KR101185232B1 - Api hot-rolled steel with high strength and high toughness and method for manufacturing the api hot-rolled steel - Google Patents

Api hot-rolled steel with high strength and high toughness and method for manufacturing the api hot-rolled steel Download PDF

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Abstract

고강도, 고인성 확보를 통하여 송유관용 소재로 활용할 수 있는 API(American Petroleum Institute) 열연강판 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 고강도, 고인성 API 열연강판 제조 방법은 중량%로, 탄소(C) : 0.01~0.10%, 실리콘(Si) : 0.1~0.3%, 망간(Mn) : 1.3~1.8%, 인(P) : 0.01~0.02%, 황(S) : 0.005% 이하, 니오븀(Nb) : 0.05~0.1%, 바나듐(V) : 0.01~0.05%, 티타늄(Ti) : 0.01~0.05%, 니켈(Ni) : 0.05~0.2%를 포함하고, [Mn]+[Cr]+[Mo] ≤ 1.95 (여기서 [Mn], [Cr] 및 [Mo]는 각 원소의 중량%)를 만족하는 범위에서 크롬(Cr) 및 몰리브덴(Mo) 중 1종 이상을 포함하며, 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 SRT : 1200~1250℃로 재가열하는 슬라브 재가열 단계; 상기 재가열된 판재를 RDT : 950℃ 이하로 조압연한 후, FDT : 800℃ 이하로 마무리 압연하는 열간압연 단계; 및 상기 열간압연된 판재를 냉각한 후, CT : 620℃ 이하에서 권취하는 권취 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. Disclosed is an API (American Petroleum Institute) hot rolled steel sheet that can be utilized as a material for an oil pipe through securing high strength and high toughness, and a manufacturing method thereof.
High-strength, high-toughness API hot-rolled steel sheet manufacturing method according to the present invention by weight, carbon (C): 0.01 ~ 0.10%, silicon (Si): 0.1 ~ 0.3%, manganese (Mn): 1.3 ~ 1.8%, phosphorus ( P): 0.01 to 0.02%, sulfur (S): 0.005% or less, niobium (Nb): 0.05 to 0.1%, vanadium (V): 0.01 to 0.05%, titanium (Ti): 0.01 to 0.05%, nickel (Ni ): Chromium (0.05 to 0.2%) and satisfying [Mn] + [Cr] + [Mo] ≤ 1.95 (where [Mn], [Cr] and [Mo] are the weight% of each element) A slab reheating step of reheating the slab plate comprising at least one of Cr) and molybdenum (Mo) and consisting of the remaining iron (Fe) and unavoidable impurities to SRT: 1200 to 1250 ° C; After hot rolling the reheated plate to RDT: 950 ℃ or less, hot rolling step of FDT: 800 ℃ or less finish rolling; And after cooling the hot-rolled plate, CT: winding step of winding at 620 ℃ or less; characterized in that it comprises a.

Description

고강도, 고인성을 갖는 ＡＰＩ 열연강판 및 그 제조 방법{API HOT-ROLLED STEEL WITH HIGH STRENGTH AND HIGH TOUGHNESS AND METHOD FOR MANUFACTURING THE API HOT-ROLLED STEEL}API hot rolled steel sheet having high strength and high toughness and manufacturing method thereof {API HOT-ROLLED STEEL WITH HIGH STRENGTH AND HIGH TOUGHNESS AND METHOD FOR MANUFACTURING THE API HOT-ROLLED STEEL}

본 발명은 원유 수송을 위한 송유관용 소재 등에 사용되는 API 열연강판 제조 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인장강도(TS) 760MPa 이상의 고강도를 가지면서 또한 우수한 항복강도(YS)를 가질 수 있어 심해저나 극지방에서의 원유나 가스의 수송관으로 활용할 수 있는 고강도, 고인성 API 열연강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an API hot-rolled steel sheet manufacturing technology used for oil pipe material for transporting crude oil, and more particularly, has a high strength of 760 MPa or more of tensile strength (TS) and also has an excellent yield strength (YS). The present invention relates to a high strength, high toughness API hot rolled steel sheet and a method for manufacturing the same that can be used for transporting crude oil or gas in polar regions.

최근 전 세계적인 자원고갈의 문제점이 대두됨에 따라 심해저 혹은 극지방에서의 원유 또는 가스의 채굴 및 수송 작업이 증가하고 있다. Recently, as the problem of global resource depletion is increasing, mining and transportation of crude oil or gas in the deep sea or the polar region is increasing.

이에 따라, 대규모 파이프 라인 건설이 증가하고 있으며, 종래에 비하여 고강도, 고인성을 갖는 소재에 대한 요구가 증가하고 있다. Accordingly, large-scale pipeline construction is increasing, and the demand for materials having high strength and high toughness is increasing as compared with the conventional art.

이러한 송유관 등에 사용되는 소재는 주로 열연강판이다. The material used for such an oil pipe is mainly a hot rolled steel sheet.

열연강판은 통상, 슬라브 재가열(slab reheating) 과정, 열간압연(hot-rolling) 과정 및 권취(coiling) 과정을 통하여 제조된다. Hot rolled steel sheets are usually manufactured through slab reheating, hot-rolling and coiling.

슬라브 재가열 과정에서는 반제품 상태인 슬라브(slab) 판재를 재가열한다. The slab reheating process reheats slab plates that are semifinished.

열간압연 과정에서는 압연롤을 이용하여 재가열된 판재를 정해진 압하율로 열간 압연한다. In the hot rolling process, the reheated sheet is hot rolled using a rolling roll at a predetermined reduction ratio.

권취 과정에서는 압연이 마무리된 판재를 냉각(cooling)한 후, 특정한 권취 온도(Coiling Temperature : CT)에서 권취한다.
In the winding process, the plated steel sheet is cooled and then wound at a specific coiling temperature (CT).

본 발명의 목적은 석출물 형성원소, 경화능 향상원소 등의 합금 성분 조절 및 열연공정 조건 제어를 통하여 고강도, 고인성을 갖는 API 열연강판 제조 방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a method for producing an API hot rolled steel sheet having high strength and high toughness through controlling alloy components and controlling hot rolling process conditions such as precipitate forming elements and hardening elements.

본 발명의 다른 목적은 인장강도(TS) 760MPa 이상의 고강도를 가지면서 또한 우수한 항복강도(YS)를 가질 수 있어 심해저나 극지방에서의 원유나 가스의 수송관으로 활용할 수 있는 API 열연강판을 제공하는 것이다.
It is another object of the present invention to provide an API hot rolled steel sheet having a high strength of tensile strength (TS) of 760 MPa or more and having an excellent yield strength (YS), which can be used as a transport pipe of crude oil or gas in deep sea or polar regions. .

