KR101304644B1 - High strength steel plate having excellent fatigue crack arrestability and manufacturing method the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 중량%로, 탄소(C): 0.02~0.12%, 실리콘(Si): 0.01~0.6%, 망간(Mn): 0.3~2.5%, 알루미늄(Al): 0.005~0.5%, 니오븀(Nb): 0.005~0.10%, 보론(B): 5~40ppm, 티타늄(Ti): 0.005~0.1%, 질소(N): 15~150ppm, 인(P): 0.02% 이하, 황(S): 0.01% 이하, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 미세조직은 도상 마르텐사이트(MA) 5.57~8% 및 잔부 그래뉼라 베이나이트 및 베이니틱 페라이트의 혼합조직을 포함하는 피로균열 진전 억제 특성이 우수한 고강도 강판에 관한 것이다. The present invention is in weight%, carbon (C): 0.02 to 0.12%, silicon (Si): 0.01 to 0.6%, manganese (Mn): 0.3 to 2.5%, aluminum (Al): 0.005 to 0.5%, niobium (Nb) ): 0.005 to 0.10%, boron (B): 5 to 40 ppm, titanium (Ti): 0.005 to 0.1%, nitrogen (N): 15 to 150 ppm, phosphorus (P): 0.02% or less, sulfur (S): 0.01 Fatigue crack propagation inhibiting properties comprising less than%, residual iron (Fe) and other unavoidable impurities, microstructure comprises 5.57-8% of phase martensite (MA) and mixed tissue of residual granular bainite and bainitic ferrite This is an excellent high strength steel sheet.

피로균열, 도상 마르텐사이트, 고강도, 냉각종료온도 Fatigue crack, phase martensite, high strength, cooling end temperature

Description

피로균열 진전 억제 특성이 우수한 고강도 강판 및 그 제조방법{HIGH STRENGTH STEEL PLATE HAVING EXCELLENT FATIGUE CRACK ARRESTABILITY AND MANUFACTURING METHOD THE SAME}High strength steel plate with excellent fatigue crack propagation suppression and its manufacturing method {HIGH STRENGTH STEEL PLATE HAVING EXCELLENT FATIGUE CRACK ARRESTABILITY AND MANUFACTURING METHOD THE SAME}

본 발명은 초대형 용접 구조물에 사용되는 강판 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반복되는 응력에 대한 피로균열이 발생할 때, 이러한 피로균열의 진전 속도를 저하시킨 고강도 강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a steel sheet used in a super-large welded structure and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a high strength steel sheet and a method for manufacturing the same, when fatigue cracking occurs under repeated stresses. will be.

최근들어 강구조물의 경우 점점 초대형화되고 있는 추세이며, 이러한 경향에 맞추어 고강도 강재의 사용도 늘어나고 있다. 강재의 강도가 증가할수록 균열 주위에 집중되는 응력도 동시에 증가하므로 강재의 균열 전파 속도도 함께 증가하는 문제가 있다.In recent years, steel structures are becoming increasingly large in size, and the use of high-strength steels is increasing according to this trend. As the strength of the steel increases, the stress concentrated around the crack also increases, so the crack propagation speed of the steel also increases.

강재의 피로 과정은 응력 집중부에서 균열이 발생하고, 이렇게 발생된 균열이 전파되는데, 특히, 용접 구조물의 경우는 용접금속 내부에 결함부가 다수 존재하고 있어 피로 균열의 발생을 완전하게 방지하는 것은 실제로 불가능한 일이다. 따라서 용접 구조물의 피로수명을 향상시키기 위해서는 균열 발생 그 자체를 방지하는 것 보다는 이미 존재하고 있는 상태로부터 균열 진전 속도를 늦추는 것이 중요한 일이다.In the fatigue process of steel, cracks occur at stress concentrations and cracks are propagated. In particular, in the case of a welded structure, a large number of defects are present in the weld metal, so it is practical to completely prevent the occurrence of fatigue cracks. It is impossible. Therefore, in order to improve the fatigue life of the welded structure, it is important to slow the crack growth rate from the existing state rather than to prevent the crack generation itself.

이러한 기술로는 일본 특개 2000-17379호를 들 수 있는데, 이 기술은 강판 표면 수직 방향을 ND라고 하였을 때, 페라이트 결정의 (100)면이 ND 방향과 평행한 방향을 갖는 결정립과, 페라이트 결정의 (111)면이 ND와 평행한 방위를 갖는 결정립 사이의 경계가 균열의 진전 방향을 따라 적어도 30㎛에 1개소 이상 가로지르거나 강판 표면에 평행한 측정면에서 페라이트 (111)면 분율과 (100)면 분율의 비가 1.25~2.0가 되도록 함으로써 피로균열 진전 억제 특성이 개선된 강판에 관한 것이나, 상기 강판의 미세조직은 페라이트를 주조직으로 하여, 인장강도가 500MPa 이하 정도밖에 되지 못하여 문제가 있다. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-17379 describes such a technique. When this technique is referred to as ND as the vertical direction of the steel plate surface, crystal grains in which the (100) plane of the ferrite crystal has a direction parallel to the ND direction, The boundary between grains whose (111) planes have an orientation parallel to ND is equal to the ferrite (111) plane fraction and (100) in the measurement plane that crosses at least one place at least 30 μm along the crack propagation direction or is parallel to the steel plate surface. The ratio of the ratio of the surface fraction to 1.25 to 2.0 relates to a steel sheet having improved fatigue crack propagation suppression characteristics.

본 발명은 용접 구조물에 반복 응력이 가해져서 발생하는 피로균열의 진전속도를 늦춘 피로균열 억제 특성이 우수한 고강도 강판 및 그 제조방법을 제공하고자 한다. The present invention is to provide a high-strength steel sheet excellent in fatigue crack suppression characteristics that slow down the growth rate of fatigue cracks generated by the cyclic stress applied to the weld structure and a method of manufacturing the same.

