KR100847174B1

KR100847174B1 - 용접 열영향부의 저온 인성이 우수한 고장력 강판

Info

Publication number: KR100847174B1
Application number: KR1020060107777A
Authority: KR
Inventors: 마코토 오타
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2005-11-04
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2008-07-17
Also published as: JP2007126724A; CN1958827A; KR20070048611A; JP4778779B2

Abstract

본 발명의 강판은, 질량%로(이하 동일), C: 0.03 내지 0.07%, Si: 0.01 내지 0.25%, Mn: 1.20 내지 1.60%, P: 0.010% 이하(0%를 포함하지 않는다), S: 0.003% 이하(0%를 포함하지 않는다), Al: 0.02 내지 0.04%, Nb: 0.005 내지 0.016%, B: 0.0006 내지 0.0020%, N: 0.0045 내지 0.0090% 및 Ti: 0.008 내지 0.020%를 함유하고, 하기 수학식 1을 만족하고, 또한 인장 강도가 440MPa 이상이다.

{상기 식에서, B는 B 함유량을 나타내고, NT는 N과 Ti의 관계가 (N-Ti/3.4)≥0인 경우에는 NT=(N-Ti/3.4), (N-Ti/3.4)<0인 경우에는 NT=0을 나타낸다}.

본 발명의 강판은 고장력 특성을 가짐과 동시에, 모재의 저온 인성이 우수하고, 대입열로 용접을 행한 경우의 HAZ의 저온 인성도 우수하다.

Description

용접 열영향부의 저온 인성이 우수한 고장력 강판{HIGH TENSION STEEL SHEET HAVING SUPERIOR LOW TEMPERATURE TOUGHNESS IN WELD HEAT-AFFECTED ZONE}

도 1은 (B-NT/1.3)과 HAZ의 vE_-60의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 2는 (Cu+Ni+60Nb+20V)와 HAZ의 vE_-60의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 3은 실시예에서의 용접에 있어서 열린 형상의 단면도를 나타낸다.

도 4는 FCB 용접시의 전극 배치의 모식도를 나타낸다.

본 발명은 용접 열영향부의 저온 인성이 우수한 고장력 강판에 관한 것이고, 특히 저온에 노출되는 용도에 사용되는 경우에도 용접 열영향부의 인성 및 모재의 인성이 우수한 고장력 강판에 관한 것이다. 한편, 본 발명은 상기 고장력 강판의 용접 방법까지 한정하는 것이 아니라, 서브머지드 아크 용접, 전기가스 아크 용접 등에 적용할 수 있지만, 이하에서는, 용접 열영향부의 인성 확보가 특히 곤란하다고 하는 대입열의 편면 서브머지드 아크 용접을 실시하는 경우를 예로 설명한다.

최근에는, 해양 구조물이나 LPG 등의 액화가스를 저장하는 저온용 탱크 등을 단기간에 제조하기 위해, 예컨대 입열량이 50 내지 200kJ/cm에도 미치는 대입열의 편면 서브머지드 아크 용접 시공이 널리 채택되어 왔다. 그러나, 상기 용접은 시공의 고능률화를 실현할 수 있는 반면, 용접에 의해 형성되는 용접 열영향부(이하, 「HAZ」로 나타낸다)의 인성을 안정하게 확보하는 것이 어렵고, 저입열에 의한 다층 용접을 적용하여 제조하지 않으면 안되는 경우도 많이 있다. 따라서, 상기 저온용 탱크 등의 제조에 고능률 시공이 가능한 상기 대입열 용접법이 채택되고, 또한 -60℃ 정도의 저온에서도 HAZ의 인성이 우수한 강판이 요구되어 왔다.