상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 고강도, 고인성 API(American Petroleum Institute) 열연강판 제조 방법은 중량%로, 탄소(C) : 0.01~0.10%, 실리콘(Si) : 0.1~0.3%, 망간(Mn) : 1.3~1.8%, 인(P) : 0.01~0.02%, 황(S) : 0.005% 이하, 니오븀(Nb) : 0.05~0.1%, 바나듐(V) : 0.01~0.05%, 티타늄(Ti) : 0.01~0.05%, 니켈(Ni) : 0.05~0.2%를 포함하고, [Mn]+[Cr]+[Mo] ≤ 1.95 (여기서 [Mn], [Cr] 및 [Mo]는 각 원소의 중량%)를 만족하는 범위에서 크롬(Cr) 및 몰리브덴(Mo) 중 1종 이상을 포함하며, 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 재가열하는 슬라브 재가열 단계; 상기 재가열된 판재를 RDT : 950℃ 이하로 조압연한 후, FDT : 800 ~ Ar3℃로 마무리 압연하는 열간압연 단계; 및 상기 열간압연된 판재를 냉각한 후, 베이나이트 온도 영역에서 권취하는 권취 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
High-strength, high-toughness API (American Petroleum Institute) hot rolled steel sheet manufacturing method according to an embodiment of the present invention for achieving the above one object by weight, carbon (C): 0.01 ~ 0.10%, silicon (Si): 0.1 0.3%, manganese (Mn): 1.3-1.8%, phosphorus (P): 0.01-0.02%, sulfur (S): 0.005% or less, niobium (Nb): 0.05-0.1%, vanadium (V): 0.01- 0.05%, titanium (Ti): 0.01 to 0.05%, nickel (Ni): 0.05 to 0.2%, [Mn] + [Cr] + [Mo] ≤ 1.95 (where [Mn], [Cr] and [ Mo] includes at least one of chromium (Cr) and molybdenum (Mo) in the range of satisfying the weight% of each element), the slab reheating step of reheating the slab plate consisting of the remaining iron (Fe) and inevitable impurities; After hot rolling the reheated plate to RDT: 950 ℃ or less, FDT: Hot rolling step of finish rolling to 800 ~ A r3 ℃; And a winding step of winding the hot rolled sheet material in a bainite temperature range.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 고강도, 고인성 API 열연강판은 중량%로, 탄소(C) : 0.01~0.10%, 실리콘(Si) : 0.1~0.3%, 망간(Mn) : 1.3~1.8%, 인(P) : 0.01~0.02%, 황(S) : 0.005% 이하, 니오븀(Nb) : 0.05~0.1%, 바나듐(V) : 0.01~0.05%, 티타늄(Ti) : 0.01~0.05%, 니켈(Ni) : 0.05~0.2%를 포함하고, [Mn]+[Cr]+[Mo] ≤ 1.95 (여기서 [Mn], [Cr] 및 [Mo]는 각 원소의 중량%)를 만족하는 범위에서 크롬(Cr) 및 몰리브덴(Mo) 중 1종 이상을 포함하며, 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지고, 페라이트 및 베이나이트 복합 조직을 갖는 것을 특징으로 한다.
High-strength, high toughness API hot-rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention for achieving the other object by weight, carbon (C): 0.01 ~ 0.10%, silicon (Si): 0.1 ~ 0.3%, manganese (Mn) : 1.3 to 1.8%, phosphorus (P): 0.01 to 0.02%, sulfur (S): 0.005% or less, niobium (Nb): 0.05 to 0.1%, vanadium (V): 0.01 to 0.05%, titanium (Ti): 0.01 to 0.05%, nickel (Ni): 0.05 to 0.2%, [Mn] + [Cr] + [Mo] ≤ 1.95 (where [Mn], [Cr] and [Mo] are the weight% of each element) It comprises at least one of chromium (Cr) and molybdenum (Mo) in the range satisfying), consisting of the remaining iron (Fe) and inevitable impurities, characterized in that it has a ferrite and bainite complex structure.

본 발명에 따른 고강도, 고인성 API 열연강판 제조 방법은 니오븀, 바나듐, 티타늄과 같은 석출물 형성 원소 및 망간, 크롬, 몰리브덴과 같은 경화능 향상 원소 조절 및 Ar3 직상에서의 저온압연을 통하여 760MPa 이상의 인장강도(TS)와 함께 종래보다 대략 200MPa 이상 높은 항복강도(YS)를 확보할 수 있다. The high strength, high toughness API hot rolled steel sheet manufacturing method according to the present invention is a tensile strength of 760MPa or more through the control of precipitate forming elements such as niobium, vanadium, titanium and hardenability enhancing elements such as manganese, chromium, molybdenum and low temperature rolling directly on A r3. Along with the strength TS, the yield strength YS which is approximately 200 MPa or more higher than the conventional one can be ensured.

또한, 본 발명에 따른 제조 방법으로 제조된 고강도, 고인성 API 열연강판은 760MPa 이상의 인장강도(TS), 700MPa 이상의 항복강도(YS)를 가질 수 있어, 고강도 및 고인성을 확보할 수 있다. In addition, the high-strength, high-toughness API hot-rolled steel sheet manufactured by the manufacturing method according to the present invention may have a tensile strength (TS) of 760 MPa or more and a yield strength (YS) of 700 MPa or more, thereby ensuring high strength and high toughness.

따라서, 본 발명에 따른 고강도, 고인성 API 열연강판은 심해저나 극지방에서의 원유 등의 수송관으로 활용할 수 있다.
Therefore, the high-strength, high-toughness API hot-rolled steel sheet according to the present invention can be utilized as a transport pipe such as crude oil in the deep sea bottom or the polar region.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고강도, 고인성 API 열연강판 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 제조된 열연 시편의 기계적 특성을 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 방법으로 제조된 열연 시편의 미세조직을 나타낸 단면사진이다. 1 is a flow chart schematically showing a high strength, high toughness API hot rolled steel sheet manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing the mechanical properties of the hot-rolled specimen prepared by the method according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view showing the microstructure of the hot-rolled specimen prepared by the method according to Example 1 of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고강도, 고인성 API 열연강판 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, a high strength, high toughness API hot rolled steel sheet and a method of manufacturing the same according to preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

고강도, 고인성 API 열연강판High strength, high toughness API hot rolled steel sheet

본 발명에 따른 고강도, 고인성 API 열연강판은 심해저나 극지방에서 원유, 가스 등의 수송관 등으로 활용될 수 있도록, 미국석유협회(American Petroleum Institute : API)에서 규정한 API-5L X100의 기계적 물성인 인장강도(TS) 760MPa 이상을 만족시키는 것을 목표로 한다. The high-strength, high-toughness API hot-rolled steel sheet according to the present invention, the mechanical properties of API-5L X100 prescribed by the American Petroleum Institute (API), so that it can be used as a transport pipe for oil, gas, etc. in the deep sea or the polar region It aims to satisfy phosphorus tensile strength (TS) of 760 MPa or more.

이를 위하여, 본 발명에 따른 고강도, 고인성 API 열연강판은 중량%로, 탄소(C) : 0.01~0.10%, 실리콘(Si) : 0.1~0.3%, 망간(Mn) : 1.3~1.8%, 인(P) : 0.01~0.02%, 황(S) : 0.005% 이하, 니오븀(Nb) : 0.05~0.1%, 바나듐(V) : 0.01~0.05%, 티타늄(Ti) : 0.01~0.05%, 니켈(Ni) : 0.05~0.2%를 포함하고, [Mn]+[Cr]+[Mo] ≤ 1.95 (여기서 [Mn], [Cr] 및 [Mo]는 각 원소의 중량%)를 만족하는 범위에서 크롬(Cr) 및 몰리브덴(Mo) 중 1종 이상을 포함하며, 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어진다. To this end, the high-strength, high-toughness API hot-rolled steel sheet according to the present invention in weight%, carbon (C): 0.01 ~ 0.10%, silicon (Si): 0.1 ~ 0.3%, manganese (Mn): 1.3 ~ 1.8%, phosphorus (P): 0.01 to 0.02%, sulfur (S): 0.005% or less, niobium (Nb): 0.05 to 0.1%, vanadium (V): 0.01 to 0.05%, titanium (Ti): 0.01 to 0.05%, nickel ( Ni): chromium in a range of 0.05 to 0.2% and satisfying [Mn] + [Cr] + [Mo] ≤ 1.95 (where [Mn], [Cr] and [Mo] are the weight% of each element) It comprises one or more of (Cr) and molybdenum (Mo), consisting of the remaining iron (Fe) and inevitable impurities.

