KR101164729B1 - Steel material excellent in toughness of weld heat affected zone - Google Patents
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Abstract
본 발명의 강재는, 소정의 화학 성분 조성을 만족하고, 또한 현미경 관찰했을 때의 개재물의 최대 투영 길이에 수직 방향으로 가장 폭이 큰 길이를 개재물의 크기로 했을 때에, 그 크기가 2㎛ 이상인 개재물이 분산된 것임과 더불어, 상기 개재물은 하기 수학식 1 및 2의 관계를 만족하는 것이다. 이러한 구성에 의해, 조대한 TiN의 생성이 억제되어, HAZ 인성이 우수하다.
[수학식 1]
0.01≤[Ca]/[Al]≤0.50
[수학식 2]
0.08≤([CaO]+[CaS])/([Al2O3])≤1.80
단, [Ca], [Al], [CaO], [CaS] 및 [Al2O3]은, 각각 개재물 중의 Ca, Al, CaO, CaS 및 Al2O3의 함유량(질량%)을 나타낸다. The steel material of this invention satisfy | fills predetermined chemical composition, and when the length of the largest width | variety is perpendicular | vertical to the maximum projection length of the inclusions when it observes under a microscope, the inclusions are 2 micrometers or more in size. In addition to being distributed, the inclusion satisfies the relationship of Equations 1 and 2 below. By this structure, formation of coarse TiN is suppressed and it is excellent in HAZ toughness.
[Equation 1]
0.01≤ [Ca] / [Al] ≤0.50
[Equation 2]
0.08≤ ([CaO] + [CaS]) / ([Al 2 O 3 ]) ≤1.80
However, [Ca], [Al], [CaO], [CaS], and [Al 2 O 3 ] represent content (mass%) of Ca, Al, CaO, CaS, and Al 2 O 3 in the inclusions, respectively.
Description
본 발명은, 교량이나 고층 건조물, 선박 등의 용접 구조물에 적용되는 강재에 관한 것이고, 특히 대입열 용접 후의 열영향부(이하, 간단히 「HAZ」라고 부르는 경우가 있음)의 인성이 우수한 강재에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to steel materials applied to welded structures, such as bridges, high-rise buildings, ships, and the like, and more particularly, to steel materials having excellent toughness of heat affected zones (hereinafter sometimes simply referred to as "HAZ") after high heat input welding. will be.
최근, 상기 각종 용접 구조물의 대형화, 강재의 후육화(厚肉化)가 진행되고 있는 바, 제조 비용 삭감, 작업의 고효율화 등의 관점에서, 용접 입열량이 400kJ/cm를 넘는 대입열 용접이 적용되고 있다. In recent years, the various types of welding structures have been enlarged and steel has been thickened. From the standpoint of reducing manufacturing costs and increasing the efficiency of work, high heat input welding of 400 kJ / cm is applied. It is becoming.
그러나, 대입열 용접을 행하면, HAZ가 고온의 오스테나이트(γ) 영역에서 장시간 유지된 후 서냉되기 때문에, 가열시의 γ립 성장, 냉각 과정에서의 조대(粗大) 페라이트(α)립 생성으로 대표되는 바와 같은 조직 조대화가 초래되기 쉽게 되어, 그 부분의 인성이 열화하기 쉽다는 문제가 있다. 안전성의 관점에서, 대입열 용접에 있어서도 HAZ에서의 인성(이하, 「HAZ 인성」이라고 부르는 경우가 있음)을 안정되게 높은 수준으로 유지하는 기술이 필요하게 되고 있다. However, when the high heat input welding is performed, HAZ is sustained in a high temperature austenite region for a long time and then cooled slowly. Thus, it is represented by γ grain growth during heating and coarse ferrite (α) grain formation in the cooling process. As mentioned above, there is a problem that tissue coarsening is likely to be caused, and the toughness of the portion is likely to deteriorate. In terms of safety, there is a need for a technique for stably maintaining the toughness (hereinafter sometimes referred to as "HAZ toughness") in HAZ at a high level even in high heat input welding.
HAZ 인성을 확보하기 위한 주된 수단으로서는, 산화물, 질화물, 황화물 등의 개재물 입자에 의한 γ립 성장 핀(pin)고정(이하, 「γ 핀고정」이라고 약기함), 개재물 입자를 기점으로 하는 입내 α 생성에 의한 조직 미세화 등이 제안되어 있다. 이러한 기술로서는, 예컨대 일본 특허공고 제1980-26164호에 개시된 바와 같이, 강재 중에 미세한 TiN을 γ 핀고정 입자로서 분산시킴으로써 대입열 용접을 실시했을 때의 HAZ에서 생기는 오스테나이트립의 조대화를 억제하여, HAZ 인성의 열화를 억제하는 기술이 제안되어 있다. 그러나 이 기술에서는, 주조 후에 적정한 온도로 재가열이 필요한 것에 더하여, 강재 중의 개재물 형태를 고려하고 있지 않고, 개재물을 핵으로 하는 조대한 TiN이 생기기 때문에, HAZ 인성이 반드시 양호하지 않다고 하는 것이 실정이다. As a main means for securing the HAZ toughness, γ grain growth pin fixation by inclusion particles such as oxides, nitrides, and sulfides (hereinafter abbreviated as γ pin fixation) and intragranular α based on inclusion particles Tissue miniaturization by production | generation is proposed. As such a technique, for example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 1980-26164, by dispersing fine TiN in steel as γ pin-fixed particles, coarsening of austenite grains generated in HAZ when high heat input welding is performed is suppressed. A technique for suppressing deterioration of HAZ toughness has been proposed. However, in this technique, in addition to the need for reheating at an appropriate temperature after casting, it does not consider the form of inclusions in the steel material, so that coarse TiN is produced using the inclusions as a nucleus, so that the HAZ toughness is not necessarily good.
다른 한편, 일본 특허공개 2001-98340호에서는, Ti와 N의 첨가량을 적정화함으로써, TiN의 분산 상태를 적정화하여, 오스테나이트립의 조대화를 억제함으로써 HAZ 인성의 열화를 억제하는 기술도 제안되어 있다. 그러나 Ti와 N의 첨가량을 제어할 뿐으로는, 용강이 응고하는 과정에서 Ti와 N의 농도가 불균일하게 되어, 충분한 분산 효과가 얻어지기 어렵다는 문제가 있다. 특히, 최종 응고부 등에서는, Ti와 N이 농화(濃化)되어, 조대한 TiN이 용강 중에 석출하기 때문에 HAZ 인성이 도리어 열화되어 버리는 일이 있다.
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-98340 also proposes a technique for suppressing deterioration of HAZ toughness by optimizing the amount of Ti and N added, optimizing the dispersion state of TiN, and suppressing coarsening of austenite grains. . However, only by controlling the addition amount of Ti and N, there is a problem that the concentration of Ti and N becomes nonuniform during the solidification process of molten steel, so that a sufficient dispersion effect is difficult to be obtained. In particular, in the final solidification part, Ti and N are concentrated and coarse TiN precipitates in molten steel, so that the HAZ toughness may deteriorate.
본 발명은, 이러한 상황에 비추어 이루어진 것으로, 그 목적은, 조대한 TiN의 생성을 억제하여, HAZ 인성이 우수한 강재를 제공하는 것에 있다. This invention is made | formed in view of such a situation, and the objective is to provide the steel material excellent in HAZ toughness by suppressing generation | generation of coarse TiN.
상기 과제를 해결할 수 있었던 본 발명에 따른 강재는, C: 0.02 내지 0.15%(「질량%」의 의미, 화학 성분에 관해서는 이하 같음), Si: 0.03 내지 1.0%, Mn: 1.0 내지 2.0%, P: 0.02% 이하, S: 0.0002 내지 0.01%, Al: 0.005 내지 0.08%, Ti: 0.003 내지 0.03%, Ca: 0.0003 내지 0.005%, N: 0.001 내지 0.01% 및 O: 0.004% 이하를 각각 함유하고, 잔부가 철 및 불가피적 불순물로 이루어지며, 또한 현미경 관찰했을 때의 개재물의 최대 투영 길이에 수직 방향으로 가장 폭이 큰 길이를 개재물의 크기로 했을 때에, 그 크기가 2μm 이상인 개재물이 분산된 것임과 함께, 상기 개재물은 하기 수학식 1 및 2의 관계를 만족한다. The steel material which concerns on this invention which could solve the said subject is C: 0.02-0.15% (The meaning of "mass%", as for chemical components are the same below), Si: 0.03-1.0%, Mn: 1.0-2.0%, P: 0.02% or less, S: 0.0002 to 0.01%, Al: 0.005 to 0.08%, Ti: 0.003 to 0.03%, Ca: 0.0003 to 0.005%, N: 0.001 to 0.01% and O: 0.004% or less, respectively. , The remainder is composed of iron and unavoidable impurities, and the inclusions having a size of 2 μm or more are dispersed when the length of the largest one in the direction perpendicular to the maximum projection length of the inclusions under a microscope is taken as the size of the inclusions. In addition, the inclusion satisfies the relationship of Equations 1 and 2 below.
단, [Ca], [Al], [CaO], [CaS] 및 [Al2O3]은, 각각 개재물 중의 Ca, Al, CaO, CaS 및 Al2O3의 함유량(질량%)을 나타낸다. However, [Ca], [Al], [CaO], [CaS], and [Al 2 O 3 ] represent content (mass%) of Ca, Al, CaO, CaS, and Al 2 O 3 in the inclusions, respectively.
