KR20180002791A - 용접 금속 및 용접 구조체 - Google Patents

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요시토미 오카자키
히로유키 가와사키
펑 한
슈지 사사쿠라
요시히코 기타가와
마나 다카와
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가부시키가이샤 고베 세이코쇼
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Abstract

본 발명의 용접 금속은 C, Si, Mn, Ni, Cr, Mo, Ti, B, O, N, Nb+V를 각각 소정량 포함하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물이며, 원 상당 직경 0.40μm 미만인 탄화물의 평균 원 상당 직경이 0.10μm 이상, 원 상당 직경 0.40μm 이상인 입계 탄화물의 평균 원 상당 직경이 0.75μm 이하이다.

Description

용접 금속 및 용접 구조체
본 발명은 용접 금속 및 용접 구조체에 관한 것이다.
해저 유전의 굴삭 및 생산 시에 건조되는 해양 구조물(석유 플랫폼)은 설비의 대형화가 진행되고, 또한 한랭지에서의 유전 개발 확대가 진행되고 있다. 그 때문에, 해양 구조물에서 적용되는 강판이나 용접 재료는 높은 레벨로 강도 및 저온 인성을 양립할 것이 요구된다. 여기에서, 해양 구조물 중 용접 구조물의 용접 금속부에는, 용접 시공 후에 응력 제거를 목적으로 한 장시간의 소둔 처리(Stress Relief 소둔: 이하 SR 소둔이라고 부름)가 실시되는데, 이 SR 소둔에 의해 상기 용접 금속부의 강도 및 인성이 열화되는 경우가 있다는 것이 지적되고 있다. 그 때문에, 용접 금속에 있어서 SR 소둔 후에 높은 강도와 함께 -60℃에서의 인성을 충분히 확보할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
한편, 상기 용접 구조물을 구축하기 위해서 다양한 용접 방법이 적용되고 있는데, 작업 효율이 우수하다는 관점으로부터, 용접 재료로서 플럭스 코어드 와이어(FCW: Fluxcored Wire)를 이용한 가스 실드 아크 용접의 적용이 바람직하다고 여겨지고 있다. 그 때문에, 플럭스 코어드 와이어를 이용한 가스 실드 아크 용접에 있어서 용접 금속의 강도 및 저온 인성에 주목한 다양한 기술이 제안되어 있다.
예를 들면, C(탄소), Si(규소), Mn(망가니즈), Mo(몰리브데넘), Ti(타이타늄), Ni(니켈), Al(알루미늄) 및 O(산소)를 특정량 함유하는 고장력 강의 후열처리용 TIG 용접용 와이어가 제안되어 있다(일본 특허공개 2006-239733호 공보 참조). 이 문헌에 의하면, 상기 TIG 용접용 와이어에 의해, 고강도에서 SR 취화되지 않아 고인성의 용접 금속이 얻어진다고 여겨진다. 그러나, 이 용접 금속의 인성 평가 온도는 -29℃로 약간 높은 것이어서, 보다 저온인 -60℃에서의 인성이 보증되어 있다고는 말할 수 없다.
또한, 특정 조성의 슬래그제와 C(탄소), Si(규소), Mn(망가니즈), Ni(니켈), Cr(크로뮴), Mo(몰리브데넘), Cu(구리), Mg(마그네슘), Ti(타이타늄) 및 B(붕소)를 특정량 함유하는 플럭스 코어드 와이어도 제안되어 있다(일본 특허공개 평9-253886호 공보 참조). 이 문헌에 의하면, 상기 플럭스 코어드 와이어에 의해, 실온 강도, 고온 강도 및 저온 인성이 양호한 용접 금속을 얻을 수 있다고 여겨진다. 그러나, 이 용접 금속의 인성 평가 온도는 -30℃로 약간 높은 것이어서, 보다 저온인 -60℃에서의 인성이 보증되어 있다고는 말할 수 없다.
또, C(탄소), Si(규소), Mn(망가니즈), Ni(니켈), Cr(크로뮴), Mo(몰리브데넘), Ti(타이타늄), B(붕소), O(산소) 및 N(질소)을 특정량 함유하고, 용접 금속의 입계에 존재하는 탄화물의 평균 원 상당 직경이 특정 범위인 용접 금속도 제안되어 있다(일본 특허공개 2014-195832호 공보 참조). 이 문헌에 의하면, 용접 금속의 화학 성분 조성을 제어함과 더불어, 용접 시에 용접 금속의 입계 상에 생성되는 소정의 크기의 탄화물(이하, 이 탄화물을 「입계 탄화물」이라고도 함)의 평균 원 상당 직경을 규정함으로써, SR 소둔 후에 높은 강도와 우수한 저온 인성을 발휘하는 용접 금속을 실현할 수 있다고 여겨진다. 그러나, 이 용접 금속의 인성 평가 온도는 -40℃여서, 보다 저온인 -60℃에서의 인성이 보증되어 있다고는 말할 수 없다.
일본 특허공개 2006-239733호 공보 일본 특허공개 평9-253886호 공보 일본 특허공개 2014-195832호 공보
본 발명은 전술과 같은 사정에 기초하여 이루어진 것으로, 플럭스 코어드 와이어를 이용하는 가스 실드 아크 용접에 있어서, SR 소둔 후에 높은 강도 및 -60℃ 이하에서의 높은 인성이 얻어지는 용접 금속 및 용접 구조체의 제공을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 예의 검토한 결과, 용접 시에 생성되는 미세 탄화물이 용접 금속의 입내에 존재하는 경우, 저온에서의 인성이 불안정해진다는 것을 발견했다. 이로부터, 본 발명자들은, 용접 금속의 화학 성분 조성을 제어함 및 용접 시에 용접 금속에 생성되는 탄화물의 크기를 제어함으로써, SR 소둔 후에 높은 강도와 우수한 저온 인성을 발휘하는 용접 금속을 실현할 수 있다는 것을 발견했다. 구체적으로는, 입계 탄화물의 조대화와 소둔 연화를 억제하는 작용을 갖는 Mo를 용접 금속에 첨가하여, 화학 성분 조성을 제어하면 된다는 것을 발견했다. 또한, Mo를 포함하는 화학 성분 조성의 제어에 의해 상기 입계 탄화물의 크기를 소정 범위 내로 하고, 또한 입계 이외에 생성되는 탄화물의 크기를 소정 범위 내로 하면 된다는 것을 발견했다. 여기에서, 용접 금속은 「결정립」이라고 부르는 배열의 방향이 상이한 영역이 다수 모인 구조를 갖고 있으며, 「입계」란, 이들 결정립의 경계를 의미하여, 페라이트 입계는 물론, 구 오스테나이트 입계, 블록 경계, 패킷 경계 등을 포함하는 대경각 입계이다. 또한, 「입내」란, 상기 결정립의 입계를 포함하는 전체 영역을 의미한다.
