KR100997268B1 - 모재 인성이 우수한 용접용 고장력 후강판 - Google Patents

모재 인성이 우수한 용접용 고장력 후강판 Download PDF

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Abstract

본 발명의 과제는 모재부의 인성이 우수한 용접용 고장력 후강판을 제공하는 것이다.
화학 조성이 mass％, C : 0.02 내지 0.12 ％, Si : 0 내지 0.25 ％, Mn : 1.0 내지 2.0 ％, P : 0 내지 0.03 ％, S : 0 내지 0.02 ％, Al : 0 내지 0.050 ％, Ti : 0.005 내지 0.100 ％, REM : 0.0001 내지 0.0500 ％, Zr : 0.0001 내지 0.0500 ％, Ca : 0.0005 내지 0.0100 ％, N : 0.0040 내지 0.0300 ％, O : 0.0005 내지 0.0100 ％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적인 불순물로 이루어진다. 강 중 산화물을 형성하는 REM, Zr, Ca, Mn 등의 원소의 농도를 기초로 하여 산출한 REM2O3, ZrO2, CaO, MnO의 산화물 비율이 REM2O3 : 10 내지 50 ％, Zr02 : 5 내지 50 ％, CaO : 5 내지 50 ％, MnO : 1 내지 20 ％이다. 또한, 강재 단면에서 관찰되는 원 상당 직경으로 0.10 ㎛보다 작은 Ti 함유 질화물이 5.0 × 106개/㎟ 이상, 또한 원 상당 직경 0.10 내지 1.0 ㎛의 Ti 함유 질화물이 1.0 × 104개/㎟ 이하, 또한 원 상당 직경으로 1.0 ㎛보다 큰 Ti 함유 질화물이 5개/㎟ 이하이다. 또한, 강재 단면에서 관찰되는 MA의 면적율이 5.0 ％ 이하이다.
용접용 고장력 후강판, 오스테나이트 입자, Ti 질화물, 희토류 원소, 입계 페라이트

Description

모재 인성이 우수한 용접용 고장력 후강판{HIGH-TENSILE STRENGTH THICK STEEL PLATE FOR WELD WITH EXCELLENT BASE-MATERIAL TOUGHNESS}
본 발명은 조선, 건축 등의 분야에 있어서 구조재로서 사용되고, 모재부의 인성이 우수한 용접용 고장력 후강판에 관한 것이다.
교량, 고층 건축물, 선박 등에 사용되는 후강판에 있어서는, 취성 파괴 방지의 관점에서 모재부의 인성 향상에 관한 연구가 수없이 행해져 왔다. 현재, 모재 인성을 확보하는 수단으로서, 제어 압연이 널리 사용되고 있다. 제어 압연이라 함은, 강 중 개재물의 핀 고정 효과(pinning effect)에 의해, 모재 가열 시의 오스테나이트 입자 조대화를 억제하고, 압연에 의해 전위 등의 페라이트 핵 생성 사이트를 도입함으로써, 변태 조직을 미세화하여 모재 인성을 향상시키는 기술이다.
최근, 건축, 조선 분야에 있어서의 용접 구조물의 대형화에 수반하여 강판의 후육화가 요구되고 있다. 그러나, 강판의 후육화는 압연 시의 압하량의 감소를 초래하므로, 조직 미세화가 충분히 달성되지 않아, 종종 충분한 모재 인성을 얻을 수 없다. 그로 인해, 강판 판 두께에 의하지 않고, 모재 인성을 확보할 수 있는 기술을 필요로 하고 있다.
모재 인성 확보를 위해 사용되는 대표적인 기술로서, 강 중 개재물의 미세 분산에 의한 오스테나이트 입자 조대화 억제, 강 중 개재물을 기점으로 한 페라이트 변태 촉진 기술을 들 수 있다. 모두, 모재부의 조직 미세화에 의해 인성을 확보하는 것을 목적으로 한 기술이다.
예를 들어, 일본 특허 공개 제2003-213366호 공보(특허 문헌 1)에는 주로 Ti 질화물, Zr 질화물에 의해 오스테나이트 입자 성장을 억제하여 모재부의 인성을 향상시키는 기술이 개시되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2005-29840호 공보(특허 문헌 2)에는 Ti, REM(희토류 원소)의 첨가 방법의 개선에 의해, 고온에서 안정된 REM 산화물 혹은 황화물 및 Ti 질화물을 미세 분산시켜, 가열 오스테나이트 입경을 제어함으로써, 모재 인성이 우수한 고강도 용접 구조용 강을 얻는 기술이 제안되어 있다.
또한, 일본 특허 공개 제2003－49237호 공보(특허 문헌 3)에는 용강 중으로의 원소 첨가를 제어함으로써, 고온에서 안정된 REM, Ca, Mg 산화물을 미세 분산시키고, 또한 압연, 냉각법을 상세하게 규정함으로써, 모재 인성을 향상시키는 기술이 개시되어 있다.
또한, 개재물을 기점으로 하는 페라이트 생성을 이용한 기술로서는, 일본 특허 공개 제2001-20031호 공보(특허 문헌 4)에 TiN을 사용한 오스테나이트 입자 핀 고정, 페라이트 생성의 촉진에 의해 우수한 모재 인성을 얻는 수단이 기재되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2000-1738호 공보(특허 문헌 5)에는 산화물 조성을 적절하게 제어함으로써, 고온에서의 산화물 표면으로의 Ti 질화물의 정출을 억제하 여 지철 중의 Ti 질화물 석출량을 확보함으로써, 오스테나이트 입자 핀 고정, 페라이트 생성을 촉진하여, 모재 인성을 향상시키는 기술이 제안되어 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2003-213366호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2005-29840호 공보
[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 제2003-49237호 공보
[특허 문헌 4] 일본 특허 공개 제2001-20031호 공보
[특허 문헌 5] 일본 특허 공개 제2000－1738호 공보
그러나, 일반적으로 고온에서 안정된 산화물은 용강 중에서 생성되어, 용이하게 조대화가 진행되므로, 인성 향상에 유효한 입자수를 충분히 확보할 수 없다는 과제가 남겨져 있다. 또한, Ti 질화물은 용강 중의 고체 산화물 표면에 정출하기 쉽기 때문에, Ti, N 첨가량에 비해, 미세 입자로서 석출되는 Ti 질화물량이 감소된다는 문제가 있다.
Ti 질화물 정출의 개선을 의도한 기술로서, 상기 특허 문헌 5에 기재된 기술이 있으나, 단순히 Ti 질화물의 정출을 억제하는 것만으로는, 주조 후의 냉각 과정에 있어서, 고용 Ti의 증대를 초래하여 고온에서 석출된 Ti 질화물이 급속하게 성장하기 쉬워지므로, 미세한 Ti 질화물을 다량으로 얻는 것은 곤란하다.
