KR101262503B1 - Steel sheet for oil sands slurry transportation system having excellent wear resistance and method for manufacturing the same - Google Patents

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KR101262503B1 KR1020100131599A KR20100131599A KR101262503B1 KR 101262503 B1 KR101262503 B1 KR 101262503B1 KR 1020100131599 A KR1020100131599 A KR 1020100131599A KR 20100131599 A KR20100131599 A KR 20100131599A KR 101262503 B1 KR101262503 B1 KR 101262503B1
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Abstract

본 발명의 일측면은 중량%로, C: 0.2~0.35%, Si: 0.1~0.5%, Mn: 0.5~1.8%, P: 0.03% 이하, S: 0.03% 이하, Al: 0.05% 이하(0%는 제외), N: 0.01% 이하(0%는 제외), 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 내마모성이 우수한 오일샌드 슬러리 파이프용 강판을 제공함으로써,
파이프로서 조관이 가능하면서도 오일샌드 슬러리 파이프의 가혹한 마모환경에서도 우수한 내마모성을 가질 수 있고, 또한 경제성 및 생산효율도 우수한 오일샌드 슬러리 파이프용 강판을 얻을 수 있다.
One aspect of the present invention is by weight, C: 0.2-0.35%, Si: 0.1-0.5%, Mn: 0.5-1.8%, P: 0.03% or less, S: 0.03% or less, Al: 0.05% or less (0 By providing steel plates for oil sand slurry pipes having excellent abrasion resistance, including%), N: 0.01% or less (excluding 0%), balance Fe and other unavoidable impurities,
It is possible to make the pipe as a pipe, but can have excellent wear resistance even in the harsh wear environment of the oil sand slurry pipe, and also can obtain a steel sand sheet for oil sand slurry pipe excellent in economic efficiency and production efficiency.

Description

내마모성이 우수한 오일샌드 슬러리 파이프용 강판 및 그 제조방법{STEEL SHEET FOR OIL SANDS SLURRY TRANSPORTATION SYSTEM HAVING EXCELLENT WEAR RESISTANCE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}STEEL SHEET FOR OIL SANDS SLURRY TRANSPORTATION SYSTEM HAVING EXCELLENT WEAR RESISTANCE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 내마모성이 우수한 오일샌드 슬러리 파이프용 강판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오일샌드의 후처리를 위하여 물과 혼합된 오일샌드 슬러리를 이동시킬 때 파이프 내벽 하부에서 발생하는 마모에 대한 저항성이 우수한 오일샌드 슬러리 파이프용 강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an oil sand slurry pipe steel plate having excellent wear resistance and a method of manufacturing the same, and more particularly, to the wear occurring in the lower portion of the inner wall of the pipe when moving the oil sand slurry mixed with water for post-treatment of the oil sand. The present invention relates to a steel sheet for an oil sand slurry pipe having excellent resistance to the same, and a method of manufacturing the same.

오일샌드 산업에 사용되고 있는 강재 중에서, 특히 오일샌드 슬러리 수송에 사용되고 있는 파이프용 강재는 200~300㎛의 모래 입자에 의해 마모가 발생하고 있으며, 그 교체 수명은 1년 내외로 소재의 구입과 교체에 많은 비용과 시간이 소모된다.Among the steel materials used in the oil sands industry, especially pipe steels used for transporting oil sand slurry, wear is caused by sand particles of 200 ~ 300㎛, and the replacement life is about one year. It is costly and time consuming.

오일샌드 채굴법은 크게 노천채굴법과 지하회수법으로 나뉘는데, 노천채굴법에서는 채굴광의 후처리를 위해 슬러리 파이프 시스템의 적용이 필수적이다. 물과 혼합된 분쇄 채굴광은 슬러리의 형태를 가지며, 35중량% 정도의 모래, 500ppm 내외의 염분이 포함되어 있고 3.5~5.5m/sec의 속도로 수송되고 있다. 슬러리의 수송 시, 모래 입자는 파이프의 내측 하단부를 따라 이동되어 소재를 침식시키기 때문에 재료의 사용 수명을 늘리기 위해 연간 3회 정도 파이프를 회전하여 사용하고 있다.
Oil sand mining is largely divided into open pit mining and underground mining. In open pit mining, the application of slurry pipe systems is essential for the post-treatment of mining ore. The ground mining mixed with water has the form of a slurry, containing about 35% by weight of sand, and about 500 ppm of salt, and is transported at a speed of 3.5 to 5.5 m / sec. When transporting the slurry, sand particles are moved along the inner lower end of the pipe to erode the material, so that the pipe is rotated about three times a year to increase the service life of the material.

이러한 침식현상을 지연시켜 파이프의 수명을 늘리기 위해 내부에 탄화물 코팅처리나 표면 열처리를 적용하는 경우도 있지만, 이러한 재처리 공정의 비용이 소재의 교체비용을 초과하기 때문에 상기의 재처리 공정없이도 슬러리에 의한 침식에 대한 저항성, 즉 내마모성이 우수한 소재의 개발이 요구되고 있다.
Carbide coating or surface heat treatment may be applied to the inside to delay the erosion and extend the life of the pipe.However, the cost of the reprocessing process exceeds the replacement cost of the material. There is a demand for development of a material having excellent resistance to erosion, that is, wear resistance.

일반적으로, 소재의 내마모성은 경도의 증가에 따라 증가하는 것으로 알려져 있지만, 재료의 경도 증가는 파이프 소재의 특성상, 조관이 가능한 강도와 연성을 가져야 하기 때문에 고경도의 마르텐사이트를 적용시키는 것은 불가능하다. 현재 사용되고 있는 오일샌드 슬러리 파이프용 강재는 API 등급의 라인파이프 강재로서, 재료의 내마모성을 증가시키기 위해 상용 조관이 가능한 수준에서 강도를 상승시킨 페라이트계 TMCP강재가 사용되고 있고, 이하에서는 현재 사용되고 있는 내마모성이 우수한 파이프 강재 기술에 대해 살펴본다.
In general, the wear resistance of the material is known to increase with the increase in hardness, but it is impossible to apply high hardness martensite because the increase in the hardness of the material should have the strength and ductility that can be corrugated due to the characteristics of the pipe material. Currently used oil sand slurry pipe steel is API grade line pipe steel, ferritic TMCP steel is used to increase the strength at the level that can be commercially piped in order to increase the wear resistance of the material, the wear resistance is currently used Examine the superior pipe steel technology.

먼저, 한국특허공개공보 1987-0010217호는 강 파이프 내부에 세라믹 플레이트를 설치하여 내마모성을 확보하는 방법을 제안하고 있으며, 한국특허공개공보 2000-0046429호에서는 파이프 내면에 텅스텐 카바이드 또는 고크롬 분말을 이용하여 경화 육성용접 층을 형성하여 내마모 파이프를 제조하는 방법을 제안하고 있다.
First, Korean Patent Publication No. 1987-0010217 proposes a method of securing abrasion resistance by installing a ceramic plate inside a steel pipe, and Korean Patent Publication No. 2000-0046429 uses tungsten carbide or high chromium powder on the inner surface of a pipe. A method for producing a wear resistant pipe by forming a hardened growth welding layer is proposed.

그러나, 양자 모두 기존의 파이프의 표면에 내마모성 확보를 확보하기 위해 고경도의 물질을 이용하여 재처리를 하고 있는 기술의 일종으로서, 재처리로 인한 비용이 많이 들고, 충격이나 결함으로 인해 상기 재처리층이 탈락할 수 있어 장기적인 내마모성을 보증하지 못하는 단점이 있었다.
However, both of them are reprocessing using high hardness materials to secure wear resistance on the surface of existing pipes, which are expensive due to reprocessing, and are reprocessed due to impact or defects. There is a disadvantage that the layer can be eliminated, which does not guarantee long-term wear resistance.