즉, 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 발명은, C(탄소): 0.02질량% 이상 0.08질량% 이하, Si(규소): 0.10질량% 이상 0.30질량% 이하, Mn(망가니즈): 1.20질량% 이상 2.0질량% 이하, Ni(니켈): 0.50질량% 이상 3.00질량% 이하, Cr(크로뮴): 0질량% 이상 0.70질량% 이하, Mo(몰리브데넘): 0.10질량% 이상 0.70질량% 이하, Ti(타이타늄): 0.04질량% 이상 0.08질량% 이하, B(붕소): 0.0010질량% 이상 0.0050질량% 이하, O(산소): 0.030질량% 이상 0.100질량% 이하, N(질소): 0질량% 초과 0.015질량% 이하, Nb(니오븀)+V(바나듐): 0.008질량% 이상 0.05질량% 이하, 및 잔부: Fe(철) 및 불가피적 불순물인 조성을 갖고, 원 상당 직경이 0.40μm 미만인 탄화물의 평균 원 상당 직경이 0.10μm 이상이며, 입계에 존재하고, 원 상당 직경이 0.40μm 이상인 탄화물의 평균 원 상당 직경이 0.75μm 이하인 용접 금속이다.
당해 용접 금속은, 각 조성의 함유량을 상기 범위 내로 함으로써, 높은 강도 및 인성이 얻어진다. 즉, 소둔 연화를 억제하는 작용을 갖는 상기 양의 Mo를 함유함으로써, 높은 강도가 얻어진다. 또한, 당해 용접 금속은, 상기 양의 Mo와 상기 합계량의 Nb 및 V를 함유하는 것에 의해 입계 탄화물의 조대화를 억제할 수 있다. 또한, 당해 용접 금속은, 상기 입계 탄화물의 조대화의 억제 효과 등에 의해, 원 상당 직경이 0.40μm 이상인 입계 탄화물의 평균 원 상당 직경이 0.75μm 이하이므로, 조대한 입계 탄화물을 기점으로 하는 균열이 발생하기 어려워, SR 소둔 시에 있어서의 인성의 저하가 억제된다. 또한, 당해 용접 금속은, 입내에 있어서의 원 상당 직경이 0.40μm 미만인 탄화물의 평균 원 상당 직경이 0.10μm 이상이므로, 저온에서의 인성이 안정되어, -60℃ 이하에서의 높은 인성이 얻어진다. 여기에서, 「원 상당 직경」이란, 투과형 전자 현미경(TEM: Transmission Electron Microscope) 등의 관찰면 상에서 확인되는 탄화물 입자의 면적과 등면적인 진원의 직경을 의미한다.
Cu(구리): 0질량% 초과 1.0질량% 이하, Co: 0질량% 초과 1.0질량% 이하, 및 Al(알루미늄): 0질량% 초과 0.030질량% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 조성을 추가로 포함하면 좋다. 이와 같이, 상기 조성을 포함하는 것에 의해, 강도 및 저온 인성의 향상 효과를 촉진할 수 있다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 다른 발명은, 상기 용접 금속을 갖는 용접 구조체이다. 이와 같이, 당해 용접 구조체는 상기 용접 금속을 갖고 있으므로, 높은 강도 및 -60℃ 이하에서의 높은 인성이 얻어진다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 용접 금속 및 용접 구조체는, 플럭스 코어드 와이어를 이용하는 가스 실드 아크 용접에 있어서, SR 소둔 후에 높은 강도 및 -60℃ 이하에서의 높은 인성이 얻어진다.
도 1은 실시예에 있어서 용접 금속을 제작할 때의 개선 형상을 나타내는 모식도이다.
도 2a는 입계 탄화물의 평균 원 상당 직경을 산출하는 방법을 설명하기 위한 제 1 개념도이다.
도 2b는 입계 탄화물의 평균 원 상당 직경을 산출하는 방법을 설명하기 위한 제 2 개념도이다.
도 2c는 입계 탄화물의 평균 원 상당 직경을 산출하는 방법을 설명하기 위한 제 3 개념도이다.
도 3은 실시예에 있어서 인장 시험을 행했을 때의 시험편의 형상을 나타내는 모식도이다.
도 4는 실시예에 있어서 인성의 평가에 이용하는 시험편의 채취 위치를 나타내는 모식도이다.
이하, 본 발명에 따른 용접 금속 및 용접 구조체의 실시형태에 대하여 설명한다.
[용접 금속]
당해 용접 금속은 원 상당 직경이 0.40μm 미만인 탄화물의 평균 원 상당 직경이 0.10μm 이상이다.
전술한 바와 같이, 용접 시에 생성되는 미세 탄화물이 용접 금속의 입내에 존재하는 경우, 저온에서의 인성이 불안정해지지만, 당해 용접 금속은 이와 같이 입내 탄화물이 비교적 조대하게 유지되므로, SR 소둔 후에 우수한 저온 인성이 얻어진다.
당해 용접 금속의 입내에 존재하는 탄화물 중, 원 상당 직경으로 0.40μm 미만인 탄화물의 평균 원 상당 직경의 하한으로서는, 전술한 바와 같이 0.10μm이며, 0.15μm가 바람직하고, 0.20μm가 보다 바람직하다. 한편, 탄화물 사이즈가 현저하게 미세화되어, 후술하는 탄화물의 평균 원 상당 직경의 측정 방법에 의하더라도 탄화물의 평균 원 상당 직경을 평가할 수 없는 경우가 있는데, 이 경우, 「원 상당 직경으로 0.40μm 미만인 탄화물의 평균 원 상당 직경이 0.10μm 미만이다」라고 판단한다.
당해 용접 금속은 입계에 존재하고, 원 상당 직경이 0.40μm 이상인 탄화물의 평균 원 상당 직경이 0.75μm 이하이다.
