DE112015004989T5

DE112015004989T5 - ROLLED WIRE WITH IMPROVED STRENGTH AND IMPACT AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR

Info

Publication number: DE112015004989T5
Application number: DE112015004989.4T
Authority: DE
Inventors: Hyong-Jik Lee; Sung-Woon PARK
Original assignee: Posco Co Ltd
Current assignee: Posco Holdings Inc
Priority date: 2014-11-03
Filing date: 2015-11-02
Publication date: 2017-07-13
Also published as: JP2017538033A; JP6475831B2; CN107075650A; KR20160053782A; KR101714905B1; US20170335439A1; MX2017005688A; CN107075650B

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Walzdraht mit verbesserter Festigkeit und Schlagzähigkeit und ein Herstellungsverfahren für denselben, wobei der Walzdraht für Teile einer Industriemaschine, eines Fahrzeuges o.ä. genutzt werden kann, die verschiedenen externen Belastungs-Umgebungen ausgesetzt sind.The present invention relates to a wire rod having improved strength and impact resistance and a manufacturing method thereof, wherein the wire rod for parts of an industrial machine, a vehicle or the like. can be used, which are exposed to various external stress environments.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Walzdraht mit verbesserter Festigkeit und Schlagzähigkeit und ein Herstellungsverfahren für diesen. Der Walzdraht kann für Teile von Industriemaschinen, Fahrzeugen o.ä. genutzt werden, die verschiedenen externen Belastungs-Umgebungen ausgesetzt sind.The present disclosure relates to a wire rod having improved strength and impact resistance and a manufacturing method thereof. The wire rod can be used for parts of industrial machinery, vehicles or similar. which are exposed to various external stress environments.

Stand der TechnikState of the art

In jüngster Zeit sind Anstrengungen zur Reduzierung der Kohlendioxidemission, einer Hauptursache von Umweltverschmutzung, ein globales Thema geworden. Im Einklang hiermit gibt es aktive Bestrebungen zur Regulierung von Fahrzeugabgasemissionen. Als eine Maßnahme zur Umsetzung solcher Regulierungen versuchen die Fahrzeughersteller, Emissionen durch Verbesserungen der Kraftstoffeffizienz zu reduzieren. Um die Kraftstoffeffizienz zu verbessern, müssen Fahrzeuge jedoch geringes Gewicht bei gleichzeitig hoher Leistung haben. Somit steigen die Anforderungen an hohe Festigkeit der Materialien für Fahrzeuge und deren Komponenten. Außerdem ist, da auch die Anforderungen hoher Widerstandsfähigkeit gegen äußere Stöße gestiegen sind, auch die Stoßfestigkeit als wichtige Materialeigenschaft eines Auto-Materials oder einer Auto-Komponente anerkannt.Recently, efforts to reduce carbon dioxide emissions, a major cause of environmental pollution, have become a global issue. In line with this, there are active efforts to regulate vehicle exhaust emissions. As a measure to implement such regulations, vehicle manufacturers are trying to reduce emissions through improvements in fuel efficiency. However, to improve fuel efficiency, vehicles need to be light in weight and high in performance at the same time. Thus, the requirements for high strength of the materials for vehicles and their components are increasing. In addition, since the requirements of high resistance to external shock have also increased, the impact resistance is also recognized as an important material property of an auto material or an automobile component.

Walzdrähte mit Ferrit- oder Perlit-Struktur haben Grenzen hinsichtlich der Gewährleistung einer ausgezeichneten Festigkeit und Schlagzähigkeit. In Materialien mit solcher Struktur ist die Schlagzähigkeit hoch, aber die Festigkeit ist relativ niedrig. Wenn ein Kaltwalzen ausgeführt wird, um die Festigkeit zu steigern, kann eine hohe Festigkeit erzielt werden. Es kann jedoch den Nachteil geben, dass die Schlagzähigkeit proportional zur Erhöhung der Festigkeit schnell absinkt.Rolled wires with ferrite or pearlite structure have limitations in terms of ensuring excellent strength and impact resistance. In materials having such a structure, the impact resistance is high, but the strength is relatively low. When cold rolling is performed to increase the strength, high strength can be obtained. However, there may be the disadvantage that the impact strength decreases rapidly in proportion to the increase in strength.

Somit werden im Allgemeinen, um zugleich eine ausgezeichnete Festigkeit und Schlagzähigkeit zu realisieren, eine Bainit-Struktur oder getemperte Martensit-Struktur benutzt. Eine Bainit-Struktur kann durch eine Transformations-Wärmebehandlung bei konstanter Temperatur unter Nutzung eines warmgewalzten Stahlmaterials erhalten werden, und eine getemperte Martensit-Struktur kann durch eine Abschreck- und Temper-Wärmebehandlung erhalten werden. Da jedoch die oben erwähnten Strukturen nicht stabil durch ausschließliche Nutzung von Warmwalzen und kontinuierliche Abkühlprozesse gemäß dem Stand der Technik erhalten werden können, ist es erforderlich, einen zusätzlichen Wärmebehandlungsprozess, wie oben beschrieben, unter Nutzung eines warmgewalzten Stahlmaterials auszuführen.Thus, in general, in order to simultaneously realize excellent strength and impact resistance, a bainite structure or tempered martensite structure is used. A bainite structure can be obtained by a constant temperature transformation heat treatment using a hot rolled steel material, and a tempered martensite structure can be obtained by a quenching and tempering heat treatment. However, since the above-mentioned structures can not be stably obtained by the exclusive use of hot rolling and continuous cooling processes of the prior art, it is necessary to carry out an additional heat treatment process as described above using a hot-rolled steel material.

Wenn eine hohe Festigkeit und ausgezeichnete Schlagzähigkeit ohne Ausführung einer zusätzlichen Wärmebehandlung zu gewährleisten sind, kann ein Teil eines Prozesses von einem hergestellten Material oder einer Komponente weggelassen oder vereinfacht werden. Es gibt daher den Vorteil, dass die Produktivität gesteigert und die Herstellungskosten verringert werden.If a high strength and excellent impact resistance are to be ensured without performing an additional heat treatment, a part of a process of a manufactured material or a component may be omitted or simplified. There is therefore the advantage of increasing productivity and reducing manufacturing costs.