다음으로, 한국특허공개공보 2001-0066189호에서는 저탄소강의 표면에 침탄 처리를 수행하여 내마모성과 충격인성을 확보하는 방법을 제안하고 있지만, 침탄 처리로 표면 경화된 파이프는 용접부의 문제가 발생할 뿐만 아니라, 표면 경화층의 마모 후에는 기지조직의 급격한 마모가 발생하는 문제점이 있었다.
Next, Korean Patent Publication No. 2001-0066189 proposes a method of securing abrasion resistance and impact toughness by carburizing the surface of low carbon steel, but the pipe hardened by carburizing treatment does not only cause problems of welds. After abrasion of the surface hardened layer, there was a problem that a rapid wear of the matrix structure occurs.

또한, 한국특허공개공보 2007-0017409호에서는 고 기계적 강도 및 내마모성을 갖는 강재의 제조방법을 제공하고 있으며, 상기 공보에서 제공하는 강재는 조성이 중량%로 0.30% ≤ C ≤ 1.42%; 0.05% ≤ Si ≤ 1.5%; Mn ≤ 1.95%; Ni ≤ 2.9%; 1.1% ≤ Cr ≤ 7.9%; 0.61% ≤ Mo ≤ 4.4%; 선택적으로 V ≤ 1.45%, Nb ≤ 1.45%, Ta ≤ 1.45% 및 V + Nb/2 + Ta/4 ≤ 1.45%; 0.1% 미만의 붕소, 0.19%의 (S + Se/2 + Te/4), 0.01%의 칼슘, 0.5%의 희토류, 1%의 알루미늄, 1%의 구리; 잔부로서 철 및 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 강재의 제조방법에 관한 것이다.
In addition, Korean Patent Publication No. 2007-0017409 provides a method for producing steel having high mechanical strength and abrasion resistance, and the steel provided in the publication has a compositional weight% of 0.30% ≦ C ≦ 1.42%; 0.05% ≦ Si ≦ 1.5%; Mn <1.95%; Ni <2.9%; 1.1% ≦ Cr ≦ 7.9%; 0.61% ≦ Mo ≦ 4.4%; Alternatively V <1.45%, Nb <1.45%, Ta <1.45% and V + Nb / 2 + Ta / 4 <1.45%; Less than 0.1% boron, 0.19% (S + Se / 2 + Te / 4), 0.01% calcium, 0.5% rare earth, 1% aluminum, 1% copper; The remainder relates to a method for producing steels consisting of iron and other unavoidable impurities.

그러나, 상기 발명은 중탄소강 이상의 탄소를 함유하고 있고, 합금원소로서 Ni, Cr, Mo, Nb, V 등을 다량 활용하기 때문에 강재의 제조 비용이 매우 증가할 뿐만 아니라 기계적 강도가 높아 파이프 소재로는 활용하기 어려운 단점이 있다.
However, since the present invention contains carbon of medium carbon steel or more, and uses a large amount of Ni, Cr, Mo, Nb, V, etc. as the alloying element, not only the manufacturing cost of the steel material increases but also the mechanical strength is high. It is difficult to use.

또다른 종래기술로, 한국특허공개공보 2000-0041284호를 들 수 있는데, 상기 발명은 분무 성형에 의해 공구강을 제조하는 방법을 제공하고 있으며, Mo을 활용하여 탄화물 크기를 미세화함으로써 인성을 증가시키는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 상기 발명 역시 한국특허공개공보 2007-0017409호와 마찬가지로 제조 원가와 강도가 높아서 파이프 소재로 적용하기에는 한계가 있을 수밖에 없었다.
As another conventional technique, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2000-0041284, which provides a method for manufacturing tool steel by spray molding, and a method of increasing toughness by miniaturizing carbide size using Mo. Is disclosed. However, the present invention also has a limitation in that it can be applied as a pipe material due to high manufacturing cost and strength, as in Korean Patent Publication No. 2007-0017409.

또한, 한국특허공개공보 2004-0059177호에서는 원유탱크의 저장유관, 선체내 배광용 등으로 이용되는 내마모성이 우수한 강재의 제조방법을 제공하고 있으며, 상기 공보에서 제공하는 강재는 중량%로, C: 0.03∼0.1%, Si: 0.1∼0.3%, Mn: 0.05∼1.2%, P: 0.05% 이하, S: 0.035% 이하, Al: 0.03% 이하, Cr: 0.8~1.1%, Cu: 0.1∼0.3%, Ni: 0.1∼0.3%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 용강에, 와이어 형태의 Ca-Si을 투입하고 탈가스 처리하여 Ca 함량이 0.001~0.004중량%가 되도록 제어한 강을 1000~1200℃로 재가열한 후, Ar3 이상의 온도에서에서 열간압연하는 것을 포함하는 것으로 이루어진다.
In addition, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2004-0059177 provides a method for producing steel having excellent wear resistance, which is used for storing oil pipes of crude oil tanks, light distribution in the hull, and the like. 0.03 to 0.1%, Si: 0.1 to 0.3%, Mn: 0.05 to 1.2%, P: 0.05% or less, S: 0.035% or less, Al: 0.03% or less, Cr: 0.8 to 1.1%, Cu: 0.1 to 0.3% , Ni: 0.1-0.3%, steel that is composed of the remaining Fe and other unavoidable impurities, 1000-1200 steel controlled by Ca-Si in the form of wire and degassing so that the Ca content is 0.001 to 0.004% by weight. After reheating to &lt; RTI ID = 0.0 &gt; C, &lt; / RTI &gt; and hot rolling at a temperature of Ar 3 or higher.

그러나, 상기 발명은 Cr, Cu, Ni, Ca 등을 활용하여 녹층의 치밀도를 개선함으로써 내마모성을 향상시키고 있지만, 오일샌드 슬러리 파이프와 같은 가혹한 마모환경에서는 녹층을 활용하는 것으로는 내마모성 확보가 불가능하다는 문제점이 있었다.
However, the present invention improves the wear resistance by improving the density of the rust layer by utilizing Cr, Cu, Ni, Ca, etc., but it is impossible to secure the wear resistance by using the rust layer in a severe wear environment such as an oil sand slurry pipe. There was a problem.

따라서, 오일샌드 슬러리 파이프의 사용환경과 같은 가혹한 마모환경에서도 우수한 내마모성을 가지고, 경제성 및 생산효율도 우수한 오일샌드 슬러리 파이프용 강판에 대한 요구가 매우 급증하고 있다.Therefore, the demand for steel plate for oil sand slurry pipe having excellent abrasion resistance and excellent economic efficiency and production efficiency even in severe abrasion environment such as the use environment of oil sand slurry pipe is increasing rapidly.

본 발명의 일측면은 파이프로서 조관이 가능하면서도 오일샌드 슬러리 파이프의 가혹한 마모환경에서도 우수한 내마모성을 가지고, 경제성 및 생산효율도 우수한 오일샌드 슬러리 파이프용 강판 및 그 제조방법을 제공한다.One aspect of the present invention provides a steel sheet for oil sand slurry pipes and a method of manufacturing the same, which can be conduited as a pipe, and has excellent wear resistance even in the harsh wear environment of the oil sand slurry pipe, and also has excellent economical efficiency and production efficiency.

