[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP5459166B2 - Steel plate for ice sea structure - Google Patents

Steel plate for ice sea structure Download PDF

Info

Publication number
JP5459166B2
JP5459166B2 JP2010216663A JP2010216663A JP5459166B2 JP 5459166 B2 JP5459166 B2 JP 5459166B2 JP 2010216663 A JP2010216663 A JP 2010216663A JP 2010216663 A JP2010216663 A JP 2010216663A JP 5459166 B2 JP5459166 B2 JP 5459166B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
ice
toughness
steel
content
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010216663A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012072421A (en
Inventor
祥晃 新宅
知哉 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2010216663A priority Critical patent/JP5459166B2/en
Publication of JP2012072421A publication Critical patent/JP2012072421A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5459166B2 publication Critical patent/JP5459166B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

本発明は、寒冷地域における構造物に用いられる鋼板に係り、特に低温での母材の延性破壊特性および溶接熱影響部の靱性に優れた氷海構造物用鋼板に関する。   The present invention relates to a steel plate used for a structure in a cold region, and more particularly to a steel plate for an ice sea structure having excellent ductile fracture characteristics of a base material at low temperatures and toughness of a weld heat affected zone.

近年、エネルギー需要が益々増加する傾向にあり、海底石油資源の開発が活発化している。これらに使用される海洋構造物のうち、プラットフォームやジャッキアップリグは年々大型化しており、これに伴い鋼板などの使用鋼材が厚肉化するとともに、構造物の破壊に対するより高い信頼性の確保が重要な課題となっている。   In recent years, energy demand has been increasing more and more, and development of offshore oil resources has been activated. Among the marine structures used for these, platforms and jackup rigs are becoming larger year by year, and as a result, steel materials such as steel plates become thicker, and higher reliability against destruction of structures can be secured. It is an important issue.

海底石油資源の探索地域が近年寒冷地や大水深域へと移行しており、これらの地域あるいは海域で稼動する海洋構造物は、温暖な地域で使用される海洋構造物と比較すると極めて厳しい気象・海洋条件に晒される。   The search areas for submarine oil resources have shifted to cold regions and deep waters in recent years, and marine structures operating in these regions or seas are extremely severe in weather compared to marine structures used in temperate regions.・ Exposed to ocean conditions.

特に寒冷地域で使用される氷海構造物に用いられる鋼板には、例えば−40℃以下という非常に厳しい低温での靱性が要求されるとともに、優れた溶接性も兼ね備えることが要求される。   In particular, steel sheets used for ice-sea structures used in cold regions are required to have toughness at a very severe low temperature of, for example, −40 ° C. or less, and also have excellent weldability.

さらに、構造物の破壊に対する信頼性を確保するため、ユーザの検査基準は厳しく、鋼板の靱性は母材、溶接部ともに従来のシャルピー衝撃値だけでなく、最低使用温度でのCTOD値も優れていることが求められる。   Furthermore, in order to ensure the reliability against the destruction of the structure, the user's inspection standards are strict, and the toughness of the steel sheet is excellent not only in the conventional Charpy impact value for both the base metal and the welded part but also in the CTOD value at the minimum operating temperature. It is required to be.

このように、寒冷地域に設置される氷海構造物に使用される鋼板には、母材のみならず溶接熱影響部(以下、「HAZ」という。)の低温靱性向上が要望されている。   Thus, steel sheets used in ice-sea structures installed in cold regions are required to improve not only the base material but also the low temperature toughness of the weld heat affected zone (hereinafter referred to as “HAZ”).

従来、鋼板のHAZ靱性を劇的に向上させるには低C化が有効であることが知られており、低C化による強度低下を補うため、種々の合金添加による高強度化や、時効析出硬化作用を利用した高強度化が図られている。例えば、ASTM A710では、Cuの時効析出硬化作用を利用したCu析出鋼が開示されており、このような考え方に基づいた報告がいくつかなされている。   Conventionally, it has been known that lowering C is effective in dramatically improving the HAZ toughness of steel sheets. To compensate for the decrease in strength due to lowering C, increasing the strength by adding various alloys and aging precipitation Strengthening using a curing action is attempted. For example, ASTM A710 discloses a Cu precipitated steel that uses the aging precipitation hardening action of Cu, and some reports based on this concept have been made.

特許文献1には、多層溶接部の低温靱性に優れたCu析出硬化型高張力鋼の製造方法が開示されており、特許文献2には、Cuを0.5〜4.0%添加した引張強さ686MPa以上で伸び特性の優れた高強度高靱性鋼の製造方法が開示されている。   Patent Document 1 discloses a method for producing a Cu precipitation hardening type high-strength steel excellent in low-temperature toughness of a multi-layer weld, and Patent Document 2 discloses a tensile strength in which Cu is added by 0.5 to 4.0% A method for producing a high strength, high toughness steel having a strength of 686 MPa or more and excellent elongation properties is disclosed.

一方、Cuは必須添加しないものの、特許文献3には、固溶B量を最適化することにより大入熱溶接を行ってもHAZにおける低温靭性に優れる鋼材が記載されている。特許文献3に記載の発明では、組織を軟質相(フェライト、焼戻しベイナイト、焼戻しマルテンサイト)と硬質相(ベイナイト、マルテンサイト)とからなる複合組織とすることによりHAZの低温靭性の他、疲労亀裂進展抵抗性をも改善している。   On the other hand, although Cu is not necessarily added, Patent Document 3 describes a steel material that is excellent in low temperature toughness in HAZ even if high heat input welding is performed by optimizing the amount of solute B. In the invention described in Patent Document 3, fatigue cracks in addition to low-temperature toughness of HAZ are obtained by making the structure a composite structure composed of a soft phase (ferrite, tempered bainite, tempered martensite) and a hard phase (bainite, martensite). Progress resistance is also improved.

特開平5−179344号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-179344 特開平5−186820号公報JP-A-5-186820 特開2008−248338号公報JP 2008-248338 A

特許文献1〜3ではいずれも、極厚鋼板での低温CTOD特性が明らかにされていない。しかし、10mm×10mmの大きさに切断採取した微小試験片を評価するシャルピー衝撃試験で安定した特性を得た場合にも、構造物と等しい板厚の試験片にて評価するCTOD特性では所要特性を満足できないケースが多発している。また、今日ではさらに高いCTOD値が求められるようになってきている。   None of Patent Documents 1 to 3 reveals the low-temperature CTOD characteristics of an extremely thick steel plate. However, even when stable characteristics are obtained in a Charpy impact test that evaluates a micro test piece cut and sampled to a size of 10 mm × 10 mm, the required characteristics are required in the CTOD characteristic that is evaluated with a test piece having the same thickness as the structure. There are many cases that cannot be satisfied. Furthermore, higher CTOD values are now being demanded.

海底石油資源の探索地域はより厳しい気象条件の地域へ移行している。特に近年では、氷が一面に張っている海域または氷塊や氷山が多く浮かぶ海域(氷海域)での海底資源探索も行われており、そのような環境下でも使用できる良好な低温CTOD特性が確保された厚鋼板が求められている。   The search area for submarine oil resources is shifting to a region with more severe weather conditions. In particular, in recent years, seafloor resources have been searched for in the sea where ice is stretched all over, or where there are many ice blocks and icebergs (ice sea area), ensuring good low temperature CTOD characteristics that can be used in such an environment. There is a need for a thick steel plate.

