母材低溫韌性優異的高熱能輸入焊接用高張力鋼板的製作方法

2023-04-29 16:59:01

專利名稱：：母材低溫韌性優異的高熱能輸入焊接用高張力鋼板的製作方法
技術領域：
：本發明涉及主要被用作船舶所使用的極厚材(板厚5080mm)的高張力鋼板，特別是涉及母材強度，韌性優異，並且在高熱能輸入焊接時的焊接熱影響部的韌性也優異的高熱能輸入焊接用高張力鋼板。
背景技術：
：近年來，在主要船種中大型化推進，特別是在貨櫃船中層積數從6000TEU至IOOOOTEU這樣的超大型化推進，這是大的甲板開口的縱強度最嚴格的船種，需要使用高張力鋼板極厚材。另外，在高張力鋼板的使用時，由於要抑制脆性破壞，因此還不得不考慮韌性等級，在貨櫃船中即使是用於確保縱強度的重要零件上，也需要高韌性等級的高張力鋼板。應用上述這樣的高強度/高韌性等級的鋼板的船體分段模塊在裝配時，從確保施工效率這一觀點出發，一般進行立向氣電焊的單道焊接。另外，在進行這種焊接時，焊接輸入熱量為1050kJ/mm，以及確保母材(鋼板)的熱影響部(以下略述為"HAZ")的韌性也成為重要的條件。如上述，在船舶用所使用的鋼板中，當然會要求高強度和高韌性，而且還要求高熱能輸入焊接中的HAZ韌性也良好。另外，作為用於確保這樣的要求特性的技術，至今為止提出了各種各樣。例如在特開2006-2236號中提出，從母材強度和母材韌性的觀點出發，使鋼板含有比較多的Cu和Ni。然而，Cu和Ni為昂貴的合金成分，因此將顯著地使鋼板的成本上升。另一方面，在專利第3845113號中提出一種技術，通過不添加昂貴的Ni，而是使組織成為超微細的鐵素體，從而達成高強度/高韌性。然而，為了使組織成為超微細鐵素體，則需要經歷在Ar3相變點以下的溫度停止冷卻並使之復熱的逆相變工序1次以上，從生產性的觀點出發不為優選。
發明內容本發明著眼於上述這樣的情況而做，其目的在於，提供一種不會發生成本和生產性的問題，母材強度，韌性優異，並且在高熱能輸入焊接時的焊接熱影響部的韌性也優異的高熱能輸入焊接用高張力鋼板。能夠達成所述目的的本發明的鋼板，分別含有C:0.060.12%(質量%的意思，下同)、Si:0.050.5%、Mn:1.01.8%、Al:0.010.06%、P:0.025%以下、S:0.01%以下、Nb:0.0050.025%、Ti:0.0050.03%、N:0.0020.009。/。和B:0.00050.003%，並且由下式(1)規定的碳當量Ceq在0.40y。以下，由貝氏體相為主體的組織構成，在距表面深t/4(t表示板厚，下同)的位置，將由相鄰結晶的方位差為15。以上的大角晶界所包圍的區域作為晶粒時，通過電子背散射衍射成像法測定該晶粒的平均當量圓直徑DA為10pm以下，將由所述電子背散射衍射成像法測定的所述晶粒的粒徑，基於下述(2)(7)式根據極值統計法計算的預測最大粒徑Dw為80fim以下。Ceq(%)=[C]+[Mn]/6+([Cr]+[Mo]+[V])/5+([Cu]+[Ni])/15…(1)其中，[C]、[Mn]、[Cr]、[Mo]、[V]、[Cu]和[Ni]分別表示C、Mn、Cr、Mo、V、Cu和Ni的含量(質量％)。DM=ay+b…(2)y=-1n{-1n[(T-1)/T]}…(3)T二(As+A)/A…(4)A=A。…(5)y(i)=aD(i)+b…(6)y(i)=-1n{_ln[i/(n+l)]}..(7)其中，a、b:表示(6)式的斜率和截距，y:表示基準化變量，T:表示遞歸期間，As:表示預測對象面積(mm2),A:表示檢査基準面積(mm2)，A。表示電子背散射衍射成像法的測定面積(mm2),n:表示觀察視野數，D(i):表示以根據電子背散射衍射成像法測定的晶粒直徑計，Ao中的最大尺寸，i:表示觀察視野編號。