본 발명의 일측면은 중량%로, C: 0.2~0.35%, Si: 0.1~0.5%, Mn: 0.5~1.8%, P: 0.03% 이하, S: 0.03% 이하, Al: 0.05% 이하(0%는 제외), N: 0.01% 이하(0%는 제외), 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 내마모성이 우수한 오일샌드 슬러리 파이프용 강판을 제공한다.
One aspect of the present invention is by weight, C: 0.2-0.35%, Si: 0.1-0.5%, Mn: 0.5-1.8%, P: 0.03% or less, S: 0.03% or less, Al: 0.05% or less (0 A steel sheet for oil sand slurry pipes having excellent wear resistance, including%), N: 0.01% or less (excluding 0%), balance Fe and other unavoidable impurities.

이때, 상기 강판은 Cr: 1.5% 이하를 더 포함하고, Mn과 Cr의 합이 2% 이하인 것이 바람직하다.
At this time, the steel sheet further includes Cr: 1.5% or less, and the sum of Mn and Cr is preferably 2% or less.

또한, 상기 강판의 미세조직은 50~80면적%의 펄라이트와 잔부 페라이트로 이루어지는 것이 바람직하다.
In addition, the microstructure of the steel sheet is preferably made of 50 ~ 80 area% of pearlite and the balance ferrite.

또한, 상기 펄라이트 결정립 간의 간격은 200㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
Further, the spacing between the pearlite grains is more preferably 200 µm or less.

또한, 상기 강판의 비커스 경도 값이 180~220Hv인 것이 바람직하다.
Moreover, it is preferable that the Vickers hardness value of the said steel plate is 180-220Hv.

한편, 본 발명의 또다른 일측면은 중량%로, C: 0.2~0.35%, Si: 0.1~0.5%, Mn: 0.5~1.8%, P: 0.03% 이하, S: 0.03% 이하, Al: 0.05% 이하(0%는 제외), N: 0.01% 이하(0%는 제외), 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강슬라브에 대하여,Meanwhile, another aspect of the present invention is% by weight, C: 0.2-0.35%, Si: 0.1-0.5%, Mn: 0.5-1.8%, P: 0.03% or less, S: 0.03% or less, Al: 0.05 For steel slabs containing up to% (excluding 0%), N: up to 0.01% (excluding 0%), residual Fe and other unavoidable impurities,

열간압연한 후 0.2~4℃/sec의 냉각속도로 냉각하는 내마모성이 우수한 오일샌드 슬러리 파이프용 강판의 제조방법을 제공한다.
Provided is a method for producing an oil sand slurry pipe steel sheet having excellent wear resistance that is cooled at a cooling rate of 0.2 ~ 4 ℃ / sec after hot rolling.

이때, 상기 강슬라브는 Cr: 1.5% 이하를 더 포함하고, Mn과 Cr의 합이 2% 이하인 것이 바람직하다.
In this case, the steel slab further includes Cr: 1.5% or less, and the sum of Mn and Cr is preferably 2% or less.

또한, 상기 냉각은 Ar3~Ar3+200℃의 온도범위에서 냉각을 개시하여 500℃ 이하에서 냉각을 종료하는 것이 보다 바람직하다.Further, the cooling is more preferable to start the cooling in the temperature range of Ar3 ~ Ar3 + 200 ℃ and finish the cooling at 500 ℃ or less.

본 발명의 일측면에 따르면, 강 성분계와 미세조직을 제어하여 파이프로서 조관이 가능하면서도 오일샌드 슬러리 파이프의 가혹한 마모환경에서도 우수한 내마모성을 가질 수 있고, 또한 경제성 및 생산효율도 우수한 오일샌드 슬러리 파이프용 강판을 얻을 수 있다.According to one aspect of the present invention, it is possible to pipe as a pipe by controlling the steel component system and microstructure, but can have excellent wear resistance even in the harsh wear environment of the oil sand slurry pipe, and also for the oil sand slurry pipe with excellent economic efficiency and production efficiency Steel sheet can be obtained.

도 1은 비커스 경도에 따른 마모율의 변화를 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing a change in wear rate according to Vickers hardness.

일반적으로, 저탄소 페라이트계 강재는 가공이 쉽고 TMCP 공정으로 강도를 제어하기 용이하지만, 페라이트 조직이 가지는 낮은 경도 값으로 인해 마모에 대한 저항성이 떨어진다. 특히, 오일샌드 슬러리 파이프의 사용환경과 같은 가혹한 마모환경에서는 연간 20mm 이상의 침식량을 나타내고 있기 때문에, 마모에 대한 충분한 저항을 가지기 어려운 것이 보통이다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로, 종래에는 파이프 내벽에 표면처리를 적용하거나 소재 자체의 경도를 높이는 것이 일반적인 방법으로 알려져왔다.
In general, low carbon ferritic steels are easy to process and easy to control the strength of the TMCP process, but due to the low hardness value of the ferrite structure has a low resistance to wear. In particular, in a severe wear environment such as an oil sand slurry pipe, the erosion amount is 20 mm or more per year, and thus, it is usually difficult to have sufficient resistance to wear. In order to solve this problem, conventionally, it is known to apply a surface treatment to the inner wall of the pipe or to increase the hardness of the material itself.

그러나, 본 발명자들은 오랜 연구 끝에 철강재료의 마모는 표면변형과 변형층의 탈락에 의해 발생한다는 것을 인지하게 되었고, 재료의 내마모성 향상은 충돌된 마모입자를 튕겨내면서도 파괴되지 않는 수준의 경도와 인성을 가지게 하는 것과 동시에, 변형 수용능력을 향상시킬 수 있는 미세조직을 구상하는 것이 내마모성 향상에 대한 해결책임을 발견하게 되었다.
However, the inventors have long recognized that wear of steel materials is caused by surface deformation and dropping of the deformation layer, and the improvement of wear resistance of the material is such that hardness and toughness are not destroyed even though the collided abrasive particles are thrown out. At the same time, it has been found that designing microstructures that can improve strain capacity is a solution to improved wear resistance.

이에 따라, 본 발명은 베이나이트나 마르텐사이트와 같은 높은 경도의 소재를 사용하지 않고, 소재 자체의 전체적인 경도는 낮지만 세멘타이트의 경도가 높다는 점을 착안하여, 마모입자의 반사를 고려해 펄라이트를 활용함으로써, 내마모성 측면에서 더욱 향상시키고 있다.
Accordingly, the present invention does not use a material of high hardness such as bainite or martensite, and focuses on the fact that the overall hardness of the material itself is low but the hardness of cementite is high. This further improves the wear resistance.

이하, 본 발명의 강판에 대해 설명한다.Hereinafter, the steel plate of this invention is demonstrated.

먼저, 본 발명의 일측면은 중량%로, C: 0.2~0.35%, Si: 0.1~0.5%, Mn: 0.5~1.8%, P: 0.03% 이하, S: 0.03% 이하, Al: 0.05% 이하(0%는 제외), N: 0.01% 이하(0%는 제외), 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 내마모성이 우수한 오일샌드 슬러리 파이프용 강판을 제공한다.
First, one side of the present invention is a weight%, C: 0.2-0.35%, Si: 0.1-0.5%, Mn: 0.5-1.8%, P: 0.03% or less, S: 0.03% or less, Al: 0.05% or less A steel sheet for oil sand slurry pipes having excellent wear resistance including (except 0%), N: 0.01% or less (excluding 0%), balance Fe and other unavoidable impurities.

이하, 상기 성분계 및 조성범위에 대해 설명한다.(중량%)Hereinafter, the component system and the composition range will be described.