本発明は母材靱性およびHAZ靱性に優れた氷海構造物用鋼板を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the steel plate for ice sea structures excellent in base material toughness and HAZ toughness.

本発明者らは、上記課題を解決し、母材靱性およびHAZ靱性に優れた氷海構造物用鋼板を開発することを目的に、鋼の化学成分および組織について種々の検討を行った結果、以下の(イ)〜(ハ)の知見を得た。   As a result of various studies on the chemical composition and structure of steel, the present inventors have solved the above-mentioned problems and developed steel sheets for ice sea structures having excellent base material toughness and HAZ toughness. (I) to (c) were obtained.

(イ)氷海での構造物は、氷塊の衝突により大規模な変形を受ける可能性があるため、従来考えられてきた脆性き裂の発生、進展による破壊のみならず、延性き裂の進展による破壊についても防止する必要がある。このため、低温での延性破壊特性に優れた鋼板の提供が不可欠である。母材の延性破壊特性を改善するには、ポリゴナルフェライトを主体とした組織にする必要がある。特に、母材の板厚1/4部におけるポリゴナルフェライト面積率を80%以上とした場合に、母材の延性破壊特性が著しく改善される。   (B) Structures in the ice sea may be subjected to large-scale deformation due to collisions of ice blocks. Therefore, not only the previously considered brittle crack generation and propagation but also the development of ductile cracks. It is also necessary to prevent destruction. For this reason, it is indispensable to provide a steel sheet having excellent ductile fracture characteristics at low temperatures. In order to improve the ductile fracture characteristics of the base material, it is necessary to have a structure mainly composed of polygonal ferrite. In particular, the ductile fracture characteristics of the base material are remarkably improved when the polygonal ferrite area ratio at the 1/4 thickness of the base material is 80% or more.

(ロ)構造物の破壊に対する信頼性を向上させるためには、母材の延性破壊特性のみならず、HAZ靭性についても改善する必要がある。HAZ靭性の改善にはHAZ組織の微細化が有効であり、TiおよびNを鋼板中に含有させることでTiNを分散させ、溶接時のオーステナイト粒の粗大化を抑制することができる。しかしながら、Nを過剰に含有する場合には、Nはその全てがTiNを形成せず、固溶Nが残存し、著しい靭性の劣化を引き起こす。また、Tiが過剰である場合には、溶接時にTiNが溶解し、オーステナイト粒を微細化するためのピン止め効果が消失する。また過剰なTiは硬質相であるTiCを形成し、靭性を劣化させる。このため、TiとNを特定の比率で含有させることが肝要であり、下式(i)を満足する必要がある。なお、式(i)中の元素記号は鋼板中に含まれる各元素の含有量(質量%)を表す。
1.8≦Ti/N≦4.0 ・・・(i)
(B) In order to improve the reliability against the fracture of the structure, it is necessary to improve not only the ductile fracture characteristics of the base material but also the HAZ toughness. Refinement of the HAZ structure is effective for improving the HAZ toughness, and TiN can be dispersed by containing Ti and N in the steel sheet, and coarsening of austenite grains during welding can be suppressed. However, when N is contained excessively, all of N does not form TiN, so that solid solution N remains and causes a significant deterioration in toughness. When Ti is excessive, TiN dissolves during welding, and the pinning effect for refining austenite grains disappears. Excess Ti forms TiC, which is a hard phase, and deteriorates toughness. For this reason, it is important to contain Ti and N in a specific ratio, and it is necessary to satisfy the following formula (i). In addition, the element symbol in Formula (i) represents content (mass%) of each element contained in a steel plate.
1.8 ≦ Ti / N ≦ 4.0 (i)

(ハ)氷海構造物の建造には溶接施工が不可欠であるが、氷海構造物には極厚鋼板が用いられることから、一般的に多層溶接により接合される。多層溶接部の熱影響部では、先行するパスの溶接により1300℃以上に加熱された後、後続のパスによりAc温度以上、Ac温度以下の二相域に再加熱される領域が生じる。この領域では、島状マルテンサイトと呼ばれるオーステナイトとマルテンサイトが混合した硬質組織が生成し易く、この島状マルテンサイトが多量に生成するとHAZ靭性を著しく劣化させる。島状マルテンサイトの生成を防止するためには、低C化に加え、SiおよびAl含有量の低減が効果的である。これらの含有量が増加すると、セメンタイトの析出を抑制し、島状マルテンサイトの生成を助長する効果がある。そのため、SiおよびAl含有量を低減することで島状マルテンサイトの生成量を低下させることができる。特に、下記(ii)式を満たすことで、島状マルテンサイトの面積率を1%以下とすることができ、靭性劣化への影響が無視できる。なお、式(ii)中の元素記号は鋼板中に含まれる各元素の含有量(質量%)を表す。
C+Si/7.5+2Al≦0.20 ・・・(ii)
(C) Welding work is indispensable for the construction of ice-sea structures, but since extremely thick steel plates are used for ice-sea structures, they are generally joined by multi-layer welding. In the heat-affected zone of the multi-layer weld zone, there is a region that is heated to 1300 ° C. or higher by welding in the preceding pass, and then reheated to a two-phase region of Ac 1 temperature or higher and Ac 3 temperature or lower by subsequent passes. In this region, a hard structure called austenite and martensite, which is called island martensite, is likely to be formed. If a large amount of this island martensite is generated, the HAZ toughness is remarkably deteriorated. In order to prevent the formation of island martensite, it is effective to reduce the Si and Al contents in addition to lowering the C content. Increasing these contents has the effect of suppressing the precipitation of cementite and promoting the formation of island martensite. Therefore, the generation amount of island martensite can be reduced by reducing the Si and Al contents. In particular, by satisfying the following equation (ii), the area ratio of island martensite can be made 1% or less, and the influence on toughness deterioration can be ignored. In addition, the element symbol in Formula (ii) represents content (mass%) of each element contained in a steel plate.
C + Si / 7.5 + 2Al ≦ 0.20 (ii)

本発明は、上記の知見に基づいて完成されたものであり、下記の(1)〜(5)に示す氷海構造物用鋼板を要旨とする。   This invention is completed based on said knowledge, and makes a summary the steel plate for ice sea structures shown to following (1)-(5).

(1)質量%で、
C:0.002〜0.10%、
Si:0.02〜0.6%、
Mn:0.3〜3.0%、
P:0.06%以下、
S:0.03%以下、
Al:0.002%以上0.020%未満、
Ti:0.003〜0.03%および
N:0.007%以下
に加え、
Cu:0.01〜3.5%および
Ni:0.01〜9.5%
の中から選んだ1種または2種を含有し、残部はFeおよび不純物からなり、かつ下記(i)式および(ii)式をともに満たす化学組成を有し、板厚1/4部における金属組織のポリゴナルフェライトの面積率が80%以上であることを特徴とする氷海構造物用鋼板。
1.8≦Ti/N≦4.0 ・・・(i)
C+Si/7.5+2Al≦0.20 ・・・(ii)
但し、式(i)および(ii)中に示される各元素記号は、鋼板中に含まれる各元素の含有量(質量%)を表す。
(1) In mass%,
C: 0.002-0.10%,
Si: 0.02 to 0.6%,
Mn: 0.3-3.0%
P: 0.06% or less,
S: 0.03% or less,
Al: 0.002% or more and less than 0.020%,
In addition to Ti: 0.003-0.03% and N: 0.007% or less,
Cu: 0.01-3.5% and Ni: 0.01-9.5%
1 or 2 selected from the group consisting of Fe and impurities, the chemical composition satisfying both the following formulas (i) and (ii), and a metal at a thickness of 1/4 part A steel sheet for ice sea structures, wherein the area ratio of polygonal ferrite in the structure is 80% or more.
1.8 ≦ Ti / N ≦ 4.0 (i)
C + Si / 7.5 + 2Al ≦ 0.20 (ii)
However, each element symbol shown in Formula (i) and (ii) represents content (mass%) of each element contained in a steel plate.