또한, 강 중 개재물을 이용한 조직 미세화가 달성되어도 강 중에 조대 개재물, MA(마르텐사이트 및 오스테나이트의 혼합 조직) 등이 존재하면, 이들 경질 제2 상을 기점으로 취성 파괴가 발생하므로, 충분한 모재 인성을 얻을 수 없다. 따라서, 우수한 모재 인성을 얻기 위해서는, 조직 미세화에 추가하여, 경질 제2 상의 저감이 불가결이다.
본 발명은 이상의 문제를 해결하여 모재부의 인성이 우수한 용접용 고장력 후강판을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은 상기한 과제를 달성하기 위해, 오스테나이트 입자의 핀 고정 및 페라이트 변태의 촉진에 유효한 Ti 함유 질화물의 미세 분산 형태 및 MA 저감 기술에 대해 실험, 검토를 행하였다. 그 결과, 강 중의 산화물을 형성하는 REM, Zr, Ca 및 Mn의 각 산화물량을 제어함으로써, 산화물의 융점이 저하되고, 용강 중에서 산화물이 액체로 되므로, 용강 중에서의 조대 Ti 함유 질화물의 정출이 억제되고, 또한 주조 후의 냉각 조건 및 압연 전의 가열 조건을 적절하게 제어함으로써 미세한 Ti 함유 질화물이 강 중에 고밀도로 석출되는 것을 발견하였다. 또한, 압연 후의 냉각 조건을 적절하게 제어함으로써 미세하고 또한 MA가 저감된 변태 조직을 얻을 수 있는 것을 발견하였다. 본 발명은 이러한 지견을 기초로 이루어진 것으로, 소정의 강 조성 하에, 산화물 조성 및 Ti 함유 질화물 및 MA를 적절한 형태로 제어함으로써 모재부의 인성을 현저하게 개선하는 것에 성공한 것이다.
즉, 본 발명에 관한 용접용 고장력 후강판은 화학 조성이 질량％로,
C : 0.02 내지 0.12 ％,
Si : 0.25 ％ 이하(0 ％를 포함함),
Mn : 1.0 내지 2.0 ％,
P : 0.03 ％ 이하(0 ％를 포함함),
S : 0.02 ％ 이하(0 ％를 포함함),
Al : 0.050 ％ 이하(0 ％를 포함함),
Ti : 0.005 내지 0.100 ％,
REM : 0.0001 내지 0.0500 ％,
Zr : 0.0001 내지 0.0500 ％,
Ca : 0.0005 내지 0.0100 ％,
N : 0.0040 내지 0.0300 ％,
O : 0.0005 내지 0.0100 ％를 함유하고,
잔부가 Fe 및 불가피적인 불순물로 이루어지고, 강 중에 존재하는 산화물을 형성하는 임의의 원소의 평균 농도에 (해당 원소의 산화물의 분자량/해당 원소의 원자량)을 곱하여 산출한 값을 당해 원소의 산화물의 산화물 환산값으로 할 때, 강 중에 존재하는 산화물을 형성하는 원소 중, REM, Zr, Ca, Mn, Mg, Al, Si의 각각의 평균 농도(질량％)를 기초로 하여 산출한 REM2O3, ZrO2, CaO, MnO, MgO, Al2O3, SiO2의 각 산화물 환산값과 상기 산화물 중의 S의 평균 농도의 합계값에 대한 상기 REM2O3, ZrO2, CaO, MnO의 각 산화물 환산값의 비율이 REM2O3 : 10 내지 50 ％, ZrO2 : 5 내지 50 ％, CaO : 5 내지 50 ％, MnO : 1 내지 20 ％가 된다. 또한, 강재 단면에서 관찰되는 원 상당 직경으로 0.10 ㎛보다 작은 Ti 함유 질화물이 5.0 × 106개/㎟ 이상, 또한 원 상당 직경으로 0.10 내지 1.0 ㎛인 Ti 함유 질화물이 1.0 × 104개/㎟ 이하, 또한 원 상당 직경으로 1.0 ㎛보다 큰 Ti 함유 질화물이 5개/㎟ 이하로 되고, 또한 강재 단면에서 관찰되는 MA의 면적율이 5.0 ％ 이하로 된다.
또한, 상기 화학 조성에 있어서, 하기 식1로 정의되는 값 Z가 57 미만이고 또한 50보다 커지도록 성분 조정하는 것이 바람직하다.
[식1]
Z ＝ {8.5 × [Ti] － (0.5 × [O] － 0.8 × [REM] － 0.2 × [Al] － 0.3 × [Ca] ＋ 0.1 × [S]) ＋ 1.4}/([N] ＋ 0.02)
여기서, [Ti], [O], [REM], [Al], [Ca], [S], [N]은 각각 질량％로 나타내는 각 원소의 첨가량이다.
또한, 상기 기본 성분에 A군(Ni : 0.05 내지 1.50 ％, Cu : 0.05 내지 1.50 ％), B군(Cr : 0.10 내지 1.50 ％, Mo : 0.10 내지 1.50 ％), C군(Nb : 0.002 내지 0.10 ％, V : 0.002 내지 0.10 ％), D군(B : 0.0010 내지 0.0050 ％) 중, 1종 이상의 원소를 첨가하여 하기 (1) 내지 (4)의 화학 조성으로 할 수 있다.
(1) 기본 성분 ＋ A군으로부터 1종 이상
(2) 기본 성분 또는 상기 (1)의 성분 ＋ B군으로부터 1종 이상
(3) 기본 성분, 상기 (1) 또는 상기 (2)의 성분 ＋ C군으로부터 1종 이상
(4) 기본 성분, 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나의 성분 ＋ D군
본 발명에 따르면, 소정의 강 조성 하에, 강 중의 산화물의 융점을 저하시키고, 이에 의해 조대 Ti 함유 질화물을 정출되기 어려운 산화물 조성으로 하고, 또한 Ti 함유 질화물 및 MA를 적절한 형태로 규정하였으므로, 종래의 후강판에 비해, 모재부의 인성을 현저하게 개선할 수 있어, 모재 인성이 우수한 용접용 고장력 후강판을 제공할 수 있다.
이하에, 본 발명의 용접용 고장력 후강판에 대해 강 중의 산화물 조성, Ti 함유 질화물의 분포, MA량 및 강 조성에 대해 순차적으로 설명한다. 우선, 강 중의 산화물 조성 및 Ti 함유 질화물의 분포에 대해 제조 조건과 함께 설명한다.
