KR100832982B1

KR100832982B1 - 내수소유기균열성과 저온인성이 우수한 열연강재 및 그제조방법

Info

Publication number: KR100832982B1
Application number: KR1020060110520A
Authority: KR
Inventors: 양부영
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2006-11-09
Filing date: 2006-11-09
Publication date: 2008-05-27
Also published as: KR20080042296A

Abstract

원유 또는 천연가스를 수송하는 라인 파이프에 주로 사용되고, 내수소유기균열성과 저온인성이 우수한 열연강재와 그 제조방법이 제공된다.

이 열연강재는 중량%로, C : 0.02~0.05%, Si : 0.05~0.5%, Mn : 0.5~1.5%, P : 0.01% 이하, S : 0.001% 이하, Al : 0.02~0.05%, Nb : 0.02~0.06%, V : 0.02~0.06%, Ti : 0.005~0.02%, Cr : 0.1 ~ 0.5%, Ca : 0.0015~0.003%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되고, 상기 Ca 및 S가 1.5≤Ca/S≤4를 만족하며, 비금속 개재물의 면적이 t/4 위치를 중심으로 면적 10mm × 20mm 내에 1000㎛² 이하이다.

본 발명에 따르면, 비금속 개재물의 면적과 압연 제어에 의해 우수한 내수소유기균열성 및 저온인성을 갖는 열연강재를 제공할 수 있다.

비금속 개재물, 열연강재, 내HIC성, 저온인성, 압연조건

Description

내수소유기균열성과 저온인성이 우수한 열연강재 및 그 제조방법{Hot-rolled steel having excellent hydrogen induced crack resistance and low temperature toughness and the method for manufacturing the same}

일본 공개특허공보 제2003-226915호

일본 공개특허공보 평2-290947호

일본 공개특허공보 소58-138724호

본 발명은 원유 또는 천연가스를 수송하는 라인 파이프에 주로 사용되는 열연강재에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 비금속 개재물의 면적과 압연 제어에 의해 우수한 내수소유기균열성 및 저온인성을 갖는 열연강재 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근 에너지 수요 증가에 따라 열악한 환경의 유전 혹은 가스전이 개발되고 있으며, 특히 극지방의 H₂S 가스 함유량이 높은 원유 혹은 천연가스의 개발이 진행 됨에 따라, 저온에서의 인성이 우수하고 H₂S 가스에 의한 파손이 적은 강재 개발이 높이 요구되고 있다.

특히, H₂S(황화수소)를 포함하는 가스 또는 원유 수송용 강재에서는 H₂S 가스에 의한 수소유기균열(HIC, hydrogen induced crack)이 문제시되고 있는데, 수소유기균열은 MnS와 같이 압연에 의하여 신장되는 개재물을 기점으로 발생하는 것으로, 강재와 H₂S(황화수소) 분위기와의 부식반응에 의해 강재 표면에서 발생되는 수소가 원자상태로 강중에 침입, 확산하여 분자화됨에 따라 강의 개재물 속에 모인 수소 분자의 압력으로 인해 균열이 발생되는 것으로 알려져 있다.

내수소유기균열을 개선하기 위한 종래기술에서는 Cu 첨가, MnS 저감 및 형상제어, 탄질화물의 미세분산 등에 의한 수소 침입 또는 확산을 억제하는 방법과 연속주조 시 중심편석을 저감하는 수단이 제시되고 있다. 그러나 상기 종래기술들에서는 비교적 내수소유기균열성이 우수한 강재를 확보할 수 있는 수단을 제공하였으나, 강재의 강도 수준이 높고 동시에 강산성의 습윤황화수소 분위기에서 수소유기균열은 완전히 억제하지 못하고 있다.

이에 따라, 일본 공개특허공보 제2003-226915호에서는 수소유기균열을 효과적으로 제어하는 방법으로서, 수소균열 발생기점으로 알려져 있는 비금속개재물의 길이와 수소유기균열이 전파되는 편석부의 경도를 제어하는 수단을 제시하였다.