한편, 상기 개재물의 크기란, 개재물의 최대 투영 길이에 수직 방향으로 가장 폭이 큰 개소의 길이를 의미하지만, 이 크기는 SEM이나 EPMA 등의 화상 처리에 의해 용이하게 측정할 수 있는 것이다. 또한, 상기 수학식 1 및 2에 있어서의, [Ca], [Al], [CaO], [CaS] 및 [Al2O3]은, 강재 중에 포함되는 상기 크기가 2㎛ 이상의 전 개재물의 조성을 측정하여, 단독 개재물로서 환산했을 때의 함유량을 의미한다. 또한, 분산되고 있다는 것은, 크기가 2㎛ 이상인 개재물이, 모재 중에 거의 균일하게 독립적으로 흩어져 있는 상태를 뜻하고 있다. In addition, although the magnitude | size of the said interference | inclusion means the length of the location largest width | variety in the direction perpendicular | vertical to the maximum projection length of an inclusion, this size can be easily measured by image processing, such as SEM and EPMA. [Ca], [Al], [CaO], [CaS], and [Al 2 O 3 ] in the above formulas (1) and (2) indicate the composition of all inclusions having a size of 2 µm or more in the steel. It means content when it measures and converts as a single inclusion. Further, being dispersed means a state in which inclusions having a size of 2 µm or more are scattered almost uniformly independently in the base material.
본 발명의 강재에 있어서, 개재물의 형태로서, Ti를 10% 이상 함유하는 Ti 함유 개재물로, 상기 크기가 2㎛ 이상인 것의 개수가, 상기 크기가 2㎛ 이상인 모든 개재물의 개수의 7% 이하인 것이 바람직하다. In the steel of the present invention, in the form of inclusions, the Ti-containing inclusions containing 10% or more of Ti, wherein the number of the particles having a size of 2 µm or more is preferably 7% or less of the number of all inclusions having the size of 2 µm or more. Do.
본 발명의 강재에는, 필요에 따라 추가로, (a) B: 0.005% 이하, Nb: 0.06% 이하, V: 0.1% 이하, Cu: 1.5% 이하, Ni: 3.5% 이하, Cr: 1.5% 이하 및 Mo: 1.5% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소, (b) Zr: 0.05% 이하, REM: 0.005% 이하 및 Mg: 0.005% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소 등을 함유시키는 것도 유용하며, 이러한 원소를 함유함으로써 그 종류에 따라 강재의 특성이 추가로 개선되게 된다.
In the steel materials of the present invention, if necessary, (a) B: 0.005% or less, Nb: 0.06% or less, V: 0.1% or less, Cu: 1.5% or less, Ni: 3.5% or less, Cr: 1.5% or less At least one element selected from the group consisting of Mo: 1.5% or less, (b) Zr: 0.05% or less, REM: 0.005% or less, and Mg: at least one element selected from the group consisting of 0.005% or less; It is also useful to contain N, and by including such an element, the properties of the steel are further improved depending on the type thereof.
본 발명에 따르면, 강재의 화학 성분 조성을 적절한 범위 내로 한정함과 함께, 소정의 화학 성분 조성을 갖는 크기가 2㎛ 이상의 개재물을 적절히 분산시키는 것에 의해, 조대한 TiN의 생성을 억제하면서 용접 열영향부(HAZ)의 인성 개선을 꾀한 강재가 실현되어, 이러한 강재는, 교량이나 고층 건조물, 선박 등의 용접 구조물에 적용하는 것으로서 매우 유용하다.
According to the present invention, while limiting the chemical composition of the steel material within an appropriate range, by appropriately dispersing the inclusion having a predetermined chemical composition of 2㎛ or more size, the welding heat affected zone ( HAZ) steels aimed at improving the toughness are realized, and such steels are very useful as applied to welded structures such as bridges, high-rise buildings, ships, and the like.
도 1은 ([CaO]+[CaS])/([Al2O3])과 파면 천이 온도 vTrs의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 2는 Ti 함유 개재물의 비율과 파면 천이 온도 vTrs의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3은 No. 25의 강판 중의 개재물의 형태를 나타낸 설명도이다.
도 4는 No. 27의 강판 중의 개재물의 형태를 나타낸 설명도이다.
도 5는 No. 35의 강판 중의 개재물의 형태를 나타낸 설명도이다.
도 6은 No. 37의 강판 중의 개재물의 형태를 나타낸 설명도이다. 1 is a graph showing the relationship between ([CaO] + [CaS]) / ([Al 2 O 3 ]) and the wavefront transition temperature vTrs.
2 is a graph showing the relationship between the Ti-containing inclusion ratio and the wavefront transition temperature vTrs.
3 is No. It is explanatory drawing which showed the form of the inclusion in 25 steel plates.
4 is No. It is explanatory drawing which showed the form of the interference | inclusion in the steel plate of 27.
5 is No. It is explanatory drawing which showed the form of the inclusion in 35 steel plates.
6 is No. It is explanatory drawing which showed the form of the inclusion in 37 steel plate.
본 발명자들은, 대입열 용접시에 HAZ 인성에 미치는 요인에 대하여, 다양한 각도로부터 검토했다. 그 결과, HAZ 인성이 열화하는 주된 원인은, 조대한 Ti 함유 개재물의 존재이며, 이러한 Ti 함유 개재물은, 주로 용강이 응고하는 단계에서 정출(晶出)하는 TiN 또는 TiO2임이 판명되었다. The present inventors examined the factors which affect HAZ toughness at the time of high heat input welding from various angles. As a result, the main cause of the deterioration of the HAZ toughness is the presence of coarse Ti-containing inclusions, and it has been found that such Ti-containing inclusions are TiN or TiO 2 which crystallizes out mainly at the stage where the molten steel solidifies.
상기와 같은 조대한 Ti 함유 개재물의 생성 과정, 및 이러한 개재물이 HAZ 인성을 열화시키는 요인에 관해서는, 다음과 같이 생각할 수 있었다. 우선 용강 중에 Al을 첨가함으로써 탈산하는 결과, 용강 중에 일그러진(타원) 형상을 한 Al2O3의 고체가 분산되어, 액상선 온도(예컨대, 1535℃ 이하)에서 용강의 일부에서 고체의 δ상 또는 γ상이 생기고, 남은 액상 중에 Ti, N, S가 농화되게 된다. 그리고, Ti와 N의 용해도 곱을 초과하면, 고체의 Al2O3을 핵으로 하여, TiN을 석출시킴과 함께, 미응고부에 S가 농화됨으로써, 고상선 온도를 저하시키게 된다. 최종적으로 액상선과 고상선 사이의 온도역(예컨대, 1535 내지 1490℃ 정도)에서 TiN이 성장하게 된다고 생각된다. As for the production process of the coarse Ti-containing inclusions as described above, and the factors causing such inclusions to deteriorate the HAZ toughness, it was considered as follows. First, as a result of deoxidation by adding Al in molten steel, solids of Al 2 O 3 having a distorted (ellipse) shape are dispersed in molten steel, so that the solid phase or The γ phase is formed, and Ti, N, and S are concentrated in the remaining liquid phase. When the solubility product of Ti and N is exceeded, solid Al 2 O 3 is used as the nucleus to precipitate TiN, and S is concentrated in the unsolidified portion, thereby lowering the solidus temperature. Finally, it is thought that TiN grows in the temperature range (for example, about 1535-1490 degreeC) between a liquidus line and a solidus line.
이러한 생성 기구를 고려하여, 본 발명자들은, Ti 함유 개재물의 생성을 억제하면서, 양호한 HAZ 인성이 얻어지기 위한 요건에 대하여 더욱 검토를 거듭했다. 그 결과, 강재(모재)의 화학 성분 조성을 적절히 조정함과 함께, 하기 수학식 1 및 2의 관계를 만족함과 더불어, 상기한 바와 같이 정의되는 크기가 2㎛ 이상의 개재물이 분산된 것으로 하면, Ti 함유 개재물의 생성을 억제하면서, 양호한 HAZ 인성이 얻어지는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하였다. In view of such a production mechanism, the present inventors further examined the requirements for obtaining good HAZ toughness while suppressing the production of Ti-containing inclusions. As a result, when the chemical composition of the steel material (base material) is appropriately adjusted, the relationship of the following formulas (1) and (2) is satisfied, and the inclusions having a size of 2 µm or more defined as described above are dispersed in Ti content. While suppressing the formation of inclusions, it was found that good HAZ toughness was obtained and completed the present invention.
[수학식 1][Equation 1]
0.01≤[Ca]/[Al]≤0.500.01≤ [Ca] / [Al] ≤0.50
[수학식 2][Equation 2]
0.08≤([CaO]+[CaS]/[Al2O3])≤1.800.08≤ ([CaO] + [CaS] / [Al 2 O 3 ]) ≤1.80
단, [Ca], [Al], [CaO], [CaS] 및 [Al2O3]은, 각각 개재물 중의 Ca, Al, CaO, CaS 및 Al2O3의 함유량(질량%)을 나타낸다. However, [Ca], [Al], [CaO], [CaS], and [Al 2 O 3 ] represent content (mass%) of Ca, Al, CaO, CaS, and Al 2 O 3 in the inclusions, respectively.
본 발명의 강재에 있어서, 분산시키는 개재물은 상기 수학식 1 및 2를 만족해야 하지만, 이들의 요건을 규정한 이유는, 다음과 같다. In the steel of the present invention, the inclusions to be dispersed should satisfy the above formulas (1) and (2), but the reason for defining these requirements is as follows.
[[Ca]/[Al]: 0.01 내지 0.50; 상기 수학식 1의 관계] [[Ca] / [Al]: 0.01 to 0.50; Relationship of Equation 1]
Ca와 Al의 첨가비는, 개재물의 저융점화의 촉진과 용강의 저융점화의 억제, 또한 CaS에 의한 TiN의 정출을 억제하기 위해서 최적의 (CaO)와 (Al2O3)의 비를 얻기 위해서 제어해야 한다. 이들의 효과를 얻기 위해서는, [Ca]/[Al]을 0.01 내지 0.50의 범위 내로 제어해야 한다. [Ca]/[Al]의 값이 0.01 미만이면, 개재물이 충분히 저융점화하지 않고, 조대한 TiN이 정출하여, HAZ 인성을 열화시키게 된다. 한편, [Ca]/[Al]의 값이 0.50을 초과하면, 강재의 청정도를 저하시키는 데다가, Al 첨가량의 감소에 따라, TiO2가 석출하기 때문에, HAZ 인성이 열화하게 된다. 한편, [Ca]/[Al]의 값의 바람직한 상한은 0.40이다. The addition ratio of Ca and Al is an optimal ratio of (CaO) and (Al 2 O 3 ) in order to promote the low melting point of inclusions, suppress the low melting point of molten steel, and to suppress the crystallization of TiN by CaS. You have to control to get it. In order to obtain these effects, [Ca] / [Al] must be controlled within the range of 0.01 to 0.50. If the value of [Ca] / [Al] is less than 0.01, the inclusions do not sufficiently lower the melting point, and coarse TiN is crystallized to deteriorate the HAZ toughness. On the other hand, when the value of [Ca] / [Al] exceeds 0.50, the cleanliness of the steel is lowered, and since TiO 2 precipitates as the amount of Al added decreases, HAZ toughness deteriorates. On the other hand, the upper limit with a preferable value of [Ca] / [Al] is 0.40.