탄소(C): 0.2~0.35중량%Carbon (C): 0.2-0.35 wt%

C는 펄라이트를 페라이트의 기지조직에 형성하여 페라이트/펄라이트 복합조직을 만들기 위해 첨가되는 원소로서, 그 함량이 0.2% 미만이 되면 펄라이트 양이 부족하여 내마모성이 확보가 어렵고, 0.35%를 초과하게 되면 펄라이트의 양이 증가하는 반면, 페라이트 양이 너무 감소하여 마모에 대한 변형 수용능력이 떨어지게 되므로, 그 첨가량을 0.2~0.35%로 제어하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 내마모성의 관점에서 C을 0.25% 이상으로 제어할 경우 더욱 우수한 마모에 대한 저항성을 얻을 수 있다.
C is an element added to form a ferrite base structure to form a ferrite / ferrite composite structure. When the content is less than 0.2%, the amount of pearlite is insufficient to secure abrasion resistance, and when the content exceeds 0.35%, pearlite is used. While the amount of is increased, the amount of ferrite is reduced so much that the deformation capacity for wear decreases, so that the amount of addition is preferably controlled to 0.2 to 0.35%. More preferably, when controlling C to 0.25% or more from the viewpoint of wear resistance, more excellent resistance to abrasion can be obtained.

실리콘(Si): 0.1~0.5% Silicon (Si): 0.1 ~ 0.5%

Si는 제강 공정의 탈산제로 작용할 뿐만 아니라 강재의 강도를 높이는 역할을 하는 원소로서, 그 함량이 0.1% 미만이면 상기 효과를 충분히 얻을 수 없고, 그 함량이 0.5%를 초과하게 되면 소재의 충격인성이 나빠지고 용접성이 저하되며, 압연시 스케일 박리성을 유발하는 문제점이 생길 수 있으므로, Si의 함량은 0.1~0.5로 제한하는 것이 바람직하다.
Si is an element that not only acts as a deoxidizer in the steelmaking process but also increases the strength of steel, and when the content is less than 0.1%, the above effect cannot be sufficiently obtained. When the content exceeds 0.5%, the impact toughness of the material is increased. It is preferable to limit the content of Si to 0.1 to 0.5 because it may worsen, the weldability is lowered, and may cause a problem of causing scale peelability during rolling.

망간(Mn): 0.5~1.8%Manganese (Mn): 0.5-1.8%

Mn은 충격인성을 저해하지 않으면서도 펄라이트 양을 증가시키는 원소로서, 그 효과를 충분히 얻기 위해서는 0.5% 이상 첨가되는 것이 바람직하고, 다만 그 양이 너무 많으면 펄라이트가 아닌 베이나이트나 마르텐사이트 조직이 형성되고, 용접성이 저하되는 문제점이 있으므로, 그 함량을 0.5~1.8%로 제한하는 것이 바람직하다.
Mn is an element that increases the amount of pearlite without impairing the impact toughness, and in order to fully obtain the effect, Mn is preferably added at least 0.5%. However, if the amount is too large, bainite or martensite structures other than pearlite are formed. Since there is a problem that the weldability is lowered, it is preferable to limit the content to 0.5 to 1.8%.

인(P): 0.03% 이하Phosphorus (P): 0.03% or less

P는 용접성을 저하시키고 인성을 열화시키는 원소이므로, 가능한 한 낮게 제어하는 것이 바람직하고, 최소한 그 함량이 0.03%를 초과하지 않도록 제어하여야 용접성, 인성 및 내마모성의 저하 문제를 최소화시킬 수 있다.
Since P is an element that degrades the weldability and deteriorates the toughness, it is preferable to control it as low as possible, and at least the content should be controlled so as not to exceed 0.03% to minimize the problem of deterioration of weldability, toughness and wear resistance.

황(S): 0.03% 이하Sulfur (S): 0.03% or less

S는 강의 연성, 충격인성 및 용접성을 열화시키는 원소로서, 특히 Mn과 결합하여 MnS 개재물을 형성하여 강의 내마모성을 저하시키기 때문에, 가능한 한 낮게 제어하는 것이 바람직하고, 최소한 그 함량이 0.03%를 초과하지 않도록 제어하여야 한다.
S is an element that degrades the ductility, impact toughness and weldability of steel, and in particular, it is preferable to control it as low as possible, since it combines with Mn to form MnS inclusions and lowers the wear resistance of steel, and at least its content does not exceed 0.03%. Control shall be made.

알루미늄(Al): 0.05% 이하(0%는 제외)Aluminum (Al): 0.05% or less (except 0%)

Al은 용강중에 존재하는 산소와 반응하여 산소를 제거하는 탈산제로서의 역할을 수행하는 원소이나, 그 양이 너무 많으면 첨가되면 산화물계 개재물이 다량 형성되어 소재의 충격인성을 저해하게 되므로, 그 상한을 0.05%로 제한하는 것이 바람직하다.
Al is an element that acts as a deoxidizer to remove oxygen by reacting with oxygen present in molten steel, but if the amount is too high, a large amount of oxide-based inclusions are formed to impair the impact toughness of the material. Therefore, the upper limit is 0.05. It is desirable to limit to%.

질소(N): 0.01% 이하(0%는 제외)Nitrogen (N): 0.01% or less (excluding 0%)

N은 Al, Ti, Nb, V 등과 결합하여 질화물을 형성함으로써 오스테나이트 결정립의 성장을 방해하고, 이에 따라 강의 인성 및 강도 향상에 도움을 주지만, 그 함량이 너무 많으면 고용상태의 N이 존재하고, 이는 오히려 강의 인성에 악영향을 미치므로, 그 함량이 0.01%를 넘지 않도록 제한하는 것이 바람직하다.
N interferes with the growth of austenite grains by forming nitrides in combination with Al, Ti, Nb, V and the like, and thus helps to improve the toughness and strength of the steel, but if the content is too high, N in solid solution exists. Since this adversely affects the toughness of the steel, it is desirable to limit the content not to exceed 0.01%.

즉, 본 발명의 일측면은 오일샌드 슬러리 파이프가 사용되는 특수한 환경을 고려하여 상기와 같은 성분계 및 조성범위를 제안함으로써, 오일샌드 슬러리 파이프용 강판의 내마모성 향상에 크게 기여할 수 있게 되었다.
That is, in one aspect of the present invention by considering the special environment in which the oil sand slurry pipe is used, by suggesting the above-described component system and composition range, it is possible to greatly contribute to improving the wear resistance of the steel sand slurry pipe.

이때, 상기 강판은 Cr: 1.5% 이하를 더 포함하고, Mn과 Cr의 합이 2% 이하인 것이 바람직하다. Cr은 강재의 변태온도를 낮추고 펄라이트의 양을 증가시키는 역할을 하는 원소로서, 펄라이트의 양이 증가하면 세멘타이트에 의해 소재의 내마모성을 증가시키게 되므로, 이러한 Cr을 추가로 포함할 경우 상기 내마모성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
At this time, the steel sheet further includes Cr: 1.5% or less, and the sum of Mn and Cr is preferably 2% or less. Cr is an element that lowers the transformation temperature of steel and increases the amount of pearlite, and as the amount of pearlite increases, the wear resistance of the material is increased by cementite, and thus, the addition of Cr further increases the wear resistance. It can be improved.

다만, 그 양이 너무 많으면 베이나이트나 마르텐사이트 같은 저온변태 조직을 형성하게 되고, 이는 충격인성을 저해하기 원인으로 작용하기 때문에, 그 함량을 1.5% 이하로 제어하는 것이 바람직하다. 이와 동시에, 상기 저온변태 조직 형성에 의한 충격인성 저하는 Cr 뿐만 아니라 Mn도 같은 작용을 하기 때문에, Mn과 Cr의 합계 함량이 2.0%를 넘지 않도록 제어할 필요도 있다.
However, if the amount is too large, low temperature transformation tissues such as bainite or martensite are formed, which acts as a cause of impairing impact toughness, and therefore, the content thereof is preferably controlled to 1.5% or less. At the same time, since the impact toughness caused by the formation of the low temperature transformation tissue not only Cr but also Mn has the same effect, it is necessary to control the total content of Mn and Cr not to exceed 2.0%.