(2)Feの一部に替えて、質量%で、
Cr:3.5%以下、
Mo:3.0%以下、
V:0.2%以下、
Nb:0.1%以下および
B:0.01%以下
の中から選んだ1種以上を含有することを特徴とする上記(1)に記載の氷海構造物用鋼板。
(2) In place of part of Fe, in mass%,
Cr: 3.5% or less,
Mo: 3.0% or less,
V: 0.2% or less,
The steel plate for ice sea structures according to (1) above, which contains at least one selected from Nb: 0.1% or less and B: 0.01% or less.

(3)Feの一部に替えて、質量%で、
Ca:0.02%以下および
Mg:0.02%以下
の中から選んだ1種または2種を含有することを特徴とする上記(1)または(2)に記載の氷海構造物用鋼板。
(3) In place of part of Fe, in mass%,
The steel plate for ice sea structures according to (1) or (2) above, which contains one or two selected from Ca: 0.02% or less and Mg: 0.02% or less.

(4)Feの一部に替えて、質量%で、
REM:0.01%以下および
Zr:0.01%以下
の中から選んだ1種または2種を含有することを特徴とする上記(1)から(3)までのいずれかに記載の氷海構造物用鋼板。
(4) In place of part of Fe, in mass%,
The ice sea structure according to any one of (1) to (3) above, which contains one or two selected from REM: 0.01% or less and Zr: 0.01% or less Steel plate for goods.

(5)多層溶接により接合されたときの継手の溶接熱影響部のミクロ組織における、島状マルテンサイトの面積率が1%未満となることを特徴とする上記(1)から(4)までのいずれかに記載の氷海構造物用鋼板。
(5) in the microstructure of the heat affected zone of the joint when it is joined by a multilayer welding, the area ratio of the island martensite is from above (1), characterized in that less than 1% to (4) A steel sheet for ice sea structures according to any one of the above.

本発明によれば、−40℃以下という低温においても、母材の延性破壊特性およびHAZ靭性に優れた鋼板を得ることができる。本発明の鋼板は、大規模な変形に伴う破壊に対する信頼性が高いため、特に、近年要求の高まっている寒冷地域において海洋資源の掘削・生産を行う氷海構造物、および流氷・氷山等による構造物へのダメージを軽減するための外殻部に用いられる鋼板に最適である。   According to the present invention, it is possible to obtain a steel sheet having excellent ductile fracture characteristics and HAZ toughness even at a low temperature of −40 ° C. or lower. Since the steel sheet of the present invention has high reliability against breakage due to large-scale deformation, in particular, an ice-sea structure for excavating and producing marine resources in a cold area, which has been increasingly demanded in recent years, and a structure by drift ice, iceberg, etc. It is most suitable for steel plates used in the outer shell to reduce damage to objects.

(A)化学組成
まず、本発明鋼板の化学組成の限定理由を述べる。以下、%は質量%を意味する。
(A) Chemical composition First, the reasons for limiting the chemical composition of the steel sheet of the present invention will be described. Hereinafter,% means mass%.

C:0.002〜0.10%
Cは、強度を確保するために必要な元素である。0.002%未満では必要とする強度を確保することができない。一方、0.10%を超えると、母材の靭性が劣化する。また、溶接時に発生する島状マルテンサイトを抑制し、HAZ靭性を確保するためにも多量の含有は好ましくない。島状マルテンサイト抑制の観点からは、C含有量は少ない方が好ましい。C含有量は0.05%以下とすることが好ましい。
C: 0.002-0.10%
C is an element necessary for ensuring strength. If it is less than 0.002%, the required strength cannot be ensured. On the other hand, if it exceeds 0.10%, the toughness of the base material deteriorates. Moreover, in order to suppress the island-like martensite which generate | occur | produces at the time of welding and to ensure HAZ toughness, a large amount is not preferable. From the viewpoint of suppression of island martensite, it is preferable that the C content is small. The C content is preferably 0.05% or less.

Si:0.02〜0.6%
Siは、脱酸作用があるとともに鋼板の強度上昇にも寄与する。これらの効果を得るために、Siを0.02%以上含有させる。しかし、0.6%を超えて含有させた場合、靭性の低下をもたらす。このため、Si含有量は0.02〜0.6%とする。Si含有量が多いと島状マルテンサイトの生成によるHAZ靭性低下が起こるため、Si含有量は0.4%以下とすることが好ましい。
Si: 0.02 to 0.6%
Si has a deoxidizing action and contributes to an increase in the strength of the steel sheet. In order to obtain these effects, Si is contained by 0.02% or more. However, when the content exceeds 0.6%, the toughness is reduced. For this reason, Si content shall be 0.02-0.6%. If the Si content is high, the HAZ toughness is reduced due to the formation of island martensite, so the Si content is preferably 0.4% or less.

Mn:0.05〜3.0%
Mnは鋼の焼入れ性を高める効果があり、強度確保に有効な成分である。含有量が0.05%未満では、焼入れ性の不足によって強度および靱性が得られない。一方、3.0%を超えて含有させると、偏析が増すとともに焼入れ性が高まりすぎて溶接時にHAZおよび母材ともに靱性が低下する。したがって、0.05〜3.0%とする。好ましい下限は0.5%、より好ましい下限は0.7%であり、好ましい上限は2.5%、より好ましい上限は2.0%である。
Mn: 0.05 to 3.0%
Mn has an effect of enhancing the hardenability of steel and is an effective component for securing strength. If the content is less than 0.05%, strength and toughness cannot be obtained due to insufficient hardenability. On the other hand, if the content exceeds 3.0%, segregation increases and hardenability increases too much, and the toughness of both the HAZ and the base material decreases during welding. Therefore, 0.05 to 3.0% is set. A preferred lower limit is 0.5%, a more preferred lower limit is 0.7%, a preferred upper limit is 2.5%, and a more preferred upper limit is 2.0%.

P:0.06%以下
Pは、不純物として鋼中に不可避的に存在する。0.06%を超えると、粒界に偏析して靭性を低下させるのみならず、溶接時に高温割れを招くため0.06%以下とする必要がある。好ましくは0.03%以下である。
P: 0.06% or less P is unavoidably present in steel as an impurity. If it exceeds 0.06%, it not only segregates at the grain boundaries and lowers toughness, but also causes hot cracking during welding, so it is necessary to make it 0.06% or less. Preferably it is 0.03% or less.

S:0.03%以下
Sは、不純物として鋼中に不可避的に存在する。多すぎると中心偏析を助長したり、延伸したMnSが多量に生成したりするため、母材およびHAZの機械的性質が劣化するため、0.03%以下とする。好ましくは0.01%以下である。
S: 0.03% or less S is unavoidably present in steel as an impurity. If the amount is too large, the center segregation is promoted or a large amount of stretched MnS is formed, so that the mechanical properties of the base material and the HAZ are deteriorated. Preferably it is 0.01% or less.