SR 소둔에 있어서 생성되는 탄화물의 사이즈가 클수록 용접 금속의 인성은 낮아지지만, 입계에 생성되는 입계 탄화물은 입내의 탄화물에 비해 조대화되기 쉽다. 또한, 구 오스테나이트 입계는 소둔에 의해 취화되기 때문에, 구 오스테나이트 입계로부터 균열이 우선적으로 진전하기 쉽다. 따라서, 조대한 탄화물이 구 오스테나이트 입계에 존재하면, 그것들을 기점으로 균열이 발생하기 쉬워지기 때문에, 소둔에 의한 취화 현상과 맞물려 SR 소둔 시에 인성이 현저하게 저하된다. 이에 비해, 당해 용접 금속은 전술과 같이 입계 탄화물이 미세하게 유지되므로, SR 소둔 후에 우수한 저온 인성이 얻어진다.
당해 용접 금속의 입계에 존재하는 탄화물 중, 원 상당 직경으로 0.40μm 이상인 탄화물의 평균 원 상당 직경의 상한으로서는, 전술한 바와 같이 0.75μm이며, 0.70μm가 바람직하고, 0.65μm가 보다 바람직하다. 한편, 입계 탄화물 사이즈가 현저하게 미세화되어, 후술하는 입계 탄화물의 평균 원 상당 직경의 측정 방법에 의하더라도 입계 탄화물의 평균 원 상당 직경을 평가할 수 없는 경우가 있는데, 이 경우, 「원 상당 직경으로 0.40μm 이상인 입계 탄화물의 평균 원 상당 직경이 0.75μm 이하이다」라고 판단한다.
<조성>
당해 용접 금속은, C(탄소): 0.02질량% 이상 0.08질량% 이하, Si(규소): 0.10질량% 이상 0.30질량% 이하, Mn(망가니즈): 1.20질량% 이상 2.0질량% 이하, Ni(니켈): 0.50질량% 이상 3.00질량% 이하, Cr(크로뮴): 0질량% 이상 0.70질량% 이하, Mo(몰리브데넘): 0.10질량% 이상 0.70질량% 이하, Ti(타이타늄): 0.04질량% 이상 0.08질량% 이하, B(붕소): 0.0010질량% 이상 0.0050질량% 이하, O(산소): 0.030질량% 이상 0.100질량% 이하, N(질소): 0질량% 초과 0.015질량% 이하, Nb(니오븀)+V(바나듐): 0.008질량% 이상 0.05질량% 이하, 및 잔부: Fe(철) 및 불가피적 불순물인 조성을 갖는다.
〔C(탄소)〕
C는 SR 소둔 후에 있어서의 당해 용접 금속의 강도를 확보하는 원소이다. 당해 용접 금속의 C 함유량의 하한으로서는, 0.02질량%이며, 0.03질량%가 바람직하고, 0.04질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 C 함유량의 상한으로서는, 0.08질량%이며, 0.07질량%가 바람직하다. 당해 용접 금속의 C 함유량이 상기 하한보다 작으면, SR 소둔 후에 소정의 강도가 얻어지지 않을 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 C 함유량이 상기 상한을 초과하면, SR 소둔 시에 입계 탄화물의 조대화를 초래하여, 당해 용접 금속의 인성이 저하될 우려가 있다.
〔Si(규소)〕
Si는 SR 소둔 후에 있어서의 당해 용접 금속의 강도를 확보하는 원소이다. 당해 용접 금속의 Si 함유량의 하한으로서는, 0.10질량%이며, 0.12질량%가 바람직하고, 0.15질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 Si 함유량의 상한으로서는, 0.30질량%이며, 0.25질량%가 바람직하고, 0.20질량%가 보다 바람직하다. 당해 용접 금속의 Si 함유량이 상기 하한보다 작으면, SR 소둔 후에 소정의 강도가 얻어지지 않을 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 Si 함유량이 상기 상한을 초과하면, SR 소둔 시의 템퍼링 취화를 조장함과 더불어 저온 인성에 악영향을 미치는 경질 제2상의 생성을 조장하여, 당해 용접 금속의 인성의 저하를 초래할 우려가 있다.
〔Mn(망가니즈)〕
Mn은 용접 시의 미세 조직 생성의 기점이 되는 산화물을 형성하여, 당해 용접 금속의 강도 및 저온 인성을 향상시키는 원소이다. 당해 용접 금속의 Mn 함유량의 하한으로서는, 1.20질량%이며, 1.30질량%가 바람직하고, 1.40질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 Mn 함유량의 상한으로서는, 2.0질량%이며, 1.8질량%가 바람직하고, 1.7질량%가 보다 바람직하다. 당해 용접 금속의 Mn 함유량이 상기 하한보다 작으면, 산화물이 형성되기 어려워져, 당해 용접 금속의 강도 및 저온 인성을 충분히 향상시킬 수 없을 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 Mn 함유량이 상기 상한을 초과하면, SR 소둔 시의 템퍼링 취화를 조장하여, 당해 용접 금속의 인성의 저하를 초래할 우려가 있다.
〔Ni(니켈)〕
Ni는 당해 용접 금속의 저온 인성 향상에 유효한 원소이다. 당해 용접 금속의 Ni 함유량의 하한으로서는, 0.50질량%이며, 0.60질량%가 바람직하고, 0.70질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 Ni 함유량의 상한으로서는, 3.00질량%이며, 2.80질량%가 바람직하고, 2.60질량%가 보다 바람직하다. 당해 용접 금속의 Ni 함유량이 상기 하한보다 작으면, 당해 용접 금속의 저온 인성을 충분히 향상시킬 수 없을 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 Ni 함유량이 상기 상한을 초과하면, 샤르피 시험에 있어서의 상부 선반 에너지(upper shelf energy)가 저하되는 등, SR 소둔 후에 있어서 당해 용접 금속이 소정의 인성을 얻을 수 없게 될 우려가 있다고 생각된다.