또한, 상기 강판의 미세조직은 50~80면적%의 펄라이트와 잔부 페라이트로 이루어지는 것이 바람직하다. 본 발명자들은 오일샌드 슬러리 파이프의 사용환경과 같은 심한 마모 환경에서는 베이나이트나 마르텐사이트와 같이 높은 경도를 갖는 조직을 형성시키는 것보다 마모는 표면의 변형과 변형층의 탈락에 의해 주로 발생하기 때문에, 강의 경도는 마모입자를 튕겨내면서도 파괴되지 않는 수준을 유지하면 충분하고, 더욱 중요한 것은 변형 수용력의 향상이다.
In addition, the microstructure of the steel sheet is preferably made of 50 ~ 80 area% of pearlite and the balance ferrite. In the severe wear environment such as the use of oil sand slurry pipes, the inventors found that abrasion is mainly caused by deformation of the surface and dropping of the deformation layer, rather than forming a structure having high hardness such as bainite or martensite. The hardness of the steel is sufficient to keep the level of unbreakable while repelling the wear particles, and more importantly, to improve the deformation capacity.

따라서, 펄라이트는 소재 전체의 경도는 높지 않더라도 세멘타이트의 높은 경도로 인해 펄라이트를 50면적% 이상으로 포함시키면 마모입자를 튕겨내면서도 파괴되지 않는 수준의 경도를 얻을 수 있고, 이와 동시에 펄라이트의 면적분율을 80% 이하로 제한하고, 잔부는 페라이트로 구성시킴으로써 페라이트의 우수한 변형 수용력을 얻을 수 있다.
Therefore, even if the hardness of the entire material is not high, including perlite of 50% by area due to the high hardness of cementite, it is possible to obtain hardness that is not destroyed even though the abrasive particles bounce off, and at the same time, the area fraction of pearlite Is limited to 80% or less, and the balance is made of ferrite, thereby obtaining excellent deformation capacity of ferrite.

이와 같이, 본 발명의 미세조직은 펄라이트와 페라이트의 혼합조직으로 이루어지고, 그 분율을 상기와 같이 제어함으로써, 마모입자를 튕겨내면서도 파괴되지 않고, 또한 변형 수용능력도 우수하기 때문에, 오일샌드 슬러리 파이프의 사용환경과 같은 심한 마모 환경에서 가장 우수한 내마모성을 갖는 강판을 얻을 수 있게 되었다.
As described above, the microstructure of the present invention is composed of a mixed structure of pearlite and ferrite, and by controlling the fraction as described above, the oil sand slurry is not broken while being spoiled while also having excellent deformation capacity. It is possible to obtain a steel sheet having the best wear resistance in a severe wear environment such as a pipe use environment.

또한, 보통 오일샌드 슬러리 파이프에서 마모가 발생할 경우 200~300㎛ 크기의 마모입자가 충돌하기 때문에, 마모입자가 페라이트를 직접 변형시키지 않고 반사되기 위해서는 펄라이트 결정립의 입자간 간격이 상기 마모입자의 크기보다 작은 것이 보다 효과적이다. 따라서, 마모입자가 연질의 페라이트와 직접적인 충돌을 하는 것을 방지하기 위해 펄라이트 결정립의 입자간 간격을 상기 마모입자보다 작도록 200㎛ 이하로 제어하는 것이 보다 바람직하다.
In addition, since wear particles having a size of 200 to 300 μm collide with each other when wear occurs in an oil sand slurry pipe, the spacing between particles of pearlite grains is larger than the size of the wear particles in order for the wear particles to be reflected without directly deforming the ferrite. Small is more effective. Therefore, in order to prevent the abrasive particles from directly colliding with the soft ferrite, it is more preferable to control the interparticle spacing of the pearlite grains to 200 µm or less to be smaller than the abrasive particles.

상기와 같은 성분계 및 미세조직을 가질 경우 비커스 경도 값이 180~220Hv인 강판을 얻을 수 있다. 오일샌드 슬러리 파이프용 강판에서 상기 비커스 경도 값을 유지하는 것이 매우 중요한데, 만약 기지조직의 경도 값이 180Hv 미만이면 경도가 너무 약하여 마모입자에 의한 변형이 심하게 발생하여 내마모성이 좋지 못하고, 반대로 기지조직의 경도 값이 220Hv를 초과하면 경도는 우수한 대신, 변형에 대한 수용능력이 감소하게 되므로, 오히려 내마모성을 저하시키는 결과를 초래할 수 있다. 따라서, 상기 비커스 경도 값을 180~220Hv로 제어하는 것이 보다 바람직하다.
When having the component system and the microstructure as described above can obtain a steel sheet having a Vickers hardness value of 180 ~ 220Hv. It is very important to maintain the Vickers hardness value in the oil sand slurry pipe steel plate. If the hardness value of the matrix structure is less than 180 Hv, the hardness is too weak and the deformation caused by the wear particles is severe, resulting in poor wear resistance. If the hardness value exceeds 220Hv, the hardness is excellent, but the capacity for deformation decreases, which may result in a decrease in wear resistance. Therefore, it is more preferable to control the said Vickers hardness value to 180-220Hv.

이하, 본 발명의 강판의 제조방법에 대해 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of the steel plate of this invention is demonstrated.

본 발명의 또다른 일측면은 중량%로, C: 0.2~0.35%, Si: 0.1~0.5%, Mn: 0.5~1.8%, P: 0.03% 이하, S: 0.03% 이하, Al: 0.05% 이하(0%는 제외), N: 0.01% 이하(0%는 제외), 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강슬라브에 대하여, 열간압연한 후 0.2~4℃/sec의 냉각속도로 냉각하는 내마모성이 우수한 오일샌드 슬러리 파이프용 강판의 제조방법을 제공한다. 이때, 상기 강슬라브는 Cr: 1.5% 이하를 더 포함하고, Mn과 Cr의 합이 2% 이하인 것이 바람직하다.
Another aspect of the present invention is by weight, C: 0.2-0.35%, Si: 0.1-0.5%, Mn: 0.5-1.8%, P: 0.03% or less, S: 0.03% or less, Al: 0.05% or less (Except 0%), N: 0.01% or less (except 0%), for a steel slab containing remainder Fe and other unavoidable impurities, abrasion resistance to cool at a cooling rate of 0.2 ~ 4 ℃ / sec after hot rolling Provided is a method for producing a steel sheet for an excellent oil sand slurry pipe. In this case, the steel slab further includes Cr: 1.5% or less, and the sum of Mn and Cr is preferably 2% or less.

본 발명에 적용되는 강슬라브는 C, Mn이나 Cr 등의 소입성 원소가 다량 첨가되기 때문에, 냉각조건을 제어하지 않으면 베이나이트나 마르텐사이트 조직이 형성되어 페라이트와 펄라이트의 혼합 조직을 얻지 못할 수 있다. 따라서, 냉각조건을 제어하여 본 발명의 혼합 조직을 얻음으로써 오일샌드 슬러리 파이프의 사용환경에 적합한 내마모성을 확보하는 것이 매우 중요하다.
In the steel slab applied to the present invention, since a large amount of hardenable elements such as C, Mn, or Cr are added, bainite or martensite structures may be formed without controlling the cooling conditions, thereby obtaining a mixed structure of ferrite and pearlite. . Therefore, it is very important to secure the wear resistance suitable for the use environment of the oil sand slurry pipe by controlling the cooling conditions to obtain the mixed structure of the present invention.

