钢材及其制造方法与流程

技术特征：
1.一种钢材，化学组成以质量％计含有c：0.040～0.160％、si：0.01～0.50％、mn：0.70～2.50％、p：0.030％以下、s：0.008％以下、al：0.010％以下、ca、mg和rem的含量的合计：0.0005％以下、n：0.0010～0.0080％、o：0.0005～0.0040％、ti：0.003～0.024％、zr：0.0007～0.0050％、b：0.0003～0.0040％、cu：0～1.00％、ni：0～2.50％、cr：0～1.00％、mo：0～0.50％、nb：0～0.050％、v：0～0.150％、w：0～1.00％、sn：0～0.50％，余量包含fe和杂质元素，酸不溶性zr为0.0007～0.0040％，酸可溶性zr为0.0010％以下，由下述式(1)和(2)表示的b
f
为0.0030％以下，含有5.0质量％以上的zr、0.1质量％以上的b和1.0质量％以上的o的含(zr，b)氧化物粒子之中的等效圆直径为0.5μm以上且al2o3组分为50质量％以下的含(zr，b)氧化物粒子的个数密度为5～300个/mm2，b
f’＝b
‑
[n
‑
{ti
‑
(o
‑
insol.zr
×
(32/91.224))
×
(95.734/48)}
×
(14/47.867)]
×
(10.811/14)
…
(1)在b
f’＞b的情况下b
f
＝b，在0≤b
f’≤b的情况下b
f
＝b
f’，在b
f’＜0的情况下b
f
＝0
…
(2)其中，式(1)和式(2)中的n、ti、o、b为钢中所含的n、ti、o、b的以质量％计的含量，insol.zr为酸不溶性zr的以质量％计的含量。2.根据权利要求1所述的钢材，所述化学组成以质量％计含有选自cu：0.10～1.00％、ni：0.10～2.50％、cr：0.10～1.00％、mo：0.01～0.50％、nb：0.003～0.050％、
v：0.010～0.150％、w：0.01～1.00％和sn：0.03～0.50％之中的1种或2种以上。3.根据权利要求1或2所述的钢材，所述化学组成以质量％计含有nb：0.003～0.050％，所述b
f
为0.0020％以下，由下述式(3)表示的碳当量ceq为0.30％～0.55％，具有含有面积率为5～70％的铁素体、面积率为30％以上的贝氏体、面积率为0～15％的珠光体和面积率为0～5％的马氏体
‑
奥氏体混合组织的显微组织，距表面为1～5mm的位置处的晶界密度为500～1100mm/mm2，板厚的1/4部的位置处的晶界密度为400～1000mm/mm2，板厚的1/2部的位置处的晶界密度为300～900mm/mm2，ceq＝c mn/6 (cr mo v)/5 (cu ni)/15
…
(3)式(3)中的c、mn、cr、mo、v、cu和ni是钢中所含的各元素的以质量％计的含量，在不含有该元素的情况下代入0。4.根据权利要求1或2所述的钢材，所述化学组成以质量％计含有nb：0.003～0.050％，所述b
f
为0.0020％以下，由下述式(4)表示的碳当量ceq为0.30％～0.55％，具有含有面积率为5～70％的铁素体、面积率为30％以上的贝氏体、面积率为0～15％的珠光体和面积率为0～5％的马氏体
‑
奥氏体混合组织的显微组织，在作为与主轧制方向垂直的面的垂直面的距表面为1～5mm的位置处，{110}面相对于所述垂直面构成15
°
以内的角度的区域的面积率为30～60％，在所述垂直面的板厚的1/4部，{100}面相对于所述垂直面构成15
°
以内的角度的区域的面积率为10～40％，在所述垂直面的板厚的1/2部，{110}面相对于所述垂直面构成15
°
以内的角度的区域的面积率为40～70％，ceq＝c mn/6 (cr mo v)/5 (cu ni)/15
…
(4)式(4)中的c、mn、cr、mo、v、cu和ni是钢中所含的各元素的以质量％计的含量，在不含有该元素的情况下代入0。5.一种钢材的制造方法，是权利要求1或2所述的钢材的制造方法，其特征在于，具备：精炼工序，对钢液进行真空脱气，所述钢液的溶解氧浓度变为0.0050％以下后添加zr，从添加zr起算经过1.0～5.0分钟时添加b；连续铸造工序，在对所述精炼工序后的所述钢液进行连续铸造来制成铸坯时，将铸坯的表面温度从1200℃到变为900℃为止的平均冷却速度设为0.5℃/秒以下；加热工序，对所述连续铸造工序后的所述铸坯进行加热；和热轧工序，对所述加热工序后的所述铸坯进行热轧来制成钢材。6.根据权利要求5所述的钢材的制造方法，是权利要求3所述的钢材的制造方法，其特