〔Cr(크로뮴)〕
Cr은 SR 소둔 시의 입계 탄화물을 미세화하는 작용을 갖는 원소이다. 단, 당해 용접 금속은, 입계 탄화물의 미세화 작용을 갖는 타 원소가 충분히 첨가되어 있기 때문에, Cr 함유량이 0질량%여도 된다. 그 때문에, 당해 용접 금속의 Cr 함유량의 하한으로서는, 0질량%이며, 0.20질량%가 바람직하고, 0.30질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 Cr 함유량의 상한으로서는, 0.70질량%이며, 0.65질량%가 바람직하고, 0.60질량%가 보다 바람직하다. 당해 용접 금속의 Cr 함유량이 상기 하한보다 작으면, SR 소둔 시에 입계 탄화물이 미세화되지 않아, 당해 용접 금속의 인성을 충분히 향상시킬 수 없을 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 Cr 함유량이 상기 상한을 초과하면, 입계 탄화물이 조대화되어 당해 용접 금속의 인성이 오히려 저하될 우려가 있다.
〔Mo(몰리브데넘)〕
Mo는 용접 금속의 입내로의 미세 석출에 의해 입계 탄화물의 조대화와 소둔 연화를 억제하는 원소이다. 당해 용접 금속의 Mo 함유량의 하한으로서는, 0.10질량%이며, 0.20질량%가 바람직하고, 0.30질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 Mo 함유량의 상한으로서는, 0.70질량%이며, 0.65질량%가 바람직하고, 0.60질량%가 보다 바람직하다. 당해 용접 금속의 Mo 함유량이 상기 하한보다 작으면, 입계 탄화물의 조대화와 소둔 연화를 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 Mo 함유량이 상기 상한을 초과하면, SR 소둔 시에 미세한 탄화물을 석출하는 것에 의해 당해 용접 금속의 강도가 과대하게 상승하고, 이에 의해 저온에서의 인성을 저하시킬 우려가 있다.
〔Ti(타이타늄)〕
Ti는 용접 시의 미세 조직 생성의 기점이 되는 산화물을 형성하여, 당해 용접 금속의 인성을 향상시키는 원소이다. 당해 용접 금속의 Ti 함유량의 하한으로서는, 0.04질량%이며, 0.05질량%가 바람직하고, 0.055질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 Ti 함유량의 상한으로서는, 0.08질량%이며, 0.075질량%가 바람직하고, 0.07질량%가 보다 바람직하다. 당해 용접 금속의 Ti 함유량이 상기 하한보다 작으면, 산화물이 형성되기 어려워져, 당해 용접 금속의 인성을 충분히 향상시킬 수 없을 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 Ti 함유량이 상기 상한을 초과하면, SR 소둔 시에 미세한 탄화물을 석출하는 것에 의해 당해 용접 금속의 강도가 과대하게 상승하고, 이에 의해 저온에서의 인성을 저하시킬 우려가 있다.
〔B(붕소)〕
B는 당해 용접 금속의 강도 및 인성에 대해서 악영향을 미치는 입계 페라이트의 생성을 억제하는 원소이다. 당해 용접 금속의 B 함유량의 하한으로서는, 0.0010질량%이며, 0.0012질량%가 바람직하고, 0.0015질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 B 함유량의 상한으로서는, 0.0050질량%이며, 0.0045질량%가 바람직하고, 0.0040질량%가 보다 바람직하다. 당해 용접 금속의 B 함유량이 상기 하한보다 작으면, 입계 페라이트의 생성을 충분히 억제할 수 없어, 당해 용접 금속의 소정의 강도 및 인성을 확보할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 B 함유량이 상기 상한을 초과하면, 당해 용접 금속의 강도가 과대하게 상승하여, 인성이 저하될 우려가 있다.
〔O(산소)〕
O는 용접 시의 미세 조직 생성의 기점이 되는 산화물을 형성하여, 당해 용접 금속의 인성을 향상시키는 원소이다. 당해 용접 금속의 O 함유량의 하한으로서는, 0.030질량%이며, 0.035질량%가 바람직하고, 0.040질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 O 함유량의 상한으로서는, 0.100질량%이며, 0.080질량%가 바람직하고, 0.060질량%가 보다 바람직하다. 당해 용접 금속의 O 함유량이 상기 하한보다 작으면, 산화물이 충분히 형성되지 않아, 당해 용접 금속의 소정의 인성을 확보할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 O 함유량이 상기 상한을 초과하면, 산화물의 조대화를 초래하여, 당해 용접 금속의 인성을 오히려 저하시킬 우려가 있다.
〔N(질소)〕
N은 당해 용접 금속 중에 불가피적으로 포함되는 원소이고, 그 함유량을 0질량%로 하는 것은 공업적으로 불가능하다. 따라서, 당해 용접 금속의 N 함유량은 0질량% 초과이다. 한편, 당해 용접 금속의 N 함유량의 상한으로서는, 0.015질량%이며, 0.010질량%가 바람직하고, 0.008질량%가 보다 바람직하다. 당해 용접 금속의 N 함유량이 상기 상한을 초과하면, 당해 용접 금속의 인성이 저하될 우려가 있다.
〔Nb(니오븀) 및 V(바나듐)〕
Nb 및 V는 입계 탄화물의 조대화를 억제하는 원소이다. 당해 용접 금속에 있어서의 Nb 및 V의 합계 함유량의 하한으로서는, 0.008질량%이며, 0.010질량%가 바람직하고, 0.012질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속에 있어서의 Nb 및 V의 합계 함유량의 상한으로서는, 0.05질량%이며, 0.045질량%가 바람직하고, 0.040질량%가 보다 바람직하다. Nb 및 V의 합계 함유량이 상기 하한보다 작으면, 입계 탄화물의 조대화를 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다. 반대로, Nb 및 V의 합계 함유량이 상기 상한을 초과하면, SR 소둔 시에 미세한 탄화물을 석출하는 것에 의해 당해 용접 금속의 강도가 과대하게 상승하고, 이에 의해 저온에서의 인성을 저하시킬 우려가 있다.
전술한 대로, 당해 용접 금속은 C, Si, Mn, Ni, Cr, Mo, Ti, B, O, N, Nb 및 V를 기본 성분으로 한다. 또한, 당해 용접 금속은 상기 기본 성분 이외에 잔부에 Fe 및 불가피적 불순물을 포함한다. 상기 불가피적 불순물로서는, 예를 들면 원료, 자재, 제조 설비 등의 상황에 따라 유입되는 P(인), S(황), Sn(주석) 등의 원소의 혼입이 허용된다. 불가피적 불순물 중, 특히 P는 SR 소둔 시에 템퍼링 취화를 현저하게 조장하는 원소이므로, 적어도 0.010질량% 이하로 억제하는 것이 바람직하다.
