抗氢致裂纹性和韧性优异的钢板和管线管用钢管的制作方法_3

文档序号:9382617阅读:来源:国知局
以下。
[0073] [Cr :高于0 %并在1. 5%以下]
[0074] Cr对于强度的提高是有效的元素,为了得到这一效果,优选使之含有0.01 %以 上。Cr量更优选为0.05%以上,进一步优选为0. 10%以上。另一方面,若Cr量高于1.5%, 则HAZ韧性劣化。因此Cr量优选为1. 5%以下。Cr量更优选为1. 0%以下,进一步优选为 0. 50%以下。
[0075] [Mo :高于0 %并在1. 5%以下]
[0076] Mo对于提高母材的强度和韧性是有效的元素。为了得到这一效果,Mo量优选为 0.01 %以上。Mo量更优选为0.05 %以上,进一步优选为0.10 %以上。但是,若Mo量高于 I. 5%,则HAZ韧性和焊接性劣化。因此Mo量优选为I. 5%以下,更优选为I. 0%以下,进一 步优选为0.50%以下。
[0077] [Nb :高于0 %并在0? 06%以下]
[0078] Nb是不使焊接性劣化,对提高强度和母材韧性有效的元素。为了得到这一效果,优 选使Nb量为0.002%以上。Nb量更优选为0.010%以上,进一步优选为0.020%以上。但 是,若Nb量高于0. 06%,则母材和HAZ的韧性劣化。因此,在本发明中,优选使Nb量的上 限为0. 06%。Nb量更优选为0. 050%以下,进一步优选为0. 040%以下,更进一步优选为 0? 030% 以下。
[0079] [Ti :高于0%并在0.03%以下]
[0080] Ti在钢中作为TiN析出,防止焊接时在HAZ部的奥氏体晶粒的粗大化,并且促进铁 素体相变,因此是提高HAZ部的韧性所需要的元素。此外Ti显示出脱硫作用,所以对于抗 HIC性的提高也是有效的元素。为了得到这些效果,优选使Ti含有0.003%以上。Ti量更 优选为〇. 005%以上,进一步优选为0. 010%以上。另一方面,若Ti含量过多,则由于Ti的 固溶、TiC的析出导致母材和HAZ部的韧性劣化,因此优选为0. 03%以下。Ti量更优选为 0. 02%以下。
[0081] [Mg :高于0%并在0? 01 %以下]
[0082] Mg在通过晶粒的微细化而使韧性提高方面是有效的元素,另外,因为还显示出 脱硫作用,所以对于提高抗HIC性也是有效的元素。为了得到这一效果,优选使Mg含有 0.0003%以上。Mg量更优选为0.001 %以上。另一方面,即便使Mg过剩地含有,效果也是 饱和,因此Mg量的上限优选为0. 01 %。Mg量更优选为0. 005 %以下。
[0083] [REM :高于 0%并在 0? 02% 以下]
[0084] REM(稀土类元素)在脱硫作用下抑制MnS的生成,对于提高抗氢致裂纹性是有效 的元素。为了发挥这样的效果,优选使REM含有0. 0002%以上。REM量更优选为0. 0005%以 上,进一步优选为0.0010%以上。另一方面,即便使REM大量含有,效果也是饱和。因此REM 量的上限优选为0. 02%。从抑制铸造时的浸渍浇注嘴的堵塞而提高生产率的观点出发,更 优选使REM量为0. 015 %以下,进一步优选为0. 010 %以下,更进一步优选为0. 0050 %以下。 还有,在本发明中,上述所谓REM意思是镧系元素(从La至Lu的15种元素)和Sc (钪) 以及Y(钇)。
[0085] [Zr :高于 0%并在 0? 010% 以下]
[0086] Zr在脱硫作用下,有助于抗HIC性的提高,并且形成氧化物并微细分散,也是有助 于HAZ韧性的提高的元素。为了发挥这些效果,优选使Zr量为0.0003%以上。Zr量更优 选为0. 0005%以上,进一步优选为0. 0010%以上,更进一步优选为0. 0015%以上。另一方 面,若过剩地添加Zr,则形成粗大的夹杂物而使抗氢致裂纹性和母材韧性劣化。因此Zr量 优选为〇. 010%以下。Zr量更优选为0. 0070%以下,进一步优选为0. 0050%以下,更进一 步优选为0.0030%以下。