이때, 본 발명에 따른 API 열연강판은 [Nb]+[V] ≤ 0.12 (여기서 [Nb] 및 [V]는 각 원소의 중량%)를 만족하는 범위에서, 니오븀(Nb) 및 바나듐(V)을 포함하는 것이 바람직하다. At this time, the API hot-rolled steel sheet according to the present invention niobium (Nb) and vanadium (V) in a range satisfying [Nb] + [V] ≤ 0.12 (where [Nb] and [V] is the weight percent of each element). It is preferable to include.

또한, 본 발명에 따른 API 열연강판은 [Ti]+[Nb]+[V] ≤ 0.15 (여기서 [Ti], [Nb] 및 [V]는 각 원소의 중량%)를 만족하는 범위에서, 티타늄(Ti), 니오븀(Nb) 및 바나듐(V)을 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the API hot-rolled steel sheet according to the present invention is titanium in the range satisfying [Ti] + [Nb] + [V] ≤ 0.15 (where [Ti], [Nb] and [V] is the weight percent of each element) It is preferable to include (Ti), niobium (Nb) and vanadium (V).

또한, 본 발명에 따른 API 열연강판은 크롬(Cr)의 경우 0.2 중량% 이하를 포함하는 것이 바람직하며, 몰리브덴(Mo)의 경우 0.3 중량% 이하를 포함하는 것이 바람직하다.
In addition, the API hot-rolled steel sheet according to the present invention preferably contains 0.2 wt% or less in the case of chromium (Cr), and 0.3 wt% or less in the case of molybdenum (Mo).

이하, 본 발명에 따른 고강도 및 저온 충격인성이 우수한 후판에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, the role and content of each component included in the thick plate excellent in high strength and low temperature impact toughness according to the present invention will be described.

탄소(C)Carbon (C)

탄소(C)는 강도를 확보하기 위하여 첨가된다. Carbon (C) is added to secure the strength.

상기 탄소는 본 발명에 따른 API 열연강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.10 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 탄소의 함량의 0.01 중량% 미만일 경우 강도 보충을 위하여 첨가되는 다른 합금원소에도 불구하고 760MPa 이상의 인장강도(TS)를 확보하기 어려우며, 탄소의 함량이 0.10 중량%를 초과할 경우 인성이 상대적으로 크게 저하되는 문제점이 있다.
The carbon is preferably added in 0.01 to 0.10% by weight of the total weight of the API hot rolled steel sheet according to the present invention. If the carbon content is less than 0.01% by weight, it is difficult to secure a tensile strength (TS) of 760 MPa or more, despite other alloying elements added for strength supplementation, and when the carbon content exceeds 0.10% by weight, the toughness is significantly decreased. There is a problem.

실리콘(Si)Silicon (Si)

실리콘은 강도 확보에 기여하며, 특히, 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제 역할을 한다. Silicon contributes to strength and, in particular, serves as a deoxidizer to remove oxygen in the steel.

상기 실리콘은 고유의 탈산 효과 및 표면 품질 등을 고려할 때 본 발명에 따른 API 열연강판 전체 중량의 0.1 ~ 0.3 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 실리콘의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우 실리콘 첨가에 따른 탈산 효과가 불충분하며, 실리콘의 함량이 0.3 중량%를 초과할 경우 강의 용접성 저하가 현저하고, 열간압연 시에 적 스케일(red scales)을 생성시킴으로써 표면 품질을 저하시키는 문제점이 있다.
The silicon is preferably added at 0.1 to 0.3% by weight of the total weight of the API hot-rolled steel sheet according to the present invention in consideration of inherent deoxidation effect and surface quality. If the content of silicon is less than 0.1% by weight, the deoxidation effect due to the addition of silicon is insufficient. If the content of silicon is more than 0.3% by weight, the weldability of the steel is remarkable, and red scales are produced during hot rolling. There is a problem of lowering the surface quality.

망간(Mn)Manganese (Mn)

망간(Mn)은 고용강화 원소로써 매우 효과적이며, 강의 경화능을 향상시켜서 강도 확보에 효과적인 원소이다. Manganese (Mn) is very effective as a solid solution strengthening element, and is an effective element for securing strength by improving the hardenability of steel.

상기 망간은 강도 향상 효과 및 중심 편석 유발 등을 고려할 때 본 발명에 따른 API 열연강판 전체 중량의 1.3 ~ 1.8 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 망간의 첨가량이 1.3 중량% 미만일 경우 고용강화 효과가 미미하고, 반대로 망간의 첨가량이 1.8 중량%를 초과하면 용접성이 크게 저하되며, 아울러 MnS 개재물 생성 및 중심 편석(center segregation) 등을 유발하는 문제점이 있다.
The manganese is preferably added in a content ratio of 1.3 to 1.8% by weight of the total weight of the API hot-rolled steel sheet according to the present invention in consideration of the strength improving effect and the central segregation. If the amount of manganese is less than 1.3% by weight, the effect of strengthening the solid solution is insignificant.On the contrary, if the amount of manganese is more than 1.8% by weight, the weldability is greatly deteriorated, and the problem of causing MnS inclusions and center segregation is caused. have.

인(P)Phosphorus (P)

인(P)은 시멘타이트 형성을 억제하고, 강도를 증가시키기 위해 첨가된다. Phosphorus (P) is added to inhibit cementite formation and increase strength.

상기 인(P)은 본 발명에 따른 API 열연강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.02 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 인(P)의 함량이 0.01 중량% 미만일 경우 인 첨가에 따른 강도 증가가 불충분하다. 반대로, 인(P)이 0.02 중량%를 초과하여 첨가될 경우 용접성이 악화되고, 슬라브 중심 편석(slab center segregation)에 의해 최종재질 편차가 발생하는 문제가 있다.
The phosphorus (P) is preferably added in 0.01 to 0.02% by weight of the total weight of the API hot-rolled steel sheet according to the present invention. If the content of phosphorus (P) is less than 0.01% by weight, the increase in strength due to phosphorus addition is insufficient. On the contrary, when phosphorus (P) is added in excess of 0.02% by weight, weldability deteriorates, and final material variation occurs due to slab center segregation.

황(S)Sulfur (S)

황(S)은 강의 인성 및 용접성을 저해하고, 망간과 결합하여 MnS 비금속 개재물을 형성함으로써 강의 가공 중 크랙을 발생시키는 원소이다. Sulfur (S) is an element that inhibits the toughness and weldability of steel, and combines with manganese to form MnS non-metallic inclusions to generate cracks during processing of steel.

따라서, 황(S)의 함량은 본 발명에 따른 API 열연강판 전체 중량의 0.005 중량% 이하로 제한하는 것이 보다 바람직하다.
Therefore, the content of sulfur (S) is more preferably limited to 0.005% by weight or less of the total weight of the API hot-rolled steel sheet according to the present invention.