먼저, 상기와 같은 조성을 갖는 강슬라브에 대해 통상의 열간압연을 실시한 후 0.2~4℃/sec의 냉각속도로 냉각하는 것이 바람직하다. 만약, 상기 냉각속도가 4℃/sec를 초과하면 베이나이트나 마르텐사이트와 같은 저온변태 조직이 생성될 수 있어 페라이트 및 펄라이트의 혼합조직을 얻기 어렵게 되므로, 상한을 4℃/sec로 제한하는 것이 바람직하다.
First, it is preferable to perform normal hot rolling on the steel slab having the composition as described above, and then to cool at a cooling rate of 0.2 to 4 ° C / sec. If the cooling rate exceeds 4 ° C / sec, low temperature transformation tissues such as bainite or martensite may be generated, and thus it is difficult to obtain a mixed structure of ferrite and pearlite, and therefore, the upper limit is preferably limited to 4 ° C / sec. Do.

다만, 냉각속도가 0.2℃/sec 미만으로 너무 낮으면 펄라이트가 형성되는 것이 아니라 탄화물이 구상화되어 페라이트에 구상화 탄화물이 같이 존재하는 조직을 형성하게 된다. 이 경우 충분한 경도를 확보할 수 없고, 마모입자가 페라이트에 직접 충돌하게 될 수 있다. 따라서, 냉각속도가 0.2℃/sec 이상이 되도록 제어하는 것이 바람직하고, 상기 범위에만 속한다면 공냉을 하여도 무방하다.
However, if the cooling rate is too low, less than 0.2 ° C / sec, not perlite is formed but carbides are spheroidized to form a structure in which spheroidized carbides are present together in the ferrite. In this case, sufficient hardness cannot be secured and wear particles may collide directly with the ferrite. Therefore, it is preferable to control so that a cooling rate may be 0.2 degreeC / sec or more, and air cooling may be sufficient as it exists only in the said range.

또한, 상기 냉각은 Ar3~Ar3+200℃의 온도범위에서 냉각을 개시하여 500℃ 이하에서 냉각을 종료하는 것이 보다 바람직하다. 냉각개시온도가 Ar3점 미만이면 오스테나이트로의 상변태가 충분히 이루어지지 않은 상태에서 냉각을 시작하므로, 본 발명에서 얻고자 하는 조직을 확보할 수 없게 되고, 반대로 냉각개시온도가 Ar3+200℃를 초과하면 압연이 Ar3+200℃를 초과하여 이루어졌음을 의미하므로 결정립이 매우 조대화될 가능성이 큰 문제점이 있으므로, 냉각개시온도를 Ar3~Ar3+200℃의 온도범위로 제한하는 것이 바람직하다.
Further, the cooling is more preferable to start the cooling in the temperature range of Ar3 ~ Ar3 + 200 ℃ and finish the cooling at 500 ℃ or less. If the cooling start temperature is less than the Ar3 point, cooling starts in a state in which phase transformation to austenite is not sufficiently performed, and thus, the structure to be obtained in the present invention cannot be secured, and the cooling start temperature exceeds Ar3 + 200 ° C. If it means that the rolling is made in excess of Ar3 + 200 ℃, there is a big problem that the crystal grains are very coarse, it is preferable to limit the cooling start temperature to a temperature range of Ar3 ~ Ar3 + 200 ℃.

또한, 냉각종료온도는 500℃ 이하로 제한하는 것이 바람직한데, 냉각종료온도가 500℃를 초과하면 모든 조직이 오스테나이트에서 펄라이트/페라이트 혼합조직으로 변태하는 것이 아니라 변태하지 않고 오스테나이트로 잔류하는 조직이 나타나기 때문에, 펄라이트 분율을 충분히 확보할 수 없는 문제점이 생길 수 있다. 따라서, 냉각종료온도를 500℃ 이하로 제한하는 것이 바람직하다.
In addition, it is preferable to limit the cooling end temperature to 500 ° C. or less. If the cooling end temperature exceeds 500 ° C., all tissues are not transformed from austenite to pearlite / ferrite mixed tissues, but the tissues remain as austenite without transformation. Because of this, a problem may arise in that the pearlite fraction cannot be sufficiently secured. Therefore, it is desirable to limit the cooling end temperature to 500 ° C or lower.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명하지만, 이는 본 발명의 보다 완전한 설명을 위한 것이고, 하기 개별실시예에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples, which are intended for a more complete description of the present invention, and the scope of the present invention is not limited by the following individual examples.

(( 실시예Example ))

먼저, 표 1에 나타난 조성을 갖는 용강을 준비한 후 연속주조를 통하여 강슬라브를 제조하였다. 주조된 슬라브는 모두 통상의 조건으로 열간압연한 후 표 2에 나타난 조건으로 냉각을 수행하여 강판을 제조하였다.
First, a steel slab was manufactured through continuous casting after preparing molten steel having the composition shown in Table 1. All of the cast slabs were hot rolled under normal conditions and then cooled to the conditions shown in Table 2 to prepare steel sheets.

 구분division CC SiSi MnMn PP SS AlAl NN CrCr Mn+CrMn + Cr 발명강1Inventive Steel 1 0.2450.245 0.250.25 1.761.76 0.0080.008 0.0030.003 0.035 0.035 0.005 0.005 -- 1.76 1.76 발명강2Invention river 2 0.2530.253 0.180.18 1.551.55 0.0090.009 0.0070.007 0.037 0.037 0.008 0.008 0.110.11 1.66 1.66 발명강3Invention steel 3 0.2560.256 0.320.32 1.741.74 0.0080.008 0.0040.004 0.029 0.029 0.007 0.007 0.310.31 2.05 2.05 발명강4Inventive Steel 4 0.2970.297 0.440.44 1.491.49 0.0080.008 0.0060.006 0.041 0.041 0.005 0.005 -- 1.49 1.49 발명강5Invention steel 5 0.3070.307 0.220.22 1.571.57 0.0070.007 0.0040.004 0.033 0.033 0.009 0.009 0.190.19 1.76 1.76 발명강6Inventive Steel 6 0.3120.312 0.230.23 0.920.92 0.0070.007 0.0020.002 0.035 0.035 0.003 0.003 0.780.78 1.70 1.70 발명강7Invention steel 7 0.3470.347 0.210.21 1.431.43 0.0060.006 0.0030.003 0.030 0.030 0.006 0.006 -- 1.43 1.43 발명강8Inventive Steel 8 0.3510.351 0.310.31 1.381.38 0.0090.009 0.0030.003 0.029 0.029 0.006 0.006 0.190.19 1.57 1.57 발명강9Invention river 9 0.3480.348 0.360.36 1.051.05 0.0080.008 0.0070.007 0.033 0.033 0.005 0.005 0.410.41 1.46 1.46 발명강10Invented Steel 10 0.3390.339 0.220.22 1.061.06 0.0070.007 0.0080.008 0.038 0.038 0.004 0.004 0.580.58 1.64 1.64 비교강1Comparative River 1 0.0410.041 0.230.23 1.211.21 0.0060.006 0.00060.0006 0.0370.037 0.0050.005 0.10.1 1.31 1.31 비교강2Comparative River 2 0.0660.066 0.160.16 1.561.56 0.0090.009 0.00180.0018 0.0220.022 0.0040.004 0.030.03 1.59 1.59 비교강3Comparative Steel 3 0.0550.055 0.150.15 22 0.0070.007 0.00160.0016 0.0270.027 0.0030.003 0.310.31 2.31 2.31 비교강4Comparative Steel 4 0.10.1 0.290.29 1.291.29 0.0060.006 0.00190.0019 0.0310.031 0.0050.005 0.440.44 1.73 1.73 비교강5Comparative Steel 5 0.3840.384 0.220.22 1.571.57 0.0070.007 0.0040.004 0.033 0.033 0.009 0.009 0.210.21 1.78 1.78 비교강6Comparative Steel 6 0.3920.392 0.310.31 1.381.38 0.0080.008 0.0030.003 0.029 0.029 0.006 0.006 0.20.2 1.58 1.58 비교강7Comparative Steel 7 0.2590.259 0.320.32 1.921.92 0.0060.006 0.0040.004 0.029 0.029 0.007 0.007 0.190.19 2.11 2.11