일반적으로, 미세한 조직은 모재 인성 향상에 유리하고, 조직 미세화를 위해서는, 압연 시의 오스테나이트 입자 조대화의 억제 및 냉각 과정에서의 페라이트 변태의 촉진이 유효하다. Ti 함유 질화물은 어느 것에 대해서도 우수하고 유효한 강 중 개재물이지만, 그 효과를 최대한 이용하기 위해서는, 미세한 Ti 함유 질화물 입자를 고밀도로 분산시킬 필요가 있다.
미세한 Ti 함유 질화물 입자를 확보하기 위해서는, 우선 용강 중에 고체 산화물의 생성을 억제할 필요가 있다. 고체 산화물이 존재하면, 그 표면에 조대한 Ti 함유 질화물이 정출되므로, 미세한 Ti 함유 질화물 입자를 충분히 확보할 수 없게 되기 때문이다. 그러나, 조대한 Ti 함유 질화물의 정출을 억제하는 것만으로는 고용 Ti 증가에 수반하여 Ti 함유 질화물의 성장 속도가 상승하기 때문에, 주조 후의 냉각 과정, 혹은 압연 전의 가열 과정에 있어서, Ti 함유 질화물의 조대화가 진행되기 쉬워진다.
그래서 발명자들은 조대한 Ti 함유 질화물의 정출을 억제하는 산화물 조성 및 Ti 함유 질화물의 조대화를 억제하는 주조 후의 냉각 조건 및 압연 전의 가열 조건에 대해 실험, 검토를 행했다. 그 결과, 산화물 조성 및 주조 후의 냉각 조건 및 압연 전의 가열 조건을, 이하와 같이 제어함으로써, 미세한 Ti 함유 질화물 입자가 강 중에 고밀도로 분산되는 것을 발견하였다.
강 중의 산화물의 조성을 설명할 때에, 우선, 그 표현 방법에 대해 설명한다. 본 발명에서는 강 중 산화물의 조성을 표현 방법으로서, 직감적으로 파악하기 쉽도록 강 중 산화물을 구성하는 원소인 REM, Zr, Ca, Mn, Mg, Al, Si의 각 산화물을 REM2O3, ZrO2, CaO, MnO, MgO, Al2O3, SiO2로 가정하고, 임의의 원소의 평균 농도(mass％)에 (해당 원소의 산화물의 분자량/해당 원소의 원자량)을 곱하여 산출한 값을 당해 원소의 산화물의 산화물 환산값으로 하고, 임의의 구성 원소에 대한 산화물 환산값의 비율(P)(％)을 하기 식에 의해 구하고, 이에 의해 강 중 산화물의 조성을 나타내는 것으로 하였다. 이하, P를 당해 원소의 산화물의 산화물 비율이라고 한다.
P ＝ (임의의 원소의 산화물의 산화물 환산값) × 100/(각 원소의 산화물의 산화물 환산값 및 S 평균 농도의 합계값)
여기서, 분모의 산화물 환산값의 대상이 되는 원소는 상기 REM, Zr, Ca, Mn, Mg, Al, Si의 7원소이다.
강 중 산화물을 구성하는 원소 농도는 EPMA에 의해 측정할 수 있다. 또한, 강 중 산화물을 구성하는 원소에는 상기 원소 외에, Ti 및 S가 있으나, 산화물을 구성하는 Ti는 Ti 함유 질화물을 구성하는 Ti와 구별할 수 없으므로, EPMA 측정에 있어서 산화물을 구성하는 Ti 농도를 측정할 수 없다. 이로 인해, 상기 P의 계산식의 분모의 산화물 환산값의 원인이 되는 원소로서, Ti를 제외하였다. 또한, 계산식의 분모에 S의 평균 농도를 포함한 것은, S는 Ca 등과 황화물을 형성하기 쉬 워, 불가피적으로 강 중 산화물에 포함되기 때문이다.
상기 표현에 의한 강 중 산화물의 조성의 일례를 나타낸다. EPMA에 의해 측정한 강 중 산화물 중의 평균 농도(mass％)를, Ce ＝ 14.2 ％, La ＝ 6.9 ％, Zr ＝ 7.2 ％, Ca ＝ 8.7 ％, Mn ＝ 5.5 ％, Mg ＝ 0.2 ％, Al ＝ 2.4 ％, Si ＝ 1.7 ％, S ＝ 6.8 ％로 하면, Ce2O3의 산화물 환산값(mass％)은 (14.2 × Ce203의 분자량/Ce의 원자량) ＝ 16.6 ％이고, 이하 마찬가지로 다른 원소의 산화물 환산값은 La2O3 ＝ 8.1 ％, ZrO2 ＝ 9.7 ％, CaO ＝ 12.1 ％, MnO ＝ 7.0 ％, MgO ＝ 0.3 ％, Al2O3 ＝ 4.6 ％, SiO2 ＝ 3.6 ％이다. 이들 산화물 환산값과 S의 평균 농도의 합계는 68.8 ％이고, 이것으로부터, 예를 들어 REM(Ce와 La의 합계), Zr에 대한 산화물 비율은 REM2O3 ＝ 35.9 ％, ZrO2 ＝ 14.1 ％로 된다.
강 중에 존재하는 산화물의 조성은 용강 중에 있어서의 산화물의 형태를 규정하여, 강 중 산화물의 조성을 적절하게 제어함으로써, 산화물의 융점이 저하되어, 용강 중에 액체 상태로 존재하게 된다. 이로 인해, 산화물 표면으로의 조대 Ti 함유 질화물 정출이 억제된다. 강 중의 복합 산화물을 형성하는 원소 중, 그 융점에 영향을 부여하는 원소로서, Mg, Al, Si, Ti는 REM, Zr, Ca, Mn에 비교하여 영향이 작기 때문에, 강 중 산화물 중의 REM, Zr, Ca, Mn의 원소의 산화물에 대한 산화물 비율이 중요하다. 본 발명에서는 이들 산화물 비율을, REM2O3 : 10 내지 50 ％, ZrO2 : 5 내지 50 ％, CaO : 5 내지 50 ％, MnO : 1 내지 20 ％로 제어한다. 이에 의해, 그 후의 미세 Ti 함유 질화물의 석출량을 확보할 수 있다.