[([CaO]+[CaS])/([Al2O3]): 0.08 내지 1.80; 상기 수학식 2의 관계][([CaO] + [CaS]) / ([Al 2 O 3 ]): 0.08 to 1.80; Relationship of Equation 2]
강재 중에 포함되는 개재물(기본적으로 산화물계 개재물)을, CaO, CaS 및 Al2O3을 포함하는 복합 개재물로 하는 것에 의해, 개재물을 저융점화하는 한편으로, 용강의 융점의 저하를 억제하기 때문에 조대 TiN의 정출도 억제할 수 있다. 더하여, CaS의 석출에 의해서, Ca와 Al을 포함하는 복합 개재물로부터의, TiN의 생성 능력을 저감할 수 있기 때문에, 보다 조대한 TiN의 정출을 억제할 수 있다. 이들 효과를 발휘시키기 위해서는, 강재 중에 포함되는 크기가 2㎛ 이상의 개재물의 ([CaO]+[CaS])/([Al2O3])의 값을 0.08 내지 1.80의 범위 내로 제어해야 한다. ([CaO]+[CaS])/([Al2O3])의 값이 0.08 미만이면, 개재물이 충분히 저융점화하지 않는 데다가, CaS의 석출량도 억제되기 때문에, 조대한 TiN이 정출하여, HAZ 인성을 열화시키게 된다. 한편, ([CaO]+[CaS])/([Al2O3])의 값이 1.80을 초과하면, 강재의 청정도를 저하시킴과 더불어, Al 첨가량을 낮게 하지 않으면 안되어, TiO2의 석출량이 증가하기 때문에, HAZ 인성이 열화하게 된다. 한편, ([CaO]+[CaS])/([Al2O3])의 값의 바람직한 하한은 0.10이며, 바람직한 상한은 1.1이다. Since the inclusions (basically oxide-based inclusions) contained in the steel are made into composite inclusions containing CaO, CaS, and Al 2 O 3 , the inclusions are lowered in melting, and the decrease in melting point of molten steel is suppressed. Crystallization of coarse TiN can also be suppressed. In addition, since precipitation of CaS can reduce the ability to generate TiN from the composite inclusions containing Ca and Al, coarse crystallization of TiN can be suppressed. In order to exert these effects, the value of ([CaO] + [CaS]) / ([Al 2 O 3 ]) of inclusions having a size of 2 μm or more in steel materials should be controlled within a range of 0.08 to 1.80. If the value of ([CaO] + [CaS]) / ([Al 2 O 3 ]) is less than 0.08, the inclusions do not sufficiently lower the melting point, and the amount of precipitation of CaS is also suppressed. As a result, the HAZ toughness is degraded. On the other hand, ([CaO] + [CaS ]) / If the value of ([Al 2 O 3]) exceeds 1.80, with Sikkim lower the cleanness of the steel, afterwards unless a low Al addition amount, the amount of precipitation of TiO 2 As it increases, the HAZ toughness deteriorates. On the other hand, the lower limit of the value of ([CaO] + [CaS]) / ([Al 2 O 3 ]) is preferably 0.10, and the upper limit is preferably 1.1.
본 발명의 강재에 있어서는, 상기의 요건을 만족하는 개재물(복합 개재물)이 적절히 분산됨으로써, HAZ 인성이 양호하게 되는 것이지만, 상기 취지로부터 분명하듯이 그것에 응해서 TiN으로 대표되는 Ti 함유 개재물(예컨대, TiN 외에 TiO2를 포함) 중에, 그 크기가 2㎛ 이상의 조대한 것은 될 수 있는 한 적은 것이 바람직하다. 이러한 관점에서, 본 발명의 강재에 있어서, 개재물의 형태로서, Ti를 10% 이상 함유하는 크기가 2㎛ 이상인 Ti 함유 개재물의 개수가, 크기가 2㎛ 이상인 모든 개재물의 개수의 7% 이하인 것이 바람직하다. 한편, 크기가 2㎛에 차지 않는 미세한 Ti 함유 개재물(특히, 0.5㎛ 이하의 것)에서는, 그 개수의 여하에 관계없이, HAZ 인성에 그다지 영향을 주지는 않는다. In the steel of the present invention, the inclusions (composite inclusions) satisfying the above requirements are suitably dispersed, so that the HAZ toughness is improved, but as is apparent from the above-mentioned purpose, the Ti-containing inclusions represented by TiN (for example, TiN) In addition, TiO 2 ), as small as possible, can be coarse in size. From this point of view, in the steel material of the present invention, it is preferable that the number of Ti-containing inclusions having a size of 10 μm or more and containing Ti of 2 μm or more is 7% or less of the number of all inclusions having a size of 2 μm or more. Do. On the other hand, in fine Ti-containing inclusions whose size does not occupy 2 micrometers (especially 0.5 micrometer or less), it does not affect HAZ toughness very much regardless of the number.
상기와 같은 요건을 만족하는 개재물을 분산시키는 것에 의해, 강재의 HAZ 인성이 양호하게 되는 기구에 관해서는, 그 모두를 해명할 수 있는 것은 아니지만, 상기한 조대 TiN의 생성 기구도 고려하면, 하기와 같이 생각할 수 있다. Not all of the mechanisms for improving the HAZ toughness of steel materials by dispersing inclusions satisfying the above requirements can be elucidated. However, considering the mechanism for generating coarse TiN described above, You can think together.
용강 중에 Al을 첨가하면, 알루미나(Al2O3)가 형성되는 것이지만, 이 때 동시에 Ca가 포함되어 있으면, 복합 개재물로 되어 융점이 저하되어, 액 상태로 되어 있다. 이 상태는, 철의 응고가 시작한 단계에서도 계속되게 된다. 이러한 상태이면, TiN이 석출하는 시기라도 정출할 수 있는 핵이 존재하지 않게 되어, TiN의 석출이 억제되게 된다. 그 후, TiN이 석출하더라도, 철이 응고하는 상태이기 때문에, TiN은 이제는 조대화하지 않게 된다. If Al is added to the molten steel, alumina (Al 2 O 3 ) is formed, but if Ca is contained at the same time, it becomes a composite inclusion, the melting point is lowered, and the liquid state. This state continues even at the stage where iron solidification has started. In such a state, there is no nuclei that can be crystallized even when TiN is precipitated, and precipitation of TiN is suppressed. After that, even if TiN precipitates, since the iron is solidified, TiN no longer coarsens.
또한, Al2O3와 CaO가 고체가 되어 석출하여(액상으로부터 나가서), 철의 액상에 S가 농화되게 된다. 이 때, 철의 액상에 S가 농화되어 가면, 철이 응고하기 어려운 상태로 된다. 이 상태는 TiN이 조대화를 촉진하는 것이지만, CaS가 존재함으로써(S가 CaS로 된다), S가 농화되지 않고서 TiN이 조대화되기 어렵게 된다고 생각된다. Further, Al 2 O 3 and CaO become solids (precipitate out of the liquid phase), so that S is concentrated in the liquid phase of iron. At this time, when S concentrates in the liquid phase of iron, iron becomes difficult to solidify. In this state, TiN promotes coarsening, but it is thought that TiN becomes difficult to coarsen without S being concentrated due to the presence of CaS (S becomes CaS).
또한, CaS는 TiN에 대하여 격자 정합성이 나쁜 것도 알려져 있고(예컨대, 「강중 개재물에 의한 조직과 재질 제어의 현상과 제어 메커니즘의 검토」 (사)일본철강협회 기초연구회 1995년 9월 발행), CaS가 TiN의 정출 사이트가 되기 어려운 것도, CaS의 존재에 의해서 TiN의 조대화가 억제되는 원인이 된다고 생각된다. In addition, CaS is also known to have poor lattice matching with TiN (for example, "a study on the phenomenon and control mechanism of structure and material control by inclusions in steel", published by the Japan Iron and Steel Institute Basic Research Group, September 1995), CaS Is difficult to become a crystallization site of TiN, it is considered that the presence of CaS causes the coarsening of TiN to be suppressed.