지금까지도, 상기 HAZ의 저온 인성을 개선하고자 여러가지의 방법이 제안되어 있다. 예컨대 일본 특허공고 제1980-026164호 공보, 일본 특허 제2950076호 공보에는 TiN, Al 옥사이드 등의 핀 고정 입자에 의해 오스테나이트 입자의 조대화를 억제함으로써 HAZ 인성을 개선하는 방법이 제안되어 있다. 또한, 일본 특허공고 제1995-068577호 공보, 일본 특허공고 제1993-017300호 공보에는 오스테나이트 입자내에 페라이트 변태 핵을 다수 존재시킴으로써 결정 입자의 미세화를 도모하는 기술이 제시되어 있다. 구체적으로는, TiN, MnS, BN, Ti 옥사이드 등을 페라이트 변태 핵으로서 이용함으로써 결정 입자의 미세화를 달성하여, HAZ의 저온 인성의 개선을 도모하고 있다.

그러나, 상기 어느 방법에 있어서도, 대입열의 편면 서브머지드 아크 용접을 한 경우에는 TiN 등의 석출물이 상당히 고용(固溶)되어 그 후의 결정 입자 조대화 등을 억제하는 것이 곤란하다는 점에서, -60℃ 정도에서의 저온에서 우수한 HAZ의 인성(이하, 「HAZ의 저온 인성」 또는 단지 「HAZ 인성」이라 하는 경우가 있다)을 확보하기 위해서는 추가의 개선이 필요하다고 여겨진다.

또한, 일반적으로 고장력화와 HAZ 인성 향상은 상반되는 과제로, 그 양자를 동시에 만족시키는 강판을 실현하는 것은 종래 곤란했다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 고장력인 것을 전제로, 대입열로 용접을 행한 경우에도 HAZ의 저온 인성이 우수함과 동시에, 모재의 저온 인성도 우수한 강판을 제공하는 데에 있다.

본 발명에 따른 용접 열영향부의 저온 인성이 우수한 고장력 강판은,

질량%로(이하 동일),

C: 0.03 내지 0.07%,

Si: 0.01 내지 0.25%,

Mn: 1.20 내지 1.60%,

P: 0.010% 이하(0%를 포함하지 않는다),

S: 0.003% 이하(0%를 포함하지 않는다),

Al: 0.02 내지 0.04%,

Nb: 0.005 내지 0.016%,

B: 0.0006 내지 0.0020%,

N: 0.0045 내지 0.0090% 및

Ti: 0.008 내지 0.020%를 함유하고,

하기 수학식 1을 만족하고,

또한 인장강도가 440MPa 이상이다.

수학식 1

{상기 식에서, B는 B 함유량(질량 ppm)을 나타내고,

NT는

N(N 함유량, 단위: 질량ppm)과 Ti(Ti 함유량, 단위: 질량ppm)의 관계가

(N-Ti/3.4)≥0인 경우에는 NT=(N-Ti/3.4),

(N-Ti/3.4)<0인 경우에는 NT=0을 나타낸다}.

상기 고장력 강판은, 추가로

Cu: 0.10% 내지 0.5%,

Ni: 0.2 내지 0.8% 및

V: 0.005% 내지 0.05%

로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 하기 수학식 2를 만족하도록 포함하고 있더라도 좋고, 추가로 Ca: 0.0010 내지 0.003%를 포함하고 있더라도 좋다.

{상기 식에서, Cu, Ni, Nb, V는 각각의 원소의 함유량(질량%)을 나타낸다}.

본 발명에 의하면, 고장력 강판에 대입열의 용접을 실시한 경우에도, HAZ는 약 -60℃에서 우수한 인성을 나타내기 때문에, 해양 구조물이나 LPG 등의 액화가스를 저장하는 저온용 탱크 등의 제조에, 예컨대 대입열의 편면 서브머지드 아크 용접법을 채택할 수 있어, 상기 해양 구조물 등을 보다 단기간에 제조할 수 있다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명자는, 대입열의 용접을 실시한 경우에, 특히 HAZ의 저온 인성이 우수한 고장력 강판을 얻고자 예의 연구를 수행했다.