[0087] 以上,对于本发明所规定的钢板进行了说明。制造本发明的钢板的方法,只要是能 够得到上述规定的钢板表层部的方法,则没有特别限定。作为易于取得具有上述规定的钢 板表层部的钢板的方法,可列举下述的方法。
[0088] 〔制造方法〕
[0089] 以构成上述成分组成的方式进行熔炼后,钢液经过浇包、中间包被注入铸模,但为 了得到具有本发明中规定的钢板表层部的钢板,推荐在上述中间包注入钢液进行连续铸造 的工序,满足下述(1)~(3)的全部内容。
[0090] (1)在中间包中,相比来自浇包的钢液注入位置的流路截面积,使得对铸模的钢液 注入位置的流路截面积更大。具体来说,就是使用像这样设计了各流路截面积的中间包。
[0091] (2)从距浇注嘴的吐出孔上部50mm以上的位置,一边以0? 04~9. 7L (升)/t (ton) 的流量吹入Ar,一边进行铸造。
[0092] (3)铸模内钢液从弯月面位置朝向拉力方向1~3m的位置的凝固速度设定为 0? 26mm/s 以下。
[0093] 以下,对于上述(1)~(3)的各条件按顺序进行说明。
[0094] (1)流路截面积
[0095] Ca系夹杂物的高熔点,与钢液的接触角大,因此容易形成凝结体而成为粗大的夹 杂物。因此需要使该Ca系夹杂物在中间包内部充分地浮起分离。该浮起分离不充分时,则 例如在连续铸造时的弯曲部,上述粗大的Ca系夹杂物浮起,并容易聚集于表层。为了在中 间包内使上述夹杂物充分地浮起分离,可以减小中间包内的钢液平均流速。通过减小钢液 平均流速,能够使浮起时间长时间化,另外,能够利用浇包注入时的紊流来促进浮起分离。 为了减小中间包内的钢液平均流速,使用中间包中的对铸模的钢液注入位置的流路截面积 比来自浇包的钢液注入位置的流路截面积大的中间包。由(对铸模的钢液注入位置的流路 截面积)八来自浇包的钢液注入位置的流路截面积)表示的比高于1.〇〇即可,但上述比优 选为1. 50以上。还有,上述比的上限为5. 0左右。
[0096] (2) Ar 吹入
[0097] 在距浇注嘴内的钢液未充满的吐出孔上部50mm以上的位置,一边吹入Ar -边进 行铸造,由此能够在浇注嘴和铸模内使Ca系夹杂物与Ar气泡合并而促进浮起分离。为了 得到这一效果,优选使Ar流量为0. 04L/t以上。所述Ar流量更优选为0. 10L/t以上,进一 步优选为〇. 20L/t以上。另一方面,Ar流量低于9. 7L/t时,钢坯表层有Ar气泡残存,容易 作为缺陷残存在钢板上。因此Ar流量优选为9. 7L/t以下,更优选为9. OL/t以下,进一步 优选为8. OL/t以下。
[0098] (3)凝固速度
[0099] -般来说,凝固速度大时,存在于凝固界面邻域的夹杂物容易陷入界面,凝固速度 小时,夹杂物的一部分从凝固界面被挤到未凝固的中央部。在本发明中通过减小凝固速度, 使夹杂物不会聚集到钢板表层部。具体来说,本发明中作为对象的在"从表面至深度为5mm 的区域"凝固,铸模内钢液从弯月面位置朝向拉力方向1~3m的位置的凝固速度为0. 26mm/ s以下。凝固速度优选为0. 22mm/s以下,更优选为0. 18mm/s以下。还有,从生产率等的观 点出发,凝固速度的下限值大致为0.05mm/s。上述凝固速度能够通过冷却水的水量密度、铸 造速度的控制进行调整。
[0100] 在本发明中,对于如上述这样铸造之后的工序没有特别限定,能够通过遵循常规 方法进行热乳,或在所述热乳后再加热而再次进行热处理,从而制造钢板。另外,能够使用 该钢板,以通常进行的方法制造管线管用钢管。使用本发明的钢板得到的管线管用钢管的 抗HIC性和韧性也优异。
[0101] 本申请基于2013年3月29日申请的日本国专利申请第2013-073310号主张优先 权的利益。2013年3月29日申请的日本国专利申请第2013-073310号的说明书的全内容, 为了本申请的参考而援引。
[0102] 【实施例】
[0103] 以下,列举实施例更具体地说明
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