상기와 같은 개재물의 분산 상태를 실현하기 위해서는, 다음과 같은 순서에 따라 강재를 제조하면 된다. 우선, 용강 중의 Al 농도가 0.005 내지 0.08%가 되 도록 Al을 첨가하여 탈산한 후, 탈가스 장치(예컨대, RH 장치)로 탈가스를 10분 이상 실시한다. 그 후, 탈가스가 완료되기 5분 전까지 Ti를 첨가하고, 그 후 1분 이상 환류한다. 탈가스를 완료한 후 Ca를 첨가하여, 상기 크기가 2㎛ 이상인 각 개재물에 대하여, Al2O3, MnS, MnO, CaO, CaS의 합계한 질량(100%)에 차지하는 Al2O3, CaO 및 CaS의 질량%의 표준편차 σ가, 각각 σ(Al2O3)≤30질량%, σ(CaO)≤15질량% 및 σ(CaS)≤20질량%가 된 후 주조하도록 하면 된다. 여기서, σ(Al2O3)란, 하나의 강재 중의 다수의 개재물을 조사했을 때, 각 개재물에 있어서의 Al2O3 함유 비율(개재물 중 Al2O3, MnS, MnO, CaO, CaS의 합계 질량에 대한 질량%)의 분포에 대한 표준편차를 뜻하고 있다. σ(CaO), σ(CaS)도 같은 의미이다. 각 개재물의 조성은, 후의 실시예의 설명 중의 [개재물의 조성 측정]에서 기술하는 방법으로 조사할 수 있다. 그와 같은 측정을 다수의 개재물에 대하여 행하여, 수득된 데이타로부터 표준편차를 구하면 된다. In order to realize the dispersion state of the inclusions described above, steel materials may be manufactured in the following order. First, Al is added and deoxidized so that the Al concentration in molten steel is 0.005 to 0.08%, and then degassing is performed for 10 minutes or more with a degassing apparatus (for example, an RH apparatus). Thereafter, Ti is added 5 minutes before degassing is completed, and then refluxed for 1 minute or more. And after completion of the degassing treatment the addition of Ca, with respect to each of the inclusions is less than the size 2㎛, Al 2 O 3, MnS , MnO, CaO, total occupied by a mass (100%) Al 2 O 3 of CaS, CaO And the standard deviation sigma of the mass% of CaS becomes sigma (Al 2 O 3 ) ≤ 30 mass%, sigma (CaO) ≤ 15 mass% and sigma (CaS) ≤ 20 mass%, respectively. Here, sigma (Al 2 O 3 ) is the ratio of Al 2 O 3 content in each inclusion (Al 2 O 3 , MnS, MnO, CaO, CaS of inclusions) when irradiating a large number of inclusions in one steel material. Standard Deviation for the distribution of mass% to total mass). σ (CaO) and σ (CaS) have the same meaning. The composition of each inclusion can be investigated by the method described in [Measurement of composition of inclusions] in description of a later Example. Such measurements may be made on a large number of inclusions, and standard deviation may be obtained from the obtained data.
최초에 첨가하는 Al은, 탈산력이 강하여, 용강 중의 산소와 결합하여, Al2O3를 형성한다. 다음으로 탈가스 장치에 의해 조대한 Al2O3 등의 불순물을 부상(浮上) 분리한다. 탈가스를 완료하기 5분 전까지 Ti의 수율을 향상시키고, 그 후 1분 이상 환류함으로써, 용강 중에 Ti를 균일하게 분산시킨다. Al initially added has a strong deoxidation force and combines with oxygen in molten steel to form Al 2 O 3 . Next, impurities such as coarse Al 2 O 3 are separated by a degassing apparatus. The yield of Ti is improved 5 minutes before the degassing is completed, and then refluxed for 1 minute or more, thereby dispersing Ti uniformly in the molten steel.
탈가스를 완료한 후, Ca를 첨가하여, 용강 중에 CaO 및 CaS를 생성시킨 후, Al2O3, CaO 및 CaS의 질량%의 표준편차 σ가, 각각 σ(Al2O3)≤30질량%, σ(CaO)≤15질량% 및 σ(CaS)≤20질량%으로 하는 것에 따라, CaO와 CaS가 Al2O3와 균일하게 결합하여, 상기와 같은 (CaO+CaS)와 Al2O3가 양호한 균형을 갖는 [상기 수학식 2의 관계], Al2O3, CaO 및 Ca를 포함하는 복합 개재물이 형성된다. After the degassing was completed, Ca was added to form CaO and CaS in the molten steel, and then the standard deviation σ of the mass% of Al 2 O 3 , CaO and CaS was σ (Al 2 O 3 ) ≦ 30 mass, respectively. By setting%, sigma (CaO) ≤ 15 mass% and sigma (CaS) ≤ 20 mass%, CaO and CaS are uniformly bonded with Al 2 O 3, and (CaO + CaS) and Al 2 O as described above. A composite inclusion containing Al 2 O 3 , CaO, and Ca having a good balance of trivalent [Formula 2 above] is formed.
한편, 본 발명의 강재를 제조하기에 즈음해서는, 용강의 단계에서 상기와 같은 조건으로 제조하는 것이 유용하지만, 열간 압연 공정에서도, 그 조건을 적절히 제어하는 것이 바람직하다. 즉, 강 소재(슬래브)를 열간 압연하는 것에 있어서, 그 가열 온도는 1000 내지 1250℃ 정도로 하는 것이 바람직하다. 이 온도가, 1000℃ 미만이면, 열간 압연 중에 온도 저하를 초래하여, 적정한 온도로 압연을 완료하기 어렵게 되는 데다가, 슬래브 중의 주조 결함을 압착시키는 것이 어렵게 된다. 한편, 이 가열 온도가 1250℃를 초과하면, 오스테나이트가 조대화하는 동시에, TiN도 조대화하기 때문에 HAZ 인성이 열화하게 된다. On the other hand, it is useful to manufacture the steel materials of the present invention under the above conditions at the stage of molten steel, but it is preferable to appropriately control the conditions even in the hot rolling step. That is, in hot rolling a steel raw material (slab), it is preferable to make the heating temperature about 1000-1250 degreeC. If this temperature is less than 1000 degreeC, it will cause temperature fall during hot rolling, and it will become difficult to complete rolling at an appropriate temperature, and it will become difficult to crimp the casting defect in a slab. On the other hand, when this heating temperature exceeds 1250 degreeC, austenite will coarsen and TiN will also coarsen, and HAZ toughness will deteriorate.
상기의 온도 범위로 가열한 슬래브는, 다음으로 Ar3 변태점에서(Ar3 변태점 1100℃)의 온도역에 있어서, 누적 압하율이 30% 이상이 되도록 열간 압연을 실시하면 좋다. 열간 압연을, 상기와 같은 조건으로 실시하는 것에 따라, 강재의 결정 입경이 미세화되어 양호한 모재 인성을 확보하는 데에 있어서 유용하다. 상기의 조건으로 열간 압연을 완료한 후는, 강재(강판)의 표면 온도로 3℃/초 이상의 냉각 속도로 500℃ 이하까지 냉각을 실시한다. 압연 종료 온도의 상한은, 상기 가열 온도의 범위 내로 된다. 한편, 상기 Ar3 변태점이란, 하기 수학식 3으로 구해진 값이다. The slab heated in the above temperature range may then be hot rolled at a temperature range of Ar 3 transformation point (Ar 3 transformation point 1100 ° C.) so that the cumulative reduction ratio is 30% or more. By carrying out hot rolling on the conditions mentioned above, it is useful in making crystal grain size of steel materials refine | miniaturize and ensuring favorable base material toughness. After completion of hot rolling under the above conditions, cooling is carried out to 500 ° C or lower at a cooling rate of 3 ° C / sec or more at the surface temperature of the steel (steel sheet). The upper limit of the rolling finish temperature falls within the range of the heating temperature. In addition, the said Ar 3 transformation point is a value calculated | required by following formula (3).
단, [C], [Si], [Mn], [Ni], [Cu] 및 [Cr]은, 각각 C, Si, Mn, Ni, Cu 및 Cr의 함유량(질량%)을 나타내고, 합금 원소를 첨가하지 않는 경우는, 그 항이 없는 것으로 하여 계산한다. However, [C], [Si], [Mn], [Ni], [Cu], and [Cr] represent the contents (mass%) of C, Si, Mn, Ni, Cu, and Cr, respectively. When not added, it is calculated that there is no term.
다음으로 본 발명의 후강판(모재)에 있어서의 화학 성분 조성에 대하여 설명한다. 본 발명의 강재는, 개재물의 분산 상태가 적절하더라도, 강재의 화학 성분 조성이 적정 범위 내에 없으면, 모재의 특성과 HAZ를 양호하게 할 수 없다. 따라서, 본 발명의 강재에서는, 각각의 화학 성분의 양이, 이하에 기재하는 바와 같은 적정 범위 내에 있는 것도 필요하다. 한편, 이들 성분 중, 개재물을 형성하는 원소(예컨대, Al, Ca, Ti 등)의 함유량은, 그 작용 효과로부터 분명하듯이, 개재물을 구성하는 양을 포함한 것이다. Next, the chemical component composition in the thick steel plate (base material) of this invention is demonstrated. Even if the dispersion state of an interference | inclusion is appropriate, the steel material of this invention cannot improve the characteristic of a base material and HAZ, unless the chemical composition of a steel material exists in an appropriate range. Therefore, in the steel of this invention, it is also necessary that the quantity of each chemical component exists in the appropriate range as described below. In addition, content of the element (for example, Al, Ca, Ti, etc.) which forms an interference | inclusion among these components includes the quantity which comprises an interference | inclusion as evident from the effect.
[C: 0.02 내지 0.15%][C: 0.02 to 0.15%]
C는, 강판(모재) 및 용접부(용접 금속)의 강도를 확보하기 위해서 뺄 수 없는 원소이다. 이러한 효과를 발휘시키기 위해서는, C 함유량을 0.02% 이상으로 할 필요가 있다. 바람직하게는 0.03% 이상이다. 그러나, C 함유량이 지나치게 되면, HAZ 인성과 용접성을 열화시키기 때문에 0.15% 이하(바람직하게는 0.13% 이하)로 억제할 필요가 있다. C is an element which cannot be removed in order to secure the strength of the steel plate (base metal) and the welded part (welded metal). In order to exhibit such an effect, it is necessary to make C content into 0.02% or more. Preferably it is 0.03% or more. However, when the C content is excessive, the HAZ toughness and weldability deteriorate, so it is necessary to suppress the content to 0.15% or less (preferably 0.13% or less).
[Si: 0.03 내지 1.0%][Si: 0.03 to 1.0%]
Si는, 탈산 작용을 가짐과 더불어, 모재 및 용접부의 강도 향상에 유효한 원소이다. 이러한 효과를 발휘시키기 위해서는, Si는 0.03% 이상 함유시킬 필요가 있다. 바람직하게는 0.05% 이상이다. 그러나 Si가 지나치게 함유되면, 용접성이나 모재의 인성이 열화되기 때문에, 1.0% 이하로 할 필요가 있다. 바람직하게는, 0.7% 이하이다. Si is an element effective in improving the strength of the base metal and the welded part while having a deoxidizing action. In order to exert such an effect, it is necessary to contain Si 0.03% or more. Preferably it is 0.05% or more. However, when Si contains too much, since weldability and the toughness of a base material deteriorate, it is necessary to be 1.0% or less. Preferably it is 0.7% or less.