그 결과, (a) C를 0.07% 이하, Si를 0.25% 이하로 비교적 낮게 설정한 다음에, 규정량의 B, N 및 Ti의 균형을 최적화하고, 또한 일정량의 Nb를 첨가하면 오스테나이트 입계로부터 조대 페라이트(이하, 단순히 「입계 페라이트」라고 하는 경우가 있다)의 생성이 충분히 억제되어, 오스테나이트 입자내의 결정 입자 미세화를 달성할 수 있고,

(b) 나아가, 강도를 보다 높이고자 Cu, Ni, V를 첨가하는 경우에, 이 Cu, Ni, V와 Nb의 함유량을 종합적으로 제어하면 HAZ 인성의 열화를 억제할 수 있다는 착상에 근거해서 그 구체적 방법을 발견했다.

우선 본 발명에서는, 개개의 규정량의 B, N 및 Ti의 균형을 최적화하여 고용 B량의 최적화를 엄밀히 도모함으로써, 오스테나이트 입자내의 결정 입자를 미세화 할 수 있고, 그 결과로서 HAZ의 저온 인성을 현저히 높일 수 있다는 점에 특징이 있다.

도 1은 0.06% C - 0.20% Si - 1.4% Mn - 0.03% Al - 0.010% Nb를 기본 성분으로 하고, B, N 및 Ti를 각각 후술하는 규정 범위내에서 변화시키고, (B-NT/1.3){B는 B 함유량(질량ppm), NT는 N(N 함유량, 단위: 질량ppm)과 Ti(Ti 함유량, 단위: 질량ppm)의 관계가

(N-Ti/3.4)≥0인 경우에는 NT=(N-Ti/3.4),

(N-Ti/3.4)<0인 경우에는 NT=0을 나타낸다.

이하, 수학식 1에 대해서도 동일하다}을 여러가지의 값으로 한 강판을 이용하여 열 사이클 시험을 행하고, HAZ의 저온 인성(vE_-60)을 후술하는 실시예에 따라 측정하여, 이들의 결과를 정리한 것이다. 한편, 열 사이클 시험은 용접 입열: 60kJ/cm(판 두께 12mm)를 상정하여, 1400℃×5초로 가열 유지 후, 800℃로부터 500℃까지를 150초로 냉각했다.

이 도 1로부터, HAZ의 저온 인성으로서 vE_-60: 100J 이상을 달성시키기 위해서는, 하기 수학식 1에 나타내는 바와 같이 (B-NT/1.3)의 값이 -20ppm 이상 10ppm 이하의 범위로 수렴되도록 할 필요가 있음을 알 수 있다.

수학식 1

상기 수학식 1과 같이, B, N 및 Ti의 균형을 최적화함으로써, 오스테나이트 입자내의 입계에 존재하는 고용 B에 의한 입계 페라이트의 조대화를 억제하고, 또한 입계로부터의 페라이트 사이드 플레이트의 생성도 억제한다고 하는 효과, 및 BN의 페라이트 변태 핵으로서의 효과를 최대한으로 발휘할 수 있는 것으로 여겨진다.

상기와 같이, B, N 및 Ti의 균형을 최적화하여 HAZ의 저온 인성을 확실히 높임과 함께, 모재의 강도 등을 확보하기 위해서는, 상기 B, N, Ti의 함유량을 각각 하기 범위내로 할 필요가 있다.

<B: 0.0006 내지 0.0020%>

B는 BN을 생성함으로써 HAZ 인성에 유해한 고용 N을 고정한 다음, 입자내 페라이트의 생성을 촉진하는 작용을 한다. 또한, 고용 B는 입계 페라이트의 조대화 및 페라이트 사이드 플레이트의 생성을 억제하여 오스테나이트 입자내의 결정 입자를 미세화하는 효과도 갖는다. 또한, B는 고장력화를 위한 필수적인 원소이다. 이들 작용 효과를 충분히 발휘시키기 위해서는, B를 0.0006% 이상 함유시킬 필요가 있다. 한편, B가 과다하면 과잉의 고용 B의 작용에 의해 결정이 일정 방향으로 형성되어 HAZ 인성이 오히려 열화한다. 따라서, B량은 0.0020% 이하로 억제한다.