Al:0.002%以上0.020%未満
Alは脱酸のために必須の元素である。この効果を得るためには0.002%以上の含有量が必要である。しかし、0.020%以上含有させると、特に溶接時にHAZにおいて靱性が劣化しやすくなる。これは、粗大なクラスター状のアルミナ系介在物粒子が形成されやすくなること、および島状マルテンサイトの生成が促進されることのためと考えられる。したがって、Al含有量を0.002以上0.020%未満とする。0.005%を超えて含有させることが好ましく、0.015%以下とすることが好ましい。
Al: 0.002% or more and less than 0.020% Al is an essential element for deoxidation. In order to obtain this effect, a content of 0.002% or more is necessary. However, when the content is 0.020% or more, the toughness is easily deteriorated in the HAZ particularly during welding. This is presumably because coarse cluster-like alumina inclusion particles are easily formed and the generation of island martensite is promoted. Therefore, the Al content is 0.002 or more and less than 0.020%. It is preferable to make it contain exceeding 0.005%, and it is preferable to set it as 0.015% or less.

Ti:0.003〜0.03%
Tiは、鋼中のNと反応してTiNとして析出し、HAZでのオーステナイトの粗大化を抑制するとともに、フェライト変態の核として作用して粒内組織を微細化する効果を有するので、HAZ靭性を向上させる。この効果を得るには、Tiを0.003%以上含有させる必要がある。しかし、Tiの含有量が多くなりすぎると、固溶Tiが増加し、かえってHAZ靭性が低下するため、0.03%以下とする。好ましい下限は0.005%、より好ましい下限は0.007%であり、好ましい上限は0.025%、より好ましい上限は0.02%である。
Ti: 0.003 to 0.03%
Ti reacts with N in the steel to precipitate as TiN, suppresses austenite coarsening in HAZ, and acts as a core of ferrite transformation to refine the intragranular structure, so HAZ toughness To improve. In order to obtain this effect, it is necessary to contain 0.003% or more of Ti. However, if the Ti content is excessively increased, the solid solution Ti is increased and the HAZ toughness is lowered. Therefore, the content is made 0.03% or less. A preferred lower limit is 0.005%, a more preferred lower limit is 0.007%, a preferred upper limit is 0.025%, and a more preferred upper limit is 0.02%.

N:0.007%以下
Nは、不純物として鋼中に不可避的に存在する。多量に存在する場合にはHAZ靭性の悪化原因となる。Nは0.007%以下でなければ母材およびHAZともに靱性が劣化するのを避けることができない。
N: 0.007% or less N is unavoidably present in steel as an impurity. When present in a large amount, the HAZ toughness is deteriorated. Unless N is 0.007% or less, it is inevitable that the toughness of both the base metal and the HAZ deteriorates.

CuおよびNiは少なくともいずれかの元素を含有させる。   Cu and Ni contain at least one element.

Cu:0.01〜3.5%
Cuは、母材およびHAZともに靭性を劣化させずに強度を上昇させる。この効果を得るためにはCuを0.01%以上含有させる。しかし、3.5%を超えると、鋼の焼入性を過度に高め、HAZ靱性を損なう傾向が強くなる。したがって、Cu含有量の上限を3.5%とする。好ましくは2.5%以下、より好ましくは1.5%以下である。
Cu: 0.01 to 3.5%
Cu increases the strength of both the base material and HAZ without degrading toughness. In order to acquire this effect, Cu is contained 0.01% or more. However, if it exceeds 3.5%, the hardenability of the steel is excessively increased and the tendency to deteriorate the HAZ toughness becomes strong. Therefore, the upper limit of the Cu content is set to 3.5%. Preferably it is 2.5% or less, More preferably, it is 1.5% or less.

Ni:0.01〜9.5%
Niは、適正量を添加することによって、溶接性およびHAZ靱性に悪影響を及ぼすこともなく、母材の強度および靱性を向上させる。この効果を得るためにはNiを0.01%以上含有させる。しかし、Ni含有量が9.5%を超えると構造用鋼材として極めて高価になって経済性を失う。好ましくは5.0%以下、より好ましくは2.5%以下である。0.01%以上の含有で合わせて焼入れ性向上効果も得られる。特に、Cuを含有させる場合は圧延時のひび割れ(Cuチェッキング)を防止するために、0.01%以上のNiを含有させる必要がある。
Ni: 0.01 to 9.5%
By adding a proper amount of Ni, the strength and toughness of the base material are improved without adversely affecting the weldability and the HAZ toughness. In order to acquire this effect, Ni is contained 0.01% or more. However, if the Ni content exceeds 9.5%, it becomes extremely expensive as a structural steel material and loses economic efficiency. Preferably it is 5.0% or less, More preferably, it is 2.5% or less. The effect of improving hardenability is also obtained when the content is 0.01% or more. In particular, when Cu is contained, it is necessary to contain 0.01% or more of Ni in order to prevent cracking (Cu checking) during rolling.

1.8≦Ti/N≦4.0
上述のようにTiはNと結合し、TiNとして析出し、HAZ組織の微細化に寄与するため、HAZ靭性が向上する。この効果はTiとNの比によって決まる。Ti/Nが1.8未満の場合は、TiNとして結合できない固溶Nが増加して、HAZ靭性を劣化させる。一方、Ti/Nが4.0を超える場合には、TiNとして結合できないTiが粗大な炭化物を形成して、HAZ靭性を劣化させる。このため、Ti/Nは1.8〜4.0の範囲内とする。
1.8 ≦ Ti / N ≦ 4.0
As described above, Ti combines with N, precipitates as TiN, and contributes to the refinement of the HAZ structure, thereby improving the HAZ toughness. This effect is determined by the ratio of Ti and N. When Ti / N is less than 1.8, solid solution N that cannot be combined as TiN increases, and the HAZ toughness is deteriorated. On the other hand, when Ti / N exceeds 4.0, Ti that cannot be bonded as TiN forms coarse carbides and deteriorates HAZ toughness. For this reason, Ti / N shall be in the range of 1.8-4.0.

C+Si/7.5+2Al≦0.20
氷海構造物で多用される多層溶接では、1パス目の溶接を行った後、同領域周辺を後続パスで再度溶接することになる。このため、2相域まで再加熱される領域(ICCGHAZ;InterCritically reheated Coarse Grained Heat Affected Zone)が存在する。ICCGHAZでは、2相域に加熱された際、オーステナイト中に炭素が濃縮し、多量の島状マルテンサイトが形成される。島状マルテンサイトは延性-脆性遷移温度を上昇させ、HAZ靭性を劣化させる。よって、ICCGHAZにおける島状マルテンサイトの生成量を減少させれば、靭性の劣化を抑えることができる。
C + Si / 7.5 + 2Al ≦ 0.20
In multilayer welding often used in ice-sea structures, after the first pass is welded, the periphery of the region is welded again in the subsequent pass. For this reason, there exists a region (ICCGHAZ; InterCritically reheated Coarse Grained Heat Affected Zone) that is reheated to the two-phase region. In ICCGHAZ, when heated to a two-phase region, carbon is concentrated in austenite and a large amount of island martensite is formed. Island martensite increases the ductile-brittle transition temperature and degrades HAZ toughness. Therefore, if the generation amount of island martensite in ICCGHAZ is reduced, deterioration of toughness can be suppressed.

島状マルテンサイトの減少は、C含有量の低減により炭素の濃縮を回避するとともに、SiおよびAl含有量を低減してセメンタイトの析出を促進させることにより実現する。   The reduction of island martensite is realized by avoiding the concentration of carbon by reducing the C content, and by promoting the precipitation of cementite by reducing the Si and Al contents.