본 발명은 일 구현례로서, 중량%로, 탄소(C): 0.02~0.12%, 실리콘(Si): 0.01~0.6%, 망간(Mn): 0.3~2.5%, 알루미늄(Al): 0.005~0.5%, 니오븀(Nb): 0.005~0.10%, 보론(B): 5~40ppm, 티타늄(Ti): 0.005~0.1%, 질소(N): 15~150ppm, 인(P): 0.02% 이하, 황(S): 0.01% 이하, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 미세조직은 도상 마르텐사이트(MA) 5.57~8% 및 잔부 그래뉼라 베이나이트 및 베이니틱 페라이트의 혼합조직인 피로균열 진전 억제 특성이 우수한 고강도 강판을 제공한다. In one embodiment, the present invention provides, by weight, carbon (C): 0.02 to 0.12%, silicon (Si): 0.01 to 0.6%, manganese (Mn): 0.3 to 2.5%, aluminum (Al): 0.005 to 0.5 %, Niobium (Nb): 0.005 to 0.10%, boron (B): 5 to 40 ppm, titanium (Ti): 0.005 to 0.1%, nitrogen (N): 15 to 150 ppm, phosphorus (P): 0.02% or less, sulfur (S): 0.01% or less, containing residual iron (Fe) and other unavoidable impurities, the microstructure is fatigue crack growth, a mixed structure of 5.57-8% of the phase martensite (MA) and the residual granular bainite and bainitic ferrite Provided is a high strength steel sheet having excellent suppression characteristics.

상기 강판은 크롬(Cr): 0.05~1.0%, 몰리브덴(Mo): 0.01~1.0%, 니켈(Ni): 0.01~2.0%, 구리(Cu): 0.01~1.0% 및 바나듐(V): 0.005~0.3% 중 1종 또는 2종 이상을 추가적으로 포함할 수 있다. The steel sheet is chromium (Cr): 0.05 ~ 1.0%, molybdenum (Mo): 0.01 ~ 1.0%, nickel (Ni): 0.01 ~ 2.0%, copper (Cu): 0.01 ~ 1.0% and vanadium (V): 0.005 ~ It may further comprise one or two or more of 0.3%.

상기 도상 마르텐사이트의 결정립 크기는 5㎛ 이하인 것이 바람직하다.The grain size of the island martensite is preferably 5 µm or less.

상기 강판의 피로균열 진전 속도는 2.5*10-5㎜/cycle 이하인 것이 바람직하 다. The fatigue crack growth rate of the steel sheet is preferably 2.5 * 10 -5 mm / cycle or less.

본 발명은 다른 구현례로서, 중량%로, 탄소(C): 0.02~0.12%, 실리콘(Si): 0.01~0.6%, 망간(Mn): 0.3~2.5%, 알루미늄(Al): 0.005~0.5%, 니오븀(Nb): 0.005~0.10%, 보론(B): 5~40ppm, 티타늄(Ti): 0.005~0.1%, 질소(N): 15~150ppm, 인(P): 0.02% 이하, 황(S): 0.01% 이하, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 1050~1250℃에서 재가열하는 단계; 상기 재가열한 슬라브를 오스테나이트 재결정온도(Tnr)~1250℃에서 조압연하는 단계; 상기 조압연된 강판을 베이나이트 변태 시작온도(Bs)~Tnr 범위에서 사상압연하는 단계; 및 상기 사상압연된 강판을 2~10℃/s의 냉각속도로 630~700℃에서 냉각종료하는 냉각단계를 포함하는 피로균열 진전 억제 특성이 우수한 고강도 강판의 제조방법을 제공한다.As another embodiment of the present invention, in weight%, carbon (C): 0.02 to 0.12%, silicon (Si): 0.01 to 0.6%, manganese (Mn): 0.3 to 2.5%, aluminum (Al): 0.005 to 0.5 %, Niobium (Nb): 0.005 to 0.10%, boron (B): 5 to 40 ppm, titanium (Ti): 0.005 to 0.1%, nitrogen (N): 15 to 150 ppm, phosphorus (P): 0.02% or less, sulfur (S): reheating the slab containing 0.01% or less, balance iron (Fe) and other unavoidable impurities at 1050-1250 ° C .; Roughly rolling the reheated slab at an austenite recrystallization temperature (Tnr) ˜1250 ° C .; Finishing the roughly rolled steel sheet in the range of bainite transformation start temperature (Bs) to Tnr; And it provides a method of producing a high strength steel sheet having excellent fatigue crack propagation suppression characteristics including a cooling step of cooling the finishing rolled steel sheet at 630 ~ 700 ℃ at a cooling rate of 2 ~ 10 ℃ / s.

본 발명은 피로균열 진전속도가 2*10-5㎜/cycle 이하이고 인장강도는 600MPa 이상인 강판을 제공할 수 있다.The present invention may provide a steel sheet having a fatigue crack growth rate of 2 * 10 -5 mm / cycle or less and a tensile strength of 600 MPa or more.

본 발명은 강판의 성분계를 제어하고, 압연 후 냉각종료온도를 제어하여, 기지조직보다 강도가 높은 도상 마르텐사이트를 일정분율 형성하여, 피로균열이 도상 마르텐사이트와 기지조직의 계면에서 진행방향을 변경시켜 피로균열 진전속도를 저하시킨 피로균열 진전 억제 특성이 우수한 고강도 강판이다. The present invention controls the component system of the steel sheet, and control the cooling end temperature after rolling to form a fraction of the island martensite having a higher strength than the matrix structure, fatigue fatigue changes the direction of travel at the interface between the island martensite and matrix structure It is a high strength steel sheet with excellent fatigue crack propagation suppression property which lowers the fatigue crack propagation rate.

이하, 본 발명 강판의 성분계에 대하여 설명한다.Hereinafter, the component system of the steel sheet of the present invention will be described.

탄소(C): 0.02~0.12중량%Carbon (C): 0.02 to 0.12 wt%

탄소는 도상 마르텐사이트를 형성시키고, 형성된 도상 마르텐사이트의 결정립 크기, 분율 등에 큰 영향을 주는 원소이다. 본 발명 강재의 미세조직은 도상 마르텐사이트가 5.57~8% 포함되는 것이 바람직한데, 탄소의 함량이 0.02중량% 미만인 경우에는 상기 도상 마르텐사이트의 분율이 5.57% 미만이고, 탄소의 함량이 0.12중량%를 초과하는 경우에는 상기 도상 마르텐사이트의 분율이 8%를 초과하게 된다. Carbon is an element which forms island martensite and has a great influence on grain size, fraction, etc. of the island martensite formed. Preferably, the microstructure of the steel of the present invention contains 5.57 to 8% of phase martensite. When the carbon content is less than 0.02% by weight, the fraction of the phase martensite is less than 5.57%, and the content of carbon is 0.12% by weight. When exceeding, the fraction of the island martensite exceeds 8%.