Jedoch ist ein Walzdraht, der mit stabiler bainitischer oder martensitischer Struktur unter Einsatz eines Warmwalzens und kontinuierlicher Abkühlprozesse ohne zusätzliche Wärmebehandlung bereitgestellt werden kann, noch nicht entwickelt worden, so dass der Bedarf nach der Entwicklung eines solchen Walzdrahtes entstanden ist.However, a wire rod that can be provided with stable bainitic or martensitic structure using hot rolling and continuous cooling processes without additional heat treatment has not yet been developed, so that the need for developing such a wire rod has arisen.

Offenbarungepiphany

Technisches ProblemTechnical problem

Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann einen Walzdraht mit hoher Festigkeit und ausgezeichneter Schlagzähigkeit nur durch Warmwalzen und kontinuierliche Abkühlprozesse ohne einen zusätzlichen Wärmebehandlungsprozess und ein Herstellungsverfahren für einen solchen bereitstellen.An aspect of the present disclosure can provide a wire rod having high strength and excellent impact resistance only by hot rolling and continuous cooling processes without an additional heat treatment process and a manufacturing method thereof.

Aspekte der vorliegenden Offenbarung sind nicht auf den obigen beschränkt, und andere Aspekte, die hier nicht erwähnt sind, können durch den Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung abgeleitet werden.Aspects of the present disclosure are not limited to the above, and other aspects not mentioned herein may be deduced by those skilled in the art from the following description.

Technische LösungTechnical solution

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält ein Walzdraht mit verbesserter Festigkeit und Schlagzähigkeit, in Gew.-%, Kohlenstoff (C): 0,05 % bis 0,15 %, Silizium (Si): 0,2 % oder weniger, Mangan (Mn): mehr als 3,5 bis 5,0 % oder weniger, Chrom (Cr): 0,5 % bis 2,0 %, Phosphor (P): 0,020 % oder weniger, Schwefel (S): 0,020 % oder weniger, Aluminium (Al): 0,010 % bis 0,050 %, Eisen (Fe) als Restbestandteil, und unvermeidbare Verunreinigungen, wobei eine Mikrostruktur Martensit in einem Flächenanteil von 95 % und erhaltenes Austenit (γ) als Restbestandteil einschließt.According to one aspect of the present disclosure, a wire rod having improved strength and impact strength, in weight%, contains carbon (C): 0.05% to 0.15%, silicon (Si): 0.2% or less, manganese (Mn): more than 3.5 to 5.0% or less, chromium (Cr): 0.5% to 2.0%, phosphorus (P): 0.020% or less, sulfur (S): 0.020% or less, aluminum (Al): 0.010% to 0.050%, iron (Fe) as a residual component, and unavoidable impurities, wherein a microstructure includes martensite in an area ratio of 95% and obtained austenite (γ) as a residual component.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt ein Verfahren zur Herstellung eines Walzdrahts mit verbesserter Festigkeit und Schlagzähigkeit ein: Wiedererwärmen eines Stahlmaterials, welches einschließt, in Gew.-%, C: 0,05 % bis 0,15 %, Si: 0,2 % oder weniger, Mn: mehr als 3,5 bis 5,0 % oder weniger, Cr: 0,5 % bis 2,0 %, P: 0,020 % oder weniger, S: 0,020 % oder weniger, Al: 0,010 % bis 0,050 %, Fe als Restbestandteil, und unvermeidbare Verunreinigungen; Warmwalzen des Stahlmaterials, das wiedererwärmt wurde; Abkühlen des Stahlmaterials mit einer Rate von 0,2 °C/s oder höher bis auf eine Temperatur in einem Bereich von Mf °C bis Mf-50 °C, nach dem Warmwalzen; und Luftkühlen des Stahlmaterials, welches abgekühlt wurde.According to another aspect of the present invention, a process for producing a wire rod having improved strength and impact resistance includes: reheating a steel material including, in weight%, C: 0.05 to 0.15%, Si: 0, 2% or less, Mn: more than 3.5 to 5.0% or less, Cr: 0.5% to 2.0%, P: 0.020% or less, S: 0.020% or less, Al: 0.010% to 0.050%, Fe as residual ingredient, and unavoidable impurities; Hot rolling the steel material that has been reheated; Cooling the steel material at a rate of 0.2 ° C / s or higher to a temperature in a range of Mf ° C to Mf-50 ° C after hot rolling; and air cooling the steel material which has been cooled.

Vorteilhafte WirkungenAdvantageous effects

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ein Walzdraht mit verbesserter Festigkeit und Schlagzähigkeit, der für ein Material und eine Komponente eine Industriemaschine oder eines Fahrzeug benötigt wird, allein durch Warm- bzw. Heißwalzen und kontinuierliche Abkühlprozesse bereitgestellt werden.According to one aspect of the present disclosure, a wire rod having improved strength and impact resistance required for a material and a component of an industrial machine or a vehicle can be provided solely by hot rolling and continuous cooling processes.

Außerdem kann ein zusätzlicher Wärmebehandlungsprozess, wie beim Stand der Technik, vermieden werden, wodurch sich die Gesamtherstellungskosten verringern.In addition, an additional heat treatment process as in the prior art can be avoided, thereby reducing the overall manufacturing cost.

Bester Modus für die ErfindungBest mode for the invention

Nachfolgend wird die vorliegende Offenbarung im Detail beschrieben. Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Walzdraht mit ausgezeichneter Schlagzähigkeit, die sich allein durch Warmwalzen und kontinuierliche Abkühlprozesse ohne einen zusätzlichen Wärmebehandlungsprozess, wie etwa eine Konstanttemperatur-Transformation zur Wärmebehandlung, ein Abkühlen und eine Temper-Wärmebehandlung, ergibt, um eine hohe Festigkeit und ausgezeichnete Schlagzähigkeit zu gewährleisten, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung desselben. Hereinafter, the present disclosure will be described in detail. The present disclosure relates to a wire rod having excellent impact resistance, which results solely by hot rolling and continuous cooling processes without an additional heat treatment process, such as a constant temperature transformation for heat treatment, a cooling and an annealing heat treatment, for high strength and excellent To ensure impact resistance, and to a method for producing the same.