또한, 일본 공개특허공보 평2-290947호에서는 비금속개재물, 특히 Al-Ca-O 계 비금속 개재물의 조성을 제어함으로써 내수소유기균열성 및 저온인성을 향상시키는 방법을 제시하고 있으며, 일본 공개특허공보 소58-138724호에서는 Ca 처리를 통한 개재물 제어 및 압연제어를 통해 내수소유기균열성 및 저온인성이 동시에 우수한 강재의 제조방법을 제안하고 있다.

하지만, 상기 종래기술들은 비금속 개재물을 제어하여 수소유기균열을 방지하고자 하나, 강재 중에는 Al₂O₃, Al₂O₃-CaO계, Al₂O₃-MgO-CaO계, Al₂O₃-CaO-CaS계, Nb-Ti계 등의 비금속 개재물이 어디에나 불가피하게 존재하고, 이러한 비금속 개재물에 의한 수소유기균열의 발생 및 저온인성 저하의 문제를 완전히 해결하지 못하고 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 비금속 개재물의 면적 및 압연 제어를 통하여 내수소유기균열성 및 저온인성이 우수한 열연강재와 그 제조방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 중량%로, C : 0.02~0.05%, Si : 0.05~0.5%, Mn : 0.5~1.5%, P : 0.01% 이하, S : 0.001% 이하, Al : 0.02~0.05%, Nb : 0.02~0.06%, V : 0.02~0.06%, Ti : 0.005~0.02%, Cr : 0.1 ~ 0.5%, Ca : 0.0015~0.003%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되고, 상기 Ca 및 S가 1.5≤Ca/S≤4를 만족하며, 비금속 개재물의 면적이 t/4 위치를 중심으로 면적 10mm × 20mm 내에 1000㎛² 이하인 내수소유기균열성과 저온인성이 우수한 열연강재에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 중량%로, C : 0.02~0.05%, Si : 0.05~0.5%, Mn : 0.5~1.5%, P : 0.01% 이하, S : 0.001% 이하, Al : 0.02~0.05%, Nb : 0.02~0.06%, V : 0.02~0.06%, Ti : 0.005~0.02%, Cr : 0.1 ~ 0.5%, Ca : 0.0015~0.003%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되고, 상기 Ca 및 S가 1.5≤Ca/S≤4를 만족하며, 비금속 개재물의 면적이 t/4 위치를 중심으로 면적 10mm × 20mm 내에 1000㎛²이하인 강 슬라브를 1150℃~1250℃에서 재가열하고, 미재결정 온도 이하에서 70% 이상의 압하량으로 열간압연한 다음, Ar₃ 변태점 이상에서 마무리 열간압연하고, 열간압연 종료 후 10~30℃/sec의 속도로 450~600℃까지 냉각한 후 권취하는 내수소유기균열성과 저온인성이 우수한 열연강재의 제조방법에 관한 것이다.

(여기서, 상기 미재결정 온도 = 887 + 464×[C] + (6445×[Nb] - 644×√[Nb]) + (732×[V] - 230×√[V]) + 890×[Ti] + 363×[Al] - 357×[Si]

Ar₃ 변태점 = 910 - 310×[C] - 80×[Mn] - 20×[Cu] - 15×[Cr] - 80×[Mo] - 55×[Ni] - 0.35×(t-8) 이고, 상기 식에서 함량은 중량%이다.)

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명자는 수소유기균열이 발생한 강재의 균열발생 기점과 조직을 검토한 결과, 균열발생 주위의 조직과 경도에 따라서 균열발생 기점이 되는 비금속 개재물의 면적이 다르고, 그 면적이 강재의 t/4 위치를 중심으로 면적 10mm × 20mm 내에 1000㎛² 이하이면 수소유기균열의 발생 원인을 제거할 수 있다는 것을 확인하였다. 또한, 비금속 개재물의 면적 제어와 함께 압연 제어에 의해서 열연강재에 균일한 미세조직을 확보함으로써 내수소유기균열성 및 저온인성이 우수한 열연강재를 확보할 수 있다.

먼저 본 발명의 강성분의 조성범위를 설명한다.

C: 0.02~0.05%가 바람직하다.

상기 C는 강을 강화시키는데 가장 경제적이며 효과적인 합금성분으로, 그 함량이 0.02% 미만인 경우 Nb, V 또는 Ti과 결합하여 강을 강화시키는 효과가 매우 적다. 반면, 0.05%를 초과하게 되면 내 HIC성을 저하시키는 중심편석이 증대되므로 상기 C의 함량은 0.02~0.05%로 제한하는 것이 바람직하다.