〔Cu(구리)〕
당해 용접 금속은 기본 성분 이외의 그 밖의 원소로서 예를 들면 Cu를 함유해도 된다. Cu는 당해 용접 금속의 강도를 확보함에 있어서 유용한 원소이다. 당해 용접 금속의 Cu 함유량으로서는, 0질량% 초과가 바람직하고, Cu 함유량의 하한으로서는, 0.05질량%가 바람직하고, 0.10질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 Cu 함유량의 상한으로서는, 1.0질량%가 바람직하고, 0.8질량%가 보다 바람직하다. 당해 용접 금속의 Cu 함유량이 상기 하한보다 작으면, 당해 용접 금속의 강도의 향상 효과가 불충분해질 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 Cu 함유량이 상기 상한을 초과하면, 당해 용접 금속의 강도를 과대하게 상승시켜, 인성의 저하를 초래할 우려가 있다.
〔Co(코발트)〕
또한, 당해 용접 금속은 기본 성분 이외의 그 밖의 원소로서 Co를 함유해도 된다. Co는 당해 용접 금속의 강도를 확보함에 있어서 유용한 원소이다. 당해 용접 금속의 Co 함유량으로서는, 0질량% 초과가 바람직하고, Co 함유량의 하한으로서는, 0.05질량%가 바람직하고, 0.10질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 Co 함유량의 상한으로서는, 1.0질량%가 바람직하고, 0.8질량%가 보다 바람직하다. 당해 용접 금속의 Co 함유량이 상기 하한보다 작으면, 당해 용접 금속의 강도의 향상 효과가 불충분해질 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 Co 함유량이 상기 상한을 초과하면, 당해 용접 금속의 강도를 과대하게 상승시켜, 인성의 저하를 초래할 우려가 있다.
〔Al(알루미늄)〕
또, 당해 용접 금속은 기본 성분 이외의 그 밖의 원소로서 Al을 함유해도 된다. Al은 용접 시의 미세 조직 생성의 기점이 되는 산화물을 형성하여, 당해 용접 금속의 강도 및 인성을 향상시키는 원소이다. 당해 용접 금속의 Al 함유량으로서는, 0질량% 초과가 바람직하고, Al 함유량의 하한으로서는, 0.005질량%가 바람직하고, 0.010질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 Al 함유량의 상한으로서는, 0.030질량%가 바람직하고, 0.025질량%가 보다 바람직하고, 0.020질량%가 더 바람직하다. 당해 용접 금속의 Al 함유량이 상기 하한보다 작으면, 산화물이 충분히 형성되지 않아, 당해 용접 금속의 강도 및 인성의 향상 효과가 불충분해질 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 Al 함유량이 상기 상한을 초과하면, 산화물의 조대화를 초래하여, 오히려 당해 용접 금속의 인성이 저하될 우려가 있다.
상기 Cu, Co, Al은 각각 단독으로 함유해도, 복수를 조합하여 함유해도 된다.
<각 조성의 관계식>
당해 용접 금속에 있어서, 입내의 탄화물을 구성하는 주요 원소인 C, Mo, Ti, Nb 및 V의 각각의 함유량[질량%]을 [C], [Mo], [Ti], [Nb] 및 [V]로 한 경우, 이들 각 원소의 저온 인성에 미치는 영향 정도를 가미하여, 저온 시에 있어서의 인성 저하의 영향도를 하기 식(1)의 X값으로 규정할 수 있다. X값의 하한으로서는, 9가 바람직하고, 10이 보다 바람직하다. 한편, X값의 상한으로서는, 14가 바람직하고, 13이 보다 바람직하다. X값이 상기 하한보다 작으면, 입내의 탄화물의 성장이 저해되는 경향이 있어, 입내의 탄화물이 미세화될 우려가 있다. 반대로, X값이 상기 상한을 초과하면, 입내의 탄화물의 핵 생성이 촉진되는 경향이 있어, 입내의 탄화물이 미세화될 우려가 있다.
X값=([Mo]+[Ti]+[Nb]+2×[V])/[C] ···(1)
<용접 방법>
당해 용접 금속을 얻기 위한 용접 방법으로서는, 플럭스 코어드 와이어(FCW)를 이용한 가스 실드 아크 용접이 바람직하다. 이와 같이 아크 용접법을 적용하는 것에 의해, 용접 시의 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
단, 당해 용접 금속을 실현하기 위해서는, 용접 재료 및 용접 조건을 적절히 제어할 필요가 있다. 용접 재료 성분은 당연하지만 필요시되는 용접 금속 성분에 의해 제약을 받고, 또한 소정의 탄화물 형태를 얻기 위해서는, 용접 조건 및 용접 재료 성분을 적절히 제어해야 한다.
용접 재료로서 이용하는 플럭스 코어드 와이어는 C, Mo, Ti, Nb 및 V의 각각의 함유량[질량%]을 [C], [Mo], [Ti], [Nb] 및 [V]로 한 경우, 이들 각 원소의 저온 인성에 미치는 영향 정도를 가미하여, 저온 시에 있어서의 인성 저하의 영향도를 하기 식(2)의 Y값으로 규정할 수 있다. Y값의 하한으로서는, 12가 바람직하고, 12.5가 보다 바람직하다. 한편, Y값의 상한으로서는, 20이 바람직하고, 19.5가 보다 바람직하다. Y값이 상기 하한보다 작으면, 입내의 탄화물의 성장이 저해되는 경향이 있어, 입내의 탄화물이 미세화될 우려가 있다. 반대로, Y값이 상기 상한을 초과하면, 입내의 탄화물의 핵 생성이 촉진되는 경향이 있어, 입내의 탄화물이 미세화될 우려가 있다.
Y값={[Mo]+([Ti]-4)+[Nb]+2×[V]}/[C] ···(2)
또한, 상기 플럭스 코어드 와이어의 SiO2의 함유량[질량%]에 대한 금속 Si의 함유량[질량%]의 비의 하한으로서는, 0.90이 바람직하고, 0.93이 보다 바람직하고, 1.00이 더 바람직하다. 한편, 상기 비의 상한으로서는, 3.0이 바람직하고, 2.5가 보다 바람직하다. 상기 비가 상기 하한보다 작으면, 고용 Si가 부족하여 탄화물의 불안정화를 초래하고, 입계 탄화물 사이즈가 증가함으로써 원 상당 직경이 0.40μm 이상인 입계 탄화물의 평균 원 상당 직경을 상기 상한 이하로 유지할 수 없게 될 우려가 있다. 반대로, 상기 비가 상기 상한을 초과하면, 용접 시의 작업성이 저하될 우려가 있다.
