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公開番号2025178632
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-09
出願番号2024085352
出願日2024-05-27
発明の名称鋼板およびその製造方法
出願人JFEスチール株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C22C 38/00 20060101AFI20251202BHJP(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】本発明は、例えばエネルギー輸送船において液化ガスの収容に使用される貯蔵用タンクに供する、耐アンモニア応力腐食割れ性、母材靭性およびHAZ靭性に優れ、かつ優れた強度特性を有し、かつ優れた平坦度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。
【解決手段】特定の成分組成を有し、表面から板厚の1/4の深さ位置におけるフェライトの体積率が20%以上であり、かつフェライトおよびベイナイトの合計は体積率で80%以上であり、かつ島状マルテンサイトは体積率で5%以下である、ミクロ組織を有し、降伏強度が235MPa以上440MPa以下かつ引張強度が400MPa以上であり、母材靭性vE_-55が100J以上であり、鋼板表面に圧延方向に沿って2mの長尺を当てた際の、前記鋼板表面と前記長尺との隙間の最大値が14mm以下であり、板厚が13mm未満である鋼板。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
質量％で、
Ｃ：０．０４５％以上、０．１００％以下、
Ｓｉ：０．５０％以下、
Ｍｎ：０．５０％以上、１．８０％以下、
Ｐ：０．０１０％以下、
Ｓ：０．０１００％以下、
Ａｌ：０．０６０％以下、
Ｔｉ：０．００５％以上、０．０５０％以下、
Ｎ：０．０１００％以下および、
Ｏ：０．０１００％以下を含有し、下記（１）式で示される炭素当量Ｃｅｑが０．２５０以上、０．３８０以下であり、残部はＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成を有し、
表面から板厚の１／４の深さ位置におけるフェライトは体積率で２０％以上であり、かつフェライトおよびベイナイトの合計は体積率で８０％以上であり、かつ島状マルテンサイトは体積率で５％以下である、ミクロ組織を有し、
降伏強度が２３５ＭＰａ以上４４０ＭＰａ以下かつ引張強度が４００ＭＰａ以上であり、
母材靭性ｖＥ
－５５
が１００Ｊ以上であり、
鋼板表面に圧延方向に沿って２ｍの長尺を当てた際の、前記鋼板表面と前記長尺との隙間の最大値が１４ｍｍ以下であり、
板厚が１３ｍｍ未満である鋼板。
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｃｕ＋Ｎｉ）／１５＋（Ｖ＋Ｍｏ＋Ｃｒ）／５・・・（１）
ただし、上記（１）式中、各元素記号は各成分の含有量（質量％）を表し、含有しない場合は０とする。
続きを表示（約 980 文字）【請求項２】
前記成分組成は、さらに、質量％で、
Ｃｕ：１．００％以下、
Ｎｉ：１．００％以下、
Ｃｒ：１．００％以下、
Ｍｏ：０．５０％以下、
Ｖ：０．５０％以下、
Ｗ：０．５０％以下、
Ｃｏ：０．５０％以下、
Ｎｂ：０．０５０％以下、
Ｂ：０．００５０％以下、
Ｃａ：０．００５０％以下、
Ｍｇ：０．００５０％以下および
ＲＥＭ：０．００５０％以下のうちから選ばれる１種以上を含有する、請求項１に記載の鋼板。
【請求項３】
前記成分組成において、さらに、質量％でＴｉ／Ｎが２．００以上４．００以下であり、かつ下記（２）式を満足する請求項１に記載の鋼板。
１６９≦５１５８×Ｔｉ＋２５５６３×Ｎ≦３６０・・・（２）
ただし、上記（２）式中、各元素記号は各成分の含有量（質量％）を表す。
【請求項４】
前記成分組成において、さらに、質量％でＴｉ／Ｎが２．００以上４．００以下であり、かつ下記（２）式を満足する請求項２に記載の鋼板。
１６９≦５１５８×Ｔｉ＋２５５６３×Ｎ≦３６０・・・（２）
ただし、上記（２）式中、各元素記号は各成分の含有量（質量％）を表す。
【請求項５】
請求項１～４のいずれかに記載の成分組成を有する鋼素材を、
Ａｃ
３
点以上、１２５０℃以下の温度に加熱し、
次いで、圧延開始温度をＡｒ