C、SiおよびAl含有量の島状マルテンサイト生成に対する寄与度合いは各元素により異なり、種々の実験からAlがCの2倍、CがSiの7.5倍であることが分かった。そして、鋼板中に含まれる各元素の含有量が前記それぞれの範囲にあり、かつC+Si/7.5+2Alが0.20以下の化学組成を有する鋼板を所定の製造条件で作製すると、多層溶接をしたときのICCGHAZにおける島状マルテンサイトの生成量が面積率で1%未満となる。   The degree of contribution of the C, Si and Al contents to the formation of island martensite differs depending on each element, and various experiments revealed that Al is twice that of C and C is 7.5 times that of Si. When a steel sheet having a chemical composition in which the content of each element contained in the steel sheet is in the above-described range and C + Si / 7.5 + 2Al is 0.20 or less is produced under predetermined manufacturing conditions, multilayer welding is performed. The amount of island martensite produced in the ICCGHAZ is less than 1% in terms of area ratio.

本発明の氷海構造物用鋼板は、上記の各元素を含有し、残部はFeおよび不純物からなるものである。但し、本発明の氷海構造物用鋼板は、Feの一部に替えて、Cr、Mo、V、Nb、B、Ca、Mg、REMおよびZrから選択される一種以上の元素を含有させても良い。   The steel sheet for ice-sea structure of the present invention contains each of the above elements, and the balance consists of Fe and impurities. However, the steel sheet for ice sea structure of the present invention may contain one or more elements selected from Cr, Mo, V, Nb, B, Ca, Mg, REM and Zr instead of a part of Fe. good.

不純物とは、鉱石、スクラップ等の原料、製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本発明に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。   Impurities are components mixed in due to various factors of raw materials such as ores and scraps and manufacturing processes, and mean tolerable within a range that does not adversely affect the present invention.

Cr:3.5%以下
Crは、耐炭酸ガス腐食性を高め、また焼入性を高めるのに有用である。しかし、3.5%を超えて含有させると、他の成分条件を満足させても、HAZの硬化の抑制が難しくなる他、耐炭酸ガス腐食性向上効果も飽和する。よって、Crを含有させる場合はその含有量を3.5%以下とする。上記の効果を得るためには0.1%以上含有させることが好ましい。
Cr: 3.5% or less Cr is useful for enhancing carbon dioxide gas corrosion resistance and enhancing hardenability. However, if the content exceeds 3.5%, even if other component conditions are satisfied, it becomes difficult to suppress the hardening of the HAZ, and the carbon dioxide corrosion resistance improving effect is saturated. Therefore, when Cr is contained, the content is set to 3.5% or less. In order to acquire said effect, it is preferable to make it contain 0.1% or more.

Mo:3.0%以下
Moは、母材の強度と靱性を向上させるのに有用である。しかし、3.0%を超えると特にHAZの硬度が高まり靱性と耐SSC性を損なう。よって、Moを含有させる場合はその含有量を3.0%以下とする。上記の効果を得るためには0.1%以上含有させることが好ましい。
Mo: 3.0% or less Mo is useful for improving the strength and toughness of the base material. However, if it exceeds 3.0%, the hardness of the HAZ is increased and the toughness and SSC resistance are impaired. Therefore, when Mo is contained, the content is made 3.0% or less. In order to acquire said effect, it is preferable to make it contain 0.1% or more.

V:0.2%以下
Vは、主に焼戻し時の炭窒化物析出により母材の強度を向上させるのに有用である。しかし、0.2%を超えると母材の性能向上効果が飽和し、靱性劣化を招く。よって、Vを含有させる場合はその含有量を0.2%以下とする。上記の効果を得るためには0.02%以上含有させることが好ましい。
V: 0.2% or less V is useful for improving the strength of the base material mainly by carbonitride precipitation during tempering. However, if it exceeds 0.2%, the performance improvement effect of the base material is saturated and the toughness is deteriorated. Therefore, when V is contained, the content is set to 0.2% or less. In order to acquire said effect, it is preferable to make it contain 0.02% or more.

Nb:0.1%以下
Nbは、細粒化と炭化物析出により母材の強度および靱性を向上させるのに有用である。しかし、0.1%を超えると母材の性能向上効果が飽和するとともに、HAZ靱性を著しく損なう。よって、Nbを含有させる場合はその含有量を0.1%以下とする。上記の効果を得るためには0.01%以上含有させることが好ましい。
Nb: 0.1% or less Nb is useful for improving the strength and toughness of the base material by refining and carbide precipitation. However, if it exceeds 0.1%, the performance improvement effect of the base material is saturated and the HAZ toughness is significantly impaired. Therefore, when Nb is contained, the content is made 0.1% or less. In order to acquire said effect, it is preferable to make it contain 0.01% or more.

B:0.01%以下
Bは、焼入れ性を向上させて強度を高める作用がある。しかし、その含有量が0.01%を超えると、強度を高める効果が飽和するし、母材およびHAZともに靱性劣化の傾向が著しくなる。したがって、Bを含有させる場合はその含有量を0.01%以下とする。上記の効果を得るためには0.0005%以上含有させることが好ましい。
B: 0.01% or less B has an effect of improving hardenability and increasing strength. However, when the content exceeds 0.01%, the effect of increasing the strength is saturated, and the tendency of deterioration in toughness becomes remarkable in both the base material and HAZ. Therefore, when B is contained, the content is set to 0.01% or less. In order to acquire said effect, it is preferable to make it contain 0.0005% or more.

Ca:0.02%以下
Caは鋼中のSと反応して溶鋼中で酸・硫化物(オキシサルファイド)を形成する。この酸・硫化物はMnSなどと異なって圧延加工で圧延方向に伸びることがなく圧延後も球状であるため、延伸した介在物の先端などを割れの起点とする溶接割れや水素誘起割れを抑制する作用がある。しかし、その含有量が0.02%を超えると靱性の劣化を招くことがある。したがって、Caを含有させる場合はその含有量を0.02%以下とする。上記の効果を得るためには0.0005%以上含有させることが好ましい。
Ca: 0.02% or less Ca reacts with S in steel to form an acid / sulfide (oxysulfide) in molten steel. Unlike MnS, this acid / sulfide does not extend in the rolling direction during rolling and remains spherical after rolling, so it suppresses weld cracking and hydrogen-induced cracking starting from cracks at the tip of the stretched inclusions. Has the effect of However, if its content exceeds 0.02%, toughness may be deteriorated. Therefore, when Ca is contained, its content is set to 0.02% or less. In order to acquire said effect, it is preferable to make it contain 0.0005% or more.

Mg:0.02%以下
MgはMg含有酸化物を生成し、TiNの発生核となり、TiNを微細分散させる効果を持つ。しかし、0.02%を超えると、酸化物が多くなりすぎて延性低下をもたらす。したがって、Mgを含有させる場合はその含有量を0.02%以下とする。上記の効果を得るためには0.0003%以上含有させることが好ましい。
Mg: 0.02% or less Mg generates an Mg-containing oxide, serves as a TiN generation nucleus, and has an effect of finely dispersing TiN. However, if it exceeds 0.02%, the amount of oxide becomes excessive and ductility is reduced. Therefore, when it contains Mg, the content shall be 0.02% or less. In order to acquire said effect, it is preferable to make it contain 0.0003% or more.