Als erstes wird ein Walzdraht gemäß der vorliegenden Offenbarung im Detail beschrieben. Der Walzdraht gemäß der vorliegenden Offenbarung enthält, in Gew.-%, C: 0,05 % bis 0,15 %, Si: 0,2 % oder weniger, Mn: mehr als 3,5 bis 5,0 % oder weniger, Cr: 0,5 % bis 2,0 %, P: 0,020 % oder weniger, S: 0,020 % oder weniger, Al: 0,010 % bis 0,050 %, Fe als Restbestandteil, und unvermeidbare Verunreinigungen. First, a wire rod according to the present disclosure will be described in detail. The wire rod according to the present disclosure contains, in weight%, C: 0.05% to 0.15%, Si: 0.2% or less, Mn: more than 3.5 to 5.0% or less, Cr: 0.5% to 2.0%, P: 0.020% or less, S: 0.020% or less, Al: 0.010% to 0.050%, Fe as residual ingredient, and inevitable impurities.

Nachfolgend wird eine Stahlkomponente eines Walzdrahts und ein Limitierungsgrund eines Zusammensetzungsbereiches im Detail beschrieben (nachfolgend in Gew.-%).Hereinafter, a steel component of a wire rod and a limitation of a composition range will be described in detail (hereinafter, in% by weight).

C: 0,05 % bis 0,15 %C: 0.05% to 0.15%

C ist ein wesentliches Element zur Gewährleistung der Festigkeit, und es ist in Stahl aufgelöst oder existiert in Form von Karbid oder Zementit. Das einfachste Verfahren zur Erhöhung der Festigkeit ist es, Karbid oder Zementit durch Erhöhung des C-Gehalts zu bilden. Jedoch werden in diesem Fall die Duktilität und Schlagzähigkeit verringert. Es ist daher erforderlich, einen zusätzlichen C-Gehalt innerhalb eines bestimmten Bereiches einzustellen. Bei der vorliegenden Offenbarung wird C mit einem Gehalt im Bereich 0,05 % bis 0,15 % hinzugefügt. In dem Fall, dass der C-Gehalt niedriger als 0,05 % ist, kann es schwierig werden, die gewünschte Festigkeit zu erzielen. In dem Fall, dass der C-Gehalt 0,15 % übersteigt, kann die Schlagzähigkeit signifikant reduziert sein.C is an essential element for ensuring strength, and it is dissolved in steel or exists in the form of carbide or cementite. The simplest method of increasing strength is to form carbide or cementite by increasing the C content. However, in this case ductility and impact resistance are reduced. It is therefore necessary to adjust an additional C content within a certain range. In the present disclosure, C is added at a level in the range of 0.05% to 0.15%. In the case that the C content is lower than 0.05%, it may become difficult to achieve the desired strength. In the case that the C content exceeds 0.15%, the impact resistance may be significantly reduced.

Si: 0,2 % oder wenigerSi: 0.2% or less

Si ist bekannt als deoxidierendes Element, zusammen mit Al, und es ist ein Element zur Verbesserung der Festigkeit. Si ist als ein Element bekannt, welches bei der Erhöhung der Festigkeit hochgradig effektiv ist, durch Festlösungs-Festigkeitserhöhung eines Stahlmaterials, indem es in Ferrit aufgelöst wird, wenn es dem Stahlmaterial hinzugefügt wird. Wenn Si hinzugefügt wird, kann jedoch zwar die Festigkeit signifikant gesteigert werden, die Duktilität und Schlagzähigkeit werden aber signifikant verringert. Im Falle eines Kaltschmiedeteils, das eine ausreichende Duktilität erfordert, sollte die Hinzugabe von Si begrenzt werden. In der vorliegenden Offenbarung ist, um eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit zu gewährleisten, während ein Absinken der Festigkeit signifikant reduziert wird, der Si-Gehalt 0,2 % oder weniger. In dem Fall, dass der Si-Gehalt 0,2 % übersteigt, kann es Limitierungen bei der Gewährleistung einer erwünschten Schlagzähigkeit geben. Genauer ist der Si-Anteil 0,1 % oder weniger.Si is known as a deoxidizing element together with Al, and it is an element for improving strength. Si is known as an element which is highly effective in increasing the strength by solid solution strengthening of a steel material by dissolving it into ferrite when it is added to the steel material. However, when Si is added, although the strength can be significantly increased, the ductility and impact resistance are significantly reduced. In the case of a cold forging which requires sufficient ductility, the addition of Si should be limited. In the present disclosure, in order to ensure an excellent impact resistance, while a decrease in the Strength is significantly reduced, the Si content 0.2% or less. In the case that the Si content exceeds 0.2%, there may be limitations in ensuring a desired impact resistance. More specifically, the Si content is 0.1% or less.

Mn: mehr als 3,5 % bis 5,0 % oder wenigerMn: more than 3.5% to 5.0% or less

Mn ermöglicht es, dass die Festigkeit eines Stahlmaterials erhöht und dessen Härtungsfähigkeit verbessert wird, wodurch es ermöglicht wird, eine Niedertemperatur-Struktur, wie etwa Bainit oder Martensit, leicht in einem breiten Bereich von Abkühlungsraten auszubilden. Jedoch ist in dem Fall, dass der Mn-Gehalt 3,5 % oder weniger ist, die Härtbarkeit ungenügend. Es ist damit schwierig, stabil Niedertemperatur-Strukturen in einem kontinuierlichen Abkühlprozess nach einem Warmwalzen zu gewährleisten. Außerdem ist in dem Fall, dass der Mn-Gehalt 5,0 % übersteigt, die Härtbarkeit beträchtlich hoch, und somit ist dieser Fall unangemessen, da eine Martensit-Struktur sogar mit Luftkühlung erreicht werden kann. In dieser Hinsicht kann bei der vorliegenden Offenbarung ein Mn-Gehalt von mehr als 3,5 % bis 5,0 % oder weniger vorgesehen sein.Mn enables the strength of a steel material to be increased and its hardenability to be improved, thereby making it possible to easily form a low-temperature structure such as bainite or martensite in a wide range of cooling rates. However, in the case that the Mn content is 3.5% or less, the hardenability is insufficient. It is thus difficult to stably ensure low-temperature structures in a continuous cooling process after hot rolling. In addition, in the case that the Mn content exceeds 5.0%, the hardenability is considerably high, and thus this case is inappropriate because a martensite structure can be achieved even with air cooling. In this regard, in the present disclosure, an Mn content of more than 3.5% to 5.0% or less may be provided.