Si: 0.05~0.5%가 바람직하다.

상기 Si은 탈산 및 고용강화에 유효한 성분으로, 그 함량이 0.05% 미만인 경우 탈산 효과를 얻기 어렵고, 0.5%를 초과하게 되면 용접성 및 취성을 저하시킬 가능성이 높아지므로, 그 함량을 0.05~0.5%로 제한하는 것이 바람직하다.

Mn: 0.5~1.5%가 바람직하다.

상기 Mn은 강도 및 인성을 확보하기 위하여 필수적인 성분으로, 그 함량이 0.5% 미만인 경우 강도와 인성을 확보하기 어렵고, 1.5%를 초과하게 되면 연주시 중심편석을 조장하여 충격인성 및 내 HIC성을 저하시킬 가능성이 높아지므로, 그 함량을 0.5~1.5%로 제한하는 것이 바람직하다.

P: 0.01% 이하가 바람직하다.

상기 P의 함량이 0.01%를 초과하여 첨가되면 연주시 Mn과 함께 중심편석을 조장하여 충격인성 및 유화물응력균열 저항성을 저하시킬 가능성이 높아지므로, 그 함량을 0.01% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.

S: 0.001% 이하가 바람직하다.

상기 S은 강중에서 Mn과 함께 MnS를 형성하여 취성을 크게 저하시키는 성분으로, 0.001%를 초과하는 경우 내 HIC성을 크게 저하시킬 가능성이 높아지므로, 그 함량을 0.001% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.

Al: 0.02~0.05%가 바람직하다.

상기 Al은 Si과 함께 탈산작용을 하는 성분으로, 0.02% 미만인 경우 탈산효과를 확보하기 어렵고, 0.05%를 초과하게 되면 알루미나 집합체를 증가시켜 내 HIC성을 저하시킬 가능성이 높아지므로, 그 함량을 0.02~0.05%로 제한하는 것이 바람직하다.

Nb 및 V: 0.02~0.06%가 바람직하다.

상기 Nb 및 V는 소량 첨가에 의해 석출강화 효과를 나타내는 성분으로, 본 발명의 탄소범위에서는 각각 0.06% 초과시 석출강화에 의한 강도증가가 크지 않으므로, 그 함량을 각각 0.06% 이하로 제한하며, 0.02% 미만인 경우 상기의 효과를 확보하기 어렵다. 따라서 상기 Nb 및 V의 함량은 0.02~0.06%로 제한하는 것이 바람직하다.

Ti: 0.005~0.02%가 바람직하다.

상기 Ti는 강중에서 TiN으로 석출되어 재가열시 오스테나이트의 결정립 성장을 억제함으로써 고강도 및 우수한 충격인성을 확보하며 TiC 등으로 석출되어 강을 강화하는 역할을 한다. 그러나, 본 발명의 탄소범위에서 상기 Ti의 함량이 0.005% 미만인 경우, 상기의 효과를 확보하기 어렵고, 0.02%를 초과하는 경우 상기 효과가 크지 않으므로, 그 함량을 0.005~0.02%로 제한하는 것이 바람직하다.

Cr: 0.1~0.5%가 바람직하다.

상기 Cr은 강도증가 및 내식성 확보를 위해 첨가하며, Cr 첨가는 저온변태조직으로의 변태를 쉽게 유도하는 성분으로, 0.1% 미만인 경우, 상기 효과를 확보하기 어렵고, 0.5%를 초과하는 경우 국부부식 발생 위험이 증대되므로, 그 함량을 0.1 ~ 0.5%로 제한하는 것이 바람직하다.

Ca: 0.0015~0.003%가 바람직하다.

상기 Ca는 유화물계 개재물의 형상을 구상화시킴으로써 수소유기균열발생 기점을 억제하는 역할을 하는 성분으로, 그 함량이 0.0015% 미만인 경우 상기 효과를 확보하기 어렵다. 반면, 0.003%를 초과하는 경우 개재물 양이 오히려 증가하여 내 HIC성을 저하시키므로, 그 함량을 0.0015~0.003%로 제한하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기한 성분 이외에 나머지는 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성된다.