本發明的鋼板，根據需要也可以還含有如下元素(1)CU:0.050.5%、Cr:0,050,4%、Ni:0,051%、Mo:0.030.3%和V:0.0050.1%中的至少一種;(2)Ca:0.00050.005%和稀土類元素:0細50.003%中的至少一種。本發明的鋼板，優選鐵素體的分率為30面積％以下，抗拉強度TS:570MPa以上，屈服點YP:460MPa以上，脆性斷裂轉變溫度vTrs:—80'C以下，且在賦予輸入熱量1050KJ/mm的高輸入熱能的熱影響部，一20。C下的擺錘吸收能為vE—2為100J以上。在本發明中，在具有以貝氏體為主體組織的鋼板中，通過規定其化學成分組成，並且不僅僅使大角晶界的晶粒尺寸實現平均的微細化，而且使根據極值統計法預測的最大粒徑微細化，則能夠實現母材強度，韌性優異，並且在高熱能輸入焊接時的HAZ韌性也優異的高熱能輸入焊接用高張力鋼板，這樣的鋼板作為以造船和橋梁領域為首的各種結構材料的原材有用。圖1是表示實驗No.l、3時極值統計計算例的曲線圖。圖2是說明計算斷裂轉變溫度vTrs的方法的圖。圖3是表示t/4部的y粒徑和vTrs的關係的曲線圖。圖4是表示t/4部的平均大角粒界尺寸和vTrs的關係的曲線圖。圖5是表示t/4部的平均大角粒界尺寸和預測最大大角晶界尺寸的關係的曲線圖。圖6是表示t/4部的預測最大大角晶界尺寸和vTrs的關係的曲線圖。圖7是表示t/4部的a分率和機械的特性(YP、TS)的關係的曲線圖。圖8是表示90085(TC的累積壓下率和t/4部的平均大角粒界尺寸的關係的曲線圖。圖9是表示90085(TC的累積壓下率和t/4部的預測最大大角晶界尺寸的關係的曲線圖。圖10是表示950900°C的累積壓下率和t/4部的預測最大大角晶界尺寸的關係的曲線圖。本發明者為了解決上述課題，特別著眼於貝氏體組織的鋼板，為了實現該鋼板的母材強度，韌性優異，並且為了實現在高熱能輸入焊接時的HAZ韌性也優異的鋼板，從各種角度進行了研究。其結果是得到了如下的結論。在至今為止的技術中，認為通過使舊奧氏體粒徑和晶粒的平均值微細化，會致使龜裂進展抑制效果提高，母材韌性(擺錘衝擊吸收特性)得到改善，但是如後述實施例所示，在這樣的控制中存在不能整理的情況。而且，公僅實現組織的平均的微細化，粗大的晶粒仍存在，這樣的晶粒會成為破壞的起點而使韌性降低。本發明者著眼於這一現象，從識別粗大的晶粒的存在這一觀點出發而進行研究。其結果發現，把由2個結晶的方位差為15。以上的大角晶界所包圍的區域作為晶粒時，如果使由所述電子背散射衍射成像法測定的所述晶粒的粒徑，基於下述(2)(7)式根據極值統計法計算的預測最大粒徑DM為8(^m以下，則能夠避免粗大的晶粒存在的狀態，母材韌性優異。DM=ay+b…(2)formulaseeoriginaldocumentpage7…(4)formulaseeoriginaldocumentpage7…(5)formulaseeoriginaldocumentpage7…(6)y(i)=-1n{-1n[i/(n+1)]}...(7)其中，a、b:表示(6)式的斜率和截距，y:表示基準化變量，T:表示遞歸期間，As:表示預測對象面積(mm2)，A:表示檢查基準面積(mm2)，A。表示電子背散射衍射成像法的測定面積(mm2)，n:表示觀察視野數，D(i):表示以根據電子背散射衍射成像法測定的晶粒直徑計，Ao中的最大尺寸，i:表示觀察視野編號。上述所謂"極值統計法"，已知是推定如正規分布和指數分布這樣被視為分布的邊緣(裾野)指數函數性減少的集合體中的最大值的方法，例如"金屬疲勞微小缺陷和夾雜物的影響"(株式會社養賢堂1993年發行，第232236頁)中詳細說明的方法。極值分布是從遵循一定基本分布函數的數據中，抽取一定數量的數據的集合時，各集合的最大值和最小值遵循的分布。即使基本分布為正規分布和指數分布，該極值分布也與基本分布為不同的分布，該分布稱為極值統計。