플럭스 코어드 와이어를 이용한 가스 실드 아크 용접에 있어서의 바람직한 용접 조건은 이하와 같다. 우선, 입열량의 하한으로서는, 0.7kJ/mm가 바람직하고, 1.0kJ/mm가 보다 바람직하다. 한편, 입열량의 상한으로서는, 2.5kJ/mm가 바람직하고, 2.0kJ/mm가 보다 바람직하고, 1.6kJ/mm가 더 바람직하다. 입열량이 상기 하한보다 작으면, 용접 시의 시공 효율이 저하될 우려가 있다. 반대로, 입열량이 상기 상한을 초과하면, 용접 시의 냉각 속도가 저하되어 소정의 당해 용접 금속의 강도 가 얻어지지 않게 됨과 더불어, 냉각 도중에 탄화물이 생성되고, 이 탄화물이 SR 소둔 시에 성장함으로써 원하는 입계 탄화물 형태가 얻어지지 않게 될 우려가 있다. 그 결과, SR 소둔 후의 당해 용접 금속의 인성이 저하될 우려가 있다.
또한, 상기 가스 실드 아크 용접에 있어서, 예열 온도 및 패스간 온도의 하한으로서는, 100℃가 바람직하고, 120℃가 보다 바람직하다. 한편, 예열 온도 및 패스간 온도의 상한으로서는, 180℃가 바람직하고, 160℃가 보다 바람직하다. 예열 온도 및 패스간 온도가 상기 하한보다 작으면, 저온 깨짐이 생기기 쉬워질 우려가 있다. 반대로, 예열 온도 및 패스간 온도가 상기 상한을 초과하면, 용접 시의 냉각 속도가 저하되어 소정의 당해 용접 금속의 강도가 얻어지지 않게 됨과 더불어, 냉각 도중에 탄화물이 생성되고, 이 탄화물이 SR 소둔 시에 성장함으로써 원하는 입계 탄화물 형태가 얻어지지 않게 될 우려가 있다. 그 결과, SR 소둔 후의 당해 용접 금속의 인성이 저하될 우려가 있다.
한편, SR 소둔 온도 및 SR 소둔 시간 등의 소둔 조건에 대해서는, 종래부터 행해지고 있는 조건에 따라 행하면 되지만, 입계 탄화물의 제어라는 관점에서, 이들 조건은 하기와 같이 설정하는 것이 바람직하다.
즉, SR 소둔 온도의 하한으로서는, 580℃가 바람직하고, 600℃가 보다 바람직하다. 한편, SR 소둔 온도의 상한으로서는, 680℃가 바람직하고, 650℃가 보다 바람직하다. SR 소둔 온도가 상기 하한보다 작으면, 용접 시에 생기는 응력을 충분히 제거할 수 없을 우려가 있다. 반대로, SR 소둔 온도가 상기 상한을 초과하면, SR 소둔 시의 입계 탄화물의 조대화가 조장되어 원하는 입계 탄화물 형태가 얻어지지 않게 되고, 그 결과, SR 소둔 후의 당해 용접 금속의 인성이 저하될 우려가 있다.
SR 소둔 시간의 하한으로서는, 2시간이 바람직하고, 3시간이 보다 바람직하다. 한편, SR 소둔 시간의 상한으로서는, 12시간이 바람직하고, 10시간이 보다 바람직하다. SR 소둔 시간이 상기 하한보다 작으면, 용접 시에 생긴 응력을 충분히 제거할 수 없을 우려가 있다. 반대로, SR 소둔 시간이 상기 상한을 초과하면, SR 소둔 시의 입계 탄화물의 조대화가 조장되어 원하는 입계 탄화물 형태가 얻어지지 않게 되고, 그 결과, SR 소둔 후의 당해 용접 금속의 인성이 저하될 우려가 있다.
이와 같은 조건에 의해 용접 및 SR 소둔을 행하는 것에 의해, 충분한 강도를 가짐과 더불어, 우수한 저온 인성을 발휘하는 용접 금속을 형성할 수 있다.
[용접 구조체]
당해 용접 구조체는 상기 용접 금속을 갖는다. 예를 들면 해저 유전의 굴삭 및 생산 시에 이용되는 용접 구조물을 제조할 때, 상기 용접 조건에서 소정의 부재를 용접함으로써 상기 용접 금속을 갖는 당해 용접 구조체가 얻어진다. 당해 용접 구조체는 상기 용접 금속을 갖기 때문에, 높은 강도 및 -60℃ 이하에서의 높은 인성을 확보할 수 있다. 그 결과, 해저 유전의 굴삭 및 생산 시에 이용되는 용접 구조물 등의 신뢰성, 내구성 등이 향상된다.
<이점>
당해 용접 금속은 소둔 연화를 억제하는 작용을 갖는 Mo를 함유함으로써, 높은 강도가 얻어진다. 또한, 당해 용접 금속은 소정량의 Mo와 소정 합계량의 Nb 및 V를 함유하는 것에 의해 입계 탄화물의 조대화를 억제할 수 있다. 또한, 당해 용접 금속은 상기 입계 탄화물의 조대화의 억제 효과 등에 의해, 원 상당 직경이 0.40μm 이상인 입계 탄화물의 평균 원 상당 직경이 0.75μm 이하이므로, 조대한 입계 탄화물을 기점으로 하는 균열이 발생하기 어려워, SR 소둔 시에 있어서의 인성의 저하가 억제된다. 또한, 당해 용접 금속은 입내에 있어서의 원 상당 직경이 0.40μm 미만인 탄화물의 평균 원 상당 직경이 0.10μm 이상이므로, 저온에서의 인성이 안정되어, -60℃ 이하에서의 높은 인성이 얻어진다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
우선, 와이어 지름 φ1.2mm, 플럭스 충전율 15.5질량%의 복수의 플럭스 코어드 와이어를 제작했다. 구체적으로는, 표 1에 나타내는 바와 같이, 조성 성분이 상이한 용접 재료 3F1∼3F31의 31종류의 플럭스 코어드 와이어를 제작했다. 한편, 표 1 중 「기타」는 잔부이고, Fe 및 불가피적 불순물의 함유량이다. 또한, 표 1 중 「-」는 그 성분을 함유하지 않는 것을 나타낸다.