구분division 적용 강종Applicable Steel Grade Ar3(℃)Ar3 (℃) 냉각개시온도(℃)Cooling start temperature (℃) 냉각속도(℃/s)Cooling rate (° C / s) 냉각종료온도(℃)Cooling end temperature (℃) 발명예1Inventory 1 발명강1Inventive Steel 1 697697 750750 0.40.4 300300 발명예2Inventive Example 2 발명강2Invention river 2 710710 750750 0.40.4 300300 발명예3Inventory 3 발명강3Invention steel 3 692692 750750 1.01.0 250250 발명예4Honorable 4 발명강4Inventive Steel 4 702702 800800 1.01.0 250250 발명예5Inventory 5 발명강5Invention steel 5 690690 800800 3.53.5 400400 발명예6Inventory 6 발명강6Inventive Steel 6 731731 800800 3.53.5 400400 발명예7Honorable 7 발명강7Invention steel 7 692692 790790 2.02.0 200200 비교예1Comparative Example 1 발명강8Inventive Steel 8 716716 770770 6.06.0 100100 비교예2Comparative Example 2 발명강9Invention river 9 715715 780780 5.35.3 300300 비교예3Comparative Example 3 발명강9Invention river 9 715715 770770 0.10.1 200200 비교예4Comparative Example 4 발명강10Invented Steel 10 743743 800800 4.74.7 350350 비교예5Comparative Example 5 발명강10Invented Steel 10 743743 800800 1.01.0 600600 비교예6Comparative Example 6 비교강1Comparative River 1 803803 750750 0.40.4 200200 비교예7Comparative Example 7 비교강2Comparative River 2 768768 750750 0.40.4 250250 비교예8Comparative Example 8 비교강3Comparative Steel 3 732732 750750 0.40.4 300300 비교예9Comparative Example 9 비교강4Comparative Steel 4 773773 800800 16.116.1 300300 비교예10Comparative Example 10 비교강5Comparative Steel 5 666666 800800 2.52.5 300300 비교예11Comparative Example 11 비교강6Comparative Steel 6 679679 850850 2.52.5 350350 비교예12Comparative Example 12 비교강7Comparative Steel 7 677677 850850 2.02.0 250250

상기와 같은 조건으로 제조된 강판에 대해 미세조직의 구성을 분석하고, 펄라이트 분율 및 경도를 측정하여 아래 표 3에 나타내고, 마모량은 비교예 1에 대한 비율로 표현하였다.
The structure of the microstructure of the steel sheet manufactured under the above conditions was analyzed, and the pearlite fraction and hardness were measured and shown in Table 3 below, and the amount of wear was expressed as a ratio with respect to Comparative Example 1.

구분division 미세조직Microstructure 펄라이트 분율(면적%)Perlite fraction (area%) 경도(Hv)Hardness (Hv) 비교예1 대비 마모랑(%)Abrasion compared with Comparative Example 1 발명예1Inventory 1 펄라이트/페라이트Pearlite / Ferrite 6060 200200 4040 발명예2Inventive Example 2 펄라이트/페라이트Pearlite / Ferrite 7070 210210 3535 발명예3Inventory 3 펄라이트/페라이트Pearlite / Ferrite 5555 185185 5757 발명예4Honorable 4 펄라이트/페라이트Pearlite / Ferrite 6565 205205 4242 발명예5Inventory 5 펄라이트/페라이트Pearlite / Ferrite 6060 200200 3838 발명예6Inventory 6 펄라이트/페라이트Pearlite / Ferrite 7575 215215 3535 발명예7Honorable 7 펄라이트/페라이트Pearlite / Ferrite 7070 210210 3737 비교예1Comparative Example 1 마르텐사이트Martensite -- 350350 100100 비교예2Comparative Example 2 베이나이트Bainite -- 320320 120120 비교예3Comparative Example 3 페라이트(구상탄화물)Ferrite (Spherical Carbide) -- 135135 150150 비교예4Comparative Example 4 베이나이트Bainite -- 300300 9595 비교예5Comparative Example 5 오스테나이트/페라이트Austenitic / Ferrite -- 120120 140140 비교예6Comparative Example 6 페라이트ferrite -- 130130 135135 비교예7Comparative Example 7 페라이트ferrite -- 130130 125125 비교예8Comparative Example 8 베이나이트Bainite -- 290290 9090 비교예9Comparative Example 9 마르텐사이트Martensite -- 340340 105105 비교예10Comparative Example 10 펄라이트/페라이트Pearlite / Ferrite 9090 240240 7070 비교예11Comparative Example 11 펄라이트/페라이트Pearlite / Ferrite 9292 250250 8080 비교예12Comparative Example 12 베이나이트Bainite -- 305305 9090

발명예 1 내지 7은 발명강을 사용하였고, 열간압연 후 냉각조건도 본 발명의 범위에 모두 속하였는 바, 펄라이트 분율이 55~75% 및 잔부 페라이트의 혼합조직으로 나타났고, 경도도 185~215Hv로 나타났다. 즉, 마모에 대해 저항할 수 있는 충분한 경도값을 가지면서 페라이트 조직도 25~45면적%로 포함하고 있어 변형 수용력도 우수한 바, 비교예 1 대비 마모량이 35~57%로 매우 낮게 나타나 내마모성이 우수함을 확인할 수 있다.
Inventive Examples 1 to 7 were used as the invention steel, the cooling conditions after hot rolling also belonged to all of the scope of the present invention, the pearlite fraction appeared to be 55 ~ 75% and the balance structure of the remaining ferrite, hardness 185 ~ 215Hv Appeared. In other words, it has sufficient hardness to resist abrasion and also contains 25 to 45 area% of ferrite structure, so it has excellent deformation capacity, and shows a very low wear rate of 35 to 57% compared to Comparative Example 1, showing excellent wear resistance. You can check it.

비교예 1, 2, 4 및 9는 냉각속도가 너무 빨라 베이나이트 또는 마르텐사이트의 저온변태 조직이 나타나 경도가 매우 큰 값을 나타내고, 반대로 변형 수용능력이 좋지 못하기 때문에 실제 비교예 1 대비 마모량은 95~120%로 매우 높게 나타나 내마모성이 좋지 못했음을 알 수 있다.
In Comparative Examples 1, 2, 4 and 9, the cooling rate is too fast to show the low temperature transformation structure of bainite or martensite, and thus the hardness is very high. On the contrary, the amount of wear compared to Comparative Example 1 is poor because the deformation capacity is not good. It is very high, 95-120%, indicating that the wear resistance was not good.