在極值分布之中，發正規分布和指數分布這樣被視為邊緣指數性地減少的分布的函數在基本分布函數內的稱為雙重指數分布，如果作為對象的極值分布遵循雙重指數，可以進行使用極值統計的最大值的推定。還有，在本發明中為了可以進行使用極值統計的最大值的推定，認為需要至少IO個視察視野數量。在貝氏體組織中相對於奧氏體，無論具有哪種方位關係而生成，由鋼板的化學成分組成、組織的生成溫度、其他的條件等選擇的各晶格的方位關係將變化，在具有一定的結晶方位差的結晶晶界中，判明母材韌性良好。如果使結晶方位分布含有上述預測最大粒徑DM並適當加以規定，則不會使粗大化的晶粒存在，能夠實現良好的母材韌性。但是，為了將上述預測最大粒徑DM控制在80pm以下，作為前提，需要以相鄰結晶的方位差為15。以上的大角晶界所包圍的區域作為晶粒時，通過電子背散射衍射成像法測定該晶粒的平均當量圓直徑DA為lOpm以下(參照後述圖5)。在以貝氏體相為主體的這種單相組織中，晶界被認為是龜裂進展的阻抗，如果在龜裂進展時提高晶界與龜裂碰撞的頻度，則龜裂的進展能夠受到抑制，由此認為母材韌性提高。但是，在形成晶界的兩端的方位差小(例如低於15°的)的小角晶界(小傾角晶界)中，晶界能小而其效果小，因此需要以所述方位差為15。以上的大角晶界(大傾角晶界)為對象。艮口，在距表面深t/4的位置(以下稱為"t/4部")，所述方位差為15°以上的大角晶界所包圍的晶粒，換算成相同面積的圓時的直徑(當量圓直徑)的平均值(平均當量圓直徑Da)為lOpm以下，並且使上述預測最大粒徑DM為8(Him以下，由此能夠實現母材韌性優異的高張力鋼板。還有，在本發明的鋼板中，當改善母材特性時，之所以在t/4部評價晶粒的方位關係，是因為這是以NK(日本海事協會)為首的各船級規定的試驗對象部位。還有，所述"方位差"也稱為"偏角"或"傾角"，以下稱為"結晶方位差"。另外這表結晶方位差的測定，能夠通過採用電子背散射衍射成像法(ElectronBackscatteringPattern法以下稱為"EBSP法")實現。另外，在拉伸特性中，通過成為以貝氏體為主體的組織，能夠實現高強度(屈服點YP:460MPa以上，抗拉強度TS:570MPa以上)，還有，所謂"以貝氏體為主體"，是鐵素體的比例(分率)為30面積％以下的組織即可，但是將鐵素體的比例(分率)控制在30面積％以下，使貝氏體的比例為70面積％以上，這在達成高強度上為優選。另外，上述晶粒的平均值(平均當量圓直徑Da)和預測最大粒徑DM的控制相協同，有助於母材韌性提高(例如，以脆性斷裂轉變溫度vTrs計為一80以下。C)。本發明的鋼板，化學成分組成被適當地調整也是特徵之一。以下說明化學成分的範圍限定理由。(C:0.060.12%)C是用於確保鋼板的強度所需要的元素。為了得到高強度，即以抗拉強度TS計為570MPa左右(也根據使用的鋼板的壁厚)，需要使之含有0.06%以上。但是，若使之過剩含有而超過0.12%，則焊接性劣化，並且母材韌性劣化。由此，C含量為0.060.12%。還有，C含量的優選下限為0.07%，優選上限為0.11%。(Si:0.050.5%)Si是用於脫氧和強度確保所需要的元素，為此需要使之含有0.05%以上。然而，若使之過剩含有而超過0.5%，則焊接性劣化。還有，Si含量的優選下限為0.10%,優選上限為0.4%。(Mn:1.01,8%)Mn在用於鋼板的強度和韌性確保上是有效的元素，為了發揮這樣的效果而需要使之含有1.0%以上。然而，若過剩地含有，則焊接性、裂紋敏感性劣化，因此需要為1.8%以下。還有，Mn含量的優選下限為1.5%，優選上限為1.7%。(Ah0.010.06%)Al在用於脫氧方面是有用的元素，若低於0.01%，則沒有脫氧效果。然而，若使之過剩含有，則會使焊接部的韌性劣化，因此需要在0.06%以下。