실리콘(Si): 0.01~0.6중량%Silicon (Si): 0.01-0.6 wt%

실리콘은 탈산제로 사용되고, 강도 향상에 유용한 원소이다. 실리콘의 함량이 0.01중량% 미만인 경우에는 이러한 효과가 미미하다. 그러나, 0.6중량%를 초과하는 경우에는 저온인성 및 용접성이 저하된다. 따라서, 상기 실리콘의 함량은 0.01~0.6중량%로 한정하는 것이 바람직하다. Silicone is used as a deoxidizer and is a useful element for improving strength. This effect is insignificant when the content of silicon is less than 0.01% by weight. However, when it exceeds 0.6 weight%, low-temperature toughness and weldability will fall. Therefore, the content of the silicon is preferably limited to 0.01 to 0.6% by weight.

망간(Mn): 0.3~2.5중량%Manganese (Mn): 0.3-2.5 wt%

망간은 고용강화에 의해 강의 강도를 향상시킬 수 있는 원소로서, 본 발명에 서 이러한 효과를 나타내기 위하여는 0.3중량% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 그러나, 2.5중량%를 초과하는 경우에는 경화능이 지나치게 높아져 용접부의 인성을 크게 저하시킬 수 있다. Manganese is an element that can improve the strength of steel by solid solution strengthening, and in order to exhibit such an effect in the present invention, it is preferable to contain 0.3 wt% or more. However, when it exceeds 2.5 weight%, hardenability may become high too much and the toughness of a weld part may fall large.

알루미늄(Al): 0.005~0.5중량%Aluminum (Al): 0.005 to 0.5 wt%

알루미늄은 용강의 탈산제로 사용되는 원소이며, 고용된 알루미늄은 도상 마르텐사이트의 형성에 도움을 준다. 본 발명에서 이러한 효과를 나타내기 위하여는 0.005중량% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 그러나, 0.5중량%를 초과하는 경우에는 연속주조시 노즐막힘이 발생할 수 있다. Aluminum is an element used as a deoxidizer of molten steel, and the solid solution of aluminum assists in the formation of phase martensite. In order to exhibit such an effect in the present invention, it is preferable to include 0.005% by weight or more. However, if it exceeds 0.5% by weight, nozzle clogging may occur during continuous casting.

니오븀(Nb): 0.005~0.1중량%Niobium (Nb): 0.005 to 0.1 wt%

니오븀은 TMCP강의 제조에 있어서, 가장 중요한 원소이며, NbC 또는 NbCN의 형태로 석출되어 모재 및 용접부의 강도를 크게 향상시킬 수 있는 원소이다. 또한, 고온으로 재가열시 고용된 니오븀은 오스테나이트의 재결정을 억제하고 페라이트 또는 베이나이트의 변태를 억제하여 조직을 미세하게 제어할 수 있다. 그리고, 조압연 후 슬라브가 냉각될 때 낮은 냉각 속도로도 베이나이트를 형성하게 할 수 있으며, 최종 압연후 냉각시 오스테나이트의 안정성을 크게 높여 낮은 냉각속도에서도 도상 마르텐사이트 형성을 촉진하는 역할을 할 수 있다. 니오븀의 함량이 0.005중량% 미만인 경우에는 이러한 효과가 미미하다. 반면에, 0.1중량%를 초과하는 경우에는 강재의 모서리부에 취성크랙을 야기한다. Niobium is the most important element in the production of TMCP steel, and is an element that can be precipitated in the form of NbC or NbCN to greatly improve the strength of the base metal and the welded portion. In addition, niobium dissolved in reheating at a high temperature can suppress the recrystallization of austenite and suppress the transformation of ferrite or bainite to finely control the tissue. In addition, when slab is cooled after rough rolling, bainite may be formed even at a low cooling rate, and it may play a role of promoting phase martensite formation even at a low cooling rate by greatly increasing the stability of austenite during cooling after the final rolling. Can be. This effect is insignificant when the content of niobium is less than 0.005% by weight. On the other hand, when it exceeds 0.1% by weight, brittle cracks are caused at the corners of the steel.

보론(B): 5~40ppmBoron (B): 5-40 ppm

보론은 경화능 향상원소이며, 저가의 원소로서, 본 발명에서 경화능을 향상시키기 위하여 5ppm 이상 포함되는 것이 바람직하다. 그러나, 40ppm 을 초과하는 경우에는 Fe23(CB)6을 형성하여 오히려 경화능이 저하되며, 저온인성도 크게 저한된다. Boron is an element for improving hardenability and is an inexpensive element, and preferably 5 ppm or more in order to improve hardenability in the present invention. However, when it exceeds 40 ppm, Fe 23 (CB) 6 is formed, rather curability falls, and low-temperature toughness is also greatly reduced.

티타늄(Ti): 0.005~0.1중량%Titanium (Ti): 0.005 to 0.1 wt%

티타늄은 슬라브 재가열시 결정립의 성장을 억제하며, 저온인성을 크게 향상시킬 수 있는 원소로서, 본 발명에서 이러한 효과를 나타내기 위하여는 0.005중량% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 그러나, 0.1중량%를 초과하는 경우에는 연주시 노즐막힘이 발생하고 저온인성이 저하된다. Titanium is an element that suppresses the growth of crystal grains upon reheating the slab and greatly improves low temperature toughness. In order to exhibit such an effect in the present invention, titanium is preferably included by 0.005% by weight or more. However, when it exceeds 0.1 weight%, nozzle clogging occurs at the time of performance, and low-temperature toughness falls.

질소(N):15~150ppmNitrogen (N): 15-150ppm

질소는 강의 강도를 증가시키지만 인성을 감소시키는 원소이다. 질소의 함량이 15ppm 미만인 경우에는 제강부하를 증가시키고, 150ppm을 초과하는 경우에는 강판의 인성이 저하된다.Nitrogen is an element that increases the strength of steel but decreases its toughness. When the nitrogen content is less than 15 ppm, the steelmaking load is increased. When the nitrogen content is more than 150 ppm, the toughness of the steel sheet is lowered.

본 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 철강제조과정에서는 원 료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 철강제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.The remainder of the present invention is iron (Fe). However, in the normal steel manufacturing process, impurities that are not intended from raw materials or the surrounding environment may be inevitably mixed, and thus cannot be excluded. Since these impurities are known to those skilled in the art of ordinary steel manufacturing, not all of them are specifically mentioned herein.

