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公開番号2025142796
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-01
出願番号2024042357
出願日2024-03-18
発明の名称鋼板およびその製造方法
出願人日本製鉄株式会社
代理人弁理士法人ブライタス
主分類C22C 38/00 20060101AFI20250924BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】低コストで、高い強度および高い靱性を有する鋼板およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】鋼板の化学組成が、質量%で、C:0.080～0.160%、Si:0.08～0.25%、Mn:0.90～1.50%、P:0.020%以下、S:0.010%以下、Cr:0.50～1.50%、Mo:0.25～0.45%、V:0.020～0.060%、Nb:0.005～0.020%、Al:0.010～0.050%、N:0.0010～0.0070%、B:0.0006～0.0015%、残部:Feおよび不純物であり、金属組織が、焼戻しベイナイトおよび焼戻しマルテンサイトの合計面積率が95.0%以上であり、旧γ粒の平均結晶粒径が35.0μm以下であり、引張強さが710～930MPaであり、降伏応力が630MPa以上であり、-20℃におけるシャルピー衝撃試験の吸収エネルギーが100J以上であり、前記鋼板の板厚が60mm超150mm以下である、鋼板。
【選択図】なし

特許請求の範囲【請求項１】
鋼板の化学組成が、質量％で、
Ｃ：０．０８０～０．１６０％、
Ｓｉ：０．０８～０．２５％、
Ｍｎ：０．９０～１．５０％、
Ｐ：０．０２０％以下、
Ｓ：０．０１０％以下、
Ｃｒ：０．５０～１．５０％、
Ｍｏ：０．２５～０．４５％、
Ｖ：０．０２０～０．０６０％、
Ｎｂ：０．００５～０．０２０％、
Ａｌ：０．０１０～０．０５０％、
Ｎ：０．００１０～０．００７０％、
Ｂ：０．０００６～０．００１５％、
残部：Ｆｅおよび不純物であり、
金属組織が、焼戻しベイナイトおよび焼戻しマルテンサイトの合計面積率が９５．０％以上であり、
旧オーステナイト粒の平均結晶粒径が３５．０μｍ以下であり、
引張強さが７１０～９３０ＭＰａであり、
降伏応力が６３０ＭＰａ以上であり、
－２０℃におけるシャルピー衝撃試験の吸収エネルギーが１００Ｊ以上であり、
前記鋼板の板厚が６０ｍｍ超１５０ｍｍ以下である、
鋼板。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記鋼板の化学組成が、前記Ｆｅの一部に代えて、質量％で、
Ｔｉ：０．０２５％以下、
Ｃｕ：０．５０％以下、
Ｎｉ：０．３０％以下、
Ｗ：０．２０％以下、
Ｃａ：０．００５０％以下、
Ｍｇ：０．００５０％以下、および
ＲＥＭ：０．００５０％以下、
から選択される一種以上を含有するものである、
請求項１に記載の鋼板。
【請求項３】
請求項１に記載の鋼板の製造方法であって、
鋼片を１０５０～１２００℃の温度域まで加熱し均熱する均熱工程と、
前記均熱工程後の前記鋼片に対して７３０～９２０℃の温度域で３０％以上の圧下率で熱間圧延を施し、鋼板とする熱間圧延工程と、
前記鋼板の表面温度が３００℃以下となるように冷却する冷却工程と、
前記冷却工程後の前記鋼板を８６０～９５０℃の温度域に加熱し均熱した後、復熱温度が前記鋼板の表面温度で３００℃以下となるように加速冷却を施す焼入れ工程と、
前記焼入れ工程後の前記鋼板に対して５００～６８０℃の温度域で焼戻しを施す焼戻し工程と、を備え、
前記鋼片の化学組成が、質量％で、
Ｃ：０．０８０～０．１６０％、
Ｓｉ：０．０８～０．２５％、
Ｍｎ：０．９０～１．５０％、
Ｐ：０．０２０％以下、
Ｓ：０．０１０％以下、
Ｃｒ：０．５０～１．５０％、
Ｍｏ：０．２５～０．４５％、
Ｖ：０．０２０～０．０６０％、
Ｎｂ：０．００５～０．０２０％、
Ａｌ：０．０１０～０．０５０％、
Ｎ：０．００１０～０．００７０％、
Ｂ：０．０００６～０．００１５％、
残部：Ｆｅおよび不純物である、
鋼板の製造方法。
【請求項４】
請求項２に記載の鋼板の製造方法であって、
前記鋼片の化学組成が、前記Ｆｅの一部に代えて、質量％で、
Ｔｉ：０．０２５％以下、
Ｃｕ：０．５０％以下、
Ｎｉ：０．３０％以下、
Ｗ：０．２０％以下、
Ｃａ：０．００５０％以下、
Ｍｇ：０．００５０％以下、および
ＲＥＭ：０．００５０％以下、
から選択される一種以上を含有するものである、
請求項３に記載の鋼板の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板およびその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、建設機械、産業機械、圧力容器などに用いられる鋼板には高強度化が求められており、引張強さが５７０ＭＰａ以上の鋼板の使用が多くなっている。また、それと同時に鋼板の厚手化の需要も高まっており、板厚５０ｍｍ以上の厚鋼板が製造されるに至っている。
【０００３】
しかし、一般に鋼材は厚くなるほど強度と靱性との両立が困難になる傾向にあるため、含有させる合金元素を調整する、または熱間圧延、冷却などの製造条件を工夫する手法が用いられている。
【０００４】
例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３および特許文献４には、いずれも、靱性に優れ、引張強さが５７０ＭＰａ以上の高張力厚鋼板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平０６－０２５７３９号公報
特開２０１０－２２９４４１号公報
特開平０４－００２７１５号公報
特開２０１２－９２３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の厚鋼板では、一般的に強度および靱性の向上に有利なＮｉを積極的に含有させる。しかし、Ｎｉは高価であるため、製造コストの観点から、特許文献１に記載の発明には改善の余地が残されている。
【０００７】
特許文献２に記載の厚鋼板は、高い強度と高い靱性とを両立するために圧延温度を低く制御した熱間圧延を行い、直接焼入れを行い、その後焼戻すことにより製造される。しかし、この製造方法では、板厚が６０ｍｍ超という極厚の厚鋼板において、制御圧延の効果を鋼板の表面から離れた内部にまで充分に及ぼすことは難しく、強度と靱性とを両立することはできない。
【０００８】
特許文献３に記載の厚鋼板は、高い強度と高い靱性とを両立するために熱間圧延後に一旦冷却した後に再加熱焼入れを行うことにより製造される。しかし、高い強度と高い靱性とを両立させた板厚が６０ｍｍ超の厚鋼板を安定的に製造するためには、圧延条件の調整、合金元素の選択、および合金元素の含有量に関し、改善の余地が残されている。
【０００９】
特許文献４に記載の厚鋼板は、高い強度と高い靱性とを両立するために再加熱焼入れおよび焼戻しを行うことにより製造される。しかし、高い強度と高い靱性とを両立させた板厚６０ｍｍを超の厚鋼板を製造するためには、熱間圧延における圧下比の制御に関し、改善の余地が残されている。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決し、低コストで、高い強度および高い靱性を有する鋼板およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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