[Mn: 1.0 내지 2.0%][Mn: 1.0 to 2.0%]
Mn은, 모재 및 용접부의 강도 향상에 유효한 원소이며, 이러한 효과를 유효하게 발휘시키기 위해서는, 1.0% 이상 함유시킬 필요가 있다. 바람직하게는 1.2% 이상이다. 그러나 Mn 함유량이 지나치게 되면 HAZ 인성이나 용접성을 열화시키기 때문에, 2.0% 이하로 할 필요가 있다. 바람직하게는 1.8% 이하이다. Mn is an element effective for improving the strength of the base metal and the welded portion, and in order to effectively exhibit such an effect, it is required to contain 1.0% or more. Preferably it is 1.2% or more. However, excessive Mn content deteriorates the HAZ toughness and weldability, and therefore it is necessary to make it 2.0% or less. Preferably it is 1.8% or less.
[P: 0.02% 이하][P: 0.02% or less]
P는 강재 중에 불가피하게 포함되는 불순물 원소이며, 그 함유량이 0.02%를 초과하면 HAZ 인성의 열화가 현저하게 되기 때문에, 0.02% 이하로 억제해야 하고, 바람직하게는 0.015% 이하로 한다. 그러나, 공업적으로, 강중의 P를 0%로 하는 것은 곤란하다. P is an impurity element inevitably contained in steel, and since its deterioration of HAZ toughness becomes remarkable when its content exceeds 0.02%, it should be suppressed to 0.02% or less, Preferably it is 0.015% or less. However, industrially, it is difficult to make P in
[S: 0.0002 내지 0.01%][S: 0.0002 to 0.01%]
S는, CaS를 형성하여 조대 TiN의 생성을 억제하는 작용을 발휘한다. 이러한 효과를 발휘시키기 위해서는, S 함유량은 0.0002% 이상 함유시킬 필요가 있다. 그러나 S 함유량이 지나치게 되면, 연신한 MnS를 다량으로 생성하여, HAZ 인성의 열화가 현저하게 되기 때문에, 0.01% 이하로 억제해야 하고, 바람직하게는 0.008% 이하로 한다. S has an effect of forming CaS and suppressing generation of coarse TiN. In order to exhibit such an effect, it is necessary to contain S content 0.0002% or more. However, when the S content is too large, stretched MnS is generated in a large amount, and the deterioration of the HAZ toughness becomes remarkable. Therefore, the S content should be suppressed to 0.01% or less, preferably 0.008% or less.
[Al: 0.005 내지 0.08%] [Al: 0.005 to 0.08%]
Al은 강탈산소 원소이며, Al 함유량이 적으면 TiO2가 다량으로 생성되기 때문에, 그 함유량은 0.005% 이상으로 할 필요가 있다. 그러나 Al 함유량이 지나치게 되면 (CaO+CaS)과의 적절한 조성[상기 수학식 2]을 확보할 수 없기 때문에, 0.08% 이하로 억제할 필요가 있다. Al 함유량의 바람직한 상한은 0.06%이다. Al is a strong deoxygenation element, and since a small amount of Al generates TiO 2 in a large amount, the content needs to be 0.005% or more. However, when the Al content is too high, an appropriate composition with the formula (CaO + CaS) [Equation 2] cannot be ensured. Therefore, it is necessary to suppress the content to 0.08% or less. The upper limit with preferable Al content is 0.06%.
[Ti: 0.003 내지 0.03%][Ti: 0.003 to 0.03%]
Ti는, 강재 중에서 TiN으로서 석출함으로써, 용접시의 HAZ에서의 오스테나이트립의 조대화를 방지하여, 페라이트 변태를 촉진하기 때문에, HAZ 인성을 향상시키는데 필요한 원소이다. 이러한 효과를 유효하게 발휘시키기 위해서는, Ti는 0.003% 이상 함유시킬 필요가 있고, 바람직하게는 0.005% 이상으로 한다. 그러나 Ti를 지나치게 함유시키면, 고용 Ti량이 증가, TiC의 석출이 생겨, 모재 및 HAZ의 인성을 열화시키기 때문에, 그 함유량은 0.03% 이하로 억제해야 한다. 바람직하게는 0.02% 이하로 하는 것이 좋다. Ti is an element necessary for improving HAZ toughness because precipitation of TiN in steel prevents coarsening of austenite grains in HAZ during welding and promotes ferrite transformation. In order to exhibit such an effect effectively, Ti needs to be contained 0.003% or more, and preferably 0.005% or more. However, when Ti is excessively contained, the amount of solid solution Ti increases and TiC precipitates, which deteriorates the toughness of the base metal and HAZ. Therefore, the content should be suppressed to 0.03% or less. Preferably, you may be 0.02% or less.
[Ca: 0.0003 내지 0.005%][Ca: 0.0003 to 0.005%]
Ca는 본 발명의 강재에 있어서 가장 중요한 위치를 차지하는 원소이며, CaO·CaS로서 Al2O3과 함께, 복합 개재물을 형성함으로써, 개재물을 저융점화하는 것에 더하여, 고용 S를 감소시킴으로써 강의 저융점화를 억제하기 때문에, 개재물과 강의 융점을 접근시키는 효과가 있어, 조대한 TiN의 정출을 억제할 수 있다. 또한, CaS의 석출에 의해서, Ca와 Al를 포함하는 복합 개재물로부터의 TiN의 생성 능력을 저감할 수 있기 때문에, 조대한 TiN의 정출을 억제할 수 있다. 이들 효과를 발휘시키기 위해서는, Ca는 0.0003% 이상 함유시킬 필요가 있다. 바람직하게는, 0.0005% 이상이다. 그러나 Ca 함유량이 지나치게 되면, 강재의 청정도를 저하시키는 데다가, 주조시에 노즐의 용융 손실이 생기기 때문에, 0.005% 이하로 할 필요가 있다. 바람직하게는, 0.004% 이하이다. Ca is an element which occupies the most important position in the steel of the present invention, and a low melting point of steel by reducing the solid solution S in addition to lowering the inclusions by forming a composite inclusion together with Al 2 O 3 as CaO · CaS. Since it suppresses ignition, there exists an effect of approaching melting | fusing point of an interference | inclusion and steel, and coarse crystallization of TiN can be suppressed. In addition, the precipitation of CaS reduces the ability to form TiN from the composite inclusions containing Ca and Al, and therefore coarse crystallization of TiN can be suppressed. In order to exhibit these effects, it is necessary to contain Ca 0.0003% or more. Preferably it is 0.0005% or more. However, when Ca content becomes too much, since the cleanliness of steel materials will fall and melt loss of a nozzle will arise at the time of casting, it is necessary to be 0.005% or less. Preferably it is 0.004% or less.
[N: 0.001 내지 0.01%][N: 0.001-0.01%]
N은, 강재 조직 중에 TiN으로서 석출하여, HAZ의 오스테나이트립의 조대화를 억제하고, 또한 페라이트 변태를 촉진하기 때문에, HAZ 인성을 향상시키는 원소이다. 이러한 효과를 발휘시키기 위해서는, N은 0.001% 이상 함유시킬 필요가 있다. 바람직하게는, 0.003% 이상이다. 그러나 N의 함유량이 지나치게 되면, 고용 N량이 증대하여, 도리어 HAZ의 인성이 열화된다. 이러하기 때문에, N 함유량은 0.01% 이하로 억제할 필요가 있고, 바람직하게는 0.008% 이하로 한다. N is an element which precipitates as TiN in steel structure, suppresses coarsening of austenite grains of HAZ, and promotes ferrite transformation, thereby improving HAZ toughness. In order to exhibit such an effect, it is necessary to contain N 0.001% or more. Preferably it is 0.003% or more. However, when N content becomes too much, the solid solution N amount will increase and the toughness of HAZ will deteriorate. For this reason, N content needs to be suppressed to 0.01% or less, Preferably you may be 0.008% or less.
[O: 0.004% 이하][O: 0.004% or less]
O는, 본 발명에 있어서 개재물을 구성하는 원소이며, 관리해야 한다. 0.004%를 넘는 지나친 O는 강재의 청정도를 저하시키고, 파괴의 기점이 되는 조대한 개재물을 많이 생성시켜, 모재 인성, HAZ 인성을 저하시킨다. 따라서 O는 0.004% 이하로 한다. 바람직하게는, 0.003% 이하이다. 한편, O 함유량은 적을 수록 바람직하기 때문에, 그 하한을 설정할 필요는 없지만, 공업적으로, O의 저감에는 한계가 있고, 통상 0.0005% 이상은 포함된다. O is an element constituting the inclusions in the present invention and must be managed. Excess O exceeding 0.004% lowers the cleanliness of the steel, generates a large amount of coarse inclusions that are the starting point of fracture, and lowers the base metal toughness and the HAZ toughness. Therefore, O is made into 0.004% or less. Preferably it is 0.003% or less. On the other hand, since the lower the O content, the more preferable. Therefore, there is no need to set the lower limit, but industrially, there is a limit to the reduction of O, and usually 0.0005% or more is included.
본 발명에서 규정하는 함유 원소는 상기와 같고, 잔부는 철 및 불가피적 불순물이며, 상기 불가피적 불순물로서, 원료, 자재, 제조 설비 등의 상황에 따라 반입되는 원소(예컨대, Co, Zn, Pb 등)의 혼입이 허용될 수 있다. 또한, 추가로 하기 원소를 적극적으로 함유시키는 것도 유효하며, 함유되는 성분의 종류에 따라 강판의 특성이 더욱 개선된다. The containing elements defined in the present invention are as described above, and the balance is iron and unavoidable impurities, and as the unavoidable impurities, elements carried in accordance with the situation of raw materials, materials, manufacturing facilities, etc. (for example, Co, Zn, Pb, etc.). ) May be allowed. Moreover, it is also effective to actively contain the following element further, and the characteristic of a steel plate further improves according to the kind of component contained.