<N: 0.0045 내지 0.0090%>

N은 Ti나 Al 등의 원소와 질화물을 형성하여 HAZ 인성을 향상시키는 원소이기 때문에 0.0045% 이상, 바람직하게는 0.0060% 이상 포함하고 있더라도 좋다. 한편, 고용 N은 HAZ의 인성을 열화시키는 원인이 된다. 전체 질소량의 증가에 따라, 상기 질화물은 증가하지만 고용 N도 과잉으로 되기 때문에 본 발명에서는 N량을 0.0090% 이하로 억제한다.

<Ti: 0.008 내지 0.020%>

Ti는 TiN계 석출물을 생성하여 입자내 페라이트의 생성을 촉진하는 동시에, 오스테나이트 입자의 조대화 억제에도 유효한 원소이다. 또한, 고항복 강도화에 기여하는 원소이기도 하다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는, Ti를 0.008% 이상 함유시킬 필요가 있고, 바람직하게는 0.012% 이상이다. 그러나, Ti를 과잉으로 함유시키면 오히려 HAZ 인성의 저하를 초래하기 때문에 0.020% 이하로 한다.

본 발명에서는, 상기와 같이 개개의 규정량의 B, Ti, N의 균형을 최적화하는 동시에, 일정량의 Nb를 첨가한다. Nb는 조대한 입계 페라이트의 생성을 충분히 억제하여 오스테나이트 입자내의 결정 입자 미세화를 달성하는 데 유용한 원소이다. 또한, Nb는 고장력화를 위한 필수적인 원소이다. 본 발명에서는, 이들 효과를 충분히 발휘시키기 위해 Nb를 0.005% 이상 함유시킨다. 그러나, 과잉으로 함유되어 있으면, 경질상의 MA(Martensite-Austenite constituent)가 생성하기 쉽고, 또한 결정이 일정방향으로 형성되어 HAZ 인성의 열화를 초래하므로, 0.016% 이하로 억제한다.

HAZ의 저온 인성을 보다 확실히 높이기 위해서는, 또한 C, Si를 저감시키는 것이 유효하다. 본 발명에서는, 경질상인 MA의 생성을 억제하고, 약 -60℃에서의 HAZ 인성을 확보하기 위해 C량을 0.07% 이하로 억제한다. 한편, C는 강판의 강도 확보에 필수적인 원소이기도 하므로, 0.03% 이상 함유시킨다.

또한, Si도 0.25% 이하로 저감함으로써 MA의 생성을 충분히 억제할 수 있고, HAZ의 저온 인성을 용이하게 확보할 수 있다. 한편, Si는 용강의 탈산에 사용되어지는 동시에, 강도 향상에 유효하게 작용하는 원소이기 때문에, 0.01% 이상 함유되어 있더라도 좋고, 바람직하게는 0.05% 이상 함유시킨다.

한편, 상기와 같이, HAZ 인성을 확실히 높이는 동시에, 강판(모재)의 강도나 인성 등 그 밖의 특성을 구비시키기 위해서는, 상기 이외의 성분의 함유량을 하기 범위내로 할 필요가 있다.

<Mn: 1.20 내지 1.60%>

Mn은 S를 MnS로서 포착하여 S에 의한 HAZ 인성의 열화를 억제하는 데 유용한 원소이다. 또한, 담금질성을 높여 강판의 고강도화(고TS화 및 고YS화)에 기여하는 원소이기도 하다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는 Mn을 1.20% 이상 함유시킬 필요가 있다. 그러나, Mn량이 과잉으로 되면 HAZ 인성이 오히려 열화하기 때문에 1.60% 이하로 억제한다.

<P: 0.010% 이하(0%를 포함하지 않는다)>

P는 HAZ 인성을 열화시키는 원소이기 때문에 극력 저감할 필요가 있고, 본 발명에서는 0.010% 이하로 억제한다.

<S: 0.003% 이하(0%를 포함하지 않는다)>

S는 조대 황화물을 생성하여 HAZ 인성을 열화시키는 원소이다. 따라서, 극력 저감할 필요가 있고, 본 발명에서는 0.003% 이하로 억제한다.