니오븀(Nb)Niobium (Nb)

니오븀(Nb)은 석출물 형성원소로서 강의 강도에 가장 큰 영향을 주는 원소 중 하나이며, 강 중에 탄질화물을 석출하거나 Fe 내 고용강화를 통하여 강의 강도를 향상시키는 원소이다. 특히, 니오븀계 석출물들은 슬라브 재가열시 1200℃ 이상의 가열로에서 고용된 후 열간압연 중 미세하게 석출하여 강의 강도를 효과적으로 증가시킨다. Niobium (Nb) is one of the elements that have the greatest influence on the strength of steel as a precipitate forming element. It is an element that improves the strength of steel by precipitating carbonitride in steel or strengthening solid solution in Fe. In particular, niobium-based precipitates are solid-solution precipitated during hot rolling after solid solution in a heating furnace of 1200 ℃ or more when reheating the slab effectively increases the strength of the steel.

상기 니오븀은 본 발명에 따른 API 열연강판 전체 중량의 0.05 ~ 0.1 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 니오븀의 함량이 0.05 중량% 이상일 때 충분한 니오븀 첨가 효과를 가진다. 반면, 니오븀의 함량이 0.1 중량%를 초과할 경우 과다한 석출로 인하여 연주성, 압연성 및 연신율을 저하시킬 수 있다.
The niobium is preferably added in an amount of 0.05 to 0.1% by weight of the total weight of the API hot rolled steel sheet according to the present invention. It has a sufficient niobium addition effect when the content of niobium is 0.05% by weight or more. On the other hand, when the content of niobium exceeds 0.1% by weight, due to excessive precipitation can lower the playability, rollability and elongation.

바나듐(V)Vanadium (V)

바나듐(V)은 고용강화 및 저온에서 니오븀(Nb)과 함께 복합 석출물 형성을 통해 강도 향상에 기여한다. Vanadium (V) contributes to strength enhancement through solid solution strengthening and complex precipitate formation with niobium (Nb) at low temperatures.

상기 바나듐은 0.01 중량% 이상 첨가될 때, 그 효과를 충분히 발휘한다. 반면, 바나듐을 0.05 중량%를 초과하여 첨가할 경우 용접성을 저하시키고, 저온에서의 과다한 석출에 의하여 권취시 문제를 발생할 수 있다.
When the vanadium is added at 0.01% by weight or more, the effect is sufficiently exhibited. On the other hand, when vanadium is added in excess of 0.05% by weight, the weldability is lowered, and problems may occur during winding due to excessive precipitation at low temperatures.

상기 니오븀(Nb)과 바나듐(V)은 석출물 형성원소로서 인장강도(TS) 상승 및 항복강도(YS) 상승에 크게 기여한다. 다만, 니오븀(Nb)과 바나듐(V)은 [Nb]+[V] ≤ 0.12 (여기서 [Nb] 및 [V]는 각 원소의 중량%)를 만족하는 범위에서 첨가되는 것이 바람직하다. 니오븀(Nb)와 바나듐(V)의 합산 중량이 본 발명에 따른 API 열연강판 전체 중량의 0.12 중량%를 초과할 경우, 항복강도(YS) 상승에는 유리하나 열연강판의 제조과정에서 압연성, 연주성 등을 크게 저하시킬 수 있다.
The niobium (Nb) and vanadium (V) contribute significantly to the increase in tensile strength (TS) and yield strength (YS) as precipitate formation elements. However, niobium (Nb) and vanadium (V) are preferably added in a range satisfying [Nb] + [V] ≤ 0.12 (where [Nb] and [V] are by weight of each element). When the combined weight of niobium (Nb) and vanadium (V) exceeds 0.12% by weight of the total weight of the API hot-rolled steel sheet according to the present invention, it is advantageous to increase the yield strength (YS), but rollability and performance in the manufacturing process of the hot-rolled steel sheet It can greatly deteriorate the castle.

티타늄(Ti)Titanium (Ti)

본 발명에서 티타늄(Ti)은 니오븀(Nb), 바나듐(V)과 함께 또 다른 석출물 형성원소로서, 슬라브 재가열시 TiN을 형성하여 오스테나이트 결정립 성장을 억제하여 강도를 증대시키는 역할을 한다. In the present invention, titanium (Ti) is another precipitate forming element together with niobium (Nb) and vanadium (V), and serves to increase strength by inhibiting austenite grain growth by forming TiN when the slab is reheated.

상기 티타늄(Ti)은 본 발명에 따른 API 열연강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.05 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 티타늄의 함량이 0.01 중량% 미만이면 상기의 티타늄 첨가 효과가 미미하고, 티타늄의 함량이 0.05 중량%를 초과하면 TiN석출물이 조대해져 결정립 성장을 억제하는 효과가 저하되고, 제조되는 API 열연강판의 표면 결함을 유발시킬 수 있다. The titanium (Ti) is preferably added in 0.01 to 0.05% by weight of the total weight of the API hot-rolled steel sheet according to the present invention. If the content of titanium is less than 0.01% by weight, the effect of adding titanium is insignificant, and if the content of titanium is more than 0.05% by weight, the TiN precipitate is coarsened to reduce the effect of inhibiting grain growth, and the surface of the API hot-rolled steel sheet manufactured Can cause defects.

상기 티타늄은 보다 바람직하게는 [Ti]+[Nb]+[V] ≤ 0.15 (여기서,[Ti], [Nb] 및 [V]는 각 원소의 중량%)를 만족하는 범위에서 첨가되는 것이 바람직하다. 티타늄(Ti), 니오븀(Nb) 및 바나듐(V)의 합산 중량이 본 발명에 따른 API 열연강판 전체 중량의 0.15 중량%를 초과할 경우, 인장강도(TS) 및 항복강도(YS) 상승을 통한 고강도, 고인성 확보에는 유리하나 제조되는 열연강판의 가공성 등에 악영향을 미칠 수 있다.
More preferably, the titanium is added in a range satisfying [Ti] + [Nb] + [V] ≤ 0.15 (wherein [Ti], [Nb] and [V] are by weight of each element). Do. When the combined weight of titanium (Ti), niobium (Nb) and vanadium (V) exceeds 0.15% by weight of the total weight of the API hot-rolled steel sheet according to the present invention, the tensile strength (TS) and yield strength (YS) increase through It is advantageous to secure high strength and high toughness, but may adversely affect workability of the manufactured hot rolled steel sheet.

크롬(Cr), 몰리브덴(Mo)Chromium (Cr), Molybdenum (Mo)

크롬(Cr) 및 몰리브덴(Mo)은 [Mn]+[Cr]+[Mo] ≤ 1.95 (여기서 [Mn], [Cr] 및 [Mo]는 각 원소의 중량%)를 만족하는 범위에서 1종 이상 포함될 수 있다. Chromium (Cr) and molybdenum (Mo) are one species in a range that satisfies [Mn] + [Cr] + [Mo] ≤ 1.95 (where [Mn], [Cr] and [Mo] are by weight of each element). May be included.

망간(Mn), 크롬(Cr) 및 몰리브덴(Mo)은 경화능 향상원소로서, 강도 향상에 기여한다. 다만, 망간(Mn), 크롬(Cr) 및 몰리브덴(Mo)이 합산으로 본 발명에 따른 API 열연강판 전체 중량의 1.95 중량%를 초과할 경우, 저온 인성을 크게 저하시켜 심해저 혹은 극지방에서의 원유 수송관으로 활용이 어려울 수 있다.
Manganese (Mn), chromium (Cr), and molybdenum (Mo) are hardening element enhancement elements, and contribute to strength improvement. However, when manganese (Mn), chromium (Cr) and molybdenum (Mo) add up to 1.95% by weight of the total weight of the API hot-rolled steel sheet according to the present invention, the low-temperature toughness is greatly reduced to transport crude oil in deep sea or polar regions. Can be difficult to use as a pipe.