본 발명에서는 열연강재에 MnS 및 Ca계 비금속 개재물을 제어하기 위한 관점에서 Ca 및 S의 성분비를 제어하는데 특징이 있다.

1.5≤Ca/S≤4가 바람직하다.

상기 관계식은 여러 실험을 통해 얻어진 경험식으로서, 상기 관계식 값이 1.5 미만인 경우 MnS 형성이 용이하여 내수소유기균열성이 저하될 수 있는 반면, 4를 초과하는 경우에는 Ca계 비금속 개재물의 양이 증가하여 내수소유기균열성 및 인성의 저하를 초래할 수 있다. 따라서, 상기 Ca 및 S의 관계식은 1.5~4로 제한하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 균열발생 주위의 조직과 경도에 따라서 균열발생기점이 되는 비금속 개재물의 크기가 다르다는 점을 기반하여 비금속 개재물을 적절히 제어하는 것이다. 즉, 강재의 t/4위치를 중심으로 면적 10mm × 20mm내에 비금속 개재물의 면적이 1000㎛² 이하를 가지도록 하여 내수소유기균열성과 저온인성을 개선하는 것이다. 본 발명에서 비금속개재물의 면적은 10개 위치 측정을 통한 평균값을 의미한다. 비금속 개재물의 면적이 1000㎛² 를 초과하는 경우에는, 열간압연단계에서 비금속 개재물이 수소유기균열의 개시점 역할을 하게되어 내수소유기균열성의 저하를 초래할 수 있다. 따라서, 비금속 개재물의 면적은 t/4 위치를 중심으로 면적 10mm × 20mm 내에 1000㎛² 이하로 제한하는 것이 바람직하다.

이하, 상기와 같이 조성되는 강을 갖는 열연강재의 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다.

열연강재는 통상적으로 전로에서 1차 정련한 다음 전로의 용강을 래들로 출강하여 2차 정련한 다음 연속주조하여 제조된다. 2차 정련에서는 Ar과 같은 불활성 가스로 버블링하여 개재물을 제어한다.

본 발명에서는 강재의 1/4t 위치를 중심으로 10mm × 20mm내에 비금속개재물의 면적이 1000㎛² 이하를 가지도록 하여 내수소유기균열성과 저온인성을 개선하도록 하는 것이다. 본 발명에 따른 비금속 개재물의 제어는 통상적인 2차 정련과정에서의 공정조건의 제어를 통해 얻어질 수 있는데, 일례로 2차 정련공정은 LF에서 Ar버블링 및 VTD 또는 RH 등과 같은 탈가스 공정에서 Ar버블링에 의해 개재물을 제어하고 있다. 본 발명은 이러한 공정조건에 반드시 제한되는 것이 아니며, 어떠한 방법에 의해서던 개재물을 제어하면 되는 것이다.

본 발명에서 비금속개재물을 강재의 t/4 위치에서 제어하는 것은, 만곡형 연속주조기의 경우 t/4 위치에서 비금속개재물이 가장 많이 집적한다. 따라서, 그 위치에서 개재물을 제어하면 강재 전체에서 개재물이 제어되는 것이다.

본 발명에 따라 강재의 t/4위치를 중심으로 면적 10mm × 20mm내에서 비금속개재물의 면적이 1000㎛² 이하를 가지는 슬라브를 재가열하여 열간압연한 다음, 냉각후에 권취하는데, 이를 구체적으로 설명한다.

먼저, 상기와 같이 조성되는 강 슬라브를 1150~1250℃에서 재가열한다. 상기 재가열 온도는 Nb계 석출물의 고용온도에 의해 결정되며, 본 발명의 성분범위에서는 1150℃ 이상에서 고용이 가능하며, 1250℃를 초과하면 강재의 결정립도가 매우 커져 인성이 저하될 수 있으므로 상기 재가열 온도는 1150~1250℃ 로 제한하는 것이 바람직하다.

상기 재가열 후, 열간압연을 행하는데 본 발명에서는 내수소유기균열성 및 저온 인성을 확보하기 위한 측면에서 압연조건의 제어가 중요하다.