<Al: 0.02 내지 0.04%>

Al은 탈산제로서 사용되어지는 동시에, AlN계 석출물을 생성하여 대입열 용 접시의 HAZ 인성을 향상시키는 원소이고, 본 발명에서는 0.02% 이상 함유시킨다. 그러나, Al량이 과잉으로 되면 알루미나 등의 산화물계 개재물이 증대하는 동시에, MA의 생성이 촉진되어 HAZ 인성이 열화하기 때문에 0.04% 이하로 억제한다.

본 발명에서 규정하는 함유 원소는 상기한 바와 같이, 잔부는 철 및 불가피한 불순물이고, 상기 불가피한 불순물로서, 원료, 자재, 제조 설비 등의 상황에 따라 취입되는 원소의 혼입이 허용될 수 있다. 또한, 추가로 하기 원소를 적극적으로 함유시키는 것도 가능하다.

<Cu: 0.10% 내지 0.5%, Ni: 0.2 내지 0.8% 및 V: 0.005% 내지 0.05%로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상(단, 하기 수학식 2의 범위내로 한다).

수학식 2

{상기 식에서, Cu, Ni, Nb, V는 각각의 원소의 함유량(질량%)을 나타낸다}>

Cu, Ni, V는 어느 것이나 강도 확보에 유용한 원소이다. Cu는 고용 강화 및 석출 강화에 의해 강도(TS 및 YS)를 높이는 데 유효한 원소이다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는 0.10% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, 과잉으로 함유시키면 열간 가공성을 저해시키기 때문에 0.5% 이하로 억제한다.

Ni는 모재의 강도와 인성을 동시에 향상시키는 원소이다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는 0.2% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, 과잉 첨가는 비용 증가로 되기 때문에 0.8% 이하로 억제한다.

V는 담금질성을 높여 고강도를 확보하는 동시에, 템퍼링 연화 저항을 높이는 데 유용한 원소이다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는 0.005% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, 과잉으로 함유되면 HAZ 인성이 열화하기 때문에 0.05% 이하로 억제한다.

또한, 본 발명에서는 전술한 바와 같이, Nb를 0.016% 이하로 억제하는 동시에, Cu, Ni, Nb, V의 함유량을 하기 수학식 2와 같이 제한함으로써, Cu, Ni 및 V로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 함유시키는 경우에도 우수한 HAZ 인성을 확보할 수 있다.

도 2는 0.06% C - 0.20% Si - 1.4% Mn - 0.03% Al - 0.014 Ti - 0.0014% B - 0.0065% N을 기본 성분으로 하고, Cu: 0.5% 이하, Ni: 0.8% 이하 및 V: 0.05% 이하로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상과 규정량의 Nb를 (Cu+Ni+60Nb+20V)가 여러가지의 값이 되도록 포함한 강판을 이용하여 열 사이클 시험을 행하고, HAZ의 저온 인성(vE_-60)을 후술하는 실시예와 같이 측정하여, 이들의 결과를 정리한 것이다. 한편, 열 사이클 시험은 용접 입열: 60kJ/cm(판 두께 12mm)를 상정하여, 1400℃×5초로 가열 유지 후, 800℃로부터 500℃까지를 150초로 냉각했다.

이 도 2로부터, Cu: 0.10% 내지 0.5%, Ni: 0.2% 내지 0.8% 및 V: 0.005 내지 0.05%로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는 경우, HAZ의 저온 인성으로서 vE_-60: 100J 이상을 달성시키기 위해서는, 하기 수학식 2에 나타내는 바와 같이 (Cu+Ni+60Nb+20V)의 값이 1.4% 이하가 되도록 해야 하는 것을 알 수 있다. Nb를 0.016% 이하로 억제하는 동시에, 상기와 같이, Cu, Ni, Nb, V의 함유량을 종 합적으로 제한함으로써 경질상인 MA의 생성을 억제하여 우수한 HAZ 인성을 확보할 수 있다.