Cr: 0,5 % bis 2,0 % Cr: 0.5% to 2.0%

Cr verbessert die Festigkeit und Härtbarkeit eines Stahlmaterials auf ähnliche Weise wie Mn. Im Detail verbessert Cr die Schlagzähigkeit in dem Fall, dass Cr zusammen mit Mn beigemischt wird. In dem Fall, dass der Cr-Gehalt niedriger als 0,5 % ist, werden jedoch die Festigkeits-, Härtbarkeits- und Schlagzähigkeits-Charakteristika nicht signifikant verbessert. Der Cr-Gehalt von mehr als 2,0 % kann wirkungsvoll bei der Verbesserung der Festigkeit und Härtbarkeit sein, die Schlagzähigkeitseigenschaften können aber verschlechtert werden. In dieser Hinsicht kann der Cr-Gehalt bei der vorliegenden Offenbarung in einem Bereich zwischen 0,5 % und 2,0 % liegen. Cr improves the strength and hardenability of a steel material in a manner similar to Mn. In detail, Cr improves the impact resistance in the case that Cr is mixed together with Mn. However, in the case that the Cr content is lower than 0.5%, the strength, hardenability and impact resistance characteristics are not significantly improved. The Cr content of more than 2.0% may be effective in improving the strength and hardenability, but the impact properties may be deteriorated. In this regard, the Cr content in the present disclosure may range between 0.5% and 2.0%.

P: 0,020 % oder wenigerP: 0.020% or less

P ist eine Hauptursache der Verringerung der Zähigkeit bzw. Härte und einer Verringerung der Langzeit-Bruchfestigkeit, da es an Korngrenzen segregiert und deshalb ist es bevorzugt, Phosphor nicht einzuschließen. Aus diesem Grund ist eine Obergrenze im Rahmen der vorliegenden Offenbarung 0,020 %.P is a major cause of reduction in toughness and a reduction in long-term breaking strength because it segregates at grain boundaries, and therefore it is preferable not to include phosphorus. For this reason, an upper limit in the present disclosure is 0.020%.

S: 0,020 % oder wenigerS: 0.020% or less

S wird in einer Korngrenze segregiert bzw. entmischt, was die Zähigkeit verringert und es ermöglicht, dass eine Emulsion mit niedrigem Schmelzpunkt sich ausbildet, wodurch ein Warmwalzen inhibiert wird. Deshalb ist es bevorzugt, S nicht einzuschließen. Aus diesem Grund ist eine Obergrenze hierfür in der vorliegenden Offenbarung 0,020 %.S is segregated in a grain boundary, which reduces toughness and allows a low melting point emulsion to form, thereby inhibiting hot rolling. Therefore, it is preferable not to include S. For this reason, an upper limit thereof in the present disclosure is 0.020%.

Al: 0,010 % bis 0,050 % Al: 0.010% to 0.050%

Al ist ein kraftvolles Deoxidierungselement und erlaubt es, Sauerstoff in Stahl zu entfernen, um die Reinheit zu verbessern, und wird mit Stickstoff in Stahl kombiniert, so dass Aluminiumnitrid (AlN) gebildet wird, wodurch die Schlagzähigkeit erhöht wird. Bei der vorliegenden Offenbarung wird Al aktiv zugefügt. In dem Fall, dass sein Gehalt niedriger als 0,010 % ist, ist es schwierig, einen zusätzlichen Effekt zu erwarten. In dem Fall, dass der Gehalt 0,050 % übersteigt, wird eine große Menge an Aluminiumoxideinschlüssen erzeugt, wodurch sich signifikant die mechanischen Eigenschaften verschlechtern. In dieser Hinsicht ist es bei der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass der Al-Gehalt im Bereich zwischen 0,010 % und 0,050 % liegt.Al is a powerful deoxidizer and allows to remove oxygen in steel to improve the purity, and is combined with nitrogen in steel to form aluminum nitride (AlN), thereby increasing the impact resistance. In the present disclosure, Al is actively added. In the case that its content is lower than 0.010%, it is difficult to expect an additional effect. In the case that the content exceeds 0.050%, a large amount of alumina inclusions is generated, thereby significantly deteriorating the mechanical properties. In this regard, in the present invention, it is preferable that the Al content is in the range of 0.010% to 0.050%.

Zusätzlich zur oben beschriebenen Zusammensetzung kann eine Restkomponente Fe und unvermeidbare Verunreinigungen enthalten. In der vorliegenden Offenbarung ist die Zugabe anderer Legierungen zusätzlich zur oben beschriebenen Legierungszusammensetzung nicht ausgeschlossen.In addition to the above-described composition, a residual component may contain Fe and unavoidable impurities. In the present disclosure, the addition of other alloys in addition to the above-described alloy composition is not excluded.

Bei der vorliegenden Offenbarung ist es bevorzugt, dass der Gehalt an Mn, Cr und C der Beziehung 1 genügen kann:In the present disclosure, it is preferable that the content of Mn, Cr and C satisfies the relation of 1:

Beziehung 1Relationship 1

4.0 ≤ C (Mn + Cr) 5/50 ≤ 9.0.

Hier beziehen sich in der Beziehung 1 die Angaben für Mn, Cr und C jeweils auf Gewichtsprozente der Elemente. Here, in the relationship 1, the data for Mn, Cr and C respectively refer to weight percentages of the elements.

Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung kann ein Stahlmaterial mit noch ausgezeichneter Schlagzähigkeit durch Steuerung des Gehalts an Mn, Cr und C gemäß Beziehung 1 hergestellt werden. Mit anderen Worten, Mn und Cr erhöhen die Härtbarkeit, um es zu ermöglichen, dass die Erzeugung eines Martensits erleichtert wird, auch wenn die Abkühlungsrate relativ niedrig ist. Außerdem erlauben es Mn und Cr, dass relativ niedrige Anteile an C und Cr signifikant zu einer Verbesserung der Schlagzähigkeit des Martensits beitragen.In the present disclosure, a steel material excellent in impact resistance can be produced by controlling the content of Mn, Cr and C in accordance with relation 1. In other words, Mn and Cr increase the hardenability to make it possible to facilitate the generation of a martensite, even if the cooling rate is relatively low. In addition, Mn and Cr allow relatively low levels of C and Cr to significantly improve the martensite impact resistance.

Außerdem können bei der vorliegenden Offenbarung die Gehalte an Mn und Si der nachfolgenden Beziehung 2 genügen. In addition, in the present disclosure, the contents of Mn and Si can satisfy the following relationship 2.

Beziehung 2Relationship 2

Mn / Si ≥ 22.