(P:0.025%以下)p在晶粒偏析，是對延性和韌性起有害作用的雜質，因此優選儘可能少的方面，但是考慮實用鋼的純淨度的程度，可以將其抑制在0.025%以下。還有，P在鋼中是不可避免被含有的雜質，使其量為0%在工業生產上很困難。(S:0.01%以下)s與鋼板中的合金元素化合而形成各種夾雜物，是對鋼板的延性和韌性起有害作用的雜質，因此優選儘可能少的方面，但考慮實用鋼的純淨度的程度，可以將其抑制在0.01%以下。還有，s在鋼中是不可避免被含有的雜質，使其量為0%在工業生產上很困難。(Nb:0.0050.025%)Nb具有抑制奧氏體的再結晶的效果，因此能夠使奧氏體晶粒微細化，從而使相變後的組織微細化。為了發揮這樣的效果，需要含有Nb為0.005%以上(優選為0.12%以上)的量。然而，若過剩地含有，則有損焊接性，因此Nb含量為0.025%以下(優選為0.020。/o以下)。(Th0.0050.03%)Ti與Nb—樣，具有抑制奧氏體的再結晶的效果，因此使奧氏體晶粒微細化，發揮著使變相後的組織微細化的效果。為了發揮這樣的效果，需要含有Ti為0.005%以上(優選為0.007%以上)的量。然而，若Ti的含量過剩，.則有損焊接性，因此0.03%以下(優選為0.025%以下)。(N:0.0020.009%)N與Ti和Al等元素形成氮化物，是使HAZ韌性提高的元素。為了發揮這樣的效果，N需要含有0.002。/。以上(優選為0.003%以上)。還有，固溶N成為使HAZ的韌性劣化的原因。總氮量的增加會帶來前述的氮化物增加，但是也會致使固溶N過剩，因此在本發明中將其抑制在0.009%以下。(B:0.00050,003%)B抑制相變而使Bs降低，對微細的塊形成有效。為了發揮這樣的效果，需要使之含有0.0005%以上。然而，若B含量變得過剩，則焊接性受損，因此為0.003%以下。10在本發明的高張力鋼板中，除了需要以上述方式控制化學成分組成以外，還需要使由這些成分規定的碳當量C叫在0.40。/。以下。Ceq(%)=[C]+[Mn]/6+([Cr]+[Mo]+[V])/5+([Cu]+[Ni])/15...(1)其中，[C]、[Mn]、[Cr]、[Mo]、[V]、[Cu]和[Ni]分別表示C、Mn、Cr、Mo、V、Cu和Ni的含量(質量％)。由上式(1)規定的碳當量Ceq,是焊接部最高硬度所對應的指標，在輸入熱量為1050kJ/mm的高輸入熱能量，為了實現HAZ的良好的韌性(例如一2(TC下的擺錘吸收能為vE-2o為IOOJ以上)，需要使碳當量Ceq為0.40%以下，若是比該值大，則焊接部變得過硬，HAZ韌性將劣化。還有，在上式(1)中，除了作為基本成分的C、Mn以外，根據需要含有的成分(Cr、Mo、V、Cu禾nNi)也作為式中的項目被含有，這些萬分被含有時，也考慮其含量作為(1)式的值進行計算即可，未含有時則不用考慮這些成分並加以計算即可。本發明的鋼板中的基本成分如前所述，餘量由鐵和不可避免的雜質(例如O等)構成。另外在本發明的鋼板中，使所述成分之中根據需要含有下述成分也有效。(Cu:0.050.5%、Cr:0.050.4o/o、Ni:0.051%、Mo:0,030.3o/o和V:0.0050.1%中的至少1種)這些元素會抑制相變而使Bs降低，從而對微細的塊形成有效。因此使這些元素含有時，優選Cu、Cr和Ni為0.05%以上，Mo為0.03%以上和V為0.005。/。以上。但是若其含量變得過剩，則焊接性受損。因此使這些元素含有時的上限按前述方式確定。還有，即使不使這些元素積極地含有，其仍會因原料等不可避免地微量混入，因此其以比上述下限少的量被含有時，則視為不可避免的雜質。(Ca:0.00050.005%禾口/或稀土類元素(REM):0.00050.003%)Ca和REM在通過S的固定帶來的韌性的提高上是有效的元素，為了發揮該效果，優選均使之含有0.0005%以上。