REM:0.01%以下
REMは、溶接熱影響部の組織の微細化や、Sの固定に寄与する。しかし、REMの過剰な添加は、介在物による清浄度の低下を招く。この介在物は、比較的靱性劣化への影響が小さいため、0.01%以下であれば許容できる。したがって、REMを含有させる場合はその含有量を0.01%以下とする。上記の効果を得るためには0.001%以上含有させることが好ましい。
REM: 0.01% or less REM contributes to refinement of the structure of the weld heat affected zone and fixation of S. However, excessive addition of REM leads to a decrease in cleanliness due to inclusions. Since this inclusion has a relatively small influence on toughness deterioration, it is acceptable if it is 0.01% or less. Therefore, when it contains REM, the content shall be 0.01% or less. In order to acquire said effect, it is preferable to make it contain 0.001% or more.

REMは、Sc、Yおよびランタノイドの合計17元素の総称であり、REMの含有量は上記元素の合計量を意味する。   REM is a generic name for a total of 17 elements of Sc, Y, and lanthanoid, and the content of REM means the total amount of the above elements.

Zr:0.01%以下
Zrは鋼中にてZr酸化物を生成し、溶接熱影響部における微細フェライトの発生核となり、ミクロ組織を微細化させる効果を持つ。しかし、0.01%を超えると、酸化物が多くなりすぎて延性低下をもたらす。したがって、Zrを含有させる場合はその含有量を0.01%以下とする。この効果を得るためには0.001%以上含有させることが好ましい。
Zr: 0.01% or less Zr produces Zr oxide in steel, serves as a generation core of fine ferrite in the weld heat affected zone, and has the effect of refining the microstructure. However, if it exceeds 0.01%, the amount of oxide becomes excessive and ductility is reduced. Therefore, when Zr is contained, the content is made 0.01% or less. In order to acquire this effect, it is preferable to make it contain 0.001% or more.

(B)鋼板組織(板厚1/4部における金属組織のポリゴナルフェライトの面積率が80%以上)
氷塊の衝突を伴う氷海域で使用される鋼板では、脆性破壊だけでなく延性破壊を考慮する必要がある。優れた脆性破壊特性と延性破壊特性との両方を同時に満足するためには、そのミクロ組織を主としてポリゴナルフェライトからなる組織とする。特にポリゴナルフェライトの面積率が80%以上となれば、母材の延性破壊特性は確保される。よって、鋼板の板厚1/4部におけるポリゴナルフェライト面積率を80%以上とする。ポリゴナルフェライト以外の残部組織については特に制限はない。なお、板厚1/4部を組織観察するのは、板厚1/4部における冷却速度は板厚1/2部および表面の中間的な冷却速度となるので、鋼板全体の平均的な組織を観察できるためである。
(B) Steel plate structure (polygonal ferrite area ratio of metal structure at 1/4 part of plate thickness is 80% or more)
In steel sheets used in ice seas involving ice mass collisions, it is necessary to consider ductile fracture as well as brittle fracture. In order to satisfy both excellent brittle fracture characteristics and ductile fracture characteristics at the same time, the microstructure is mainly composed of polygonal ferrite. In particular, if the area ratio of polygonal ferrite is 80% or more, the ductile fracture characteristics of the base material are ensured. Therefore, the polygonal ferrite area ratio in the ¼ part thickness of the steel sheet is set to 80% or more. There are no particular restrictions on the remaining structure other than polygonal ferrite. It should be noted that the structure of the ¼ part thickness is observed because the cooling rate at the ¼ part thickness is an intermediate cooling rate between the ½ part thickness and the surface. It is because it can observe.

鋼板組織を主としてポリゴナルフェライトとするには、本発明で規定する組成を有するスラブを用意した上で、以下のように製造を行う。まず、スラブを加熱する。加熱温度は900〜1200℃とすればよいが、次工程の熱間圧延工程で特定温度での圧延が重要となるため、加熱温度は低いことが好ましい。   In order to mainly use the steel sheet structure as polygonal ferrite, a slab having a composition defined in the present invention is prepared and then manufactured as follows. First, the slab is heated. Although heating temperature should just be 900-1200 degreeC, since rolling at specific temperature becomes important at the next hot rolling process, it is preferable that heating temperature is low.

続く熱間圧延工程ではスラブを圧延する。ポリゴナルフェライトの生成には未再結晶域であるAr点直上の温度域での圧延が重要になる。このとき、Ar点〜Ar点+40℃の範囲での圧延を行うと鋼板に歪みが導入されポリゴナル化されやすくなる。すべての圧延パスにおいてAr点〜Ar点+40℃の範囲で圧延を行う必要はないが、全パスのうちの半分以上をこの温度域で圧延することが好ましい。また、歪みを多く導入するため、この温度域での圧下比を大きくすることも有効である。圧延後はフェライト組織を得るために空冷すればよい。緩冷却によりポリゴナルフェライトを生成させることができる。その一方で、空冷では生産効率が低下するため、Ar点−50℃以下まで空冷しポリゴナルフェライトを生成させた後は加速冷却してもよい。加速冷却すればポリゴナルフェライトの粗大化が抑制されるため、微細な母材組織を得ることができ、強度および靭性の向上が期待できる。空冷もしくは加速冷却により冷却した後、200℃〜Ar点の温度で焼戻し処理を行うことができ、この温度範囲であればポリゴナルフェライトの面積率は変化しない。 In the subsequent hot rolling process, the slab is rolled. For the formation of polygonal ferrite, rolling in the temperature region immediately above the Ar 3 point, which is an unrecrystallized region, is important. At this time, if rolling is performed in the range of Ar 3 point to Ar 3 point + 40 ° C., distortion is introduced into the steel sheet and it is likely to be polygonized. Although it is not necessary to perform rolling in the range of Ar 3 points to Ar 3 points + 40 ° C. in all rolling passes, it is preferable to roll more than half of all passes in this temperature range. In order to introduce a large amount of distortion, it is also effective to increase the reduction ratio in this temperature range. After rolling, air cooling may be performed to obtain a ferrite structure. Polygonal ferrite can be generated by slow cooling. On the other hand, since air-cooling reduces the production efficiency, accelerated cooling may be performed after air cooling to Ar 3 point −50 ° C. or lower to generate polygonal ferrite. If accelerated cooling is performed, the coarsening of polygonal ferrite is suppressed, so that a fine base metal structure can be obtained, and improvement in strength and toughness can be expected. After cooling by air cooling or accelerated cooling, tempering treatment can be performed at a temperature of 200 ° C. to Ar 1 point, and the area ratio of polygonal ferrite does not change within this temperature range.

以下、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention more concretely, this invention is not limited to these Examples.

表1に示す組成を有する厚み200mmのスラブを用意し、加熱炉にて1000℃に加熱後、最終パス後の板厚が19〜75mmとなるように圧延を行った。このとき、Ar点〜Ar点+40℃の温度範囲での圧延を全パス数の半数以上で行うようにし、Ar点以上で圧延を完了させた。なお、Ar点は計算値を用いた。
Ar=910−310C−80Mn−20Cu−15Cr−55Ni−80Mo+0.35(t−8)(tは板厚、mm)
A 200 mm-thick slab having the composition shown in Table 1 was prepared, heated to 1000 ° C. in a heating furnace, and then rolled so that the plate thickness after the final pass was 19 to 75 mm. At this time, rolling in the temperature range of Ar 3 points to Ar 3 points + 40 ° C. was performed at half or more of the total number of passes, and rolling was completed at Ar 3 points or more. The calculated values were used for Ar 3 points.
Ar 3 = 910-310C-80Mn-20Cu -15Cr-55Ni-80Mo + 0.35 (t-8) (t is the plate thickness, mm)

Figure 0005459166
Figure 0005459166

圧延後は、放置空冷して鋼板温度がAr点−50℃以下となった後、水冷して常温まで冷却した。なお、比較のため、一例(表2に示す供試No.f)については圧延後空冷せず直接水冷した。 After rolling, the steel sheet was allowed to cool to room temperature, and the steel sheet temperature became Ar 3 points −50 ° C. or lower, and then cooled to room temperature with water. For comparison, one example (test No. f shown in Table 2) was directly water cooled without air cooling after rolling.