征在于，在所述加热工序中，在加热炉内以在炉中的所述铸坯的表面温度的最高温度成为950～1150℃的范围的方式进行加热，所述热轧工序是依次进行粗轧工序、精轧工序和冷却工序的工序，在所述粗轧工序中，将在所述加热工序中加热了的所述铸坯在下述式(5)所示的再结晶温度trex以上且1050℃以下的轧制温度下以累积压下率10～75％进行轧制，所述trex的单位为℃，在ar3由下述式(6)表示时，在所述精轧工序中，将精轧温度设为(ar3‑
50)℃以上且小于所述再结晶温度trex，在累积压下率为45～75％的条件下进行轧制，在所述冷却工序中，在将冷却开始温度设为(ar3‑
100)℃以上且小于所述再结晶温度trex的范围、将冷却停止温度设为0℃以上且600℃以下的范围、将从冷却开始到冷却停止为止的平均冷却速度设为2～15℃/秒的条件下进行冷却，trex(℃)＝
‑
91900
×
[nb*]2 9400
×
[nb*] 770
…
(5)ar3(℃)＝910
‑
310
×
c 65
×
si
‑
80
×
mn
‑
20
×
cu
‑
55
×
ni
‑
15
×
cr
‑
80
×
mo
…
(6)[sol.nb]＝(10
(
‑
6770/(t 273) 2.26)
)/(c 12/14
×
n)
…
(7)其中，式(5)中的[nb*]，在由式(7)表示的[sol.nb]与钢中的以质量％计的nb含量的关系为nb≥[sol.nb]的情况下设为[nb*]＝[sol.nb]，在其关系为nb＜[sol.nb]的情况下设为[nb*]＝nb，式(6)～式(7)中的元素符号为钢中所含的各元素的以质量％计的含量，在不含有该元素的情况下代入0，式(7)中的t是所述加热工序中的所述铸坯抽出时的所述铸坯的以℃为单位的温度。7.根据权利要求5所述的钢材的制造方法，是权利要求4所述的钢材的制造方法，其特征在于，在所述加热工序中，以从加热炉中抽出时的所述铸坯的全厚平均温度成为950～1200℃的范围的方式进行加热，所述热轧工序是依次进行粗轧工序、一次冷却工序、精轧工序和二次冷却工序的工序，在所述粗轧工序中，将在所述加热工序中加热了的所述铸坯在下述式(8)所示的再结晶温度trex以上且1050℃以下的轧制温度下以累积压下率10～75％进行轧制，所述trex的单位为℃，在ar3由下述式(9)表示时，在所述一次冷却工序中，在将冷却开始温度设为ar3℃以上且1050℃以下的范围、将冷却停止温度设为500℃以上且(ar3‑
30)℃以下的范围、将从冷却开始到冷却停止为止的平均冷却速度设为35～100℃/秒的条件下进行冷却，在所述精轧工序中，在精轧温度为750～850℃、轧制道次数为4～15道次、轧制形状比的平均值为0.5～1.0、累积压下率成为45～75％的条件下进行轧制，在所述二次冷却工序中，在将冷却开始温度设为(ar3‑
100)℃以上且小于下述式(8)所示的再结晶温度trex的范围、将冷却停止温度设为0℃以上且600℃以下的范围、将从冷却开始到冷却停止为止的平均冷却速度设为2～15℃/秒的条件下进行冷却，trex＝
‑
91900
×
[nb*]2 9400
×
[nb*] 770
…
(8)ar3(℃)＝910
‑
310
×
c 65
×
si
‑
80
×
mn
‑
20
×
cu
‑
55
×
ni
‑
15
×
cr
‑
80
×
mo
…
(9)
[sol.nb]＝(10
(
‑
6770/(t 273) 2.26)
)/(c 12/14
×
n)
…
(10)其中，式(8)中的[nb*]，在由式(10)表示的[sol.nb]与钢中的以质量％计的nb含量的关系为nb≥[sol.nb]的情况下设为[nb*]＝[sol.nb]，在其关系为nb＜[sol.nb]的情况下设为[nb*]＝nb，式(9)～式(10)中的元素符号为钢中所含的各元素的以质量％计的含量，在不含有该元素的情况下代入0，式(10)中的t是所述加热工序中的所述铸坯抽出时的所述铸坯的以℃为单位的温度。8.根据权利要求6或7所述的钢材的制造方法，其特征在于，在所述热轧工序之后具备回火工序，所述回火工序是进行将所述钢材加热至350～650℃的范围的回火的工序。

技术总结
一种钢材，具有规定的化学组成，酸不溶性锆(Insol.Zr)为0.0007～0.0040％，酸可溶性锆(Sol.Zr)为0.0010％以下，由规定的下述式(1)和(2)表示的B


技术研发人员：今城大贵 新宅祥晃 中井启介 中村真吾
受保护的技术使用者：日本制铁株式会社
技术研发日：2020.06.26
技术公布日：2021/11/4