다만, 그 중 인 및 황은 일반적으로 많이 언급되는 불순물이기 때문에 이에 대하여 간략히 설명하면 다음과 같다.However, since phosphorus and sulfur are generally mentioned impurities, the following briefly describes them.

인(P): 0.02중량% 이하Phosphorus (P): 0.02 wt% or less

인은 불가피하게 함유되는 불순물로써, 강 중에 포함되어 인성을 저하시키므로, 가능한 한 낮게 제어하는 것이 바람직하다. 이론상 인의 함량은 0%로 제한하는 것이 유리하나, 제조공정상 필연적으로 함유될 수 밖에 없다. 따라서, 상한을 관리하는 것이 중요하며, 본 발명에서는 상기 인 함량의 상한은 0.02중량%로 한정하는 것이 바람직하다.Phosphorus is an impurity contained inevitably and is contained in steel to lower toughness. Therefore, it is preferable to control phosphorus as low as possible. In theory, the phosphorus content is advantageously limited to 0%, but inevitably contained in the manufacturing process. Therefore, it is important to manage the upper limit, and in the present invention, the upper limit of the phosphorus content is preferably limited to 0.02% by weight.

황(S): 0.01중량% 이하 Sulfur (S): 0.01 wt% or less

황은 불가피하게 함유되는 불순물로써, 망간과 반응하여 MnS를 형성하여 저온인성을 저하시키므로 그 함량을 최대한 억제하는 것이 바람직하다. 이론상 황의 함량은 0%로 제한하는 것이 유리하나, 제조공정상 필연적으로 함유될 수 밖에 없다. 따라서, 상한을 관리하는 것이 중요하며, 본 발명에서 상기 황 함량의 상한은 0.01중량%로 한정하는 것이 바람직하다.Sulfur is inevitable impurity, and reacts with manganese to form MnS, which lowers the low temperature toughness. In theory, the sulfur content is advantageously limited to 0%, but inevitably contained in the manufacturing process. Therefore, it is important to manage the upper limit, the upper limit of the sulfur content in the present invention is preferably limited to 0.01% by weight.

더불어, 본 발명의 강재는 하기 설명하는 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni), 구리(Cu) 및 바나듐(V) 중 1종 또는 2종 이상의 원소를 추가적으로 첨가하는 경우 본 발명의 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, the steel material of the present invention is added when one or two or more elements of chromium (Cr), molybdenum (Mo), nickel (Ni), copper (Cu) and vanadium (V) to be described below additionally The effect can be further improved.

크롬(Cr): 0.05~1.0중량%Chromium (Cr): 0.05-1.0 wt%

크롬은 경화능을 증가시켜 강재의 강도를 증가시킬 수 있는 원소로서, 본 발명에서 이러한 효과를 나타내기 위하여는 0.05중량% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 그러나, 1.0중량%를 초과하는 경우에는 용접성을 저하시킨다. Chromium is an element that can increase the strength of steel by increasing the hardenability, and in order to exhibit such an effect in the present invention, it is preferably included 0.05% by weight or more. However, when it exceeds 1.0 weight%, weldability will fall.

몰리브덴(Mo): 0.01~1.0중량%Molybdenum (Mo): 0.01-1.0 wt%

몰리브덴은 경화능을 크게 향상시키고, 페라이트의 생성을 억제하여 강도를 크게 향상시킬 수 있는 원소로서, 본 발명에서 이러한 효과를 나타내기 위하여는 0.01중량% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 그러나, 1.0중량%를 초과하는 경우에는 용접부의 경도를 과도하게 증가시켜 인성을 저해한다. Molybdenum is an element capable of greatly improving the hardenability, suppressing the formation of ferrite, and greatly improving the strength. In order to exhibit such an effect in the present invention, it is preferable to include 0.01 wt% or more. However, when it exceeds 1.0 weight%, the hardness of a weld part will be excessively increased and toughness will be inhibited.

니켈(Ni): 0.01~2.0중량% Nickel (Ni): 0.01-2.0 wt%

니켈은 모재의 강도와 인성을 동시에 향상시킬 수 있는 원소로서, 본 발명에서 이러한 효과를 나타내기 위하여는 0.01중량% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 그러나, 2.0중량%를 초과하는 경우에는 경제성이 저하된다. Nickel is an element capable of improving the strength and toughness of the base material at the same time. In order to exhibit such an effect in the present invention, it is preferably included 0.01 wt% or more. However, when it exceeds 2.0 weight%, economic efficiency will fall.

구리(Cu): 0.01~1.0중량% Copper (Cu): 0.01-1.0 wt%

구리는 모재의 인성저하를 최소화하고 동시에 강도를 향상시킬 수 있는 원소로서, 본 발명에서 이러한 효과를 나타내기 위하여는 0.01중량% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 그러나, 1.0중량%를 초과하는 경우에는 제품표면의 품질을 크게 저하시킬 수 있다.Copper is an element capable of minimizing toughness reduction of the base metal and at the same time improving strength, and in order to exhibit such an effect in the present invention, it is preferably included 0.01 wt% or more. However, when it exceeds 1.0 weight%, the quality of a product surface can be greatly reduced.

바나듐(V): 0.005~0.3중량% Vanadium (V): 0.005-0.3 wt%

바나듐은 다른 합금원소에 비하여 고용되는 온도가 낮으며, 용접 열영향부에 석출되어 강도의 하락을 방지할 수 있는 원소로서, 본 발명에서 이러한 효과를 나타내기 위하여는 0.005중량% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 그러나, 0.3중량%를 초과하는 경우에는 강재의 인성이 저하된다. Vanadium is a low solubility temperature compared to other alloying elements, is an element that can be deposited in the heat affected zone to prevent a drop in strength, in order to exhibit such an effect in the present invention is preferably included at least 0.005% by weight. Do. However, when it exceeds 0.3 weight%, the toughness of steel materials will fall.