[B: 0.005% 이하, Nb: 0.06% 이하, V: 0.1% 이하, Cu: 1.5% 이하, Ni: 3.5% 이하, Cr: 1.5% 이하 및 Mo: 1.5% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 원소] At least 1 selected from the group consisting of: B: 0.005% or less, Nb: 0.06% or less, V: 0.1% or less, Cu: 1.5% or less, Ni: 3.5% or less, Cr: 1.5% or less and Mo: 1.5% or less More than one element]
B, Nb, V, Cu, Ni, Cr 및 Mo는, 어느 것이나 강재의 강도를 향상시키는 데에 있어서 유용한 원소이며, 필요에 따라 1종 또는 2종 이상을 함유시키더라도 좋다. 이 중, B는 강재의 담금질성을 높여, 모재 및 용접부의 강도를 높이는 동시에, 용접시에 가열된 HAZ가 냉각하는 과정에서, N과 결합하여 BN을 석출하여, 오스테나이트립내에서 페라이트 변태를 촉진하기 때문에, HAZ 인성을 향상시킨다. 이러한 효과는, 그 함유량이 증가함에 따라서 증대하지만, 이러한 효과를 유효하게 발휘시키기 위해서는, 0.0002% 이상 함유시키는 것이 바람직하다(보다 바람직하게는 0.0005% 이상). 그러나, B 함유량이 지나치게 되면, 모재 및 HAZ의 인성이나 용접성이 열화하기 때문에, 0.005% 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.004% 이하로 하는 것이 좋다. B, Nb, V, Cu, Ni, Cr, and Mo are all useful elements in improving the strength of steel materials, and may contain 1 type, or 2 or more types as needed. Among them, B increases the hardenability of the steel material, increases the strength of the base metal and the welded portion, and in the process of cooling the HAZ heated during welding, combines with N to precipitate BN to promote ferrite transformation in the austenite grain. Therefore, HAZ toughness is improved. Although such an effect increases as its content increases, in order to exhibit such an effect effectively, it is preferable to contain 0.0002% or more (more preferably 0.0005% or more). However, when B content becomes excessive, since the toughness and weldability of a base material and HAZ deteriorate, it is preferable to set it as 0.005% or less. More preferably, it is good to set it as 0.004% or less.
Nb는 강도와 모재 인성을 높이는 데 유용한 원소이며, 그 효과는 그 함유량이 증가함에 따라서 증대하지만, 이러한 효과를 유효하게 발휘시키기 위해서는, 0.005% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, Nb 함유량이 지나치게 되면, 모재 및 HAZ의 인성이 열화되기 때문에, 0.06% 이하로 억제하는 것이 바람직하다. Nb is an element useful for increasing strength and base metal toughness, and the effect thereof increases as the content thereof increases. However, in order to effectively exhibit such an effect, it is preferable to contain Nb by 0.005% or more. However, when the Nb content is excessive, the toughness of the base material and the HAZ is deteriorated, so it is preferable to suppress the content to 0.06% or less.
V는 강도를 높이는 데 유용한 원소이며, 그 효과는 그 함유량이 증가함에 따라서 증대하지만, 이러한 효과를 유효하게 발휘시키기 위해서는, 0.005% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, V 함유량이 지나치게 되면, HAZ 인성 및 용접성이 열화되기 때문에, 0.1% 이하로 억제하는 것이 바람직하다. V is an element useful for increasing the strength, and its effect increases as its content increases, but in order to effectively exhibit such an effect, it is preferable to contain 0.005% or more. However, when the V content is too high, the HAZ toughness and weldability deteriorate, so it is preferable to suppress the content to 0.1% or less.
Cu는 강재의 담금질성을 높여 강도를 높이는 데 유효한 원소이다. 이러한 효과는, 그 함유량이 증가함에 따라서 증대하지만, 이러한 효과를 유효하게 발휘시키기 위해서는, 0.05% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, Cu 함유량이 지나치게 되면, 모재 및 HAZ의 인성이 열화하기 때문에, 1.5% 이하로 하는 것이 바람직하다. Cu is an effective element for increasing strength by increasing the hardenability of steel materials. Although such an effect increases as its content increases, in order to exhibit such an effect effectively, it is preferable to contain 0.05% or more. However, when the Cu content is too high, the toughness of the base material and the HAZ deteriorates, so it is preferable to be 1.5% or less.
Ni는 강재 및 용접부의 강도와 인성을 높이는 데 유용한 원소이며, 그 효과는 그 함유량이 증가함에 따라서 증대하지만, 이러한 효과를 유효하게 발휘시키기 위해서는, 0.05% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, Ni 함유량이 지나치게 되면, 구조용 강재로서 매우 비싸게 되기 때문에, 경제성의 관점에서 3.5% 이하로 억제하는 것이 바람직하다. Ni is an element useful for increasing the strength and toughness of steel materials and welded portions, and the effect thereof increases as the content thereof increases. However, in order to effectively exhibit such an effect, it is preferably contained at 0.05% or more. However, when the Ni content is excessively high, it becomes very expensive as a structural steel material, and therefore it is preferable to suppress it to 3.5% or less from the viewpoint of economy.
Cr는 강재의 강도를 높이는 데 유효한 원소이다. 이러한 효과는, 그 함유량이 증가함에 따라서 증대하지만, 이러한 효과를 유효하게 발휘시키기 위해서는, 0.01% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, Cr 함유량이 지나치게 되면, HAZ 인성이 열화되기 때문에, 1.5% 이하로 하는 것이 바람직하다. Cr is an effective element for increasing the strength of steel. Although such an effect increases as its content increases, in order to exhibit such an effect effectively, it is preferable to contain 0.01% or more. However, when Cr content becomes too much, since HAZ toughness deteriorates, it is preferable to set it as 1.5% or less.
Mo는 강재의 강도와 인성을 높이는 데 유효한 원소이다. 이러한 효과는, 그 함유량이 증가함에 따라서 증대하지만, 이러한 효과를 유효하게 발휘시키기 위해서는, 0.01% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, Mo 함유량이 지나치게 되면, HAZ 인성 및 용접성이 열화되기 때문에, 1.5% 이하로 하는 것이 바람직하다. Mo is an effective element for increasing the strength and toughness of steel materials. Although such an effect increases as its content increases, in order to exhibit such an effect effectively, it is preferable to contain 0.01% or more. However, when the Mo content is excessively high, the HAZ toughness and weldability deteriorate, so it is preferable to be 1.5% or less.
[Zr: 0.05% 이하, REM: 0.005% 이하 및 Mg: 0.005% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소] [At least one element selected from the group consisting of Zr: 0.05% or less, REM: 0.005% or less and Mg: 0.005% or less]
Zr, REM(희토류 원소) 및 Mg은, HAZ 인성의 향상에 유효한 원소이며, 필요에 따라 1종 또는 2종 이상을 함유시키더라도 좋다. 이 중, Zr 및 REM은, 산화물을 형성하여 미세하게 분산됨으로써 HAZ 인성을 향상시킨다. 이러한 효과는, 그 함유량이 증가함에 따라서 증대하지만, 이러한 효과를 유효하게 발휘시키기 위해서는, 어느 것이나 0.001% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, 이들의 함유량이 과잉이 되면, (CaO+CaS)/(Al2O3)의 최적 균형을 유지할 수 없게 되어 HAZ 인성이 열화되게 된다. 이러하기 때문에, Zr로 0.05% 이하, REM으로 0.005% 이하로 하는 것이 바람직하다. 한편, 본 발명에 있어서, REM(희토류 원소)란, 란타노이드 원소(La에서 Ln까지의 15원소) 및 Sc(스칸듐)과 Y(이트륨)을 포함하는 의미이다. Zr, REM (rare earth element) and Mg are effective elements for improving the HAZ toughness, and may contain one or two or more kinds as necessary. Among them, Zr and REM form oxides and finely disperse to improve HAZ toughness. Although such an effect increases as its content increases, in order to exhibit such an effect effectively, it is preferable to contain all 0.001% or more. However, when these contents become excessive, the optimum balance of (CaO + CaS) / (Al 2 O 3 ) cannot be maintained and HAZ toughness deteriorates. For this reason, it is preferable to set it as 0.05% or less in Zr and 0.005% or less in REM. In the present invention, REM (rare earth element) means a lanthanoid element (15 elements from La to Ln), and Sc (scandium) and Y (yttrium).
Mg는, 결정립의 미세화를 통하여 HAZ 인성을 향상시킨다. 이러한 효과는, Mg 함유량이 증가함에 따라서 증대하지만, 이러한 효과를 유효하게 발휘시키기 위해서는, 0.001% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, Mg를 지나치게 함유시키더라도 그 효과가 포화하기 때문에, 0.005% 이하로 하는 것이 바람직하다. Mg improves HAZ toughness through refinement of crystal grains. Although such an effect increases as Mg content increases, in order to exhibit such an effect effectively, it is preferable to contain 0.001% or more. However, even if it contains Mg too much, since the effect is saturated, it is preferable to set it as 0.005% or less.
본 발명의 강재는, 기본적으로 후강판의 소재를 상정한 것이지만, 후강판이란, JIS에서 정의되는 바와 같이, 일반적으로 판두께가 3.0mm 이상인 것을 가리킨다. 본 발명의 강재는, 판두께가 30mm 이상이 되는 후강판에 대하여, 입열량이 400kJ/cm을 넘는 대입열 용접을 행하더라도 양호한 HAZ 인성을 나타내는 것이기 때문에, 이러한 두께가 있는 강판에 적용하는 것은 바람직한 태양이지만, 강판의 두께는 30mm 이상의 것에 한정되지 않고, 그 미만이 되는 강판에의 적용을 배제하는 것이 아니다. Although the steel material of this invention basically assumed the raw material of a thick steel plate, a thick steel plate generally means that plate | board thickness is 3.0 mm or more as defined by JIS. The steel material of the present invention exhibits good HAZ toughness even when a large heat input weld of 400 kJ / cm is applied to a thick steel plate having a plate thickness of 30 mm or more, and therefore, it is preferable to apply it to a steel sheet having such a thickness. Although it is an aspect, the thickness of a steel plate is not limited to 30 mm or more, and does not exclude the application to the steel plate used below.