Figure pct00001
다음으로, 모재로서 도 1에 나타내는 개선 형상으로 가공한 평균 판 두께 20mm의 SM490A 강판을 이용하여, 가스 실드 아크 용접으로 이하의 용접 조건에 의해 표 2에 나타내는 No. 1∼No. 32의 용접 금속을 얻었다. 즉, 개선 각도가 V자로 20°, 루트 간격이 16mm, 용접 자세가 하향, 입열 조건이 하기 가∼다 중 어느 하나, 예열 온도 및 패스간 온도가 140℃ 이상 190℃ 이하가 되는 조건에서, 실드 가스로서 유량 25L/min의 20% CO2-80% Ar 혼합 가스를 이용하여, 6층 12패스의 적층 요령으로 상기 용접 금속을 제작했다. 또, 상기 제작한 각 용접 금속에 대해서, SR 소둔 온도 620℃ 이상 680℃ 이하, SR 소둔 시간 2시간 이상 8시간 이하의 열처리를 실시했다. 상기 제작한 각 용접 금속의 용접 조건은 표 2에 나타내는 대로이다.
가) 1.0kJ/mm, 230A-25V, 5.7mm/sec
나) 1.6kJ/mm, 280A-29V, 5.1mm/sec
다) 2.0kJ/mm, 280A-29V, 4.1mm/sec
<조성 함유량 측정>
시험 No. 1∼No. 32에 대하여, 열처리 후의 개선부에 형성된 각 용접 금속의 중앙부를 잘라내어, 화학 성분 분석을 행했다. 이 화학 분석에 의해 각 용접 금속에서 얻어진 각 원소의 조성 함유량을 표 2에 나타낸다. 한편, 표 2 중 「-」는 그 성분을 함유하지 않는 것을 나타낸다.
<원 상당 직경이 0.40μm 이상인 입계 탄화물의 평균 원 상당 직경의 측정>
열처리 후의 용접 금속의 최종 패스 중앙부로부터 입계가 노출되는 레플리카 TEM 관찰용 시험편을 채취하고, 7,500배로 13.3×15.7μm의 시야를 갖는 화상을 4매 촬영했다. 이들 화상에 대하여, 화상 해석 소프트(Media Cybernetics사의 「Image-Pro Plus」)에 의해 원 상당 직경 0.40μm 이상의 탄화물을 선택한 다음, 입계 탄화물의 평균 원 상당 직경을 산출했다. 구체적으로는, 이하의 방법으로 원 상당 직경이 0.40μm 이상인 입계 탄화물의 평균 원 상당 직경을 구했다.
우선, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 원 상당 직경으로 해서 0.40μm 이상인 탄화물 중 적어도 3개와 교차하는 길이가 6μm인 직선 Ai(i=1, 2, 3…n, n: 직선의 총본수)를 그었다. 한편, 도 2a에 있어서, 파선의 원형으로 나타낸 영역 B는 대상으로 하는 탄화물의 크기의 기준을 나타내는 것이고, 직경이 0.40μm인 진원의 크기를 가상해서 나타낸 것이다. 또한, 도 2a∼도 2c에 있어서, 전부 칠한 범위 C는 원 상당 직경이 0.40μm 이상인 탄화물을 나타내고, 망점을 넣은 범위 D는 원 상당 직경이 0.40μm 미만인 탄화물을 나타내고 있다. 한편, 도 2b의 파선으로 나타내는 직선은 길이 6μm를 초과하는 직선이다. 이와 같이, 길이 6μm의 직선 중, 원 상당 직경이 0.40μm 이상인 2개 이하의 탄화물과밖에 교차하지 않는 직선은 상기 직선 Ai에 포함되지 않는다.
다음으로, 도 2c에 나타내는 바와 같이, 상기 직선 Ai와 교차하는 원 상당 직경이 0.40μm 이상인 탄화물을 선정하고, 화상 해석에 의해 평균 원 상당 직경을 산출했다. 도 2c에서는 선정한 탄화물을 부호 1∼11로 나타내고 있다. 도 2b에 나타내는 직선 A1은 탄화물 1, 2, 3과 교차하는 직선이다. 마찬가지로, 직선 A2는 탄화물 2, 3, 4와 교차하는 직선, 직선 A3은 탄화물 3, 4, 5와 교차하는 직선, 직선 A4는 탄화물 4, 5, 6과 교차하는 직선, 직선 A5는 탄화물 5, 8, 9와 교차하는 직선, 직선 A6은 탄화물 8, 9, 10과 교차하는 직선, 직선 A7은 탄화물 8, 9, 10, 11과 교차하는 직선, 직선 A8은 탄화물 8, 6, 7과 교차하는 직선을 각각 나타내고 있다. 이 방법에 의해 산출한 입계 탄화물의 평균 원 상당 직경의 결과를 표 2에 나타낸다.
한편, 탄화물 사이즈가 현저하게 미세하여, 원 상당 직경으로 해서 0.40μm 이상인 탄화물의 적어도 3개와 교차하는 길이 6μm의 직선 Ai를 1본도 그을 수 없는 경우는, 「평균 원 상당 직경이 0.75μm 이하」를 만족하는 것으로서 평가된다.
<원 상당 직경이 0.40μm 미만인 탄화물의 평균 원 상당 직경의 측정>
열처리 후의 용접 금속의 입내로부터 레플리카 TEM 관찰용 시험편을 채취하고, 상기 원 상당 직경이 0.40μm 이상인 입계 탄화물의 평균 원 상당 직경의 측정과 마찬가지의 방법에 의해, 원 상당 직경이 0.40μm 미만인 탄화물의 평균 원 상당 직경을 산출했다. 즉, 입내에 있어서 상기 방법으로 원 상당 직경 0.40μm 이상의 탄화물과 선택되지 않은 탄화물에 대하여, 화상 해석에 의해 평균 원 상당 직경을 산출했다. 이 방법에 의해 산출한 탄화물의 평균 원 상당 직경의 결과를 표 2에 나타낸다.