상술한 성분계를 가지는 강판으로서, 피로균열 진전 억제 특성이 뛰어난 강판이 되기 위한 바람직한 조건으로 강판의 미세조직에 대하여 한정할 필요가 있다. 상기 강판의 미세조직은 도상 마르텐사이트(MA) 5.57~8%을 포함하고 잔부는 그래뉼라 베이나이트 및 베이니틱 페라이트의 혼합조직으로 이루어져 있다. 도1은 본 발명 강판의 미세조직을 모식적으로 나타낸 것으로서, 기지조직 내에 도상 마르텐사이트가 분포되어 있어서 피로 균열의 진행이 도상 마르텐사이트에 가로 막혀 피로 균열의 진행방향이 변경되고 균열진전 속도를 저하시킨다. 이는 도상 마르텐사이트 조직은 기지조직보다 강도가 매우 강하기 때문에 피로균열이 도상 마르텐사이트와 기지조직의 계면에서 굴절되기 때문이다. 그리고, 상기 도상 마르텐사이트의 결정립 크기는 5㎛ 이하인 것이 바람직하다. 도상 마르텐사이트 결정립 크기가 5㎛를 초과하는 경우에는 결정립 크기가 지나치게 커서 취약한 바운더리가 대량 형성되어 충격인성이 열위된다. 또한, 본 발명에서 도상 마르텐사이트의 분율이 높을수록 피로 균열진전속도는 저하되지만, 도2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 냉각종료온도에 따라 확보할 수 있는 도상 마르텐사이트의 분율은 5.57~8%이다. As the steel sheet having the above-described component system, it is necessary to limit the microstructure of the steel sheet to preferable conditions for becoming a steel sheet excellent in fatigue crack growth suppression characteristics. The microstructure of the steel sheet includes 5.57-8% of phase martensite (MA), and the balance consists of a mixed structure of granular bainite and bainitic ferrite. Figure 1 schematically shows the microstructure of the steel sheet of the present invention, in which the martensite phase is distributed in the matrix structure so that the progression of the fatigue crack is blocked by the martensite phase so that the direction of fatigue crack change and the rate of crack growth decreases. Let's do it. This is because fatigue mars are refracted at the interface between the martensite phase and the matrix structure because the martensite structure is much stronger than the matrix structure. The grain size of the island martensite is preferably 5 μm or less. When the size of the island martensite grains exceeds 5 mu m, the grain size is too large and a weak boundary is formed in large quantities, resulting in inferior impact toughness. In addition, the fatigue crack growth rate decreases as the fraction of phase martensite in the present invention increases, but as shown in FIG. 2, the fraction of phase martensite that can be secured according to the cooling end temperature of the present invention is 5.57 to 8%. to be.

더불어, 상술한 성분계 및 조직특성, 하기 설명하는 제조조건에 의하여 피로균열 진전 속도는 2.5*10-5㎜/cycle 이하로 제어할 수 있고 600MPa 이상의 인장강도를 확보할 수 있다.In addition, the fatigue crack propagation rate can be controlled to 2.5 * 10 -5 mm / cycle or less by the above-described component system and structure characteristics, manufacturing conditions described below, and can secure a tensile strength of 600MPa or more.

상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 충족하는 강판을 제조하기 위하여 본 발명자들에 의해 도출된 가장 바람직한 방법에 대하여 아래에서 설명한다. The most preferred method derived by the present inventors for producing the steel sheet which satisfies the object of the present invention as described above will be described below.

본 발명 강판의 제조조건은 슬라브의 재가열, 조압연, 사상 압연 및 냉각 단계로 이루어지며, 제조방법에서 각 단계별 조건은 다음과 같이 제어한다.The manufacturing conditions of the steel sheet of the present invention consists of the re-heating, rough rolling, finishing rolling and cooling of the slab, the conditions of each step in the manufacturing method is controlled as follows.

이하, 각 단계별 상세한 조건에 대하여 설명한다.Hereinafter, detailed conditions of each step will be described.

슬라브 재가열 온도: 1050~1250℃Slab reheating temperature: 1050 ~ 1250 ℃

본 발명의 강재의 재가열 온도는 1050℃ 이상으로 하는 것이 바람직한데, 주조중에 형성된 티타늄 및 니오븀의 탄질화물을 고용시키기 위함이다. 다만, 과다하게 높은 온도로 재가열할 경우에는 오스테나이트가 조대화될 우려가 있으므로, 상기 재가열온도는 1250℃ 이하인 것이 바람직하다.The reheating temperature of the steel of the present invention is preferably at least 1050 ° C, in order to solidify the carbonitrides of titanium and niobium formed during casting. However, when reheating excessively high temperature, austenite may coarsen, so the reheating temperature is preferably 1250 ° C or lower.

조압연: Tnr~1250℃Rough rolling: Tnr ~ 1250 ℃

상기와 같이 재가열된 슬라브는 그 형상의 조정을 위해 가열 후 조압연을 실시한다. 압연 온도는 오스테나이트의 재결정이 멈추는 온도(Tnr) 이상으로 한다. 압연에 의해 주조중에 형성된 덴드라이트 등의 주조조직을 파괴하고 오스테나이트의 크기를 작게하는 효과를 얻을 수 있다.The slab reheated as described above is subjected to rough rolling after heating to adjust its shape. The rolling temperature is at least the temperature Tnr at which recrystallization of austenite stops. By rolling, the casting structure such as dendrites formed during casting can be destroyed and the size of austenite can be reduced.

사상압연: Bs~TnrFinish rolling: Bs ~ Tnr

조압연된 강판의 오스테나이트 조직에 불균일 미세조직을 도입하기 위한 방법으로 사상 압연을 실시한다. 압연온도는 베이나이트 변태 시작온도(Bs) 이상 오스테나이트 재결정온도(Tnr)이하로 제한하는 것이 바람직하다. Finish rolling is performed by a method for introducing a nonuniform microstructure into an austenite structure of a roughly rolled steel sheet. The rolling temperature is preferably limited to the bainite transformation start temperature (Bs) or more than the austenite recrystallization temperature (Tnr).