이렇게 하여 얻어지는 후강판은, 예컨대 교량이나 고층 건조물, 선박 등의 구조물의 재료로서 사용할 수 있고, 소~중입열 용접은 물론 대입열 용접에 있어서도, 용접 열영향부의 인성 열화를 막을 수 있다.
The thick steel sheet thus obtained can be used as a material for structures such as bridges, high-rise buildings, ships, and the like, and can prevent the deterioration in the toughness of the weld heat-affected zone even in small to medium heat welding.
실시예Example
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 하기 실시예는 본 발명을 한정하는 성질의 것이 아니라, 전·후기의 취지에 적합할 수 있는 범위로 적당히 변경하여 실시하는 것도 가능하고, 그들은 어느 것이나 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, the following example is not a property which limits this invention, It is also possible to change suitably and to implement in the range which may be suitable for the purpose of the previous and the later, Any of them is included in the technical scope of the present invention.
하기 표 1, 2에 나타내는 화학 성분 조성의 용강을 연속 주조기로 슬래브로 한 후, 이 슬래브를 1000 내지 1250℃로 가열하여, Ar3 변태점 내지 (Ar3 변태점+100℃)의 온도역에 있어서, 누적 압하율이 30% 이상이 되도록 열간 압연을 실시하여, 판두께가 50mm인 강판을 수득했다. 한편, 표 1, 2에 있어서, REM은 La를 30% 정도와 Ce를 50% 정도 함유하는 미쉬 메탈(Misch metal)의 형태로 첨가했다. 또한 표 1중 「-」은 원소를 첨가하지 않고 있는 것을 나타내고 있다. Table 1 below, after a slab of steel of the chemical composition shown in Fig. 2 to the continuous casting machine, by heating the slab at 1000 to 1250 ℃, in the temperature range of Ar 3 transformation point to (Ar 3 transformation point + 100 ℃), Hot rolling was performed so that the cumulative reduction ratio was 30% or more to obtain a steel sheet having a sheet thickness of 50 mm. In Tables 1 and 2, REM was added in the form of Misch metal containing about 30% La and about 50% Ce. In addition, in Table 1, "-" has shown that the element was not added.
[개재물의 조성 측정][Composition Measurement of Inclusion]
상기와 같이 하여 수득된 각 강판에 대하여, 그 단면(압연 방향에서 표면에 수직한 단면)을 시마즈제작소제 「EPMA-8705」로 관찰하여, 상기한 바와 같이 하여 정의되는 크기가 2㎛ 이상의 개재물에 대하여, 성분 조성을 정량 분석했다. 이 때의 관찰 조건은, 관찰 배율: 100 내지 400배, 관찰 시야: 10 내지 70mm2로 하여, 특성 X선의 파장 분산 분광에 의해 개재물 중앙부에서의 성분 조성을 정량 분석했다. About each steel plate obtained as mentioned above, the cross section (cross section perpendicular | vertical to the surface in a rolling direction) was observed with "EPMA-8705" by Shimadzu Corporation, and the size defined as mentioned above is included in the inclusion of 2 micrometers or more. The component composition was quantitatively analyzed. Observation conditions at this time were made into observation magnification: 100-400 times, observation visual field: 10-70 mm <2> , and quantitatively analyzed the component composition in an interference | inclusion center part by wavelength dispersion spectroscopy of a characteristic X-ray.
이 때의 분석 대상 원소는, Al, Mn, Si, Mg, Ca, Ti, Zr, Ni, Cu, V, S, Cr, REM으로 하여, 기지 물질을 이용하여, 각 원소의 X선 강도와 원소 농도의 관계를 미리 검량선으로서 구해 두고, 다음으로 상기 개재물로부터 수득된 X선 강도와 상기 검량선으로부터 각 개재물의 원소 농도를 정량했다. 이들의 측정치에 따라서, 하기의 기준에 따라서 CaS, CaO 및 Al2O3의 함유량을 측정함과 함께, [Ca]/[Al],([CaO]+[CaS])/([Al2O3])의 값을 구했다(측정 방법은 상기함). 또한, Ti를 10% 이상 함유하는 개재물을 Ti 함유 개재물로서 정의하여, 그 크기가 2㎛ 이상의 개재물을 대상으로 전 개재물 개수(EPMA에 의해서 측정)에서 차지하는 Ti 함유개재물의 비율(%)을 산출했다. The element to be analyzed at this time may be Al, Mn, Si, Mg, Ca, Ti, Zr, Ni, Cu, V, S, Cr, or REM, and the X-ray intensity and the element of each element using known materials. The relationship of the concentration was previously determined as a calibration curve, and the element concentration of each inclusion was quantified from the X-ray intensity obtained from the inclusion and the calibration curve. According to these measurements, the content of CaS, CaO, and Al 2 O 3 was measured according to the following criteria, and [Ca] / [Al], ([CaO] + [CaS]) / ([Al 2 O 3 ]) was obtained (the measuring method is mentioned above). Incidentally, inclusions containing 10% or more of Ti were defined as Ti-containing inclusions, and the percentage (%) of Ti-containing inclusions in the total number of inclusions (measured by EPMA) was calculated for inclusions having a size of 2 μm or more. .
(1) CaS 함유량의 산출: 검출된 S는 Mn과 우선적으로 결합하여, MnS를 형성하는 것으로 하고, Mn에 대하여 과잉의 S가 CaS를 형성하는 것으로 했다. (1) Calculation of CaS content: Detected S binds preferentially with Mn to form MnS, and excess S forms CaS with respect to Mn.
(2) CaO 함유량의 산출: 검출된 Ca 중, CaS 이외의 Ca는 CaO로서 존재하는 것으로 했다. (2) Calculation of CaO content: In the detected Ca, Ca other than CaS was assumed to exist as CaO.
(3) Al2O3 함유량의 산출: 검출된 Al는, 모두 Al2O3로서 존재하는 것으로 했다. (3) Calculation of Al 2 O 3 content: All the detected Al was supposed to exist as Al 2 O 3 .
[HAZ 인성의 평가][Evaluation of HAZ Toughness]
용접시에 열영향을 받는 HAZ의 인성을 평가하기 위해서, 각 강판에 대하여 용접 입열량이 1000kJ/cm 또는 600kJ/cm의 대입열 용접을 시뮬레이션하여, 하기에 나타내는 용접 재현 시험을 실시했다. In order to evaluate the toughness of HAZ affected by heat during welding, welding input heat of 1000 kJ / cm or 600 kJ / cm was input for each steel sheet, and the welding reproducing test shown below was performed.
(1) 용접 입열량 1000kJ/cm: 슬래브로부터 잘라낸 샘플 전체가 1400℃가 되도록 가열한 후, 30초 유지하여 냉각했다. 이 때의 냉각 속도는 800 내지 500℃에서의 냉각 시간이 730초가 되도록 조정했다. (1) Welding heat input amount of 1000 kJ / cm: After heating so that the whole sample cut out from the slab might be 1400 degreeC, it hold | maintained for 30 second and cooled. The cooling rate at this time was adjusted so that the cooling time in 800-500 degreeC might be 730 second.
(2) 용접 입열량 600kJ/cm: 슬래브로부터 잘라낸 샘플 전체가 1400℃가 되도록 가열한 후, 60초 유지하여 냉각했다. 이 때의 냉각 속도는 800 내지 500℃에서의 냉각 시간이 500초가 되도록 조정했다. (2) Welding heat input amount of 600 kJ / cm: After heating the whole sample cut out from the slab to 1400 degreeC, it hold | maintained for 60 second and cooled. The cooling rate at this time was adjusted so that the cooling time in 800-500 degreeC might be 500 second.
냉각 후의 샘플로부터, HAZ의 위치의 판표면에 수직하게 절결(切缺)을 넣은 JIS Z2202의 V노치 시험편을 채취하여, JIS Z2242의 요령으로 샤르피 충격 시험을 행하여, 파면 천이 온도 vTrs를 측정했다(1회의 측정치). 그리고, 파면 천이 온도 vTrs가 0℃ 이하인 것을, HAZ 인성이 양호하다고 평가했다. From the sample after cooling, the V notch test piece of JIS Z2202 which cut out perpendicularly to the plate surface of the position of HAZ was extract | collected, the Charpy impact test was done by the method of JIS Z2242, and the wavefront transition temperature vTrs was measured ( One measurement). And it was evaluated that HAZ toughness was favorable that wavefront transition temperature vTrs is 0 degrees C or less.
이들의 결과를, 일괄해서 하기 표 3, 4에 나타낸다. 또한 이들의 결과에 따라서, ([CaO]+[CaS])/([Al2O3])와 파면 천이 온도 vTrs와의 관계를 도 1에, Ti 함유개재물의 비율과 파면 천이 온도 vTrs의 관계를 도 2에 나타낸다. These results are collectively shown in following Tables 3 and 4. Further, according to these results, the relationship between ([CaO] + [CaS]) / ([Al 2 O 3 ]) and the wavefront transition temperature vTrs is shown in FIG. 1, and the relationship between the ratio of Ti-containing inclusions and the wavefront transition temperature vTrs is shown in FIG. 2 is shown.
이들의 결과로부터, 다음과 같이 고찰할 수 있다(한편, 하기 No.는, 표 1 내지 4의 강 No.를 나타낸다). No. 1 내지 34는, 본 발명에서 규정하는 요건을 만족하는 예이며, 화학 성분 조성, 개재물의 분산이 적절히 이루어져 있고, 양호한 HAZ 인성이 얻어지고 있음을 알 수 있다. 이에 대하여, No. 35 내지 50은, 본 발명에서 규정하는 어느 것인가의 요건을 벗어나는 예이며, HAZ 인성이 열화하고 있음을 알 수 있다. From these results, it can consider as follows (the following No. shows the steel No. of Tables 1-4). No. 1-34 is an example which satisfy | fills the requirements prescribed | regulated by this invention, It turns out that chemical composition of a composition and dispersion | distribution of an inclusion are made suitably, and favorable HAZ toughness is obtained. In this regard, No. 35-50 is an example which deviates from the requirements of any of this invention, and it turns out that HAZ toughness deteriorates.