크롬(Cr)은 경화능 향상 원소로 첨가되어, 강의 강도를 향상시키는 역할을 한다. 상기 크롬(Cr)은 본 발명에 따른 API 열연강판 전체 중량의 0.2 중량% 이하로 첨가되는 것이 바람직하다. 크롬(Cr)의 함량이 0.2 중량%를 초과할 경우 인성이 급격히 저하될 수 있는 문제가 있다. Chromium (Cr) is added as a hardenability improving element, and serves to improve the strength of the steel. The chromium (Cr) is preferably added to 0.2% by weight or less of the total weight of the API hot rolled steel sheet according to the present invention. If the content of chromium (Cr) exceeds 0.2% by weight, there is a problem that the toughness may be sharply lowered.

몰리브덴(Mo)은 경화능 증가를 통해 강도 확보에 기여한다. 상기 몰리브덴(Mo)은 본 발명에 따른 고강도 API 열연강판 전체 중량의 0.3 중량% 이하로 첨가되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.2 ~ 0.3 중량%를 제시할 수 있다. 몰리브덴(Mo)의 함량이 0.3 중량%를 초과할 경우 제조되는 API 열연강판의 인성이 저하될 수 있으며, 또한 강판 제조 비용을 크게 상승시킬 수 있다.
Molybdenum (Mo) contributes to securing strength through increased hardenability. The molybdenum (Mo) is preferably added to 0.3% by weight or less of the total weight of the high-strength API hot-rolled steel sheet according to the present invention, more preferably may present 0.2 to 0.3% by weight. If the content of molybdenum (Mo) exceeds 0.3% by weight, the toughness of the API hot-rolled steel sheet to be produced may be lowered, and also the steel sheet manufacturing cost may be greatly increased.

니켈(Ni)Nickel (Ni)

니켈(Ni)은 결정립을 미세화하고 오스테나이트 및 페라이트에 고용되어 기지를 강화시킨다. 특히 니켈은 저온 충격인성을 향상시키는데 효과적인 원소이다. Nickel (Ni) refines grains and is dissolved in austenite and ferrite to strengthen the matrix. In particular, nickel is an effective element for improving low temperature impact toughness.

상기 니켈은 본 발명에 따른 API 열연강판 전체 중량의 0.05 ~ 0.2 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 니켈(Ni)이 0.05 중량% 미만으로 첨가되면 니켈 첨가에 따른 강도 향상 및 저온 충격인성 향상 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 니켈(Ni)의 함량이 0.2 중량%를 초과하면 적열취성을 유발하는 문제점이 있다.
The nickel is preferably added at 0.05 to 0.2% by weight of the total weight of the API hot rolled steel sheet according to the present invention. When nickel (Ni) is added at less than 0.05% by weight, the effect of improving the strength and the low temperature impact toughness due to the addition of nickel cannot be properly exhibited. On the contrary, if the content of nickel (Ni) exceeds 0.2% by weight, there is a problem of causing red brittleness.

본 발명에 따른 API 열연강판은 인장강도(TS) : 785 ~ 820 MPa 및 항복강도(YS) : 690 ~ 710 MPa를 가질 수 있으며, 또한, 항복비(YS/TS)의 경우 0.9 이하를 만족한다. API hot rolled steel sheet according to the present invention may have a tensile strength (TS): 785 ~ 820 MPa and yield strength (YS): 690 ~ 710 MPa, and satisfies 0.9 or less for the yield ratio (YS / TS). .

따라서, 본 발명에 따른 API 열연강판은 API-5L X100의 기계적 물성인 인장강도(TS) 785MPa 이상을 만족하며, 특히, 항복강도(YS)가 대략 700MPa으로서 종래강에 비하여 대략 200MPa 이상 높은 값을 가질 수 있어, 고강도와 함께 고인성을 확보할 수 있다. Accordingly, the API hot rolled steel sheet according to the present invention satisfies the tensile strength (TS) of 785 MPa or more, which is the mechanical property of API-5L X100, and in particular, the yield strength (YS) is about 700 MPa, which is about 200 MPa or more higher than that of conventional steel. It can have, and high toughness can be ensured with high strength.

이러한 본 발명에 따른 API 열연강판의 고강도, 고인성 특성은 본 발명에 포함되는 니오븀(Nb), 바나듐(V), 티타늄(Ti) 등의 석출물 형성원소 및 망간(Mn), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 등의 경화능 향상원소의 함량비 조절 및 후술하는 열간압연 공정의 제어를 통하여, 제조되는 열연강판의 최종 미세조직이 도 3에 도시된 바와 같이, 페라이트(ferrite)와 베이나이트(bainite) 복합 조직이며, 페라이트의 평균 결정립 사이즈가 10㎛ 이하로 미세한 것으로부터 얻어질 수 있다.
The high strength and high toughness characteristics of the API hot rolled steel sheet according to the present invention include precipitate forming elements such as niobium (Nb), vanadium (V), titanium (Ti), and manganese (Mn), chromium (Cr), As shown in FIG. 3, the final microstructure of the manufactured hot rolled steel sheet is controlled by controlling the content ratio of the hardenability enhancing element such as molybdenum (Mo) and the hot rolling process described later, such as ferrite and bainite ( bainite) complex structure, which can be obtained from fine grains with an average grain size of ferrite of 10 µm or less.

API 열연강판 제조 방법API hot rolled steel sheet manufacturing method

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고강도, 고인성 API 열연강판 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다. 1 is a flow chart schematically showing a high strength, high toughness API hot rolled steel sheet manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 도시된 본 발명에 따른 고강도, 고인성 API 열연강판 제조 방법은 슬라브 재가열 단계(S110), 열간압연 단계(S120) 및 권취 단계(S130)를 포함한다.
Referring to Figure 1, the high-strength, high toughness API hot rolled steel sheet manufacturing method according to the present invention includes a slab reheating step (S110), hot rolling step (S120) and winding step (S130).

슬라브 재가열Reheat slab

슬라브 재가열 단계(S110)에서는 중량%로, 탄소(C) : 0.01~0.10%, 실리콘(Si) : 0.1~0.3%, 망간(Mn) : 1.3~1.8%, 인(P) : 0.01~0.02%, 황(S) : 0.005% 이하, 니오븀(Nb) : 0.05~0.1%, 바나듐(V) :0.01~0.05%, 티타늄(Ti) : 0.01~0.05%, 니켈(Ni) : 0.05~0.2%를 포함하고, [Mn]+[Cr]+[Mo] ≤ 1.95 (여기서 [Mn], [Cr] 및 [Mo]는 각 원소의 중량%)를 만족하는 범위에서 크롬(Cr) 및 몰리브덴(Mo) 중 1종 이상을 포함하며, 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브를 재가열한다. In the slab reheating step (S110), the weight%, carbon (C): 0.01 ~ 0.10%, silicon (Si): 0.1 ~ 0.3%, manganese (Mn): 1.3 ~ 1.8%, phosphorus (P): 0.01 ~ 0.02% , Sulfur (S): 0.005% or less, niobium (Nb): 0.05 to 0.1%, vanadium (V): 0.01 to 0.05%, titanium (Ti): 0.01 to 0.05%, nickel (Ni): 0.05 to 0.2% Chromium (Cr) and molybdenum (Mo) in a range satisfying [Mn] + [Cr] + [Mo] ≤ 1.95 (where [Mn], [Cr] and [Mo] are the weight percent of each element) Reheating the slab comprising at least one of the, consisting of the remaining iron (Fe) and inevitable impurities.