상기 1150~1250℃의 온도에서 재가열 후, 미재결정 온도 이하에서 70% 이상의 압하량으로 열간압연한 다음, Ar₃ 변태점 이상에서 마무리 열간압연을 행한다.

미재결정 온도 이하에서 압하량은 열연강재 미세조직의 결정립도 및 균일성에 매우 큰 영향을 끼치며, 결정립도 및 균일성은 수소유기균열 저항성 및 저온인성에 영향이 크다. 또한, 상기 압하량이 70% 미만의 경우 결정립도의 균질성이 저하되어 저온인성이 저하될 수 있으므로 상기 압하량은 70% 이상으로 제한하는 것이 바람직하다.

또한, Ar₃ 변태점 미만의 온도에서는 페라이트 변태가 개시되어 내수소유기균열성이 매우 낮아지므로 상기 열간마무리압연 온도는 Ar₃ 변태점 이상으로 제한하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 미재결 온도 및 Ar₃ 변태점 온도는 일반적인 관계식을 이용하는 것으로,

상기 미재결정 온도 = 887 + 464×[C] + (6445×[Nb] - 644×√[Nb]) + (732×[V] - 230×√[V]) + 890×[Ti] + 363×[Al] - 357×[Si]

Ar₃ 변태점 온도 = 910 - 310×[C] - 80×[Mn] - 20×[Cu] - 15×[Cr] - 80×[Mo] - 55×[Ni] - 0.35×(t-8) 이고, 상기 식에서 함량은 중량%이다.

상기 열간압연 종료 후, 10~30℃/sec의 속도로 450~600℃까지 냉각한 후 권취한다. 상기 냉각은 Ar₃ 변태점 온도 이상에서 개시해야 하며 그 미만의 온도에서 개시되는 경우, 냉각 전에 조대한 페라이트가 형성되어 인성을 저하시키는 원인이 될 수 있다. 또한, 상기 냉각 속도가 10℃/sec 미만의 경우 내수소유기균열성을 저하시키는 펄라이트 조직의 형성이 용이하며, 30℃/sec을 초과하면 베이나이트 형성이 용이할 수 있으므로, 상기 냉각속도는 10~30℃/sec로 제한하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 권취온도가 450℃ 미만인 경우 강재의 강성이 커져 권취가 어려울 수 있으며, 600℃를 초과하면 변태가 불안정하여 펄라이트 조직의 형성이 용이할 수 있으므로, 상기 권취온도는 450~600℃로 제한하는 것이 바람직하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

[실시예]

하기 표 1과 같이 조성되는 발명강(1-2) 및 비교강(1-6)을 1150~1250℃ 범위에서 2~3시간 동안 재가열 다음, 하기 표2와 같은 압연조건에서 열간압연하여 두께 12mm로 압연 및 권취하였다. 상기와 같이 제조된 강재의 내수소유기균열성 및 저온인성 특성을 조사하였으며, 그 결과는 하기 표 2와 같다.

상기 강재의 내HIC성은 NACE TM0284에 따라서 1기압 H₂S 가스로 포화된 5%NaCl + 0.5%CH₃COOH 용액 중에서 행하였고, 초음파 탐상법에 의해 균열정도를 관찰하였다. 저온인성은 Charpy 충격시험을 하였으며, -80℃ 온도에서의 충격에너지값이 400J 이상의 경우 합격기준으로 설정하였다.

구분	C	Si	Mn	P	S	Al	Nb	V	Ti	Cr	Ca	Ca/S	비금속개재물 면적(㎛²)
발명강1	0.035	0.2	1.4	0.010	0.001	0.03	0.053	0.051	0.02	0.15	0.0025	2.5	985
발명강2	0.045	0.2	1.3	0.0089	0.001	0.03	0.051	0.048	0.02	0.48	0.0020	2.0	852
비교강1	0.038	0.2	1.3	0.0055	0.0015	0.03	0.05	0.050	0.02	0.23	0.0015	1.0	695
비교강2	0.030	0.2	1.3	0.0075	0.007	0.03	0.042	0.032	0.010	0.12	0.0032	4.57	1523
비교강3	0.030	0.2	1.3	0.0065	0.008	0.03	0.042	0.032	0.015	0.12	0.0020	2.5	1195
비교강4	0.048	0.2	1.5	0.0045	0.001	0.03	0.036	0.042	0.02	0.31	0.0020	2	916
비교강5	0.041	0.2	1.6	0.0085	0.001	0.03	0.051	0.041	0.012	0.42	0.0025	2.5	1602
비교강6	0.032	0.2	1.6	0.0096	0.001	0.03	0.052	0.051	0.02	0.32	0.0030	3	503