상기 REM2O3, ZrO2, CaO, MnO의 각 산화물의 산화물 비율이 REM2O3 : 10 내지 50 ％, ZrO2 : 5 내지 50 ％, CaO : 5 내지 50 ％, MnO : 1 내지 20 ％로부터 일탈하면, 용강에 있어서 고체로 존재하는 산화물의 비율이 증가하여 조대한 Ti 함유 질화물의 정출이 충분히 억제되지 않게 된다. 또한, 상기 REM2O3, ZrO2, CaO, MnO의 각 산화물 비율은 REM2O3 : 15 내지 45 ％, ZrO2 : 10 내지 45 ％, CaO : 10 내지 45 ％, MnO : 5 내지 15 ％로 유지되는 것이 바람직하다.
강 중 산화물의 평균 조성(산화물 비율)을 상기 범위로 제어하기 위해서는, 주조 시에 있어서, Mn을 첨가한 후의 용존 산소량을, 질량％로 0.0020 내지 0.0100 ％로 제어한 후에 REM, Zr, Ca를 첨가하면 된다. 상기 Mn 첨가 후의 용존 산소량은, 예를 들어 탈산 원소인 Si, Al을 첨가함으로써 제어할 수 있다.
용강 중의 산화물을 상기 조성으로 조정한 후에, 이하의 조건으로 냉각, 압연 전 재가열을 행함으로써, 주조 후의 Ti 함유 질화물의 조대화가 억제된다. 즉, 주조 후의 냉각 과정에 있어서, 1550 ℃로부터 식2에서 정의되는 온도 Tf(℃)까지의 냉각 시간을 800s 이하로 한다. 또한, 압연 전의 재가열에 있어서, 최고 가열 온도를 1050 ℃ 내지 1200 ℃ 사이로 유지하고, 또한 가열 개시로부터 압연 개시까지의 시간을 4hr 이내로 한다. 1550 ℃로부터 Tf(℃)까지의 냉각 시간이 800s를 초과하거나, 혹은 압연 전의 재가열에 있어서, 최고 가열 온도가 1200 ℃를 초과하거나, 혹은 가열 개시로부터 압연 개시까지의 시간이 4hr를 초과하면, Ti 함유 질 화물의 조대화가 진행되어, 미세한 Ti 함유 질화물을 충분히 얻을 수 없게 된다. 또한, 압연 전의 최고 가열 온도가 1050 ℃보다 낮으면, 오스테나이트화가 충분히 진행되지 않게 된다.
주조 후의 냉각에 있어서, 1550 ℃로부터 Tf(℃)까지의 온도 범위를 문제로 하는 것은, 이 온도 범위에서는 모상이 주로 δ상으로서 존재하고, δ상에 있어서의 Ti 함유 질화물의 성장 속도는 ν상에 비해 크기 때문이다. 이로 인해, 주조 시의 냉각 과정에 있어서, δ상 안정 온도 영역을 가능한 한 빠르게 통과시킴으로써 Ti 함유 질화물의 조대화를 억제할 수 있다. 또한, Tf에 대해서는, 특히 C, Cu, Ni가 미치는 영향이 크기 때문에, Tf를 결정하는 하기 식2에 있어서는 이들의 원소량을 파라미터로 하였다. 또한, 각 원소량의 계수, 정수는 실험에 의해 결정하였다.
[식2]
Tf ＝ 1350 ＋ 1000[C] ＋ 11[Cu] ＋ 26[Ni]
여기서, [C], [Cu], [Ni]는 각각 질량％로 나타내는 각 원소의 첨가량이다.
이상의 제어를 조합함으로써, 압연 시의 오스테나이트 입자 핀 고정, 압연 후의 냉각 과정에 있어서의 페라이트 변태 촉진에 유효한, 원 상당 직경(Ti 함유 질화물의 면적에 상당하는 원의 직경)으로 0.1 ㎛보다 작은 미세한 Ti 함유 질화물을 5.0 × 106개/㎟ 이상의 고밀도로 분산시키는 것이 가능해진다. Ti 함유 질화물의 원 상당 직경이 0.1 ㎛ 이상이 되면, 오스테나이트 입자 핀 고정 및 페라이트 변태 촉진의 효과가 저하된다. 또한, 원 상당 직경으로 0.1 ㎛ 미만의 Ti 함유 질화물이 5.0 × 106개/㎟보다 적으면, 오스테나이트 입자 핀 고정 및 페라이트 변태 촉진의 효과를 충분히 얻을 수 없게 된다. 또한, 이때 원 상당 직경으로 0.1 내지 1.0(0.1 이상, 1.0 이하) ㎛의 Ti 함유 질화물 개수가 1.0 × 104개/㎟를 초과하거나(초과가 되거나), 혹은 원 상당 직경으로 1.0 ㎛보다 큰 Ti 함유 질화물 개수가 5개/㎟를 초과하면(초과가 되면), 취성 파괴를 조장하여 충분한 인성을 얻을 수 없게 된다. 이로 인해, 0.1 내지 1.0 ㎛의 Ti 함유 질화물 개수를 1.0 × 104개/㎟ 이하로 하고, 1.0 ㎛ 초과의 Ti 함유 질화물 개수를 5개/㎟ 이하로 한다. 또한, 원 상당 직경으로 0.1 ㎛ 미만의 Ti 함유 질화물은 5.5 × 106개/㎟ 이상 분산시키는 것이 바람직하고, 마찬가지로 원 상당 직경으로 0.1 내지 1.0 ㎛의 Ti 함유 질화물은 8.0 × 103개/㎟ 이하, 원 상당 직경으로 1.0 ㎛ 초과의 Ti 함유 질화물 개수는 3개/㎟ 이하인 것이 바람직하다.
상기한 조건에 의해 주조편을 냉각하고, 재가열한 주조편은 통상의 저탄소 강의 열간 압연에 따라서, 압연 개시 온도를 950 ℃ 정도, 압연 종료 온도를 880 ℃ 정도로 하여 압연을 종료한다. 압연 종료 후의 냉각 조건에 대해서는 후술한다.
강 중, Ti 함유 질화물의 미세 분산이 달성되어 미세한 변태 조직이 얻어지더라도, 경질의 MA가 존재하면 우수한 인성은 얻을 수 없다. 상기한 산화물 조성 및 Ti 함유 질화물 분산 형태가 달성된 후, 우수한 모재 인성을 확보하기 위해서는, MA 분률(면적 ％)을 5.0 ％ 이하로 억제할 필요가 있다. 또한, MA 분률은 4.0 ％ 이하인 것이 바람직하다.