然而，過剩地使之含有該效果也是飽和，因此Ca優選為0.005%以下，REM優選為0.003%以下。含有Ca時的更優選下限為0.001%。本發明的鋼板通過適當控制其化學成分組成，並且規定其組織和晶粒(平均當量圓直徑DA和預測最大粒徑DM)，則能夠得到上述這樣的效果，但是為了實現這種鋼板，遵循下述的方法進行製造即可。首先，將滿足前述的化學成分組成的要件的鋼坯加熱至10001200。C的溫度範圍後，進行熱軋。熱軋的具體條件為，在鋼板溫度為950900i:的奧氏體再結晶溫度域內，進行累積壓下率20%以上的軋制後，再在鋼板溫度為90085(TC的低溫再結晶溫度域內，使累積壓下率為15%以上並結束軋制，其後在Ar3相變點以上以5T:/秒以上的冷卻速度進行加速冷卻。還有，在鋼板溫度為95090(TC的奧氏體再結晶溫度域的軋制中，各軋道的TOM(TimeOutMill)，即在逆軋制中軋機的輥沒有齧入作為軋制對象的鋼板的時間可以為80秒以下。為了發揮本發明的化學成分帶來的效果，上述加熱溫度需要為1000。C以上，以使Nb的固溶量為0.005。/。以上。但是，若加熱溫度變得過高，則初期奧氏體粒徑會粗大化，因此不能充分使變相組織微細化，所以需要在120(TC以下。之所以使鋼板溫度在900850。C的低溫再結晶溫度域的累積壓下率為15%以上，是因為這對於使有效抑制龜裂的進展的大角晶界的平均尺寸微細化有效(參照後述圖8)。但是，為了使成為破壞的起點的預測最大粒徑Dm充分地微細化，僅僅是該溫度域下的軋制有不充分的情況(參照後述圖9)。為了使預測最大粒徑DM充分地微細化，在90085(TC的低溫再結晶溫度域進行累積壓下率為15%以上的軋制前，在鋼板溫度為950卯(TC的奧氏體再結晶溫度域進行累積壓下率為20%以上的軋制有效。然而，若在該溫度域中的TOM超過80秒，則微細化的奧氏體晶粒(Y粒)由於再結晶而回復到原來的尺寸，如後述圖IO所示，即使累積壓下率為20%以上進行軋制時，仍有粗大的情況。還有，所謂上述累積壓下率是由下式(8)計算的值。累積壓下率-(t。一t,)/t。X腦…(8)(式(8)中，t表示鋼坯的t/4位置的溫度處於軋制溫度範圍內時的鋼坯的軋制開始厚度(mm)，ti表示鋼坯的t/4位置的溫度處於軋制溫度範圍內時的鋼坯的軋制結束厚度(mm)。)另外，上述製造條件所示的Af3相變點，在本發明中基本上採用由下式(9)求得的值。Ar3相變點=910—310[C]—80[Mn]—[Cu]—15[Cr]—55[Ni]—80[Mo]+0.35[t—8]…(9)關於各項目的意思，與前述(1)相同。通過在未再結晶溫度域進行軋制，從而將應變導入奧氏體晶粒，也能夠使其後的相變組織微細化，但是其效果並不比在再結晶溫度域下的軋制更大。因此，不要期待未再結晶溫度域下的微細化效果，而是使鋼板(至少t/4部)在Ar3相變點以上結束軋制即可。由此，能夠使組織中的鐵素體分率為30面積％以下。炎所以使軋制後的冷卻速度(Ar3相變點以上的冷卻速度)為5"C秒以上(例如水冷)，是為了充分使相變後的組織微細化，以實現高強度。還有，為了成為以貝氏體為主體的組織，這時的冷卻停止溫度需要在450°C以下。以下，列舉實施例更具體地說明本發明，但本發明當然不受下述實施例限制，在能夠適合上下述的宗旨的範圍當然也可以適當加以變更實施，這些均包含在本發明的技術範圍內。實施例實施例1用轉爐熔煉下述表1所示的化學成分組成的鋼(鋼種AH)，以下述表2所示的條件進行軋制，製造各種鋼板。在表2中所謂"最大TOM"，是每1軋道存在TOM時，95090(TC的全部軋道的TOM中的最大值。還有，鋼坯的t/4部的溫度，利用使用了差分法的過程控制計算機計算。具體的溫度管理的步驟如下。(軋制中的溫度測定方法)1.在過程控制計算機中，基於從加熱開始到取出的氣氛溫度和在爐時間，計算鋼坯的規定的位置(t/4部)加熱溫度。