상기 슬라브 판재는 [Nb]+[V] ≤ 0.12 (여기서 [Nb] 및 [V]는 각 원소의 중량%)를 만족하는 범위에서, 니오븀(Nb) 및 바나듐(V)을 포함하는 것이 바람직하다. The slab sheet material preferably contains niobium (Nb) and vanadium (V) in a range that satisfies [Nb] + [V] ≤ 0.12 (where [Nb] and [V] are wt% of each element). .

또한, 상기 슬라브 판재는 [Ti]+[Nb]+[V] ≤ 0.15 (여기서 [Ti], [Nb] 및 [V]는 각 원소의 중량%)를 만족하는 범위에서, 티타늄(Ti), 니오븀(Nb) 및 바나듐(V)을 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the slab plate is in the range to satisfy [Ti] + [Nb] + [V] ≤ 0.15 (wherein [Ti], [Nb] and [V] is the weight percent of each element), titanium (Ti), It is preferable to include niobium (Nb) and vanadium (V).

또한, 상기 슬라브 판재는 크롬(Cr)의 경우 0.2 중량% 이하를 포함하는 것이 바람직하며, 몰리브덴(Mo)의 경우 0.3 중량% 이하를 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the slab plate material preferably contains 0.2 wt% or less in the case of chromium (Cr), and 0.3 wt% or less in the case of molybdenum (Mo).

슬라브 판재는 제강공정을 통해 원하는 조성의 용강을 얻은 다음에 연속주조공정을 통해 얻어질 수 있다. 슬라브 판재의 재가열을 통하여, 주조시 편석된 성분을 재고용한다. The slab plate can be obtained through the continuous casting process after obtaining the molten steel of the desired composition through the steelmaking process. By reheating the slab sheet, the segregated components are cast again.

슬라브 판재의 재가열 온도(Slab Reheating Temperature : SRT)는 1200 ~ 1250 ℃인 것이 바람직하다. 슬라브 재가열 온도(SRT)가 1200℃ 미만이면 주조시 편석된 성분이 충분히 재고용되지 못하고, 니오븀(Nb) 등의 석출물 용해가 충분치 이루어지지 않는 문제점이 있다. 반대로 슬라브 재가열 온도(SRT)가 1250℃를 초과하면 오스테나이트 결정입도가 증가하여 최종 미세 조직의 페라이트가 조대화되어 강도 확보가 어려울 수 있으며, 과도한 가열 공정으로 인하여 강판의 제조 비용만 상승할 수 있다.Slab Reheating Temperature (SRT) of the slab sheet is preferably 1200 ~ 1250 ℃. If the slab reheating temperature (SRT) is less than 1200 ° C., the segregated components during casting are not sufficiently reusable, and there is a problem in that precipitates such as niobium (Nb) are not sufficiently dissolved. On the contrary, when the slab reheating temperature (SRT) exceeds 1250 ° C, the austenite grain size may increase, resulting in coarsening of the ferrite of the final microstructure, which may make it difficult to secure the strength. .

열간압연Hot rolling

열간압연 단계(S120)에서는 슬라브 재가열 단계(S110)를 통하여 재가열된 슬라브 판재를 열간 압연한다. In the hot rolling step (S120) through the slab reheating step (S110) is hot rolled slab plate material.

본 발명에서 열간압연 단계는 다시 조압연 단계(S122) 및 마무리압연 단계(S124)로 구분된다. In the present invention, the hot rolling step is further divided into a rough rolling step (S122) and a finish rolling step (S124).

조압연(S122)은 본 발명에서 마무리압연 온도가 오스테나이트 - 페라이트 변태점인 Ar3 직상에 해당하는 저온이므로, 충분한 압하율을 확보하기 위하여 실시된다. Rough rolling (S122) is a low temperature corresponding to the finish rolling temperature is directly on the A r3 which is the austenite-ferrite transformation point in the present invention, it is carried out to ensure a sufficient reduction rate.

조압연 온도 RDT(Roughing Delivery Temperature)는 950℃ 이하인 것이 바람직하며, 예를 들면, 950 ~ 880℃ 정도의 온도를 제시할 수 있다. 조압연 온도(RDT)가 950℃를 초과할 경우, 충분한 압하율을 확보하기 어렵다. Rough rolling temperature RDT (Roughing Delivery Temperature) is preferably 950 ℃ or less, for example, can present a temperature of about 950 ~ 880 ℃. When the rough rolling temperature RDT exceeds 950 ° C, it is difficult to secure a sufficient reduction ratio.

열간압연 단계(S120)의 마무리압연(S124)은 Ar3 온도 직상에 해당하는 800℃ 이하인 것이 바람직하다. 마무리 압연 온도(Finishing Delivery Temperature : FDT)가 800℃를 초과할 경우 페라이트 결정립 미세화가 충분히 이루어지지 않으며, 이에 따라 강도 확보가 어려워질 수 있다.
Finish rolling (S124) of the hot rolling step (S120) is preferably 800 ° C or less corresponding to A r3 temperature directly. When finishing rolling temperature (FDT) exceeds 800 ° C., ferrite grain refinement may not be sufficiently achieved, thereby making it difficult to secure strength.

권취Winding

권취 단계(S130)에서는 열간압연된 판재를 냉각한 후, 베이나이트(bainite) 온도 영역에서 권취한다. In the winding step S130, the hot rolled sheet is cooled and then wound in a bainite temperature range.

냉각은 압연된 판재를 가속냉각 방식을 통하여 베이나이트 온도 영역까지 냉각함으로써, 강판의 결정립 성장을 억제하여 미세한 페라이트 결정립을 가지는 기지 조직을 형성시키고, 또한 미세한 베이나이트 조직을 형성시켜 고강도 및 고인성을 확보하기 위하여 실시된다. By cooling the rolled sheet to the bainite temperature region through the accelerated cooling method, the grain growth of the steel sheet is suppressed to form a matrix structure having fine ferrite grains, and the fine bainite structure is formed to have high strength and high toughness. Is carried out to ensure.

권취 온도(Coiling Temperature : CT)는 본 발명에 따른 열연강판의 베이나이트 온도 영역에 해당하는 620 ~ 580℃인 것이 바람직하다. 권취 온도(CT)가 620℃를 초과할 경우, 강도가 불충분하며, 반대로, 권취 온도(CT)가 580℃ 미만일 경우 충분한 강도를 확보할 수 있으나, 고인성 확보가 어려운 문제점이 있다 .
Coiling Temperature (CT) is preferably 620 ~ 580 ℃ corresponding to the bainite temperature range of the hot rolled steel sheet according to the present invention. When the coiling temperature CT exceeds 620 ° C., the strength is insufficient. On the contrary, when the coiling temperature CT is less than 580 ° C., sufficient strength can be secured, but it is difficult to secure high toughness.

실시예Example

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다. Hereinafter, the configuration and operation of the present invention through the preferred embodiment of the present invention will be described in more detail. It is to be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed in a limiting sense.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
Details that are not described herein will be omitted since those skilled in the art can sufficiently infer technically.

1. 열연 시편의 제조1. Preparation of Hot Rolled Specimens

표 1에 기재된 조성 및 표 2에 기재된 공정 조건으로 실시예 1,2 및 비교예 1에 열연시편을 제조하였다. Hot-rolled specimens were prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 under the compositions shown in Table 1 and the process conditions described in Table 2.