강 중의 MA의 분률을 5.0 ％ 이하로 억제하기 위해서는, 압연 후의 냉각 과정에 있어서, 냉각 속도를 2 내지 15 ℃/s의 범위 내로 조정한 후, 냉각 정지 온도를 300 내지 500 ℃로 제어하면 된다. 이때, 냉각 속도를 2 ℃/s보다 작게 하거나, 혹은 냉각 정지 온도를 500 ℃보다 높게 하면, 페라이트 입자가 조대화되어 인성이 저하된다. 또한, 냉각 속도를 15 ℃/s보다 크게 하거나, 혹은 냉각 정지 온도를 300 ℃보다 낮게 하면, MA 분률이 5 ％를 초과하여 인성이 저하된다. 단, 냉각 정지 온도가 300 ℃보다 낮더라도, 그 후에 300 ℃ 이상에서 템퍼 처리를 실시함으로써 인성을 확보하는 것은 가능하다.
다음에, 본 발명의 후강판의 화학 조성 및 그 성분 한정 이유를 설명한다. 단위는 질량％(mass％)이다.
C : 0.02 내지 0.12 ％
C는 강재의 강도 확보에 필수인 원소로, 함유량이 0.02 ％보다 적으면 필요한 강도를 얻을 수 없으므로, 하한을 0.02 ％로 하였다. 또한, 함유량이 0.12 ％보다 많으면, MA 증가에 의한 인성 저하를 초래하므로, 상한을 0.12 ％로 하였다. 또한, 바람직하게는 0.04 내지 0.10 ％이다.
Si : 0.25 ％ 이하(0 ％를 포함함)
Si는 고용 강화에 의해 강재의 강도를 확보하는 원소로, 함유량이 0.25 ％보 다 많으면, MA 증가에 의한 인성 저하를 초래하므로, 상한을 0.25 ％로 하였다. 또한, 바람직하게는 0.18 ％ 이하(0 ％를 포함함)이다.
Mn : 1.0 내지 2.0 ％
Mn은 산화물의 저융점화에 의한 조대 Ti 함유 질화물의 억제에 필수인 원소로, 함유량이 1.0 ％보다 적으면, 산화물의 저융점화가 충분히 달성되지 않으므로, 하한을 1.0 ％로 하였다. 또한, 함유량이 2.0 ％보다 많으면, 강도의 과대한 상승을 초래하여 인성 저하의 원인이 되므로, 상한을 2.0 ％로 하였다. 또한, 바람직하게는 1.4 내지 1.8 ％이다.
P : 0.03 ％ 이하(0 ％를 포함함)
P는 입계 편석에 의해 입계 파괴의 원인이 되는 불순물 원소로, 함유량이 0.03 ％보다 많으면, 인성 저하를 초래하므로, 상한을 0.03 ％로 하였다. 또한, 바람직하게는 0.02 ％ 이하(0 ％를 포함함)이다.
S : 0.02 ％ 이하(0 ％를 포함함)
S는 입계 편석에 의해 입계 파괴의 원인이 되는 불순물 원소로, 함유량이 0.020 ％보다 많으면, 인성 저하를 초래하므로, 상한을 0.020 ％로 하였다. 또한, 바람직하게는 0.015 ％ 이하(0 ％를 포함함)이다.
Al : 0.050 ％ 이하(0 ％를 포함함)
Al은 탈산제로서 작용하는 원소로, 함유량이 0.050 ％보다 많으면, 조대 산화물을 형성하여 인성 저하를 초래하므로, 상한을 0.050 ％로 하였다. 또한, 바람직하게는 0.040 ％ 이하(0 ％를 포함함)이다.
Ti : 0.005 내지 0.100 ％
Ti는 질화물의 생성에 필수적인 원소로, 함유량이 0.005 ％보다 적으면, 충분한 양의 질화물을 얻을 수 없으므로, 하한을 0.005 ％로 하였다. 또한, 함유량이 0.100 ％보다 많으면 질화물의 조대화에 의해 인성 저하를 초래하므로, 상한을 0.100 ％로 하였다. 또한, 바람직하게는 0.010 내지 0.080 ％이고, 더욱 바람직한 상한은 0.060 ％, 더욱 바람직한 상한은 0.050 ％이다.
REM(희토류 원소) : 0.0001 내지 0.0500 ％
REM은 산화물의 저융점화에 의한, 조대 Ti 함유 질화물의 억제에 필수인 원소로, 함유량이 0.0001 ％보다 적으면, 산화물의 저융점화가 충분히 달성되지 않으므로, 하한을 0.0001 ％로 하였다. 또한, 함유량이 0.0500 ％보다 많으면, 조대 산화물을 형성하여 인성 저하를 초래하므로, 상한을 0.0500 ％로 하였다. 또한, 바람직하게는 0.0005 내지 0.0400 ％이다.
Zr : 0.0001 내지 0.0500 ％
Zr은 산화물의 저융점화에 의한, 조대 Ti 함유 질화물의 억제에 필수인 원소로, 함유량이 0.0001 ％보다 적으면, 그 효과를 충분히 얻을 수 없게 되므로, 하한을 0.0001 ％로 하였다. 또한, 함유량이 0.0500 ％보다 많으면, 조대 산화물, 혹은 석출 강화를 초래하는 미세한 탄화물을 형성하여 인성 저하를 초래하므로, 상한을 0.0500 ％로 하였다. 또한, 바람직하게는 0.0005 내지 0.0400 ％이다.
Ca : 0.0005 내지 0.0100 ％
Ca는 산화물의 저융점화에 의한, 조대 Ti 함유 질화물의 억제에 필수인 원소 로, 함유량이 0.0005 ％보다 적으면, 산화물의 저융점화가 충분히 달성되지 않으므로, 하한을 0.0005 ％로 하였다. 또한, 함유량이 0.0100 ％보다 많으면, 조대 산화물을 형성하여 인성 저하를 초래하므로, 상한을 0.0100 ％로 하였다. 또한, 바람직하게는 0.0010 내지 0.0080 ％이다.
N : 0.0040 내지 0.0300
N은 Ti 함유 질화물의 생성에 필수인 원소로, 미세한 Ti 함유 질화물로서, 오스테나이트 입자 핀 고정 및 페라이트 변태를 촉진하여 인성 향상을 초래한다. 함유량이 0.0040 ％보다 적으면, 충분한 인성 향상 효과를 얻을 수 없으므로, 하한을 0.0040 ％로 하였다. 또한, 함유량이 0.0300 ％보다 많으면, 고용 N이 증가하여 인성 저하를 초래하므로, 상한을 0.0300 ％로 하였다. 또한, 바람직하게는 0.0050 내지 0.0250 ％이고, 보다 바람직한 상한은 0.0200 ％, 더욱 바람직한 상한은 0.0150 ％이다.