2.採用計算出的加熱溫度，基於軋制中的軋制表和道間的冷卻方法(水冷或空冷)的數據，採用適合差分法等計算的方法，邊計算板厚方向的任意的位置的軋制溫度，邊實施軋制。3.使用設置於軋制線上的放射型溫度計實測鋼板的表面溫度。但是，用過程控制計算機也可以預先計算理論值。4.將粗軋開始時、粗軋結束時、精軋開始時分別實測的鋼板的表面溫度與由過程控制計算機計算出的計算溫度對照。5.當計算溫度和實測溫度的差為士3(TC以上時，使計算表面溫度與實測溫度一致進行再計算，並作為過程控制計算機上的計算溫度，當低於±3(TC時，則直接採用由過程控制計算機計算出的計算溫度。6.採用上述計算的計算溫度，管理作為控制對象的區域的軋制溫度。tableseeoriginaldocumentpage15^*餘量:鐵和不可避免的雜質表2tableseeoriginaldocumentpage16對於得到的各鋼板，根據下述的方法測定其鐵素體分率(a分率)、舊奧氏體粒徑(舊y粒徑)、大角晶界直徑(平均當量圓直徑da和預測最大粒徑Dm)、拉伸特性(屈服點YP、抗拉強度TS)、母材韌性(母材衝擊特性)、HAZ韌性(高熱能輸入特性)(均在t/4部)。(鐵素體分率(a分率)的測定)從鋼板的t/4部，以平行於鋼板的軋制方向且使相對於鋼板的表面垂直的面露出的方式切割下試樣，用#150#1000的溼式砂紙對其進行研磨，其後使用金剛石研磨漿作為研磨劑進行鏡面加工。用2%硝酸乙醇溶液(nital溶液)對該鏡面研磨片進行蝕刻後，以觀察倍率400倍觀察150|imX200pm的視野，通過圖像分析測定鐵素體分率。還有，鐵素體以外的板條狀組織全部視為貝氏體，合計求得5個視野的鐵素體分率，採用其平均值。(舊奧氏體粒徑(舊Y粒徑)的測定)1.準備沿平行於鋼板的軋制方向的方向切斷的、包含板厚的正背面的試樣。2.採用#150#1000的溼式砂紙或與之具有同等的功能的研磨方法(研磨紙、金剛石等的研磨劑)實施鏡面加工。3.用超低碳腐蝕液蝕刻鏡面研磨片，現出舊Y晶界，以觀察倍率200倍觀察30(VmX40(^m的視野，進行圖像分析。4.通過圖像分析，測定各晶界中的最大寬度(通常沿板厚方向的長度)和最大長度(通常沿軋制方向的長度)，由此計算當量圓直徑，將其作為舊Y粒徑。(大角晶界直徑的平均尺寸(當量圓直徑Da)的測定)1.準備沿平行於鋼板的軋制方向的方向切斷的、包含板厚的正背面的試樣。2.採用#150#1000的溼式砂紙或與之具有同等的功能的研磨方法(研磨紙、金剛石等的研磨劑)實施鏡面加工。3.在t/4位置，通過FE-SEM-EBSP(使用了場放射型掃描電子顯微鏡的電子背散射衍射成像法)測定大角晶界直徑。具體來說，就是將TexSEMLaboratries社的EBSP裝置(商品名:"OIM")與EF-SEM組合使用，將傾角(結晶方位差)為15°以上的境界作為結晶晶界，測定大角晶界直徑。這時的測定條件為，測定區域200(amX200pm，測定梯級間隔0.5pm，表示測定方位的可靠性的信度指數(ConfidenceIndex)比0.1小的測定點從分析對象中除外。計算如此求得的大角晶界直徑的平均值，作為本發明中的平均當量圓直徑Da(以下稱為"平均大角晶界尺寸")。4.作為文本數據的分析法，對於晶粒直徑為2.5pm以下的判斷為測定噪音，從平均值計算的對象中除外。(大角晶界直徑的最大粒徑尺寸(預測最大粒徑Dm)的測定)l.將利用上述EBSP的晶粒直徑測定時得到的文本數據，在t/4部的各個不同的處所測定IO個視野(n=10)。2.檢查基準面積作為A，基於EBSP的觀察視野作為AQ，在10個視野中由文本數據中提取Ao中的最大晶粒直徑(最大尺寸)D(i)。3.測定的IO個最大晶粒直徑從D(i)小的一方順序排列，為D(1)D(10)。