비교예 3은 반대로 냉각속도가 너무 느려 탄화물이 펄라이트를 형성하지 못하고 구상화되어 페라이트와 구상탄화물이 함께 존재하는 조직이 형성되었다. 이에 따라 경도값이 135Hv로 낮았고, 비교예 1 대비 마모량도 150%로 내마모성이 매우 나빴음을 확인할 수 있다.
On the contrary, in Comparative Example 3, the cooling rate was too slow, and the carbides did not form pearlite but were spheroidized to form a structure in which ferrite and spherical carbides exist together. Accordingly, the hardness value was as low as 135 Hv, and the wear amount was 150% compared to Comparative Example 1, which shows that the wear resistance was very bad.

비교예 5는 냉각종료온도가 600℃로서, 500℃를 초과했기 때문에 오스테나이트가 모두 변태하지 않고 남아있어 경도값이 120Hv로 낮고, 이에 따라 비교예 1 대비 마모량도 140%로 매우 높게 나타났다.
In Comparative Example 5, since the cooling end temperature was 600 ° C. and exceeded 500 ° C., all of the austenite remained unaltered, and thus the hardness value was low as 120 Hv.

비교예 6 및 7은 탄소의 함량이 현저히 적어 펄라이트 조직이 거의 없이 페라이트 단독 조직으로 나타났고, 이에 따라 경도가 130Hv로 낮았고, 이에 따라 비교예 1 대비 마모량도 135%로 매우 높게 나타났다.
Comparative Examples 6 and 7 had a significantly low content of carbon, resulting in a ferrite alone structure with little pearlite structure, and thus had a low hardness of 130 Hv, and thus a very high wear amount of 135% compared to Comparative Example 1.

비교예 8 및 12는 망간의 함량이 너무 높아 베이나이트와 같은 저온변태 조직이 나타났고, 이에 따라 경도가 290~305Hv로 높았으나, 변형 수용능력이 떨어져 비교예 1 대비 마모량이 90%로 내마모성이 좋지 못함을 확인할 수 있다.
In Comparative Examples 8 and 12, the content of manganese was too high, resulting in low temperature transformation tissue such as bainite. As a result, the hardness was 290 to 305 Hv, but the deformation capacity was low, and the wear resistance was 90% compared to Comparative Example 1. You can see that it is not good.

비교예 10 및 11은 탄소의 함량이 너무 높아 펄라이트의 양은 크게 증가함에 따라 240~250Hv로 경도가 증가하였으나, 페라이트가 8~10 면적%로 작게 나타나 변형 수용능력이 저하됨에 따라 결국 비교예 1 대비 마모량이 70~80%로 발명예에 비해 내마모성이 좋지 못함을 확인할 수 있었다.
In Comparative Examples 10 and 11, the carbon content was so high that the hardness increased to 240-250 Hv as the amount of pearlite increased, but the ferrite was reduced to 8-10% by area, resulting in lower deformation capacity. Abrasion resistance of 70 to 80% was confirmed that the wear resistance is not good compared to the invention example.

또한, 본 발명자들은 경도와 내마모성의 관계를 보다 자세히 확인하기 위해 발명강 1, 2 및 3을 냉각조건을 달리하여 경도의 변화에 따른 비교예 1 대비 마모율을 각각 측정하여 도 1에 그래프로 나타내었다. 그 결과, 경도가 180~220Hv의 범위에 있을 때 마모율이 가장 낮게 나와 내마모성이 우수함을 확인할 수 있었다.In addition, the present inventors measured the wear rate of the inventive steels 1, 2, and 3 according to the change in hardness, respectively, by varying the cooling conditions in order to check the relationship between hardness and wear resistance in detail, and are shown in a graph of FIG. 1. . As a result, when the hardness is in the range of 180 ~ 220Hv, the wear rate was the lowest and it was confirmed that the wear resistance is excellent.

Claims (8)

중량%로, C: 0.2~0.35%, Si: 0.1~0.5%, Mn: 0.5~1.8%, P: 0.03% 이하, S: 0.03% 이하, Al: 0.05% 이하(0%는 제외), N: 0.01% 이하(0%는 제외), 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 내마모성이 우수한 오일샌드 슬러리 파이프용 강판.
By weight%, C: 0.2-0.35%, Si: 0.1-0.5%, Mn: 0.5-1.8%, P: 0.03% or less, S: 0.03% or less, Al: 0.05% or less (excluding 0%), N : Steel plate for oil sand slurry pipe having excellent wear resistance including 0.01% or less (excluding 0%), balance Fe and other unavoidable impurities.
청구항 1에 있어서,
상기 강판은 Cr: 1.5% 이하를 더 포함하고, Mn과 Cr의 합이 2% 이하인 내마모성이 우수한 오일샌드 슬러리 파이프용 강판.
The method according to claim 1,
The steel sheet further comprises Cr: 1.5% or less, and the steel sand for excellent oil-sand slurry pipes with a sum of Mn and Cr of 2% or less.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 강판의 미세조직은 50~80면적%의 펄라이트와 잔부 페라이트로 이루어지는 내마모성이 우수한 오일샌드 슬러리 파이프용 강판.
The method according to claim 1 or 2,
The microstructure of the steel sheet is an oil-sand slurry pipe steel plate excellent in wear resistance consisting of 50 ~ 80 area% pearlite and the balance ferrite.
청구항 3에 있어서,
상기 펄라이트 결정립 간의 간격은 200㎛ 이하인 내마모성이 우수한 오일샌드 슬러리 파이프용 강판.
The method according to claim 3,
The steel plate for oil sand slurry pipes having excellent wear resistance, wherein the spacing between the pearlite grains is 200 μm or less.
청구항 4에 있어서,
상기 강판의 비커스 경도 값이 180~220Hv인 내마모성이 우수한 오일샌드 슬러리 파이프용 강판.
The method of claim 4,
Steel plate for oil sand slurry pipes excellent wear resistance Vickers hardness value of the steel sheet is 180 ~ 220Hv.
중량%로, C: 0.2~0.35%, Si: 0.1~0.5%, Mn: 0.5~1.8%, P: 0.03% 이하, S: 0.03% 이하, Al: 0.05% 이하(0%는 제외), N: 0.01% 이하(0%는 제외), 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강슬라브에 대하여,
열간압연한 후 0.2~4℃/sec의 냉각속도로 냉각하는 내마모성이 우수한 오일샌드 슬러리 파이프용 강판의 제조방법.
By weight%, C: 0.2-0.35%, Si: 0.1-0.5%, Mn: 0.5-1.8%, P: 0.03% or less, S: 0.03% or less, Al: 0.05% or less (excluding 0%), N : For steel slabs containing 0.01% or less (excluding 0%), balance Fe and other unavoidable impurities,
A method for producing an oil sand slurry pipe steel sheet having excellent wear resistance after being hot rolled and cooled at a cooling rate of 0.2 to 4 ° C / sec.
청구항 6에 있어서,
상기 강슬라브는 Cr: 1.5% 이하를 더 포함하고, Mn과 Cr의 합이 2% 이하인 내마모성이 우수한 오일샌드 슬러리 파이프용 강판의 제조방법.
The method of claim 6,
The steel slab further comprises Cr: 1.5% or less, and the sum of Mn and Cr is 2% or less, the production method of the steel sand for oil-sand slurry pipes excellent in wear resistance.
청구항 6 또는 7에 있어서,
상기 냉각은 Ar3~Ar3+200℃의 온도범위에서 냉각을 개시하여 500℃ 이하에서 냉각을 종료하는 내마모성이 우수한 오일샌드 슬러리 파이프용 강판의 제조방법.
The method according to claim 6 or 7,
The cooling is a method of producing a steel sand slurry pipe for excellent wear resistance to start the cooling in the temperature range of Ar3 ~ Ar3 + 200 ℃ to end the cooling at 500 ℃ or less.
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