O : 0.0005 내지 0.0100 ％
O는 산화물의 생성에 필수인 원소로, 함유량이 0.0005 ％보다 적으면, 충분한 양의 산화물을 얻을 수 없으므로, 하한을 0.0005 ％로 하였다. 또한, 함유량이 0.0100 ％보다 많으면, 산화물의 조대화에 의해 HAZ 인성 저하를 초래하므로, 상한을 0.0100 ％로 하였다. 또한, 바람직하게는 0.0010 내지 0.0080 ％이다.
상기 성분 범위를 만족시킨 후에, 하기 식1로 정의되는 값 Z가 50 초과, 57 미만이 되도록 Ti, O, REM, Al, Ca, S, N 첨가량을 조정하는 것이 바람직하다.
[식1]
Z ＝ {8.5 × [Ti] － (0.5 × [O] － 0.8 × [REM] － 0.2 × [Al] － 0.3 × [Ca] ＋ 0.1 × [S]) ＋ 1.4}/([N] ＋ 0.02)
여기서, [T], [O], [REM], [Al], [Ca], [S], [N]은 각각 질량％로 나타내는 각 원소의 첨가량이다.
상기 식1은 질화물 형성에 기여하는 Ti와 N의 비율을 표현한 식이다. Ti 함유 질화물을 적절하게 분산시키기 위해서는, Ti와 N의 비율을 적절한 범위로 제어할 필요가 있다. Ti는 강 중에 있어서 산화물, 질화물로서 존재하지만, 산화물의 쪽이 질화물에 비해 안정되기 때문에, 질화물 형성에 기여하는 Ti를 고려할 때에는, 산화물로서 존재하는 Ti를 뺄 필요가 있다. 이로 인해, 식1에서는 N을 제외하고, 산화물 형성에 필요한 O 및 Ti와 동일한 정도 이상의 산화물 생성능을 갖는 원소 및 S를 식의 구성 요소로 하였다. S는 산화물 형성에 직접적으로는 관련되지 않으나, 산화물 혹은 황화물을 생성하는 Ca 등의 원소에 대해, 산화물로서 존재할 수 있는 양을 변동시킴으로써, 간접적으로 Ti 산화물량에 영향을 미친다. 또한, 식1 중의 원소 농도에 붙인 계수 및 정수는 실험적으로 결정한 것이다.
상기와 같이, 값 Z는 50 < Z < 57이 되도록 성분 조정하는 것이 바람직하다. 값 Z가 57 이상이 되면, 미세한 Ti 함유 질화물을 충분히 얻을 수 없게 되므로, 57 미만으로 하였다. 또한, 값 Z가 50 이하로 되면, 고용 질소가 증가하여 충분한 인성을 얻을 수 없게 되므로, 50보다 큰 값으로 하였다. 또한, 바람직하게는 56.8 미만이고 또한 50.2보다 큰 값이다.
또한, 상기 기본 성분에 A군(Ni : 0.05 내지 1.50 ％, Cu : 0.05 내지 1.50 ％), B군(Cr : 0.10 내지 1.50 ％, Mo : 0.10 내지 1.50 ％), C군(Nb : 0.002 내지 0.10 ％, V : 0.002 내지 0.10 ％), D군(B : 0.0010 내지 0.0050 ％)의 1종 이상을 첨가하여 하기 (1) 내지 (4)의 조성으로 할 수 있다.
(1) 기본 성분 ＋ A군으로부터 1종 이상
(2) 기본 성분 또는 상기 (1)의 성분 ＋ B군으로부터 1종 이상
(3) 기본 성분, 상기 (1) 또는 상기 (2)의 성분 ＋ C군으로부터 1종 이상
(4) 기본 성분, 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나의 성분 ＋ D군
Ni, Cu는 Tf를 상승시킴으로써, Ti 함유 질화물 입자의 조대화 억제에 유효한 원소로, 각각 함유량이 0.05 ％보다 적으면, 그 효과를 충분히 얻을 수 없게 되므로, 하한을 0.05 ％로 한다. 또한, 각각 함유량이 1.50 ％보다 많으면, 강도의 과대한 상승을 초래하여 인성 저하를 초래하므로, 상한을 1.50 ％로 한다. 또한, 바람직하게는 각각 0.10 내지 1.20 ％이다.
Cr, Mo는 모두 강재의 고강도화에 유효한 원소로, 각각 함유량이 0.10 ％보다 낮으면, 그 효과를 충분히 얻을 수 없으므로, 하한을 0.10 ％로 한다. 또한, 각각 함유량이 1.50 ％를 초과하면, 강도의 과대한 상승을 초래하여 인성 저하를 초래하므로, 상한을 1.50 ％로 한다. 또한, 바람직하게는 각각 0.20 내지 1.20 ％이다.
Nb, V는 모두 탄질화물로서 석출함으로써, 오스테나이트 입자 조대화를 억제하는 원소로, 각각 함유량이 0.002 ％보다 적으면, 그 효과를 충분히 얻을 수 없으 므로, 하한을 0.002 ％로 한다. 또한, 각각 함유량이 0.10 ％를 초과하면, 조대 탄질화물로서 인성 저하를 초래하므로, 상한을 0.10 ％로 한다. 또한, 바람직하게는 각각 0.005 내지 0.08 ％이다.
B는 입계 페라이트 생성을 억제함으로써 인성을 향상시키는 원소로, 함유량이 0.0010 ％보다 적으면, 그 효과를 충분히 얻을 수 없으므로, 하한을 0.0010 ％로 한다. 또한, 함유량이 0.0050 ％보다 많으면, BN으로서 오스테나이트 입계에 석출되어 인성 저하를 초래하므로, 상한을 0.0050 ％로 한다. 또한, 바람직하게는 0.0015 내지 0.0040 ％이다.
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예에 의해 한정적으로 해석되는 것은 아니다.
(실시예)
표1 및 표2에 나타내는 화학 조성의 강을 진공 용해로(150 ㎏)를 사용하여, 1550 ℃ 내지 Tf(℃)의 냉각 시간 t1(s)을 변화시켜 용제하고, 얻어진 슬래브를 최고 가열 온도 Th(℃) 및 가열 개시로부터 압연 개시까지의 시간 t2(hr)를 변화시켜 가열하고, 계속해서 압연 개시 온도를 950 ℃ 정도로 하고, 최종 압연 온도를 880 ℃로 하여 열간 압연을 실시하여, 압연 후의 냉각 속도 Rc(℃/s) 및 냉각 정지 온도 Ts(℃)를 변화시켜 두께 50 내지 80 ㎜의 후강판을 제조하였다. 조성으로부터 구하는 값 Z를 표1 및 표2에, Tf(℃), t1(s), Th(℃), t2(hr), Rc(℃/s) 및 Ts(℃)를 표3 및 표4에 나타낸다.