另外，通過下式(10)禾卩(11)，計算累積分布函數F(i)和基準化變量y(i)，例如下述表3(極值統計計算例)歸結的。y(i)=—In{_In[i/(n+l)]}…(10)F(i)二i/(n+l)X100…(11)表3tableseeoriginaldocumentpage18*1:n=10*2:D(1)<D(2)"'<D(n)4.在橫軸標繪D(i)，在縱軸標繪F(i)和y(i)，根據最小二乘法拉線。在圖1中顯示後述實施例的實驗No.l、3(各條件為No.l、3)的例子。這時得到的極值分布確認以F刻度計在1085e/。的區域在直線上。如果在直線上，則可以視為遵循雙重指數分布，即採用了極值統計的最大值的推定。還有，測定視野數n被認為是該數多的一方可靠性高，但是能夠判斷為過分增加測定效率只會降低，因此這次根據上述確認，n40視為能夠充分測定最大粒徑。5.上述的直線表示前述(6)式，其斜率和截距分另為a、b。此外，根據前述(3)(5)式，求得基準化變量y，最終基於(2)式，計算預測最大粒徑Dm(以下稱為"預測最大大角晶界尺寸")。(母材的拉伸特性)從各鋼板的t/4的部位提取NKU14A試驗片，遵循JISZ2241進行拉伸試驗，由此測定屈服點YP和抗拉強度TS。屈服點的基準為460MPa以上，抗拉強度的基準為570MPa以上。(母材的衝擊特性的評價)母材的衝擊特性，是進行V切口擺錘衝擊試驗，根據轉變曲線求得vTrs(斷裂轉變溫度)。從t/4部提取NKU14A試驗片，遵循JISZ2242實施試驗。這時基於各溫度(進行最低4種溫度以上的測定)，11=3次實施試驗，通過3點中斷裂率最高的點描繪脆性斷裂轉變曲線，計算斷裂率50%的溫度作為脆性斷裂轉變溫度vTrs(vTrs成為最高溫度側拉線)。例如，若以圖2(斷裂轉變溫度計算方法說明圖)為例，一6(TC下發生偏差，通過斷裂率最高的點，如此描繪脆性斷裂轉變曲線時，vTrs=_55°C。在NK船級中的造船E級中，母材的衝擊特性在試驗溫度一4(TC下被求得，因此即使包含偏差，仍可穩定滿足溫衝擊性，因此vTrs在一8(TC以下為合格。(高熱能輸入特性的評價)通過氣電焊接(EGW)對對坡口進行1層焊道焊接(輸入熱量3050KJ)，距根部側(背面側)沿板厚方向將7mm的位置作為試驗片中央，如此提取NKU4號試驗片，在熔合線部切入切口，遵循JISZ2242實施試驗。之所以採用根部側，是因為在板厚方向這裡熱過程最嚴酷。試驗溫度在一2(TC下，進行各3次衝擊試驗，平均的吸收能vE—2QAve為100J以上為合格。這些結果與製造條件和焊接方法一起顯示在下述表4、5中，由這些結果能夠進行如下考察。首先實驗No.35、11、13、16、19和23滿足本發明規定的要件，可知母材特性和HAZ韌性良好。欠缺本發明規定的要件的任意一個的(實驗No.l、2、610、12、14、15、17、18、2022、2427)，可知其某一特性劣化。表4tableseeoriginaldocumentpage20tableseeoriginaldocumentpage21表5tableseeoriginaldocumentpage22基於這些結果可知，t/4部的y粒徑和vTrs的關係顯示在圖3中，t/4部的平均大角晶界尺寸和vTrs的關係顯示在圖4中，但僅僅控制y粒徑和平均大角晶界尺寸，母材韌性無法得到改善。圖5顯示t/4部的平均大角晶界尺寸和預測最大大角晶界尺寸的關係，為了至少使預測最大大角晶界尺寸在80)im以下，可知需要使平均大角晶界尺寸為lO)im以下。圖6顯示t/4部的預測最大大角晶界尺寸和vTrs的關係，可知通過實現預測最大大角晶界尺寸的微細化，母材的韌性變得良好。圖7中顯示t/4部的a分率和機械的特性(YP、TS)的關係，可知通過降低a分率，母材的強度提高。