Hier in Beziehung 2 beziehen sich die Angaben für Mn und Si auf die Anteile in Gewichtsprozenten. Here in relation 2, the data for Mn and Si refer to the parts by weight.

In der vorliegenden Offenbarung erhöht Mn die Härtbarkeit. Somit ermöglicht es das Mn, dass leicht Martensit erzeugt wird, auch wenn die Abkühlungsrate relativ niedrig ist. Außerdem wird Si in Stahl gelöst, und dadurch kann die Festigkeit gesteigert werden, während die Schlagzähigkeit verringert werden kann.In the present disclosure, Mn enhances hardenability. Thus, Mn enables martensite to be easily generated even if the cooling rate is relatively low. In addition, Si is dissolved in steel, and thereby the strength can be increased while the impact resistance can be reduced.

Die Erfinder haben wiederholt Forschungen und Experimente basierend auf der obigen Beschreibung ausgeführt. Im Ergebnis haben die Erfinder bestätigt, dass ein Walzdraht mit Martensit-Struktur mit ausgezeichneter Festigkeit und Schlagzähigkeit bereitgestellt werden kann, wenn die Beziehung zwischen Mn und Si: Mn/Si ≥ 22, in Gew.-%, und sie haben die Beziehung 2 zwischen den Zusammensetzungs-Komponenten vorgeschlagen.The inventors have repeatedly conducted researches and experiments based on the above description. As a result, the inventors confirmed that a martensite-structure wire rod having excellent strength and impact resistance can be provided when the relationship between Mn and Si: Mn / Si ≥ 22, by weight, and they have relationship 2 between proposed to the composition components.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass ein Walzdraht gemäß der vorliegenden Offenbarung eine beliebige Querschnittsfläche hat, in der eine Beziehung einer Maximalkonzentration [Mn_max] und einer Minimalkonzentration [Mn_min] des Mangan der Beziehung 3 genügt: Furthermore, it is preferred that a wire rod according to the present disclosure has an arbitrary cross-sectional area, in which satisfies a relationship of a maximum concentration [Mn _max] and a minimum concentration [Mn _min] of the manganese to the relationship 3:

Beziehung 3Relationship 3

[Mn max ] / [Mn min ] ≤ 4.

In der vorliegenden Offenbarung erhöht Mn die Härtbarkeit. Somit ermöglicht es das Mn, dass leicht Martensit erzeugt wird, auch wenn die Abkühlungsrate relativ niedrig ist. Wenn das Mn jedoch lokal segregiert ist, kann leicht Martensit erzeugt werden. Außerdem kann in einem Gebiet, in dem Mn verarmt, Ferrit gebildet werden. Daher kann die Mikrostruktur ungleichmäßig und die Schlagzähigkeit verringert sein. In the present disclosure, Mn enhances hardenability. Thus, Mn enables martensite to be easily generated even if the cooling rate is relatively low. However, if the Mn is locally segregated, martensite can be easily generated. In addition, in an area where Mn is depleted, ferrite may be formed. Therefore, the microstructure may be uneven and the impact resistance may be lowered.

Die Erfinder haben wiederholt Forschungen und Experimente basierend auf der obigen Beschreibung ausgeführt. Im Ergebnis wurde bestätigt, dass ein Walzdraht mit einer Martensit-Struktur mit exzellenter Festigkeit und Schlagzähigkeit bereitgestellt werden kann, wenn das Verhältnis der Maximalkonzentration und der Minimalkonzentration von Mn in einem beliebigen Querschnittsgebiet des Walzdrahtes 4 oder niedriger ist, und eine entsprechende Beziehung wird vorgeschlagen.The inventors have repeatedly conducted researches and experiments based on the above description. As a result, it was confirmed that a martensite-structure wire rod having excellent strength and impact resistance can be provided when the ratio of the maximum concentration and the minimum concentration of Mn in any cross-sectional area of the wire rod is 4 or lower, and a corresponding relationship is proposed.

Nachfolgend wird eine Mikrostruktur gemäß der vorliegenden Offenbarung detailliert beschrieben.Hereinafter, a microstructure according to the present disclosure will be described in detail.

Die Mikrostruktur des Walzdrahts gemäß der vorliegenden Offenbarung enthält Martensit von 95 Flächen-% oder mehr und einen Rest Austenit (γ). Martensit gemäß der vorliegenden Offenbarung hat einen relativ niedrigen Gehalt an C. Somit ist, obgleich Martensit eine hohe Festigkeit hat, die Duktilität und Schlagzähigkeit ebenfalls signifikant ausgezeichnet. Jedoch kann in dem Fall, dass neben Martensit ein Anteil von Bainit oder erhaltenem Austenit erhöht wird, die Schlagzähigkeit erhöht sein. Jedoch kann eine Verringerung der Festigkeit nicht verhindert werden. Somit schließt der Walzdraht gemäß der vorliegenden Offenbarung Martensit von 95 Flächen-% oder mehr ein. The microstructure of the wire rod according to the present disclosure contains martensite of 95 area% or more and a remainder austenite (γ). Martensite according to the present disclosure has a relatively low content of C. Thus, although martensite has high strength, ductility and impact resistance are also significantly excellent. However, in the case where a proportion of bainite or austenite obtained besides martensite is increased, the impact resistance may be increased. However, a reduction in strength can not be prevented. Thus, the wire rod according to the present disclosure includes martensite of 95 area% or more.

Der Walzdraht der vorliegenden Offenbarung kann als ein Material mit einem kreisförmigen Querschnitt bereitgestellt sein, die Zugfestigkeit kann 1.000 MPa bis 1.200 MPa betragen, und ein Stoßwert kann 80 J oder mehr sein. The wire rod of the present disclosure may be provided as a material having a circular cross section, the tensile strength may be 1,000 MPa to 1,200 MPa, and an impact value may be 80 J or more.

Als nächstes wird ein Verfahren der Herstellung eines Walzdrahts gemäß der vorliegenden Offenbarung im Detail beschrieben. Next, a method of manufacturing a wire rod according to the present disclosure will be described in detail.