供試鋼を製造後、供試鋼の一部から試料を採取し、板厚1/4部における組織を走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope)にて観察した。ポリゴナルフェライトの面積率は1000倍に拡大したSEM写真を画像処理して測定した。   After producing the test steel, a sample was taken from a part of the test steel, and the structure at the 1/4 thickness was observed with a scanning electron microscope. The area ratio of polygonal ferrite was measured by subjecting an SEM photograph magnified 1000 times to image processing.

一方、供試鋼は母材として表2に示す入熱量で多層溶接を行った。作製した溶接継手からは、CTOD試験片のノッチが溶融線の位置になるように試験片を作製し、−40℃または−60℃でCTOD試験を実施して限界CTOD値を得た。   On the other hand, the test steel was subjected to multilayer welding with the heat input shown in Table 2 as a base material. From the produced welded joint, a test piece was prepared so that the notch of the CTOD test piece was at the position of the melt line, and a CTOD test was performed at -40 ° C or -60 ° C to obtain a limit CTOD value.

また、溶接断面についてミクロ組織を観察し、ICCGHAZにおける島状マルテンサイトの観察を行った。表2に試験結果を併せて示す。   Moreover, the microstructure was observed about the weld cross section and the island-like martensite in ICCGHAZ was observed. Table 2 also shows the test results.

Figure 0005459166
Figure 0005459166

表2から、本発明に係る供試No.1〜27の鋼板はいずれもポリゴナルフェライトの面積率が80%以上となり、HAZにおける限界CTOD値も0.1mm以上と良好な靭性を有する。また、ICCGHAZ部の組織観察でも島状マルテンサイトは観察されなかった。   From Table 2, the test No. according to the present invention. In each of the steel sheets 1 to 27, the area ratio of polygonal ferrite is 80% or more, and the critical CTOD value in HAZ is 0.1 mm or more and has good toughness. In addition, no island martensite was observed in the structure of the ICCGHAZ part.

これに対して、本発明の規定から外れる供試No.a〜fの鋼板は、条件が厳しくない−40℃でも限界CTOD値が0.1mm以下となった。   On the other hand, a test No. deviating from the provisions of the present invention. The steel sheets a to f had a critical CTOD value of 0.1 mm or less even at −40 ° C., where the conditions were not severe.

供試No.aの鋼板は、C含有量が規定量より高く、(ii)式も満足しなかった。また、CuおよびNiを含有していないため、ICCGHAZ部の島状マルテンサイトが多くなり、限界CTOD値が低くなったと考えられる。   Test No. The steel sheet a had a C content higher than the specified amount, and the formula (ii) was not satisfied. Moreover, since Cu and Ni are not contained, the number of island martensites in the ICCGHAZ portion is increased, and it is considered that the limit CTOD value is lowered.

供試No.bの鋼板は、Si含有量が規定量より高く、(ii)式も満足しなかったため、ICCGHAZ部の島状マルテンサイトが多くなり、限界CTOD値が低くなったと考えられる。   Test No. The steel sheet of b had a Si content higher than the specified amount, and the formula (ii) was not satisfied. Therefore, it was considered that the number of island martensite in the ICCGHAZ portion increased and the critical CTOD value was lowered.

供試No.cの鋼板は、Mn含有量が規定量より高いため、焼きが入りポリゴナルフェライトの面積率が低くなり、限界CTOD値が低くなったと考えられる。   Test No. Since the steel plate of c has a Mn content higher than the specified amount, it is considered that the area ratio of polygonal ferrite was lowered and the critical CTOD value was lowered.

供試No.dの鋼板は、N含有量が規定量より高く、(i)式も満足しなかったため、固溶Nが増加し、限界CTOD値が低くなったと考えられる。   Test No. In the steel sheet d, since the N content was higher than the specified amount and the formula (i) was not satisfied, the solute N increased and the critical CTOD value was considered to be low.

供試No.eの鋼板は、(ii)式を満足しなかったため、ICCGHAZ部の島状マルテンサイトが多くなり、限界CTOD値が低くなったと考えられる。   Test No. Since the steel sheet of e did not satisfy the formula (ii), it is considered that the number of island martensite in the ICCGHAZ portion increased and the critical CTOD value was lowered.

化学組成が本発明で規定する範囲内にあるが、圧延後、長時間放置空冷せずに水冷した供試No.fの鋼板は、圧延後空冷せず直接水冷したため、ポリゴナルフェライトが十分に生成せず、限界CTOD値が低くなったと考えられる。   Although the chemical composition is within the range specified in the present invention, after rolling, the test No. 1 was cooled by water without being left to cool for a long time. Since the steel sheet f was directly water-cooled without air cooling after rolling, it was considered that polygonal ferrite was not sufficiently generated and the critical CTOD value was lowered.

本発明によれば、−40℃以下という低温においても、母材の延性破壊特性およびHAZ靭性に優れた鋼板を得ることができ、特に、近年要求の高まっている寒冷地域において海洋資源の掘削・生産を行う氷海構造物、および流氷・氷山等による構造物へのダメージを軽減するための外殻部に用いられる鋼板に最適である。   According to the present invention, it is possible to obtain a steel sheet having excellent ductile fracture characteristics and HAZ toughness even at a low temperature of −40 ° C. or less, and in particular, in the cold region where demands are increasing in recent years, It is most suitable for steel plate used for the outer shell to reduce the damage to the structure caused by ice and iceberg structures and drift ice and icebergs.

Claims (5)