圖8中顯示900850'C的累積壓下率和t/4部的平均大角粒界尺寸的關係，可知通過使900850'C的累積壓下率為15%以上，能夠達成平均大角晶界尺寸的微細化。圖9中顯示90085(TC的累積壓下率和t/4部的預測最大大角晶界尺寸的關係，可知僅僅使90085(TC的累積壓下率為15%以上，仍存在無法達成預測最大大角晶界尺寸的微細化的情況。圖10中顯示950900°C的累積壓下率和t/4部的預測最大大角晶界尺寸的關係(其中，90085(TC的累積壓下率為15%以上)，可知即使950卯(TC的累積壓下率為20y。以上，若TOM比80秒長，仍存在無法達成預測最大大角晶界尺寸的微細化的情況。權利要求1.一種鋼板，其特徵在於，以質量％計含有C0.06～0.12％、Si0.05～0.5％、Mn1.0～1.8％、Al0.01～0.06％、P0.025％以下、S0.01％以下、Nb0.005～0.025％、Ti0.005～0.03％、N0.002～0.009％和B0.0005～0.003％，並且由下式(1)規定的碳當量Ceq在0.40％以下，該鋼板由以貝氏體相為主體的組織構成，在距表面的深度為t/4的位置，將由相鄰結晶的方位差為15°以上的大角晶界所包圍的區域作為晶粒時，通過電子背散射衍射成像法測定該晶粒而得的平均當量圓直徑DA為10μm以下，其中，t為板厚，根據基於下述(2)～(7)式的極值統計法，對由所述電子背散射衍射成像法測定的所述晶粒的粒徑進行計算而得到的預測最大粒徑DM為80μm以下，Ceq(％)＝[C]+[Mn]/6+([Cr]+[Mo]+[V])/5+([Cu]+[Ni])/15……(1)其中，[C]、[Mn]、[Cr]、[Mo]、[V]、[Cu]和[Ni]分別表示C、Mn、Cr、Mo、V、Cu和Ni的質量百分比含量，DM＝ay+b…(2)y＝-ln{-ln[(T-1)/T]}…(3)T＝(As+A)/A…(4)A＝A0…(5)y(i)＝aD(i)+b…(6)y(i)＝-ln{-ln[i/(n+1)]}…(7)其中，a、b表示(6)式的斜率和截距，y表示基準化變量，T表示遞歸期間，As表示預測對象面積(mm2)，A表示檢查基準面積(mm2)，A0表示電子背散射衍射成像法的測定面積(mm2)，n表示觀察視野數，D(i)表示以根據電子背散射衍射成像法測定的晶粒直徑計的A0中的最大尺寸，i表示觀察視野編號。2.根據權利要求1所述的鋼板，其特徵在於，以質量％計還含有從Cu:0.050.5%、Cr:0.050.4%、Ni:0.051%、Mo:0.030.3%和V:0.0050.1%中選出的至少一種。3.根據權利要求1所述的鋼板，其特徵在於，以質量X計還含有Ca:0.00050.005%和稀土類元素0.00050.003%中的至少一種。4.根據權利要求1所述的鋼板，其特徵在於，鐵素體的分率為30面積％以下，抗拉強度TS:570MPa以上，屈服點YP:460MPa以上，脆性斷裂轉變溫度vTrs:—8(TC以下，且在被賦予了輸入熱量1050KJ/mm的高輸入熱能的熱影響部，一20。C時的擺錘吸收能為vE—2。為IOOJ以上。全文摘要本發明的鋼板，具有規定的範圍內的組成，由貝氏體相為主體的組織構成，在距表面深t/4(t表示板厚，下同)的位置，由2個結晶的方位差為15°以上的大角晶界所包圍的區域作為晶粒時，通過電子背散射衍射成像法測定該晶粒的平均當量圓直徑DA為10μm以下，由所述電子背散射衍射成像法測定的所述晶粒的粒徑，根據極值統計法計算的預測最大粒徑DM為80μm以下。根據這一構成，不會發生成本和生產性的問題，母材強度·韌性優異，並且在高熱能輸入焊接時的焊接熱影響部的韌性也優異。文檔編號C22C38/18GK101386955SQ200810213488公開日2009年3月18日申請日期2008年9月8日優先權日2007年9月11日發明者金子雅人申請人:株式會社神戶制鋼所