Das Verfahren zur Herstellung eines Walzdrahts mit verbesserter Festigkeit und Schlagzähigkeit kann einschließen: Wiedererwärmen eines Stahlmaterials, das eine Zusammensetzung wie oben beschrieben hat, nach dem Herstellen des Stahls; Warmwalzen des Stahlmaterials, das wiedererwärmt wurde; Abkühlen des Stahlmaterials mit einer Rate von 0,2 °C/s oder mehr auf eine Temperatur in einem Bereich von Mf °C bis Mf-50 °C, nach dem Warmwalzen; und Luftkühlen des Stahlmaterials, welches abgekühlt wurde.The method for producing a wire rod having improved strength and impact resistance may include: reheating a steel material having a composition as described above after producing the steel; Hot rolling the steel material that has been reheated; Cooling the steel material at a rate of 0.2 ° C / s or more to a temperature in a range of Mf ° C to Mf-50 ° C after hot rolling; and air cooling the steel material which has been cooled.

Zuerst wird bei der vorliegenden Offenbarung, nachdem ein Stahlmaterial, welches die oben beschriebene Zusammensetzung hat, hergestellt wurde, das Stahlmaterial wieder erwärmt. Eine Wiedererwärmungstemperatur, die bei der vorliegenden Offenbarung angewandt wird, liegt bevorzugt im Bereich zwischen 1.000 °C und 1.100 °C.First, in the present disclosure, after a steel material having the composition described above is prepared, the steel material is reheated. A reheating temperature used in the present disclosure is preferably in the range between 1,000 ° C and 1,100 ° C.

Die Form des Stahlmaterials ist nicht besonders beschränkt, bevorzugt ist es aber ein Walzblock bzw. Strang bzw. Pressling, gemäß dem Stand der Technik.The shape of the steel material is not particularly limited, but it is preferably a billet according to the prior art.

Als nächstes wird das wiedererwärmte Stahlmaterial warmgewalzt, um einen Walzdraht herzustellen. Eine Fertig-Warmwalztemperatur des Warmwalzens ist nicht besonders beschränkt, sie liegt aber bevorzugt im Bereich von 850 °C bis 950 °C.Next, the reheated steel material is hot rolled to produce a wire rod. A finish hot rolling temperature of hot rolling is not particularly limited, but is preferably in the range of 850 ° C to 950 ° C.

Das warmgewalzte Stahlmaterial wird abgekühlt, und das Abkühlen kann mit einer Abkühlungsrate von 0,2 °C/s oder mehr auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen Mf °C und Mf-50 °C erfolgen. Wenn eine Abkühlungs-Endtemperatur Mf übersteigt, ist es schwierig, einen hinreichenden Anteil an Martensit-Struktur zu erzielen. Wenn die Abkühlungs-Endtemperatur niedriger als Mf-50 °C ist, ist das Stahlmaterial hinreichend abgekühlt, um leicht gehandhabt zu werden. Da jedoch die Produktivität verringert ist, ist es bevorzugt, dass die Abkühlungs-Endtemperatur eine Temperatur in dem Bereich zwischen Mf °C und Mf-50 °C ist. Mf benennt eine Temperatur, in der der Phasenübergang vom Austenit zum Martensit endet.The hot-rolled steel material is cooled, and the cooling can be performed at a cooling rate of 0.2 ° C / sec or more to a temperature in a range between Mf ° C and Mf-50 ° C. When a final cooling temperature exceeds Mf, it is difficult to obtain a sufficient amount of martensite structure. When the final cooling temperature is lower than Mf-50 ° C, the steel material is sufficiently cooled to be handled easily. However, since the productivity is lowered, it is preferable that the final cooling temperature is a temperature in the range between Mf ° C and Mf-50 ° C. Mf designates a temperature at which the phase transition from austenite to martensite ends.

In der vorliegenden Offenbarung kann, da eine Martensit-Struktur durch Ausführen einer kontinuierlichen Abkühlung nach Warmwalzen gesichert wird, eine ausgezeichnete Festigkeit und Schlagzähigkeit gewährleistet werden. Da eine Wärmebehandlung, wie ein Abschrecken oder Tempern, gemäß dem Stand der Technik vermieden werden kann, ist kein zusätzlicher Prozess erforderlich. Dies ist im Hinblick auf die Herstellungskosten von Vorteil.In the present disclosure, since a martensite structure is secured by carrying out continuous cooling after hot rolling, excellent strength and impact resistance can be ensured. Since a heat treatment such as quenching or tempering can be avoided in the prior art, no additional process is required. This is advantageous in terms of manufacturing costs.

Außerdem kann bei der vorliegenden Offenbarung das Abkühlen in einem Abschnitt von einer Abkühlungs-Starttemperatur bis zu einer Abkühlungs-Endtemperatur mit einer Abkühlungsrate von 0,2 °C/s oder mehr ausgeführt werden. In dem Fall, dass die Abkühlung bei einer Abkühlungsrate von 0,2 °C/s oder mehr ausgeführt wird und die Luftkühlung ausgeführt wird, kann die Martensit-Struktur von 95 Flächen-% oder mehr sichergestellt werden. In addition, in the present disclosure, cooling may be performed in a portion from a cooling start temperature to a cooling end temperature at a cooling rate of 0.2 ° C / sec or more. In the case where the cooling is carried out at a cooling rate of 0.2 ° C / sec or more and the air cooling is carried out, the martensite structure of 95 area% or more can be ensured.

Modus für die ErfindungMode for the invention

Nachfolgend wird eine beispielhafte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Offenbarung detailliert beschrieben. Die unten beschriebene beispielhafte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Offenbarung wird zum Zwecke des Verstehens der vorliegenden Offenbarung geliefert und sollte nicht so verstanden werden, dass sie die Offenbarung beschränkt.Hereinafter, an exemplary embodiment according to the present disclosure will be described in detail. The exemplary embodiment described below according to the present disclosure is provided for the purpose of understanding the present disclosure, and should not be construed as limiting the disclosure.

Beispielhafte AusführungsformExemplary embodiment

Nachdem ein geschmolzener Stahl mit einer Zusammensetzung gemäß Tabelle 1 gegossen wurde, wurde der gegossene Stahl auf 1.100 °C wieder erwärmt, der gegossene Stahl wurde zu einem Walzdraht mit einem Durchmesser von 15 mm gewalzt, der Walzdraht wurde auf 150 °C abgekühlt, unter eine Temperatur Mf, gemäß einer Abkühlungsrate nach Tabelle 2, und der Walzdraht wurde luftgekühlt, wodurch ein Walzdraht hergestellt wurde. Mf, eine Martensit-Phasentransformations-Endtemperatur, wurde unter Nutzung eines Dilatometers gemessen und variiert geringfügig in Abhängigkeit von einer chemischen Zusammensetzung und liegt im Bereich zwischen 150 °C und 200 °C. After a molten steel having a composition shown in Table 1 was poured, the cast steel was reheated to 1100 ° C, the cast steel was rolled into a 15 mm diameter wire rod, the wire rod was cooled to 150 ° C, under a Temperature Mf, according to a cooling rate according to Table 2, and the wire rod was air-cooled, whereby a wire rod was produced. Mf, a martensite phase transformation end temperature, was measured using a dilatometer and varies slightly depending on a chemical composition, ranging between 150 ° C and 200 ° C.