실시예 1,2 및 및 비교예 1에 따른 열연시편의 경우, 각각의 조성을 갖는 잉곳을 제조하고, 이를 압연모사시험기를 이용하여 가열, 조압연(비교예 1에서는 미실시), 마무리 압연, 냉각(수냉) 등의 열연공정을 모사하고 및 권취로에 장입하였다. In the case of hot-rolled specimens according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, ingots having respective compositions were prepared and heated, rough-rolled (not carried out in Comparative Example 1), finish rolling, and cooling (using a rolling simulation tester). Hot-rolling processes, such as water cooling), and charged into a winding furnace.

[표 1] (단위 : 중량%)[Table 1] (unit:% by weight)

Figure 112010056020952-pat00001
Figure 112010056020952-pat00001

[표 2][Table 2]

Figure 112010056020952-pat00002

Figure 112010056020952-pat00002

2. 기계적 특성 평가2. Evaluation of mechanical properties

실시예 1, 2 및 비교예 1에 따라 제조된 열연 시편의 재질을 평가하기 위하여 인장 시험을 실시하였다. Tensile tests were conducted to evaluate the materials of the hot rolled specimens prepared according to Examples 1, 2 and Comparative Example 1.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 제조된 열연 시편의 기계적 특성을 나타내는 그래프이다. 2 is a graph showing the mechanical properties of the hot-rolled specimen prepared by the method according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 표 2를 참조하면, 실시예 1 및 실시예 2에 따라 제조된 열연 시편의 경우 인장강도(TS)가 800 MPa 이상이었으며, 항복강도(YS)가 690 MPa 이상이었다. 2 and Table 2, in the case of hot-rolled specimens prepared according to Examples 1 and 2, the tensile strength (TS) was 800 MPa or more, and the yield strength (YS) was 690 MPa or more.

반면, 비교예 1에 따라 제조된 열연 시편의 경우 인장강도(TS)가 730 MPa로서 실시예 1,2에 비하여 다소 낮았으며, 특히 항복강도(YS)의 경우 515 MPa로서 실시예 1,2에 비하여 현저히 낮았다. On the other hand, in the hot-rolled specimens prepared according to Comparative Example 1, the tensile strength (TS) was 730 MPa, which was somewhat lower than that of Examples 1, 2, and in particular, the yield strength (YS) was 515 MPa. It was significantly lower than that.

이러한, 본 발명에 해당하는 실시예 1, 2에 따라 제조된 열연 시편의 우수한 기계적 특성은 합금 성분의 제어 및 Ar3 직상에서의 저온압연 및 베이나이트 온도 영역에서의 권취를 통하여, 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이 미세 조직이 미세 페라이트와 베이나이트 복합 조직을 형성하였기 때문이라 볼 수 있다.
The excellent mechanical properties of the hot rolled specimens prepared according to Examples 1 and 2 corresponding to the present invention can be seen in FIG. 3 through the control of the alloying components and the winding in the low temperature rolling and bainite temperature range directly above A r3 . As can be seen, because the microstructures formed a fine ferrite and bainite complex structure.

도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 방법으로 제조된 열연 시편의 미세조직을 나타낸 단면사진이다. Figure 3 is a cross-sectional view showing the microstructure of the hot-rolled specimen prepared by the method according to Example 1 of the present invention.

도 3을 참조하면, 실시예 1에 따른 방법으로 제조된 열연 시편의 미세 조직은 미세 페라이트와, 페라이트 결정립계에 형성되어 있는 베이나이트 복합 조직으로 이루어져 있는 것을 볼 수 있다. 이때, 페라이트의 평균 결정립 사이즈는 10㎛ 이하로서 미세하였다.
Referring to FIG. 3, it can be seen that the microstructure of the hot rolled specimen prepared by the method according to Example 1 is composed of fine ferrite and bainite composite structure formed at the ferrite grain boundary. At this time, the average grain size of ferrite was fine as 10 micrometers or less.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 제조 방법으로 제조된 고강도, 고인성 API 열연강판은 785 MPa 이상의 인장강도(TS), 700 MPa 이상의 항복강도(YS)를 가질 수 있어, 고강도 및 고인성을 확보할 수 있다. 따라서, 제조된 API 열연강판은 심해저나 극지방에서의 원유 등의 수송관으로 활용할 수 있다.
As described above, the high-strength, high toughness API hot-rolled steel sheet manufactured by the manufacturing method according to the present invention may have a tensile strength (TS) of 785 MPa or more and a yield strength (YS) of 700 MPa or more, thereby securing high strength and high toughness. can do. Therefore, the manufactured API hot rolled steel sheet can be utilized as a transport pipe such as crude oil in the deep sea bottom or the polar region.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
While the invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Such changes and modifications are intended to fall within the scope of the present invention unless they depart from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.

S110 : 슬라브 재가열 단계
S120 : 열간압연 단계
S122 : 조압연 단계
S124 : 마무리 압연 단계
S130 : 권취 단계S110: Slab reheating step
S120: Hot Rolling Step
S122: Rough Rolling Step
S124: Finish Rolling Step
S130: winding step

Claims (17)

중량%로, 탄소(C) : 0.01~0.10%, 실리콘(Si) : 0.1~0.3%, 망간(Mn) : 1.3~1.8%, 인(P) : 0.01~0.02%, 황(S) : 0.005% 이하, 니오븀(Nb) : 0.05~0.1%, 바나듐(V) :0.01~0.05%, 티타늄(Ti) : 0.01~0.05%, 니켈(Ni) : 0.05~0.2%를 포함하고, [Mn]+[Cr]+[Mo] ≤ 1.95 (여기서 [Mn], [Cr] 및 [Mo]는 각 원소의 중량%)를 만족하는 범위에서 크롬(Cr) 및 몰리브덴(Mo) 중 1종 이상을 포함하며, 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 재가열하는 슬라브 재가열 단계;
상기 재가열된 판재를 RDT(Roughing Delivery Temperature) : 950℃ 이하로 조압연한 후, FDT(Finishing Delivery Temperature) : 800 ~ Ar3℃로 마무리 압연하는 열간압연 단계; 및
상기 열간압연된 판재를 냉각한 후, 580 ~ 620℃에서 권취하는 권취 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도, 고인성 API(American Petroleum Institute) 열연강판 제조 방법.
By weight%, carbon (C): 0.01 ~ 0.10%, silicon (Si): 0.1 ~ 0.3%, manganese (Mn): 1.3 ~ 1.8%, phosphorus (P): 0.01 ~ 0.02%, sulfur (S): 0.005 % Or less, niobium (Nb): 0.05 to 0.1%, vanadium (V): 0.01 to 0.05%, titanium (Ti): 0.01 to 0.05%, nickel (Ni): 0.05 to 0.2%, [Mn] + At least one of chromium (Cr) and molybdenum (Mo) in a range satisfying [Cr] + [Mo] ≤ 1.95 (where [Mn], [Cr], and [Mo] are in weight percent of each element) Slab reheating step of reheating the slab plate made of the remaining iron (Fe) and inevitable impurities;
Hot rolling step of roughly rolling the reheated plate to RDT (Roughing Delivery Temperature): 950 ℃ or less, FDT (Finishing Delivery Temperature): 800 ~ A r3 ℃ hot rolling step; And
After cooling the hot rolled plate, winding step of winding at 580 ~ 620 ℃; high strength, high toughness API (American Petroleum Institute) hot rolled steel sheet manufacturing method comprising a.
제1항에 있어서,
상기 슬라브 판재는
[Nb]+[V] ≤ 0.12 (여기서 [Nb] 및 [V]는 각 원소의 중량%)를 만족하는 범위에서, 상기 니오븀(Nb) 및 바나듐(V)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도, 고인성 API 열연강판 제조 방법.
The method of claim 1,
The slab plate is
High strength, characterized in that it comprises niobium (Nb) and vanadium (V) in a range satisfying [Nb] + [V] ≤ 0.12 (where [Nb] and [V] are the weight% of each element); High toughness API hot rolled steel sheet manufacturing method.
제2항에 있어서,
상기 슬라브 판재는
[Ti]+[Nb]+[V] ≤ 0.15 (여기서 [Ti], [Nb] 및 [V]는 각 원소의 중량%)를 만족하는 범위에서, 상기 티타늄(Ti), 니오븀(Nb) 및 바나듐(V)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도, 고인성 API 열연강판 제조 방법.
The method of claim 2,
The slab plate is
[Ti] + [Nb] + [V] ≤ 0.15 (wherein [Ti], [Nb] and [V] is the weight percent of each element), the titanium (Ti), niobium (Nb) and A high strength, high toughness API hot rolled steel sheet manufacturing method comprising vanadium (V).
제1항에 있어서,
상기 슬라브 판재는
상기 크롬(Cr) : 0.2 중량% 이하를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도, 고인성 API 열연강판 제조 방법.
The method of claim 1,
The slab plate is
The chromium (Cr): a high strength, high toughness API hot rolled steel sheet manufacturing method characterized in that it comprises 0.2% by weight or less.
제1항에 있어서,
상기 슬라브 판재는
상기 몰리브덴(Mo) : 0.3 중량% 이하를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도, 고인성 API 열연강판 제조 방법.