<강도 평가>
강도 평가로서, 각 용접 금속에 대하여 인장 시험을 실시했다. 이 인장 시험에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이 열처리 후의 각 용접 금속의 판 두께 중앙부로부터 용접선 방향으로 평행하게 JIS-Z2202(1988)에 준거한 시험편을 채취했다. 이 시험편에 대하여, JIS-Z2241(2011)에 준거해서 실온 25℃에서 인장 강도(TS: Tensile Strength)를 측정했다. 이 시험에서는, 인장 강도 TS가 620MPa을 초과하는 것을 강도가 우수하다고 평가했다. 이들 인장 강도의 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 한편, 도 3 중에서 길이를 나타내는 수치의 단위는 mm이다.
<저온 인성의 평가>
저온 인성의 평가에서는, 열처리 후의 각 용접 금속의 판 두께 중앙부로부터 도 4에 기초하여 용접선 방향과 수직 방향으로, JIS-Z3111(2005)의 4호 V 노치 시험편을 샤르피 충격 시험편으로서 채취했다. 이 시험편에 대하여, JIS-Z2242(2005)에 준거해서 -40℃ 및 -60℃에서 샤르피 충격 시험을 실시했다. 이 시험에서는, 3회의 측정의 평균값으로, -60℃에서의 흡수 에너지 vE-60이 40J을 초과하는 것을 저온에서의 인성이 우수하다고 평가했다. 이들 저온 인성의 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 한편, 표 2에 나타내는 -40℃ 및 -60℃에서의 흡수 에너지 vE-40, vE-60은 모두 3회 측정한 평균값이다. 또한, -40℃에서의 흡수 에너지 vE-40은 참고로서 나타내는 것으로, 60J을 초과하는 것을 비교적 저온에서의 인성이 우수하다고 판단할 수 있다.
Figure pct00002
<측정 결과>
표 2로부터, 본 발명의 조성 성분의 범위를 만족시키고, 또한 입내 및 입계에 있어서의 탄화물의 형태가 본 발명의 규정을 만족시키는 No. 1∼No. 20의 용접 금속은 인장 강도 TS가 620MPa을 초과하고, -60℃에서의 흡수 에너지 vE-60이 40J을 초과해 있어, SR 소둔 후에 높은 레벨로 강도 및 저온에서의 인성을 양립할 수 있다고 말할 수 있다. 또한, 이들 용접 금속은 -40℃에서의 흡수 에너지 vE-40이 60J을 초과해 있어, -40℃의 온도역에 있어서도 충분한 인성이 얻어진다는 것을 알 수 있다.
이에 비해, 어느 성분이 본 발명의 조성 성분의 범위를 만족시키고 있지 않은 No. 21∼No. 30은 -60℃에서의 흡수 에너지 vE-60이 40J 이하여서, 저온에서 충분한 인성이 얻어지지 않는다는 것을 알 수 있다.
또한, No. 31의 용접 금속은 원 상당 직경이 0.40μm 미만인 탄화물의 평균 원 상당 직경이 0.05μm로 작기 때문에, -60℃에서의 흡수 에너지 vE-60이 40J 이하가 되어, 저온에서의 충분한 인성이 얻어지지 않았다고 생각된다.
또한, No. 32의 용접 금속은 원 상당 직경이 0.40μm 이상인 입계 탄화물의 평균 원 상당 직경이 0.75μm를 초과했기 때문에, -60℃에서의 흡수 에너지 vE-60이 40J 이하가 되어, 저온에서의 충분한 인성이 얻어지지 않았다고 생각된다. No. 32에 있어서, 입계 탄화물의 평균 원 상당 직경이 커진 것은 예열 온도 및 패스간 온도가 높았기 때문에 냉각 도중에 생성된 탄화물이 SR 소둔 시에 성장한 것이라고 생각된다.
본 발명을 상세하게 또한 특정한 실시태양을 참조해서 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈함이 없이 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있다는 것은 당업자에게 분명하다.
본 출원은 2015년 6월 5일 출원된 일본 특허출원(특원 2015-115277), 2016년 2월 9일 출원된 일본 특허출원(특원 2016-023186)에 기초하는 것으로, 그 내용은 여기에 참조로서 원용된다.
이상 설명한 바와 같이, 당해 용접 금속 및 용접 구조체는 플럭스 코어드 와이어를 이용하는 가스 실드 아크 용접에 있어서, SR 소둔 후에 높은 강도 및 -60℃ 이하에서의 높은 인성이 얻어지므로, 한랭지에서의 해저 유전의 굴삭 및 생산 시에 건조되는 해양 구조물 등으로서 적합하게 이용할 수 있다.
1∼11: 탄화물
A1∼A8: 직선
B: 직경 0.40μm의 진원
C: 원 상당 직경이 0.40μm 이상인 탄화물
D: 원 상당 직경이 0.40μm 미만인 탄화물

Claims (3)

  1. C: 0.02질량% 이상 0.08질량% 이하,
    Si: 0.10질량% 이상 0.30질량% 이하,
    Mn: 1.20질량% 이상 2.0질량% 이하,
    Ni: 0.50질량% 이상 3.00질량% 이하,
    Cr: 0질량% 이상 0.70질량% 이하,
    Mo: 0.10질량% 이상 0.70질량% 이하,
    Ti: 0.04질량% 이상 0.08질량% 이하,
    B: 0.0010질량% 이상 0.0050질량% 이하,
    O: 0.030질량% 이상 0.100질량% 이하,
    N: 0질량% 초과 0.015질량% 이하,
    Nb+V: 0.008질량% 이상 0.05질량% 이하, 및
    잔부: Fe 및 불가피적 불순물
    인 조성을 갖고,
    원 상당 직경이 0.40μm 미만인 탄화물의 평균 원 상당 직경이 0.10μm 이상이며, 입계에 존재하고, 원 상당 직경이 0.40μm 이상인 탄화물의 평균 원 상당 직경이 0.75μm 이하인 용접 금속.
  2. 제 1 항에 있어서,
    Cu: 0질량% 초과 1.0질량% 이하,
    Co: 0질량% 초과 1.0질량% 이하, 및
    Al: 0질량% 초과 0.030질량% 이하
    로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 조성을 추가로 포함하는 용접 금속.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 용접 금속을 갖는 용접 구조체.
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