또한, 표1에 도시한 번호 1 내지 52의 샘플 강 중, 번호 36을 제외한 51 샘 플에 대해서는, 모두 주조 시에 있어서, Mn을 첨가한 후의 용존 산소량을, 규소철을 첨가하고, 질량％로 0.0020 내지 0.0100 ％로 제어한 후에 REM, Zr, Ca를 첨가한 것이다. 번호 36에 대해서는 주조 시에 있어서 Mn과 REM, Zr, Ca를 동시에 첨가한 것이다.
이렇게 하여 얻어진 각 후강판의 t(판 두께)/4 위치로부터 시험편을 잘라내고, 압연 방향 및 판 두께 방향에 평행한 단면을, EPMA 장치(장치명 : EPMA-8705, 시마츠 제작소제)를 사용하여 관찰하여, 산화물의 평균 조성을 측정하였다. 이하에 측정 방법을 나타낸다. 우선, EPMA 장치의 관찰 배율을 200배로 설정하여, 4 ㎜ × 8 ㎜의 관찰 시야 내에 존재하는, 최대 직경이 2 ㎛ 이상인 산화물에 대해, 개개의 산화물에 대해서 질량％로 나타내는 평균 조성의 정량 분석을 행하였다. 또한, 강 중 산화물의 조성은 사이즈에 따라서 크게 변동되지 않고, 2 ㎛ 미만의 산화물을 포함하고, 각 산화물 중의 함유 원소에 대한 산화물 비율의 전체 산화물에 있어서의 평균값을 구해도, 2 ㎛ 이상의 산화물만을 사용하여 구한 경우와 거의 바뀌지 않으므로, 2 ㎛ 미만의 산화물은 관찰로부터 제외하였다.
그리고, 각 강 중 산화물에 포함되는 REM(Ce, La), Zr, Ca, Mn, Mg, Al, Si, S의 평균 농도를 기초로, REM2O3, ZrO2, CaO, MnO, MgO, Al2O3, SiO2의 산화물 환산값 및 REM2O3, ZrO2, CaO, MnO의 각 산화물의 산화물 비율을 구하고, 모든 강 중 산화물에 있어서의 상기 4종의 산화물의 산화물 비율(％)의 평균값을 구하고, 각각 W(REM), W(Zr), W(Ca), W(Mn)로서, 표3 및 표4에 더불어 나타낸다.
또한, 얻어진 각 후강판의 t(판 두께)/4 위치로부터 시험편을 잘라내고, 압연 방향 및 판 두께 방향에 평행한 단면을, 추출 레플리카법에 의해 TEM을 사용하여 관찰하고, 원 상당 직경 0.10 ㎛보다 작은 Ti 함유 질화물의 시험편 표면의 개수 밀도 N1(개/㎟) 및 원 상당 직경 0.10 내지 1.0 ㎛의 Ti 함유 질화물의 시험편 표면의 개수 밀도 N2(개/㎟)를 측정하였다. 이하에 측정 방법을 나타낸다.
우선, TEM의 관찰 배율을 60000배로 설정하고, 4 ㎛2의 면적을 갖는 시야를 무작위로 5시야 선택하여, 시야 중 개재물에 포함되는 원소를 TEM에 부속된 EDX에 의해 측정하여, Ti가 검출된 개재물을 Ti 함유 질화물이라고 정의하였다. 얻어진 시야로부터 화상 소프트(Image－Pro Plus)를 사용한 화상 해석에 의해 Ti 함유 질화물의 면적을 측정하여 원 상당 직경을 구하여, N1을 산출하였다. 또한, 최대 직경으로 0.01 ㎛ 미만의 입자는 EDX 분석 결과에 충분한 신뢰성을 얻을 수 없으므로, 분석 대상으로부터 제외하였다. 또한, TEM의 관찰 배율을 6000배로 설정하고, 400 ㎛2의 면적을 갖는 시야를 무작위로 5시야 선택하여, N1과 마찬가지로 N2를 산출하였다. 얻어진 N1 및 N2의 값을 표3 및 표4에 더불어 나타낸다.
또한, 얻어진 각 후강판의 t(판 두께)/4 위치로부터 시험편을 잘라내고, 압연 방향 및 판 두께 방향에 평행한 단면을, 전계 방사식 주사형 전자 현미경(장치명 : SUPRA 35, Carl Zeiss사제)(이하, FE-SEM이라고 호칭함)을 사용하여 관찰하고, 원 상당 직경으로 1.0 ㎛보다 큰 Ti 함유 질화물 표면의 개수 밀도 N3(개/㎟)을 측정하였다. 이하에 측정 방법을 나타낸다.
우선, FE-SEM의 관찰 배율을 1000배로 설정하고, 0.06 ㎟의 면적을 갖는 시야를 무작위로 20시야 선택하고, 최대 직경 1.0 ㎛ 초과의 개재물 입자에 대해, 중앙부의 조성을, FE-SEM 부속의 EDX(에너지 분산형 X선 검출기)에 의한 반정량 분석으로부터 구하고, N을 포함하고, 또한 질량％로 측정된 Ti 농도값을, Fe, O를 제외한 개재물에 포함되는 원소의 농도의 합계로 규격화한 값(나눈 값)이 50 ％ 이상인 개재물을 Ti 함유 질화물이라고 정의하고, 상기 화상 소프트를 사용한 화상 해석에 의해 개재물의 원 상당 직경을 구하였다. 그 중에서, 원 상당 직경이 1.0 ㎛ 초과인 개재물의 개수를 1000배의 20 시야의 화상에서 카운트하여 N3(개/㎟)을 산출하였다. 얻어진 N3의 값을 표3 및 표4에 더불어 나타낸다.
또한, Ti 농도값을 규격화할 때에 베이스가 되는 원소로부터 Fe, O를 제외한 것은 이하의 이유에 의한다. Fe를 제외한 것은 측정 결과에 미치는 지철 중 Fe의 영향을 제거하기 위해서이다. 또한, O를 제외한 것은 개재물의 주체가 Ti 함유 질화물인 것을 판정하기 위해서이다. 즉, Ti의 산화물 생성능은 REM 등에 비해 동등 이하이므로, 산화물의 주체가 Ti 산화물로 되는 경우는 없다고 생각된다. 이로 인해, O를 제외한 원소 농도로 Ti가 50 ％를 초과하는 Ti 주체의 개재물은 Ti 함유 질화물이라고 판정된다.