Bei dem Walzdraht, der unter Nutzung des oben beschriebenen Verfahrens hergestellt wurde, wurde die Mikrostruktur analysiert, und die Analyse ist in Tabelle 2 dargestellt. Außerdem wurden die Zugfestigkeit und die Schlagzähigkeit gemessen, und diese sind in Tabelle 2 dargestellt. Im Übrigen wurde die Mn-Konzentration unter Nutzung einer Elektronensondenmikroanalyse (EPMA) gemessen.For the wire rod made using the method described above, the microstructure was analyzed and the analysis is shown in Table 2. In addition, the tensile strength and the impact strength are measured, and these are shown in Table 2. Incidentally, the Mn concentration was measured using an electron probe microanalysis (EPMA).

Außerdem wurde ein Raumtemperatur-Zugtest zur Messung ausgeführt, wobei eine Kreuzkopfgeschwindigkeit bei 0,9 mm/min bis zu einem Schubfließgrenzpunkt betrug und danach 6 mm/min betrug. Außerdem wurde ein Schlagtest bei einer Raumtemperatur zum Messen ausgeführt, unter Nutzung eines Schlag- bzw. Stoßtesters, in dem die Krümmung eines Kantenabschnitts eines Schlaginstruments zur Schlagausübung auf eine Probe 2 mm und eine Prüfleistung 500 J betrug. Tabelle 1

(In Tabelle 1 ist der Beziehungsausdruck 1 C(Mn + Cr)⁵/50, der Beziehungsausdruck 2 ist Mn/Si, und eine Restkomponente sind Fe und unvermeidliche Verunreinigungen) Tabelle 2

(In Tabelle 2 ist der Beziehungsausdruck 3 [Mn_max]/[Mn_min]) In addition, a room temperature tensile test for measurement was carried out with a crosshead speed at 0.9 mm / min up to a shear flow limit point and thereafter 6 mm / min. In addition, an impact test was conducted at a room temperature for measurement using a bump tester in which the curvature of an edge portion of a percussion impaction impacting blade on a sample was 2 mm and a test performance was 500 J. Table 1

(In Table 1, the relational expression 1 is C (Mn + Cr) ^5/50, the relational expression 2 is Mn / Si, and a residual component is Fe and inevitable impurities) Table 2

(In Table 2, the relational expression 3 [Mn _max] / [Mn _min] is)

Wie in den Tabellen 1 und 2 dargestellt, kann im Falle der Erfindungsbeispiele 1–8, die eine Stahlzusammensetzung und ein Herstellungsverfahren derselben gemäß der vorliegenden Offenbarung betreffen, eine Martensit-Struktur von 95 Flächen-% oder mehr erhalten werden. Es kann bestätigt werden, dass eine Zugfestigkeit von 1.000 MPa bis 1.200 MPa und eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit von 80 J oder mehr gezeigt wurden. As shown in Tables 1 and 2, in the case of Inventive Examples 1-8 concerning a steel composition and a manufacturing method thereof according to the present disclosure, a martensite structure of 95 area% or more can be obtained. It can be confirmed that a tensile strength of 1,000 MPa to 1,200 MPa and an excellent impact resistance of 80 J or more were exhibited.

Im Falle des Erfindungsbeispiels 8 war der Siliziumgehalt 0,1 Gew.-% oder weniger. Es kann bestätigt werden, dass eine signifikant ausgezeichnete Schlagzähigkeit und ein Längungs-Prozentsatz sichergestellt werden können, verglichen mit anderen Erfindungsbeispielen. Von den Erfindungsbeispielen kann im Falle der Erfindungsbeispiele 1, 4, 5 und 7, die der Beziehung (4,0 ≤ C(Mn + Cr)⁵/50 ≤ 9,0) zwischen den Anteilen von Mn, Cr und C genügen, zusätzlich zur Beziehung 2 (Mn/Si ≥ 22,0) zwischen Mn und Si bestätigt werden, dass die Schlagzähigkeit im Vergleich zu anderen Fällen weiter ausgezeichnet ist.In the case of Inventive Example 8, the silicon content was 0.1 wt% or less. It can be confirmed that a significantly excellent impact resistance and elongation percentage can be secured compared with other invention examples. Can of the invention examples in the case of Invention Examples 1, 4, 5 and 7, which satisfy the relationship (4.0 ≤ C (Mn + Cr) ^5/50 ≤ 9.0) between the amounts of Mn, Cr and C, in addition to the relationship 2 (Mn / Si ≥ 22.0) between Mn and Si, it is confirmed that the impact resistance is further excellent in comparison with other cases.

Mit anderen Worten wird von den Erfindungsbeispielen durch die Fälle der Erfindungsbeispiele 2, 3, 6 und 8, die die Beziehung 1 (4,0 ≤ C(Mn + Cr)⁵/50 ≤ 9,0) und/oder die Beziehung 2 (Mn/Si ≥ 22) nicht erfüllen, bestätigt, dass die Schlagzähigkeit etwas verringert war.In other words, the relationship 1 (4.0 ≤ C (Mn + Cr) ^5/50 ≤ 9.0) and / or the relationship 2 (of the invention examples of the cases of the invention examples 2, 3, 6 and 8, Mn / Si ≥ 22), confirms that the impact strength was somewhat reduced.