양호한 HAZ 인성이 수득된 강판(No. 2, 3, 26)과, HAZ 인성이 열화된 강판(No. 47)에 대하여, 주조 전(前) 개재물 중의 각 성분(Al2O3, MnS, MnO, CaS, CaO)의 표준편차 σ에 대하여 조사했다. 그 결과를 하기 표 5에 나타내지만, 양호한 HAZ 인성을 나타낸 것으로서는, 주조 전 개재물 중의 각 성분이 소정의 범위 내에 있어[σ(Al2O3)≤30질량%, σ(CaO)≤15질량%, σ(CaS)≤20질량%], CaO와 CaS가 Al2O3와 균일하게 결합하고 있음을 확인할 수 있었다. 이에 대하여, HAZ 인성이 열화된 것에서는, 상기의 범위를 벗어나고 있음을 알 수 있다. With respect to steel sheets (No. 2, 3, 26) from which good HAZ toughness was obtained, and steel sheets (No. 47) with deteriorated HAZ toughness, each component (Al 2 O 3 , MnS, MnO) in the inclusions before casting. , CaS, CaO) was investigated for the standard deviation σ. Represents the results in Table 5, as shown a good HAZ toughness, each component in the inclusions before casting it is within a predetermined range [σ (Al 2 O 3) ≤30 wt%, σ (CaO) ≤15 mass %, sigma (CaS) ≤ 20% by mass], and CaO and CaS were confirmed to bond uniformly with Al 2 O 3 . On the other hand, when HAZ toughness deteriorates, it turns out that it is out of the said range.
양호한 HAZ 인성이 수득된 강판(No. 2, 3, 11, 13)과, HAZ 인성이 열화된 강판(No. 35, 36)에 대하여, 크기가 0.5㎛ 이하인 TiN에서의 개수 밀도에 대하여 조사했다. 그 결과를 하기 표 6에 나타내지만, 미세한 TiN의 개수 밀도는 HAZ 인성에 그다지 영향을 주지 않음을 알 수 있다. Steel sheets (No. 2, 3, 11, 13) from which good HAZ toughness was obtained, and steel sheets (No. 35, 36) with deteriorated HAZ toughness were examined for the number density in TiN having a size of 0.5 µm or less. . The results are shown in Table 6 below, but it can be seen that the fine number density of TiN does not affect HAZ toughness very much.
상기의 각 강판 중에서, 그 대표적인 것에 대하여, 개재물의 형태를 나타낸다. 도 3은, No. 25의 강판 중의 개재물의 형태를 나타낸 것이다[도 3(a)는 도면 대용 현미경 사진, 도 3(b)는 개재물의 형태를 모식적으로 나타낸 설명도]. 도 3(a)의 참조부호 1로 나타낸 부분은, CaO: 36%, CaS: 29%, Al2O3: 63%, SiO2: 1%의 부분, 참조부호 2로 나타낸 부분은, CaO: 24%, CaS: 6%, MgO: 2%, Al2O3: 68%의 부분이다. In each said steel plate, the form of an interference | inclusion is shown about the typical thing. 3 is No. The form of the inclusions in the steel plate of 25 is shown (FIG. 3 (a) is a micrograph of a drawing substitute, and FIG. 3 (b) is an explanatory drawing which shows typically the form of an inclusion). The portion indicated by reference numeral 1 in FIG. 3 (a) is CaO: 36%, CaS: 29%, Al 2 O 3 : 63%, SiO 2 : 1%, and the portion indicated by 2 is CaO: 24%, CaS: 6%, MgO: 2%, Al 2 O 3 : 68%.
도 4는, No. 27의 강판 중의 개재물의 형태를 나타낸 것이다[도 4(a)는 도면 대용 현미경 사진, 도 4(b)는 개재물의 형태를 모식적으로 나타낸 설명도]. 도 4(a)의 참조부호 1로 나타낸 부분은, MnO: 2%, CaS: 76%, CaO: 19%, Al2O3: 3%의 부분, 참조부호 2로 나타낸 부분은, CaO: 38%, CaS: 4%, Al2O3: 57%의 부분, 참조부호 3으로 나타낸 부분은, MnO: 1%, CaO: 23%, CaS: 18%, Al2O3: 20%, TiO2: 38%의 부분이다. 4, No. The form of the inclusions in the steel plate of FIG. 27 is shown (FIG. 4 (a) is a microphotograph of a drawing substitute, and FIG. 4 (b) is an explanatory drawing which shows the form of an inclusion typically). The portion indicated by reference numeral 1 in FIG. 4 (a) is MnO: 2%, CaS: 76%, CaO: 19%, Al 2 O 3 : 3% portion, and the portion indicated by reference numeral 2 is CaO: 38. %, CaS: 4%, Al 2 O 3 : 57%, Reference 3, MnO: 1%, CaO: 23%, CaS: 18%, Al 2 O 3 : 20%, TiO 2 : 38% of the time.
도 5는, No. 35의 강판 중의 개재물의 형태를 나타낸 것이다[도 5(a)는 도면 대용 현미경 사진, 도 5(b)는 개재물의 형태를 모식적으로 나타낸 설명도]. 도 5(a)의 참조부호 1로 나타낸 부분은, TiN: 100%의 부분, 참조부호 2로 나타낸 부분은, MgO: 13%, Al2O3: 85%, TiN: 1%의 부분이다. 5 is No. The form of the inclusions in the steel plate of 35 is shown (FIG. 5 (a) is a micrograph of a drawing substitute, and FIG. 5 (b) is an explanatory drawing which shows the form of an inclusion typically). A portion indicated by reference numeral 1 in FIG. 5A is a portion having a TiN of 100%, a portion indicated by a reference numeral 2 is a portion having a MgO of 13%, Al 2 O 3 : 85%, and a TiN of 1%.
도 6은, No. 37의 강판 중의 개재물의 형태를 나타낸 것이다[도 6(a)는 도면 대용 현미경 사진, 도 6(b)는 개재물의 형태를 모식적으로 나타낸 설명도]. 도 6(a)의 참조부호 1로 나타낸 부분은, MnO: 10%, CaO: 46%, CaS: 2%, MgO: 2%, Al2O3: 26%, SiO2: 11%, TiO2: 2%의 부분, 참조부호 2로 나타낸 부분은, MnO: 4%, CaO: 13%, MgO: 1%, Al2O3: 7%, SiO2: 4%, TiO2: 71%의 부분이다.
6 is No. The form of the inclusions in the steel plate of 37 is shown (FIG. 6 (a) is a micrograph of a drawing substitute, and FIG. 6 (b) is an explanatory drawing which shows the form of an inclusion typically). The portion indicated by reference numeral 1 in FIG. 6 (a) is MnO: 10%, CaO: 46%, CaS: 2%, MgO: 2%, Al 2 O 3 : 26%, SiO 2 : 11%, TiO 2 : Part of 2%, part indicated by 2 is MnO: 4%, CaO: 13%, MgO: 1%, Al 2 O 3 : 7%, SiO 2 : 4%, TiO 2 : 71% to be.
Claims (4)
또한 현미경 관찰했을 때의 개재물의 최대 투영 길이에 수직 방향으로 가장 폭이 큰 길이를 개재물의 크기로 했을 때에, 그 크기가 2㎛ 이상인 개재물이 분산된 것임과 더불어, 상기 개재물은 하기 수학식 1 및 2의 관계를 만족하는 강재.
[수학식 1]
0.01≤[Ca]/[Al]≤0.50
[수학식 2]
0.08≤([CaO]+[CaS])/([Al2O3])≤1.80
단, [Ca], [Al], [CaO], [CaS] 및 [Al2O3]은, 각각 개재물 중의 Ca, Al, CaO, CaS 및 Al2O3의 함유량(질량%)을 나타낸다. C: 0.02 to 0.15% (the meaning of "mass%", the same as for chemical components are as follows), Si: 0.03 to 1.0%, Mn: 1.0 to 2.0%, P: 0.02% or less, S: 0.0002 to 0.01%, Al: 0.005 to 0.08%, Ti: 0.003 to 0.03%, Ca: 0.0003 to 0.005%, N: 0.001 to 0.01% and O: 0.004% or less, respectively, and the balance consists of iron and inevitable impurities,
In addition, when the length of the largest width in the direction perpendicular to the maximum projection length of the inclusions under the microscope observation was the size of the inclusions, inclusions having a size of 2 µm or more were dispersed, and the inclusions were represented by the following equations (1) and (1). Steel satisfying the relationship of 2.
[Equation 1]
0.01≤ [Ca] / [Al] ≤0.50
[Equation 2]
0.08≤ ([CaO] + [CaS]) / ([Al 2 O 3 ]) ≤1.80
However, [Ca], [Al], [CaO], [CaS], and [Al 2 O 3 ] represent content (mass%) of Ca, Al, CaO, CaS, and Al 2 O 3 in the inclusions, respectively.
Ti를 10% 이상 함유하는 Ti 함유 개재물로서, 상기 크기가 2㎛ 이상인 것의 개수가, 상기 크기가 2㎛ 이상인 모든 개재물의 개수의 7% 이하인 강재. The method of claim 1,
A Ti-containing inclusion containing 10% or more of Ti, wherein the number of the particles having a size of 2 µm or more is 7% or less of the number of all the inclusions having the size of 2 µm or more.
추가로, B: 0.005% 이하, Nb: 0.06% 이하, V: 0.1% 이하, Cu: 1.5% 이하, Ni: 3.5% 이하, Cr: 1.5% 이하 및 Mo: 1.5% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 원소를 포함하는 강재. The method according to claim 1 or 2,
Further, B: 0.005% or less, Nb: 0.06% or less, V: 0.1% or less, Cu: 1.5% or less, Ni: 3.5% or less, Cr: 1.5% or less and Mo: 1.5% or less Steel comprising at least one element.
추가로, Zr: 0.05% 이하, REM: 0.005% 이하 및 Mg: 0.005% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 포함하는 강재.
The method according to claim 1 or 2,
Further, steel materials comprising at least one element selected from the group consisting of Zr: 0.05% or less, REM: 0.005% or less and Mg: 0.005% or less.
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