압연 후 냉각 조건 : 2~10℃/s의 냉각속도로 630~700℃에서 냉각종료Cooling condition after rolling: Cooling finish at 630 ~ 700 ℃ with cooling rate of 2 ~ 10 ℃ / s

본 발명의 냉각 조건은 본 발명의 주요한 특징 중의 하나로서, 2~10℃/s의 냉각 속도로 Bs 온도 이상의 온도에서 냉각, 바람직하게는 수냉을 실시하여 Bf 온도(베이나이트 변태가 종료되는 온도를 의미함) 이상인 630~700℃의 범위에서 냉각을 종료한다. 이러한 냉각 조건에 의하면, 강재의 미세 조직은 도상 마르텐사이트 조직을 기지 내에 5.57~8% 면적 분율로 생성될 수 있다. 냉각종료온도가 700℃를 넘게 되면 페라이트 조직이 생성되어 강도가 하락하고 도상 마르텐사이트 조직 형성되기 어렵다.The cooling condition of the present invention is one of the main features of the present invention, and the cooling is performed at a temperature of Bs temperature or higher at a cooling rate of 2 to 10 ° C./s, preferably water-cooling, thereby reducing the Bf temperature (the temperature at which the bainite transformation is terminated). Cooling) is terminated in the range of 630-700 degreeC or more). According to such cooling conditions, the microstructure of the steel can be produced with a 5.57-8% area fraction of the island martensite structure in the matrix. If the cooling end temperature exceeds 700 ℃ ferrite structure is formed, the strength is reduced and the martensite structure is difficult to form.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

(실시예)(Example)

하기 표1에 나타난 성분계를 만족하는 슬라브를 하기 표2에 나타난 제조조건에 부합되도록 압연 및 냉각한 후 도상 마르텐사이트(MA) 분율 및 균열진전속도를 측정하여 하기 표3에 나타내었다. 그리고, 발명예1의 미세조직 사진을 도3에 나타내었다.The slab that satisfies the component system shown in Table 1 below was rolled and cooled to meet the manufacturing conditions shown in Table 2, and then the in-phase martensite (MA) fraction and crack growth rate were measured and shown in Table 3 below. 3 shows a microstructure photograph of Inventive Example 1. FIG.

구분division CC SiSi MnMn PP SS AlAl NiNi CuCu CrCr MoMo TiTi NbNb VV BB NN 발명강1Inventive Steel 1 0.030.03 0.250.25 1.561.56 0.0120.012 0.0020.002 0.0170.017 0.270.27 0.120.12 0.320.32 0.070.07 0.0160.016 0.05 0.05 0.04 0.04 66 3535 발명강2Invention river 2 0.070.07 0.450.45 1.691.69 0.0130.013 0.0040.004 0.0320.032 0.150.15 -- 0.240.24 0.130.13 0.0140.014 0.02 0.02 0.04 0.04 1515 5555 발명강3Invention steel 3 0.0850.085 0.250.25 1.571.57 0.0120.012 0.0020.002 0.0160.016 -- -- 0.220.22 0.20.2 0.0220.022 0.04 0.04 -- 55 4242 발명강4Inventive Steel 4 0.120.12 0.350.35 1.421.42 0.0130.013 0.0020.002 0.0130.013 0.250.25 0.220.22 0.10.1 0.320.32 0.0130.013 0.03 0.03 -- 88 4242 발명강5Invention steel 5 0.0750.075 0.250.25 1.521.52 0.0130.013 0.0040.004 0.0150.015 -- 0.240.24 0.320.32 0.040.04 0.020.02 0.05 0.05 -- 1515 4242 발명강6Invention steel 6 0.0820.082 0.350.35 1.431.43 0.0120.012 0.0030.003 0.0130.013 -- -- 0.250.25 0.20.2 0.0230.023 0.07 0.07 -- 2020 4242 발명강7Invention steel 7 0.0920.092 0.450.45 1.511.51 0.0130.013 0.0020.002 0.0150.015 -- -- 0.190.19 0.150.15 0.030.03 0.04 0.04 -- 1616 4242 비교강1Comparative River 1 0.0040.004 0.250.25 1.521.52 0.0140.014 0.0040.004 0.0340.034 -- -- -- -- 0.0120.012 0.03 0.03 -- 2020 3232 비교강2Comparative River 2 0.190.19 0.350.35 0.830.83 0.0120.012 0.0010.001 0.0380.038 -- -- -- -- 0.0140.014 0.04 0.04 -- 2424 2828 비교강3Comparative Steel 3 0.070.07 0.450.45 1.221.22 0.0130.013 0.0050.005 0.0240.024 -- -- -- -- 0.010.01 0.00 0.00 -- 1414 2626 비교강4Comparative Steel 4 0.0550.055 0.250.25 1.421.42 0.0150.015 0.0090.009 0.0430.043 -- -- -- -- 0.0090.009 0.04 0.04 -- 1One 4343

상기 표1에서 B 및 N의 함량 단위는 ppm이고, 이를 제외한 원소의 함량 단위는 중량%이다.In Table 1, the content units of B and N are ppm, and the content units of elements other than this are in weight%.

비교강1의 탄소 함량은 본 발명이 제한하는 탄소 함량 미만이고, 비교강2의 탄소 함량은 본 발명이 제한하는 탄소 함량을 초과한다. 비교강3은 니오븀을 미포함하고 있으며, 비교강4는 보론의 함량이 본 발명이 제한하는 보론 함량 미만이다. 이에 반하여, 발명강1 내지 7은 본 발명이 제한하는 성분계를 모두 만족하는 강종이다.The carbon content of Comparative Steel 1 is less than the carbon content limited by the present invention, and the Carbon content of Comparative Steel 2 exceeds the carbon content limited by the present invention. Comparative steel 3 does not contain niobium, and comparative steel 4 has a boron content less than the boron content of the present invention. On the contrary, inventive steels 1 to 7 are steel grades that satisfy all the component systems of the present invention.