Vergleichsbeispiel 9 ist ein Fall, in dem eine Cr-Komponente außerhalb eines Bereichs der vorliegenden Offenbarung liegt und darstellt, dass die Zähigkeit erhöht, aber die Duktilität abgesunken ist, so dass die Schlagzähigkeit verringert ist. Vergleichsbeispiel 10 ist ein Fall, in dem ein C-Gehalt oberhalb des Bereichs der vorliegenden Offenbarung liegt und das Problem ergibt, dass infolge eines Festlösungs-Verfestigungseffekts einer Martensit-Basis des C die Zähigkeit signifikant erhöht ist, aber die Schlagzähigkeit signifikant verringert ist.Comparative Example 9 is a case where a Cr component is out of the range of the present disclosure, and shows that the toughness increases but the ductility has decreased, so that the impact resistance is lowered. Comparative Example 10 is a case where a C content is in excess of the range of the present disclosure and has the problem that, as a result of a solid solution hardening effect of a martensite base of C, the toughness is significantly increased, but the impact resistance is significantly reduced.

Vergleichsbeispiel 11 ist ein Fall, in dem eine Mn-Komponente außerhalb des Bereichs der vorliegenden Offenbarung liegt und der illustriert, dass die Zähigkeit erhöht ist, aber die Duktilität abgesunken ist, so dass die Schlagzähigkeit verringert ist. Außerdem kann bestätigt werden, dass Mn in Stahl segregiert wird und eine lokal ungleichmäßige Struktur gebildet ist, so dass die Schlagzähigkeit verringert sein kann.Comparative Example 11 is a case where an Mn component is out of the scope of the present disclosure, and illustrates that the toughness is increased but the ductility has decreased, so that the impact resistance is lowered. In addition, it can be confirmed that Mn is segregated in steel and a locally uneven structure is formed, so that the impact resistance may be lowered.

Vergleichsbeispiel 12 ist ein Fall, in dem Mn in einem Anteil unterhalb eines Zusammensetzungsbereichs der vorliegenden Erfindung zugegeben ist. Da die Härtbarkeit relativ niedrig ist, wird eher eine Bainit-Struktur als eine Martensit-Struktur gebildet, wenn die Abkühlungsrate relativ niedrig ist. Somit wird bestätigt, dass die Schlagzähigkeit erhöht wird, aber die Festigkeit verringert ist. Außerdem ist Vergleichsbeispiel 13 ein Fall, in dem Si in einem Anteil enthalten ist, der über dem Zusammensetzungsbereich der vorliegenden Offenbarung liegt. Es kann bestätigt werden, dass wenn ein Zugabebetrag 0,52 % ist, die Zugfestigkeit signifikant erhöht ist, während die Schlagzähigkeit signifikant verringert.Comparative Example 12 is a case where Mn is added in a proportion below a composition range of the present invention. Since the hardenability is relatively low, a bainite structure rather than a martensite structure is formed when the cooling rate is relatively low. Thus, it is confirmed that the impact resistance is increased but the strength is lowered. In addition, Comparative Example 13 is a case in which Si is contained in a proportion exceeding the composition range of the present disclosure. It can be confirmed that when an addition amount is 0.52%, the tensile strength is significantly increased while the impact resistance is significantly lowered.

Vergleichsbeispiel 14 genügt einer Zusammensetzungskomponente des Stahls der vorliegenden Offenbarung. Wenn die Abkühlungsrate signifikant niedrig ist, wird jedoch eher die Bainit-Struktur als die Martensit-Struktur ausgebildet. Somit wird bestätigt, dass die Schlagzähigkeit erhöht, die Festigkeit aber verringert ist. Weiterhin kann bestätigt werden, dass das Vergleichsbeispiel 15, das eine relativ geringe Menge an Cr enthält, eine relativ schlechte Schlagzähigkeit hat.Comparative Example 14 satisfies a composition component of the steel of the present disclosure. However, when the cooling rate is significantly low, the bainite structure rather than the martensite structure is formed. Thus, it is confirmed that the impact resistance is increased but the strength is decreased. Furthermore, it can be confirmed that Comparative Example 15 containing a relatively small amount of Cr has a relatively poor impact resistance.

Obgleich oben Vergleichsbeispiele beschrieben wurden, wird für den Fachmann deutlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, definiert durch die anhängenden Ansprüche, zu verlassen. Although comparative examples have been described above, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the scope of the present invention as defined by the appended claims.

Claims

Wire rod with improved strength and impact strength, which has, in wt .-%, carbon (C): 0.05% to 0.15%, silicon (Si): 0.2% or less, manganese (Mn): more than 3.5 to 5.0% or less, chromium (Cr): 0.5% to 2.0%, phosphorus (P): 0.020% or less, Sulfur (S): 0.020% or less, aluminum (Al): 0.010% to 0.050%, iron (Fe) as the remainder, and unavoidable impurities, wherein a microstructure includes martensite in an area ratio of 95% and obtained austenite (γ) as a residual ingredient.

Wire rod having improved strength and impact resistance according to claim 1, wherein the content of Mn, Cr and C of the relationship 1 is sufficient relationship 1: 4.0 ≤ C (Mn + Cr) ^5/50 ≤ 9.0.

The wire rod having improved strength and impact resistance according to claim 1, wherein the content of Mn and Si satisfies the relation 2, relationship 2: Mn / Si ≥ 22.0.

The wire rod of improved strength and impact resistance according to claim 1, wherein the wire rod is provided with an arbitrary cross section in which a ratio of the maximum concentration [Mn _max ] and the minimum concentration [Mn _min ] of manganese satisfies the relation 3, relationship 3: [Mn _max ] / [Mn _min ] ≤ 4.

A method of producing a wire rod having improved strength and impact resistance, comprising: Reheating a steel material including, by weight, C: 0.05% to 0.15%, Si: 0.2% or less, Mn: more than 3.5 to 5.0% or less, Cr : 0.5% to 2.0%, P: 0.020% or less, S: 0.020% or less, Al: 0.010% to 0.050%, Fe as residual ingredient, and unavoidable impurities; Hot rolling the steel material that has been reheated; Cooling the steel material at a rate of 0.2 ° C / s or higher to a temperature in a range of Mf ° C to Mf-50 ° C after hot rolling; and Air cooling the steel material which has been cooled.

The method of claim 5, wherein the content of Mn, Cr and C of the relationship 1 is sufficient relationship 1: 4.0 ≤ C (Mn + Cr) ^5/50 ≤ 9.0.

A method according to claim 5, wherein the content of Mn and Si is the Relationship 2 is enough Relationship 2: Mn / Si ≥ 22.0.

The method of claim 5, wherein the reheating is carried out at a temperature of from 1,000 ° C to 1,100 ° C.

The method of claim 5, wherein finish hot rolling of the hot rolling is carried out at a temperature in a range between 850 ° C and 950 ° C.