또한, 얻어진 각 후강판의 t(판 두께)/4 위치로부터 시험편을 잘라내고, 압연 방향 및 판 두께 방향에 평행한 단면을 경면 연마 후, 레펠라 시약에 의해 부식된 시료로부터 MA의 면적 분률(SA)을 구하였다. 즉, 광학 현미경의 배율을 400배 로 설정하고, 40000 ㎛2의 면적을 갖는 시야를 무작위로 3 시야 선택하여, 상기 화상 소프트를 사용한 화상 해석에 의해 SA(면적％)를 산출하였다. 얻어진 SA의 값을 표3 및 표4에 더불어 나타낸다.
또한, 얻어진 각 후강판의 t(판 두께)/4 위치로부터 압연 방향으로 샤르피 충격 시험편(JIS Z 2201의 4호 시험편)을 채취하여, JIS Z 2242에 준거하여 ―60 ℃에서 샤르피 충격 시험을 실시하여, 얻어진 흡수 에너지 vE-60(J)의 최소값이 120 J을 초과하는 것을 인성이 우수하다고 평가하였다. 얻어진 vE-60(J)의 최소값을 표3 및 표4에 더불어 나타낸다.
표3 및 표4로부터 명백한 바와 같이, 본 발명예 번호 1 내지 30은 후강판의 조성, 주조 및 압연 프로세스를 적절하게 제어하였으므로, 산화물 및 Ti 함유 질화물을 적절한 형태로 분산시키는 동시에, MA 분률을 5 ％ 이하로 억제하는 것에 성공하여, 높은 인성값이 얻어지고 있다. 한편, 비교예 번호 31 내지 35에서는 주조 혹은 압연 프로세스에 있어서, 냉각 시간 t1, 재가열 온도 Th, 가열 개시로부터 압연 개시까지의 시간 t2, 압연 후의 냉각 속도 Rc, 냉각 정지 온도 Ts의 값이 적절한 범위로부터 일탈하는 등의 이유에 의해, W(REM), W(Zr), W(Ca), W(Mn), 혹은 Ti 함유 질화물의 분산 형태, 혹은 MA 분률이 적절한 범위 내에 포함되어 있지 않으므로, 인성이 저하되어 있다. 또한, 비교예 번호 36은 강의 주조 시에 있어서, Mn 첨가 후에 용존 산소 농도를 제어한 후 REM, Zr, Ca를 첨가하는 것을 행하고 있지 않으므로, W(Mn)가 낮고, 또한 1 ㎛ 초과의 TiN 개수가 5개를 초과하여 인성이 저 하되어 있다. 또한, 비교예 번호 37 내지 52는 강의 조성이 발명 성분 범위로부터 일탈하여, W(REM), W(Zr), W(Ca), W(Mn), 혹은 Ti 함유 질화물의 분산 형태, 혹은 MA 분률이 적절한 범위 내에 포함되어 있지 않으므로, 혹은 아마도 조대 개재물의 증가, 불순물의 증가, 과도한 강화, 고용 원소의 입계 편석 등의 이유에 의해 인성이 저하되어 있다.
Figure 112008068922223-pat00001
Figure 112008068922223-pat00002
Figure 112008068922223-pat00003
Figure 112008068922223-pat00004

Claims (3)

  1. 화학 조성이 질량％로,
    C : 0.02 내지 0.12 ％,
    Si : 0.25 ％ 이하(0 ％를 포함함),
    Mn : 1.0 내지 2.0 ％,
    P : 0.03 ％ 이하(0 ％를 포함함),
    S : 0.02 ％ 이하(0 ％를 포함함),
    Al : 0.050 ％ 이하(0 ％를 포함함),
    Ti : 0.005 내지 0.100 ％,
    REM : 0.0001 내지 0.0500 ％,
    Zr : 0.0001 내지 0.0500 ％,
    Ca : 0.0005 내지 0.0100 ％,
    N : 0.0040 내지 0.0300 ％,
    O : 0.0005 내지 0.0100 ％를 함유하고,
    잔부가 Fe 및 불가피적인 불순물로 이루어지고,
    강 중에 존재하는 산화물을 형성하는 임의의 원소의 평균 농도에 (해당 원소의 산화물의 분자량/해당 원소의 원자량)을 곱하여 산출한 값을 당해 원소의 산화물의 산화물 환산값으로 할 때, 강 중에 존재하는 산화물을 형성하는 원소 중, REM, Zr, Ca, Mn, Mg, Al, Si의 각각의 평균 농도(질량％)를 기초로 하여 산출한 REM2O3, ZrO2, CaO, MnO, MgO, Al2O3, SiO2의 각 산화물 환산값과 상기 산화물 중의 S의 평균 농도의 합계값에 대한 상기 REM2O3, ZrO2, CaO, MnO의 각 산화물 환산값의 비율이, REM2O3 : 10 내지 50 ％, ZrO2 : 5 내지 50 ％, CaO : 5 내지 50 ％, MnO : 1 내지 20 ％이고,
    또한 강재 단면에서 관찰되는 원 상당 직경으로 0.10 ㎛보다 작은 Ti 함유 질화물이 5.0 × 106개/㎟ 이상, 또한 원 상당 직경으로 0.10 내지 1.0 ㎛의 Ti 함유 질화물이 1.0 × 104개/㎟ 이하, 또한 원 상당 직경으로 1.0 ㎛보다 큰 Ti 함유 질화물이 5개/㎟ 이하이고,
    또한, 강재 단면에서 관찰되는 MA의 면적율이 5.0 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 모재부의 인성이 우수한 용접용 고장력 후강판.
  2. 제1항에 있어서, 하기 식1로 정의되는 값 Z가 57 미만이고 또한 50보다 큰, 모재부의 인성이 우수한 용접용 고장력 후강판.
    [식1]
    Z ＝ {8.5 × [Ti] － (0.5 × [O] － 0.8 × [REM] － 0.2 × [Al] － 0.3× [Ca] ＋ 0.1 × [S]) ＋ 1.4}/([N] ＋ 0.02)
    여기서, [Ti], [O], [REM], [Al], [Ca], [S], [N]은 각각 질량％로 나타내는 각 원소의 첨가량.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조성에 추가하여, 이하의 (A) 내지 (D)군의 적어도 1군을 더 포함하는 모재부의 인성이 우수한 용접용 고장력 후강판.
    (A) 질량％로, Ni : 0.05 내지 1.50 ％, Cu : 0.05 내지 1.50 ％ 중 1종 혹은 2종,
    (B) 질량％로, Cr : 0.10 내지 1.50 ％, Mo : 0.10 내지 1.50 ％ 중 1종 혹은 2종,
    (C) 질량％로, Nb : 0.002 내지 0.10 ％, V : 0.002 내지 0.10 ％ 중 1종 혹은 2종,
    (D) 질량％로, B : 0.0010 내지 0.0050 ％.
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