시편번호Specimen Number 강종Steel grade 슬라브
추출
온도
(℃)
Slab
extraction
Temperature
(℃)
Tnr
(℃)
Tnr
(℃)
조압연
종료
온도
(℃)
Crude rolling
End
Temperature
(℃)
Bs
(℃)
Bs
(℃)
사상압연개시
온도
(℃)
Sasang rolling begins
Temperature
(℃)
사상압연종료
온도
(℃)
Sasang rolling finish
Temperature
(℃)
냉각
속도
(℃)
Cooling
speed
(℃)
냉각
종료
온도
(℃)
Cooling
End
Temperature
(℃)
발명예1Inventory 1 발명강1Inventive Steel 1 1065 1065 982982 985 985 540540 932 932 892 892 6.0 6.0 630 630 발명예2Inventive Example 2 발명강1Inventive Steel 1 1080 1080 982982 1000 1000 540540 912 912 872 872 5.0 5.0 670 670 발명예3Inventory 3 발명강1Inventive Steel 1 1120 1120 982982 1040 1040 540540 902 902 862 862 4.0 4.0 687 687 비교예1Comparative Example 1 발명강1Inventive Steel 1 1050 1050 982982 970 970 540540 850 850 810 810 5.0 5.0 520520 발명예4Honorable 4 발명강2Invention river 2 1070 1070 843843 990 990 524524 793 793 753 753 6.0 6.0 655 655 발명예5Inventory 5 발명강2Invention river 2 1075 1075 843843 995 995 524524 773 773 733 733 5.0 5.0 665 665 발명예6Inventory 6 발명강2Invention river 2 1110 1110 843843 1030 1030 524524 763 763 723 723 4.0 4.0 690 690 비교예2Comparative Example 2 발명강2Invention river 2 1060 1060 843843 980 980 524524 850 850 810 810 5.0 5.0 515 515 발명예7Honorable 7 발명강3Invention steel 3 1080 1080 11101110 1000 1000 531531 1060 1060 1020 1020 6.0 6.0 635 635 발명예8Inventive Example 8 발명강3Invention steel 3 1070 1070 11101110 990 990 531531 1040 1040 1000 1000 5.0 5.0 655 655 발명예9Proposition 9 발명강3Invention steel 3 1120 1120 11101110 1040 1040 531531 1030 1030 990 990 4.0 4.0 678 678 비교예3Comparative Example 3 발명강3Invention steel 3 1055 1055 11101110 975 975 531531 850 850 810 810 5.0 5.0 525525 발명예10Inventory 10 발명강4Inventive Steel 4 1080 1080 924924 1000 1000 532532 874 874 834 834 6.0 6.0 645 645 발명예11Exhibit 11 발명강4Inventive Steel 4 1070 1070 924924 990 990 532532 854 854 814 814 5.0 5.0 678 678 발명예12Inventory 12 발명강4Inventive Steel 4 1120 1120 924924 1040 1040 532532 844 844 804 804 4.0 4.0 699 699 비교예4Comparative Example 4 발명강4Inventive Steel 4 1055 1055 924924 975 975 532532 850 850 810 810 5.0 5.0 545545 발명예13Inventory 13 발명강5Invention steel 5 1080 1080 967967 1000 1000 546546 917 917 877 877 6.0 6.0 658 658 발명예14Inventory 14 발명강5Invention steel 5 1070 1070 967967 990 990 546546 897 897 857 857 5.0 5.0 643 643 발명예15Honorable Mention 15 발명강5Invention steel 5 1120 1120 967967 1040 1040 546546 887 887 847 847 4.0 4.0 657 657 비교예5Comparative Example 5 발명강5Invention steel 5 1055 1055 967967 975 975 546546 850 850 810 810 5.0 5.0 555555 발명예16Inventory 16 발명강6Invention steel 6 1080 1080 10991099 1000 1000 542542 1049 1049 1009 1009 6.0 6.0 632 632 발명예17Inventory 17 발명강6Invention steel 6 1070 1070 10991099 990 990 542542 999 999 959 959 5.0 5.0 678 678 발명예18Inventory 18 발명강6Invention steel 6 1120 1120 10991099 1040 1040 542542 1019 1019 979 979 4.0 4.0 688 688 비교예6Comparative Example 6 발명강6Invention steel 6 1055 1055 10991099 975 975 542542 850 850 810 810 5.0 5.0 535 535 발명예19Inventive Example 19 발명강7Invention steel 7 1080 1080 946946 1000 1000 544544 896 896 856 856 6.0 6.0 677 677 발명예20Inventory 20 발명강7Invention steel 7 1070 1070 946946 990 990 544544 876 876 836 836 5.0 5.0 656 656 발명예21Inventory 21 발명강7Invention steel 7 1120 1120 946946 1040 1040 544544 866 866 826 826 4.0 4.0 688 688 비교예7Comparative Example 7 발명강7Invention steel 7 1055 1055 946946 975 975 544544 850 850 810 810 5.0 5.0 512512 비교예8Comparative Example 8 비교강1Comparative River 1 1080 1080 923923 1000 1000 589589 873 873 833 833 6.0 6.0 655 655 비교예9Comparative Example 9 비교강1Comparative River 1 1070 1070 923923 990 990 589589 853 853 813 813 5.0 5.0 643 643 비교예10Comparative Example 10 비교강1Comparative River 1 1120 1120 923923 1040 1040 589589 843 843 803 803 4.0 4.0 635 635 비교예11Comparative Example 11 비교강2Comparative River 2 1080 1080 10181018 1000 1000 604604 968 968 928 928 6.0 6.0 679 679 비교예12Comparative Example 12 비교강2Comparative River 2 1070 1070 10181018 990 990 604604 948 948 908 908 5.0 5.0 635 635 비교예13Comparative Example 13 비교강2Comparative River 2 1120 1120 10181018 1040 1040 604604 938 938 898 898 4.0 4.0 646 646 비교예14Comparative Example 14 비교강3Comparative Steel 3 1080 1080 799799 1000 1000 700700 749 749 709 709 6.0 6.0 633 633 비교예15Comparative Example 15 비교강3Comparative Steel 3 1070 1070 799799 990 990 700700 729 729 689 689 5.0 5.0 666 666 비교예16Comparative Example 16 비교강3Comparative Steel 3 1120 1120 799799 1040 1040 700700 719 719 679 679 4.0 4.0 689 689 비교예17Comparative Example 17 비교강4Comparative Steel 4 1080 1080 996996 1000 1000 583583 946 946 906 906 6.0 6.0 672 672 비교예18Comparative Example 18 비교강4Comparative Steel 4 1070 1070 996996 990 990 583583 926 926 886 886 5.0 5.0 695 695 비교예19Comparative Example 19 비교강4Comparative Steel 4 1120 1120 996996 1040 1040 583583 916 916 876 876 4.0 4.0 677 677