수학식 2

<Ca: 0.0010 내지 0.003% 이하>

Ca는 HAZ 인성에 악영향을 미치는 S를 CaS로서 고정하는 동시에, 비금속 개재물을 입상으로 형태 제어하여 인성을 향상시키는 데 유효한 원소이다. 이러한 효과를 충분히 발휘시키기 위해서는 Ca를 0.0010% 이상 함유시키는 것이 바람직하지만, 과잉으로 함유시키더라도 이들의 효과는 포화되어 HAZ 인성이 오히려 열화한다. 따라서, Ca 함유량은 0.003% 이하로 하는 것이 바람직하다.

본 발명은 이른바 두꺼운 판에 유리하게 적용할 수 있다. 판 두께는 약 7mm 이상이고, 상한은 특별히 한정되지 않지만 보통 40mm 이하 정도이다.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 물론 하기 실시예에 의해 제한을 받는 것이 아니라, 전술 및 후술의 취지에 적합할 수 있는 범위에서 적당히 변경을 가하여 실시하는 것도 가능하고, 그들은 어느 것이나 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

실시예

표 1, 2에 나타내는 성분 조성의 강편을 1100℃로 가열하고, 소정의 판 두께(12mm 또는 30mm)까지 압연(압연 종료 온도: 700 내지 780℃)하고, 냉각 속도: 3 내지 8℃/초에서 550℃까지 냉각하고, 그 후 공냉했다.

한편, 제조 조건은 고장력 강판을 얻기 위한, 공지된 직접 담금질·템퍼링 등의 기술을 적용하더라도 HAZ의 특성에 악영향을 미치지 않는다. 따라서, 상기 조건에 한정되지 않는다.

수득된 강판에 대하여, 하기와 같이 모재 특성과 HAZ 인성의 평가를 했다.

[모재 특성의 평가]

각 강판의 전두께로부터 압연 방향에 대하여 직각의 방향으로 JISZ2201의 1B 시험편을 채취하여, JISZ2241의 요령으로 인장 시험을 실행하여 항복 강도(YS) 및 인장 강도(TS)를 측정했다. 그리고, 인장 강도가 440MPa 이상인 것을 고장력이라고 평가했다.

또한, 각 강판의 표면측으로부터 1mm 깎은 부위로부터 압연 방향으로 JISZ2202의 V 노치 시험편을 채취하여, JISZ2242의 요령으로 샤르피 충격 시험을 실행하여 시험 온도: -60℃에서의 흡수에너지(vE_-60)를 측정했다. 그리고, 상기 흡수에너지(vE_-60)가 100J 이상인 것을 우수한 모재 인성을 구비하고 있다라고 평가했다.

[HAZ 인성의 평가]

상기 강판을 이용한 편면 서브머지드 아크 용접을 FCB법으로 실시했다. FCB법은 구리판 위에 배킹(backing) 플럭스를 깔고, 열린 이면에 압착하여, 표면 한 측으로부터 뒤 비드를 형성하면서 용접을 완료시키는 방법이며, 조선(造船) 등의 판 이음 용접에서 일반적으로 적용되고 있다. 열린 형상을 도 3[(a)는 판 두께 12mm인 경우, (b)는 판 두께 30mm인 경우]에 나타낸다. 용접 재료는 하기의 저온용 강 용접 재료(가부시키가이샤 고베 세이코쇼제)를 사용하여 도 4 및 표 3의 용접 조건에서 용접 이음을 제작했다.

<용접 재료>

·와이어; US-255

·표면 플럭스; PFI-50LT

·배킹 플럭스; MF-1R

그리고, 표면측으로부터 1mm 깎고, HAZ(본드부, 본드부+1mm[HAZ 1mm])의 위치에 판 표면에 수직으로 절결을 넣은 JISZ2202의 V 노치 시험편을 각각 3개 채취하고, JISZ2242의 요령으로 샤르피 충격 시험을 했다. 그리고, 흡수에너지의 평균치가 100J 이상인 것을 HAZ의 저온 인성이 우수하다라고 평가했다. 이들 결과를 표 4, 5에 나타낸다.