３
点＋１００℃以上、圧延終了温度をＡｒ
３
点以上とする熱間圧延を施し、
その後、冷却開始温度をＡｒ
３
点超え、冷却停止温度がＡｒ
３
点－２００℃以上Ａｒ
３
点以下となる条件で冷却する１回目の冷却を行い、
前記冷却を５秒以上停止して、
続いて、鋼板の表面から板厚の１／４の深さ位置における平均冷却速度を１００℃／ｓ以下とし、４００℃以上の温度にて冷却を停止する２回目の冷却を行い、
前記１回目の冷却から前記２回目の冷却までを含む一連の冷却を、オンライン冷却設備で４５ｍｐｍ以上の通板速度で行う、
鋼板の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、靱性（母材靭性、ＨＡＺ靭性）および耐食性に優れた鋼板、特に液化石油ガス（以下、ＬＰＧと示す）および液体アンモニアを混載する多目的タンクに供する、低温靱性（母材靭性、ＨＡＺ靭性）および耐アンモニア応力腐食割れ性に優れた鋼板およびその製造方法に関するものである。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年のエネルギー需要の増加に伴い、エネルギー輸送船による液化ガスの輸送が盛んに行われている。エネルギー輸送船の効率的な運用のため、タンクではＬＰＧだけでなく液体アンモニアが運搬される場合がある。
これらの液化ガスは低温で輸送されるため、これらの液化ガスの貯蔵用タンクに使用される鋼板には、優れた低温靱性（母材靭性）が要求される。
【０００３】
また、これらのタンクに使用される鋼板には、２３５ＭＰａ以上の降伏強度（ＹＳ）が要求される。さらに、液化アンモニアは応力腐食割れを引き起こすことが知られており、降伏強度（ＹＳ）を４４０ＭＰａ以下に制御することで、アンモニアによる応力腐食割れの回避が図られている。
【０００４】
前述のような、液化ガス貯蔵用タンクに必要な低温靱性（母材靭性）を有し、所定の強度範囲を満たすための技術が、特許文献１および２に記載されており、熱間圧延後冷却した厚鋼板を熱処理する、あるいは熱間圧延後水冷した厚鋼板を熱処理する方法にて、高い低温靱性（母材靭性）および所定の強度特性を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第３８０２６２６号公報
特許第３８４８４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１および２に記載された手法では、特に板厚が薄い１３ｍｍ未満の鋼板において冷却による鋼板のひずみが生じ、鋼板の平坦度が低下する問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決し、例えばエネルギー輸送船において液化ガスの収容に使用される貯蔵用タンクに供する、耐アンモニア応力腐食割れ性、母材靭性およびＨＡＺ靭性に優れ、かつ優れた強度特性を有し、かつ優れた平坦度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。
【０００８】
なお、「優れた強度特性」とは、鋼板の降伏強さ（ＹＳ）（降伏点があるときは降伏点（ＹＰ）、ないときは０．２％耐力σ
０．２
）が２３５ＭＰａ以上４４０ＭＰａ以下であることであり、引張強度が４００ＭＰａ以上であることである。
【０００９】
また、「耐アンモニア応力腐食割れ性に優れる」とは、鋼板の降伏強さ（ＹＳ）が４４０ＭＰａ以下であることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記目的を達成するために、鋼板の低温靱性（母材靭性、ＨＡＺ靭性）、強度特性に対する各種要因について、鋭意検討を重ねた。その結果、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ等の元素を所定量以上で添加し、所定の熱間圧延方法で圧延および冷却を行ったうえ、板厚の１／４の深さ位置におけるフェライトの体積率が２０％以上であり、かつフェライトおよびベイナイトの合計の体積率が８０％以上であり、かつ島状マルテンサイトの体積率が５％以下である、ミクロ組織に制御すれば所望の強度特性、および低温靱性（母材靭性、ＨＡＺ靭性）が発揮され、さらに板厚１３ｍｍ未満の鋼板においても鋼板の平坦度の低下を抑制できることを知見した。
（【００１１】以降は省略されています）

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