The method of claim 1,
The slab plate is
The molybdenum (Mo): high strength, high toughness API hot rolled steel sheet manufacturing method characterized in that it comprises 0.3% by weight or less.

제1항에 있어서,
상기 슬라브 재가열 단계는
SRT(Slab Reheating Temperature) : 1200~1250℃에서 실시하는 것을 특징으로 하는 고강도, 고인성 API 열연강판 제조 방법.
The method of claim 1,
The slab reheating step
SRT (Slab Reheating Temperature): High strength, high toughness API hot rolled steel sheet manufacturing method characterized in that carried out at 1200 ~ 1250 ℃.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 슬라브 재가열 단계, 열간압연 단계 및 권취 단계를 통하여 제조되는 열연강판의 최종 미세 조직은 페라이트 및 베이나이트 복합 조직인 것을 특징으로 하는 고강도, 고인성 API 열연강판 제조 방법.
The method of claim 1,
The final microstructure of the hot rolled steel sheet produced through the slab reheating step, hot rolling step and the winding step is a ferrite and bainite composite structure, characterized in that the high-strength, high toughness API hot-rolled steel sheet manufacturing method.
제8항에 있어서,
상기 페라이트의 평균 결정립 사이즈는 10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 고강도, 고인성 API 열연강판 제조 방법.
The method of claim 8,
The method for producing a high strength, high toughness API hot rolled steel sheet, characterized in that the average grain size of the ferrite is 10㎛ or less.
중량%로, 탄소(C) : 0.01~0.10%, 실리콘(Si) : 0.1~0.3%, 망간(Mn) : 1.3~1.8%, 인(P) : 0.01~0.02%, 황(S) : 0.005% 이하, 니오븀(Nb) : 0.05~0.1%, 바나듐(V) : 0.01~0.05%, 티타늄(Ti) : 0.01~0.05%, 니켈(Ni) : 0.05~0.2%를 포함하고,
[Mn]+[Cr]+[Mo] ≤ 1.95 (여기서 [Mn], [Cr] 및 [Mo]는 각 원소의 중량%)를 만족하는 범위에서 크롬(Cr) 및 몰리브덴(Mo) 중 1종 이상을 포함하며,
나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지고,
페라이트 및 베이나이트 복합 조직을 가지며, 인장강도(TS) : 760 ~ 820 MPa 및 항복강도(YS) : 690 ~ 710 MPa를 나타내는 것을 특징으로 하는 고강도, 고인성 API 열연강판.
By weight%, carbon (C): 0.01 ~ 0.10%, silicon (Si): 0.1 ~ 0.3%, manganese (Mn): 1.3 ~ 1.8%, phosphorus (P): 0.01 ~ 0.02%, sulfur (S): 0.005 % Or less, niobium (Nb): 0.05 to 0.1%, vanadium (V): 0.01 to 0.05%, titanium (Ti): 0.01 to 0.05%, nickel (Ni): 0.05 to 0.2%,
One of chromium (Cr) and molybdenum (Mo) in a range satisfying [Mn] + [Cr] + [Mo] ≤ 1.95 (where [Mn], [Cr] and [Mo] are the weight percent of each element) Including more than
Consisting of the remaining iron (Fe) and unavoidable impurities,
A high-strength, high toughness API hot rolled steel sheet having a ferrite and bainite composite structure and exhibiting tensile strength (TS): 760 to 820 MPa and yield strength (YS): 690 to 710 MPa.
제10항에 있어서,
상기 열연강판은
[Nb]+[V] ≤ 0.12 (여기서 [Nb] 및 [V]는 각 원소의 중량%)를 만족하는 범위에서, 상기 니오븀(Nb) 및 바나듐(V)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도, 고인성 API 열연강판.
The method of claim 10,
The hot rolled steel sheet
High strength, characterized in that it comprises niobium (Nb) and vanadium (V) in a range satisfying [Nb] + [V] ≤ 0.12 (where [Nb] and [V] are the weight% of each element); High toughness API hot rolled steel sheet.
제11항에 있어서,
상기 열연강판은
[Ti]+[Nb]+[V] ≤ 0.15 (여기서 [Ti], [Nb] 및 [V]는 각 원소의 중량%)를 만족하는 범위에서, 상기 티타늄(Ti), 니오븀(Nb) 및 바나듐(V)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도, 고인성 API 열연강판.
The method of claim 11,
The hot rolled steel sheet
[Ti] + [Nb] + [V] ≤ 0.15 (wherein [Ti], [Nb] and [V] is the weight percent of each element), the titanium (Ti), niobium (Nb) and High strength, high toughness API hot rolled steel sheet comprising vanadium (V).
제10항에 있어서,
상기 열연강판은
상기 크롬(Cr) : 0.2 중량% 이하를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도, 고인성 API 열연강판.
The method of claim 10,
The hot rolled steel sheet
The chromium (Cr): high strength, high toughness API hot rolled steel sheet, characterized in that it comprises 0.2% by weight or less.
제10항에 있어서,
상기 열연강판은
상기 몰리브덴(Mo) : 0.3 중량% 이하를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도, 고인성 API 열연강판.
The method of claim 10,
The hot rolled steel sheet
The molybdenum (Mo): high strength, high toughness API hot rolled steel sheet, characterized in that it comprises 0.3% by weight or less.
제10항에 있어서,
상기 열연강판은
상기 페라이트의 평균 결정립 사이즈가 10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 고강도, 고인성 API 열연강판.
The method of claim 10,
The hot rolled steel sheet
High-strength, high toughness API hot rolled steel sheet, characterized in that the average grain size of the ferrite is 10㎛ or less.
삭제delete 제10항에 있어서,
상기 열연강판은
항복비(YS/TS) : 0.9 이하를 만족하는 것을 특징으로 하는 고강도, 고인성 API 열연강판. The method of claim 10,
The hot rolled steel sheet
Yield ratio (YS / TS): high strength, high toughness API hot rolled steel sheet, characterized in that it satisfies 0.9 or less.
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