표 1, 2, 4, 5로부터 다음의 양태를 고찰할 수 있다(한편, 하기 No.는 표 중의 실험 No.를 나타낸다).

본 발명에서 규정하는 요건을 만족하는 No. 1 내지 18의 강판은 HAZ의 저온 인성이 우수함과 동시에, 모재 특성도 우수한 고장력 강판으로, 이 강판을 대입열 편면 서브머지드 아크 용접법으로 용접하여 저온 조건의 용도에 이용하는 경우에도 우수한 특성을 발휘한다.

이에 대하여, 본 발명의 규정을 만족하지 않는 No. 19 내지 38은 각기 이하의 불량을 갖고 있다.

즉, No. 19는 C량이 상한을 초과하고, 또한 No. 20은 Si량이 상한을 초과하기 때문에 HAZ 인성이 열악하다.

No. 21은 Mn량이 부족하기 때문에 HAZ 인성이 열악하다. 한편, No. 22는 Mn량이 과잉이기 때문에 우수한 HAZ 인성을 확보하지 못한다.

No. 23은 P량이 과잉이고, 또한 No. 24는 S량이 과잉이기 때문에 어느 것이나 HAZ 인성이 열악하다.

No. 25는 Al량이 부족하고, No. 26은 Al량이 과잉이기 때문에 HAZ 인성이 열악하다. 또한, No. 27은 Nb량이 부족하고, No. 28은 Nb량이 과잉이기 때문에 어느 것이나 HAZ 인성이 열악하다.

No. 29는 Ti량이 부족하고, No. 30은 Ti량이 과잉이기 때문에 HAZ 인성이 열악하다. No. 31은 B량이 부족하고, No. 32는 B량이 과잉이기 때문에 어느 것이나 HAZ 인성이 열악하다. 또한, No. 33은 N량이 부족하고, 한편 No. 34는 N량이 과잉이기 때문에 어느 것이나 HAZ 인성이 열악하다.

No. 35는 (B-NT/1.3)이 수학식 1의 상한을 상회하고, 또한 No. 36은 (B-NT/1.3)이 수학식 1의 하한을 하회하고 있기 때문에 어느 것이나 HAZ 인성이 열악하다.

No. 37, 38은 Cu, Ni 및 V로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것이지만, 수학식 2의 상한을 상회하고 있기 때문에 HAZ 인성이 열악하다.

Claims

질량%로(이하 동일),

C: 0.03 내지 0.07%,

Si: 0.01 내지 0.25%,

Mn: 1.20 내지 1.60%,

P: 0.010% 이하(0%를 포함하지 않는다),

S: 0.003% 이하(0%를 포함하지 않는다),

Al: 0.02 내지 0.04%,

Nb: 0.005 내지 0.016%,

B: 0.0006 내지 0.0020%,

N: 0.0045 내지 0.0090% 및

Ti: 0.008 내지 0.020%를 함유하고,

하기 수학식 1을 만족하고,

또한 인장 강도가 440MPa 이상인 강판:

수학식 1

{상기 식에서, B는 B 함유량(질량 ppm)을 나타내고,

NT는

N(N 함유량, 단위: 질량ppm)과 Ti(Ti 함유량, 단위: 질량ppm)의 관계가

(N-Ti/3.4)≥0인 경우에는 NT=(N-Ti/3.4),

(N-Ti/3.4)<0인 경우에는 NT=0을 나타낸다}.
제 1 항에 있어서,

추가로

Cu: 0.10 내지 0.5%,

Ni: 0.2 내지 0.8% 및

V: 0.005 내지 0.05%

로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 하기 수학식 2를 만족하도록 포함하는 강판:

수학식 2

{상기 식에서, Cu, Ni, Nb, V는 각각의 원소의 함유량(질량%)을 나타낸다}.
제 1 항에 있어서,

추가로 Ca: 0.0010 내지 0.003%를 포함하는 강판.
제 1 항에 있어서,

두께가 7mm 이상인 강판.