質量%で、
C:0.002〜0.10%、
Si:0.02〜0.6%、
Mn:0.3〜3.0%、
P:0.06%以下、
S:0.03%以下、
Al:0.002%以上0.020%未満、
Ti:0.003〜0.03%および
N:0.007%以下
に加え、
Cu:0.01〜3.5%および
Ni:0.01〜9.5%
の中から選んだ1種または2種を含有し、残部はFeおよび不純物からなり、かつ下記(i)式および(ii)式をともに満たす化学組成を有し、板厚1/4部における金属組織のポリゴナルフェライトの面積率が80%以上であることを特徴とする氷海構造物用鋼板。
1.8≦Ti/N≦4.0 ・・・(i)
C+Si/7.5+2Al≦0.20 ・・・(ii)
但し、式(i)および(ii)中に示される各元素記号は、鋼板中に含まれる各元素の含有量(質量%)を表す。
% By mass
C: 0.002-0.10%,
Si: 0.02 to 0.6%,
Mn: 0.3-3.0%
P: 0.06% or less,
S: 0.03% or less,
Al: 0.002% or more and less than 0.020%,
In addition to Ti: 0.003-0.03% and N: 0.007% or less,
Cu: 0.01-3.5% and Ni: 0.01-9.5%
1 or 2 selected from the group consisting of Fe and impurities, the chemical composition satisfying both the following formulas (i) and (ii), and a metal at a thickness of 1/4 part A steel sheet for ice sea structures, wherein the area ratio of polygonal ferrite in the structure is 80% or more.
1.8 ≦ Ti / N ≦ 4.0 (i)
C + Si / 7.5 + 2Al ≦ 0.20 (ii)
However, each element symbol shown in Formula (i) and (ii) represents content (mass%) of each element contained in a steel plate.
Feの一部に替えて、質量%で、
Cr:3.5%以下、
Mo:3.0%以下、
V:0.2%以下、
Nb:0.1%以下および
B:0.01%以下
の中から選んだ1種以上を含有することを特徴とする請求項1に記載の氷海構造物用鋼板。
Instead of a part of Fe, in mass%,
Cr: 3.5% or less,
Mo: 3.0% or less,
V: 0.2% or less,
The steel plate for ice sea structure according to claim 1, comprising at least one selected from Nb: 0.1% or less and B: 0.01% or less.
Feの一部に替えて、質量%で、
Ca:0.02%以下および
Mg:0.02%以下
の中から選んだ1種または2種を含有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の氷海構造物用鋼板。
Instead of a part of Fe, in mass%,
The steel sheet for ice sea structure according to claim 1 or 2, comprising one or two selected from Ca: 0.02% or less and Mg: 0.02% or less.
Feの一部に替えて、質量%で、
REM:0.01%以下および
Zr:0.01%以下
の中から選んだ1種または2種を含有することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかに記載の氷海構造物用鋼板。
Instead of a part of Fe, in mass%,
The ice-sea structure according to any one of claims 1 to 3, comprising one or two selected from REM: 0.01% or less and Zr: 0.01% or less. Steel plate.
多層溶接により接合されたときの継手の溶接熱影響部のミクロ組織における、島状マルテンサイトの面積率が1%未満となることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかに記載の氷海構造物用鋼板。
In the weld heat affected zone of the microstructure of the joint when it is joined by a multilayer welding, according to claim 1, the area ratio of the island martensite is characterized in that less than 1% to claim 4 Steel sheet for ice-sea structures.
JP2010216663A 2010-09-28 2010-09-28 Steel plate for ice sea structure Active JP5459166B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010216663A JP5459166B2 (en) 2010-09-28 2010-09-28 Steel plate for ice sea structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010216663A JP5459166B2 (en) 2010-09-28 2010-09-28 Steel plate for ice sea structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012072421A JP2012072421A (en) 2012-04-12
JP5459166B2 true JP5459166B2 (en) 2014-04-02

Family

ID=46168903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010216663A Active JP5459166B2 (en) 2010-09-28 2010-09-28 Steel plate for ice sea structure

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5459166B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101899694B1 (en) * 2016-12-23 2018-09-17 주식회사 포스코 Thick steel plate having excellent low-temperature impact toughness and ctod properties, and method for manufacturing the same
KR101908818B1 (en) 2016-12-23 2018-10-16 주식회사 포스코 High strength steel having excellent fracture initiation resistance and fracture arrestability in low temperature, and method for manufacturing the same
KR101949036B1 (en) * 2017-10-11 2019-05-08 주식회사 포스코 Thick steel sheet having excellent low temperature strain aging impact properties and method of manufacturing the same
KR102357082B1 (en) * 2019-12-20 2022-02-03 주식회사 포스코 High strength steel sheet having excellent heat affected zone toughness and method for manufacturing the same
CN116426838B (en) * 2022-01-04 2024-09-20 海信冰箱有限公司 Steel plate, preparation method thereof, panel and refrigerator

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0757885B2 (en) * 1987-04-24 1995-06-21 新日本製鐵株式会社 Manufacturing method of steel plate with excellent low temperature toughness
JP2688312B2 (en) * 1993-02-15 1997-12-10 株式会社神戸製鋼所 High strength and high toughness steel plate
JP4788146B2 (en) * 2004-03-09 2011-10-05 Jfeスチール株式会社 Hot rolled steel sheet for low YR type ERW welded steel pipe excellent in aging resistance and method for producing the same
JP2008261046A (en) * 2007-03-19 2008-10-30 Kobe Steel Ltd High-tensile steel excellent in weldability and plastic deformability, and cold-formed steel pipe formed therefrom
JP5031531B2 (en) * 2007-11-20 2012-09-19 新日本製鐵株式会社 Low yield ratio high strength steel sheet excellent in base metal low temperature toughness and HAZ low temperature toughness and its manufacturing method
JP5217385B2 (en) * 2007-11-21 2013-06-19 Jfeスチール株式会社 Steel sheet for high toughness line pipe and method for producing the same
KR101228610B1 (en) * 2008-05-26 2013-02-01 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 High-strength hot-rolled steel sheet for line pipe excellent in low-temperature toughness and ductile-fracture-stopping performance and process for producing the same
JP2011246804A (en) * 2010-04-30 2011-12-08 Nippon Steel Corp Electronic-beam welding joint and steel for electronic-beam welding, and manufacturing method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012072421A (en) 2012-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101331976B1 (en) Method of manufacturing sheet steel for thick-walled sour-resistant line pipe of excellent toughness
JP6616006B2 (en) High-strength steel material excellent in low-temperature strain aging impact characteristics and impact characteristics of weld heat-affected zone and its manufacturing method
JP6705569B1 (en) Clad steel plate and method of manufacturing the same
JP4484123B2 (en) High strength and excellent base material for clad steel plate with excellent weld heat affected zone toughness
JP4705696B2 (en) Steel for welding and method for manufacturing the same
JP2021509446A (en) Steel materials for pressure vessels and their manufacturing methods
JP6024928B2 (en) Steel plates for marine, marine structures and hydraulic iron pipes with excellent brittle crack propagation stopping properties and methods for producing the same
JP6616002B2 (en) High-strength steel material with excellent low-temperature strain aging impact characteristics and method for producing the same
JP2009127069A (en) High toughness steel plate for line pipe, and its manufacturing method
JP2011202214A (en) Thick high tensile strength steel plate having excellent low temperature toughness in multilayer weld zone and method for producing the same
WO2014175122A1 (en) H-shaped steel and method for producing same
JP5459166B2 (en) Steel plate for ice sea structure
JP2006118007A (en) High strength steel having excellent toughness in weld heat affected zone
JP4119706B2 (en) High strength welded steel pipe with excellent weld toughness and manufacturing method thereof
JP2009127104A (en) Steel having excellent weld heat-affected zone toughness, and method for producing the same
JP4959402B2 (en) High strength welded structural steel with excellent surface cracking resistance and its manufacturing method
JP5423309B2 (en) Thick steel plate for offshore structures and manufacturing method thereof
JP4964480B2 (en) High strength steel pipe excellent in toughness of welded portion and method for producing the same
JP2006089830A (en) Steel plate having low yield ratio and excellent toughness and welded joint toughness, and its manufacturing method
JP5935678B2 (en) High toughness high strength steel and method for producing the same
JP5194807B2 (en) Manufacturing method of high yield strength and high toughness thick steel plate
JP3736209B2 (en) High tensile steel with excellent weld toughness and manufacturing method thereof
JP6642118B2 (en) Sour-resistant steel plate
JP4959401B2 (en) High strength welded structural steel with excellent surface cracking resistance and its manufacturing method
JP2004263248A (en) Method for manufacturing high-tensile steel excellent in ctod characteristic of weld zone

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120625

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121011

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20121011

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131119

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131126

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131129

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131217

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131230

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5459166

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350