. 050%、 Ni :5. 0 ~7. 5%、 N :0. 010%以下且不含0% Mo :0? 30 ~I. 0%、 Cr :1. 20%以下且不含0%, 余量为铁及不可避免的杂质, 以钢中成分构成的基于下述(1)式确定的Di值超过5. 0, Di= ([C]/10)0 5X (1+0. 7X[Si])X (1+3. 33X[Mn])X (1+0. 35X [Cu]) X (1+0. 36X [Ni])X (1+2. 16X [Cr]) X (1+3X[Mo])X (1+1. 75X [V]) X 1. 115 ? ? ? (1) 式中,□是指钢中的各成分的以质量%计的含量, 在-196°C下存在的残留奥氏体相即残留Y以体积分率计为2.0~5.0%, 在-196°C下存在的残留奥氏体相即残留y中的Mn浓度为1.05%以上,且 钢中的Mn及Ni以质量%计的含量满足下述⑷式, [Mn] ^ 0. 31X (7. 20-[Ni])+0. 50 ? ? ? (4) 式中,□是指钢中的各成分的以质量%计的含量。
4. 根据权利要求1~3中任一项所述的厚钢板,其还包含下述(a)~(e)组中的至少 1组, (a) Cu :1.0%以下且不含0%、 (b) 选自Ti :0. 025%以下且不含0%、Nb :0. 100%以下且不含0%、及V :0. 50%以下且 不含0%中的至少一种、 (c) B :0.0050%以下且不含0%、 (d) 选自Ca :0. 0030%以下且不含0%及REM :0. 0050%以下且不含0%中的至少一种、 (e)Zr :0.0〇5%以下且不含0%。
5. -种厚钢板的制造方法,其是权利要求1或2所述的厚钢板的制造方法,其特征在 于,所述制造方法进行以下工序: 按照满足下述的方式调整L处理温度及钢中成分的工序,即 以在a - y 2相共存域Ael~A。3间的热处理即L处理中的温度即L处理温度和钢中的 Acl及Ae3构成的基于下述式(5)算出的L参数为0.25以上且0.45以下,并且 以所述L参数和钢中成分构成的基于下述式(6)算出的参数为7以下;以及 在L处理后水冷至室温并进行回火处理即T处理时,以^以下的温度进行10~60分 钟的工序, L 参数=(L 处理温度-AJ AAe3-Ael)+0.25.??(5) 入 L参数=9.05\(0.90\[1参数]+0.14)父[]\111]+1.46\(0.37\[1参 数]+0? 67) X [Cr]-41. 5X (0? 26X [L 参数]+0? 79) X [Mo] ? ? ? (6) 式中,□是指钢中的各成分的以质量%计的含量。
6. -种厚钢板的制造方法,其是权利要求3所述的厚钢板的制造方法,其特征在于,所 述制造方法按照满足下述的方式调整L处理温度及钢中成分,即 以在a - y 2相共存域Ael~A。3间的热处理即L处理中的温度即L处理温度和钢中的 、及A。3构成的基于下述(5)式算出的L参数为0.6以上且1.1以下,并且 以所述L参数和钢中成分构成的基于下述(6)式算出的参数为〇以下, L 参数=(L 处理温度-AJ AAe3-Ael)+0.25. ?? (5) 入 L参数=9.05\(0.90\[1参数]+0.14)父[]\111]+1.46\(0.37\[1参 数]+0? 67) X [Cr]-41. 5X (0? 26X [L 参数]+0? 79) X [Mo] ? ? ? (6) 式中,□是指钢中的各成分的以质量%计的含量。
【专利摘要】本发明涉及一种极低温韧性优异的厚钢板,该厚钢板包含规定的钢中成分,以钢中成分构成的Di值为2.5以上,在-196℃下存在的残留奥氏体相(残留γ)以体积分率计为2.0~12.0%,且以在-196℃下存在的残留奥氏体中所含的成分构成的残留γ稳定化参数满足3.1以上。
【IPC分类】C21D6-00, C22C38-58, C21D8-02, C22C38-00
【公开号】CN104854252
【申请号】CN201380062597
【发明人】伊庭野朗, 名古秀德
【申请人】株式会社神户制钢所
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2013年12月11日
【公告号】WO2014092129A1
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