구분	강종	미재결정 압하율(%)	압연마무리온도(℃)	냉각속도 (℃/sec)	권취온도 (℃)	HIC (Car, %)	충격에너지(J)
발명재1	발명강1	72	850	18	540	0	486
발명재2	발명강2	80	845	22	560	0	469
비교재1	발명강1	75	775	21	545	2.5	413
비교재2	발명강1	72	845	3	520	4.5	386
비교재3	발명강2	63	855	15	650	3.2	365
비교재4	발명강2	64	850	17	520	0	372
비교재5	비교강1	75	842	16	545	5.2	281
비교재6	비교강2	75	850	18	500	6.2	204
비교재7	비교강3	83	855	19	520	2.1	402
비교재8	비교강4	76	851	15	520	3.6	412
비교재9	비교강5	76	855	16	550	3.2	214
비교재10	비교강6	72	860	15	540	0	385

상기 표 2에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 성분범위를 만족하는 발명강 (1,2)을 이용하여 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 발명재(1,2)의 경우, HIC 0, 충격에너지 469J, 486J으로 우수한 내수소유기균열성 및 저온인성을 확보할 수 있었다.

그러나, 본 발명의 성분범위를 만족하는 발명강(1,2)을 이용하더라도 본 발명의 제조방법에 따라 제조되지 않은 비교재(1-4)의 경우, 수소유기균열이 발생하거나 또는 저온인성이 우수한 강재를 확보할 수 없었다.

또한, 본 발명의 성분범위를 만족하지 않는 비교재(1~10)의 경우, 본 발명에서 목표로 하는 내수소유기균열성 및 저온인성을 확보할 수 없었는데, 특히 본 발명이 목표로 하는 비금속개재물의 면적을 만족하지 않는 비교재 6,7 및 9의 경우 압연조건은 만족함에도 HIC 특성과 저온 인성이 열위함을 알 수 있고, Ca/S비가 낮은 비교재 5와 Ca/S비가 높은 비교재 6 모두 HIC 특성과 저온 인성이 열위함을 확인할 수 있었다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 비금속 개재물의 면적과 압연 제어에 의해 우수한 내수소유기균열성과 저온인성을 갖는 열연강재를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims

중량%로, C : 0.02~0.05%, Si : 0.05~0.5%, Mn : 0.5~1.5%, P : 0.01% 이하, S : 0.001% 이하, Al : 0.02~0.05%, Nb : 0.02~0.06%, V : 0.02~0.06%, Ti : 0.005~0.02%, Cr : 0.1 ~ 0.5%, Ca : 0.0015~0.003%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되고, 상기 Ca 및 S가 2.0≤Ca/S≤4를 만족하며, 비금속 개재물의 면적이 t/4 위치를 중심으로 면적 10mm × 20mm 내에 1000㎛² 이하인 내수소유기균열성과 저온인성이 우수한 열연강재.
중량%로, C : 0.02~0.05%, Si : 0.05~0.5%, Mn : 0.5~1.5%, P : 0.01% 이하, S : 0.001% 이하, Al : 0.02~0.05%, Nb : 0.02~0.06%, V : 0.02~0.06%, Ti : 0.005~0.02%, Cr : 0.1 ~ 0.5%, Ca : 0.0015~0.003%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되고, 상기 Ca 및 S가 2.0≤Ca/S≤4를 만족하며, 비금속 개재물의 면적이 t/4 위치를 중심으로 면적 10mm × 20mm 내에 1000㎛²이하인 강 슬라브를 1150℃~1250℃에서 재가열하고, 미재결정 온도 이하에서 70% 이상의 압하량으로 열간압연한 다음, Ar₃ 변태점 이상에서 마무리 열간압연하고, 열간압연 종료 후 10~30℃/sec의 속도로 450~600℃까지 냉각한 후 권취하는 내수소유기균열성과 저온인성이 우수한 열연강재의 제조방법.