시편번호Specimen Number MA분율(%)MA fraction (%) 균열진전속도Crack Growth Rate 발명예1Inventory 1 5.575.57 2.012.01 발명예2Inventive Example 2 6.816.81 1.571.57 발명예3Inventory 3 7.347.34 1.381.38 비교예1Comparative Example 1 2.162.16 3.223.22 발명예4Honorable 4 6.356.35 1.741.74 발명예5Inventory 5 6.666.66 1.631.63 발명예6Inventory 6 7.437.43 1.351.35 비교예2Comparative Example 2 2.012.01 3.283.28 발명예7Honorable 7 5.735.73 1.961.96 발명예8Inventive Example 8 6.356.35 1.741.74 발명예9Proposition 9 7.067.06 1.481.48 비교예3Comparative Example 3 2.162.16 3.223.22 발명예10Inventory 10 6.046.04 1.851.85 발명예11Exhibit 11 7.067.06 1.481.48 발명예12Inventory 12 7.717.71 1.251.25 비교예4Comparative Example 4 2.942.94 2.952.95 발명예13Inventory 13 6.446.44 1.71.7 발명예14Inventory 14 5.975.97 1.871.87 발명예15Honorable Mention 15 6.416.41 1.711.71 비교예5Comparative Example 5 3.253.25 2.842.84 발명예16Inventory 16 5.635.63 1.991.99 발명예17Inventory 17 7.067.06 1.481.48 발명예18Inventory 18 7.377.37 1.371.37 비교예6Comparative Example 6 2.632.63 3.063.06 발명예19Inventive Example 19 7.037.03 1.491.49 발명예20Inventory 20 6.386.38 1.721.72 발명예21Inventory 21 7.377.37 1.371.37 비교예7Comparative Example 7 1.901.90 3.313.31 비교예8Comparative Example 8 3.153.15 2.952.95 비교예9Comparative Example 9 2.952.95 3.013.01 비교예10Comparative Example 10 1.801.80 3.553.55 비교예11Comparative Example 11 2.552.55 3.033.03 비교예12Comparative Example 12 3.13.1 2.982.98 비교예13Comparative Example 13 1.51.5 3.903.90 비교예14Comparative Example 14 3.83.8 2.672.67 비교예15Comparative Example 15 2.32.3 3.353.35 비교예16Comparative Example 16 1.081.08 4.254.25 비교예17Comparative Example 17 2.092.09 3.673.67 비교예18Comparative Example 18 1.581.58 3.843.84 비교예19Comparative Example 19 0.990.99 4.354.35

상기 표3에서 균열진전속도의 단위는 10-5㎜/cycle 이다.In Table 3, the unit of crack propagation rate is 10 −5 mm / cycle.

상기 표2 및 표3에 나타난 바와 같이, 비교예1 내지 7은 냉각종료가 본 발명이 제한하는 범위 미만인 것으로서, 도상 마르텐사이트의 분율이 5.57%미만이고, 이에 따라 균열진전속도가 높게 나타났다. 비교예8 내지 19는 본 발명이 제한하는 성분계를 만족하지 못하는 것으로서, 도상 마르텐사이트 분율이 5.57% 미만이고, 균열진전속도가 높게 나타났다.As shown in Table 2 and Table 3, Comparative Examples 1 to 7 is the end of the cooling is less than the limit of the present invention, the fraction of the island martensite is less than 5.57%, accordingly the crack growth rate was high. Comparative Examples 8 to 19 do not satisfy the component system of the present invention, the phase martensite fraction is less than 5.57%, the crack growth rate was high.

이에 반하여, 발명예1 내지 21은 도상 마르텐사이트 분율은 5.57%이상이며, 균열진전속도는 2.5*10-5㎜/cycle 이하여서, 우수한 피로 균열 억제 특성과 강도를 확보할 수 있음을 확인할 수 있다. 또한, 도1에 나타난 바와 같이, 기지조직은 그래뉼라 베이나이트와 베이니틱 페라이트의 혼합조직이였으며, 도상 마르텐사이트 조직이 균일하게 분포되어 있음을 확인할 수 있다.On the contrary, inventive examples 1 to 21 have a phase martensite fraction of 5.57% or more, and a crack propagation rate of 2.5 * 10 -5 mm / cycle or less, thereby ensuring excellent fatigue crack suppression characteristics and strength. . In addition, as shown in Figure 1, the matrix was a mixed structure of granular bainite and bainitic ferrite, it can be seen that the uniform martensite structure is uniformly distributed.

도1은 본 발명 강판의 미세조직 사진의 모식도로서, 도상 마르텐사이트에 의하여 피로균열 진행방향이 변경됨을 보여주는 도면이다.1 is a schematic diagram of a microstructure photograph of a steel sheet according to the present invention, in which fatigue crack propagation direction is changed by phase martensite.

도2는 냉각종료온도에 따른 도상 마르텐사이트의 분율과 균열 진전속도의 상관관계를 나타내는 그래프이다.2 is a graph showing the correlation between the fraction of phase martensite and the crack growth rate according to the cooling end temperature.

도3은 발명예1의 미세조직을 전자현미경으로 관찰한 사진이다.3 is a photograph of the microstructure of Inventive Example 1 observed with an electron microscope.

Claims (6)

중량%로, 탄소(C): 0.02~0.12%, 실리콘(Si): 0.01~0.6%, 망간(Mn): 0.3~2.5%, 알루미늄(Al): 0.005~0.5%, 니오븀(Nb): 0.005~0.10%, 보론(B): 5~40ppm, 티타늄(Ti): 0.005~0.1%, 질소(N): 15~150ppm, 인(P): 0.02% 이하, 황(S): 0.01% 이하, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 미세조직은 도상 마르텐사이트(MA) 5.57~8% 및 잔부 그래뉼라 베이나이트 및 베이니틱 페라이트의 혼합조직을 포함하고, 피로균열 진전 속도는 2.5*10-5㎜/cycle 이하인 피로균열 진전 억제 특성이 우수한 고강도 강판. By weight%, carbon (C): 0.02 to 0.12%, silicon (Si): 0.01 to 0.6%, manganese (Mn): 0.3 to 2.5%, aluminum (Al): 0.005 to 0.5%, niobium (Nb): 0.005 0.10%, boron (B): 5-40 ppm, titanium (Ti): 0.005-0.1%, nitrogen (N): 15-150 ppm, phosphorus (P): 0.02% or less, sulfur (S): 0.01% or less, Contains residual iron (Fe) and other unavoidable impurities, the microstructure comprises 5.57-8% of phase martensite (MA) and a mixed structure of residual granular bainite and bainitic ferrite, with a fatigue crack growth rate of 2.5 * High strength steel sheet with excellent fatigue crack propagation suppression property of 10 -5 mm / cycle or less. 제1항에 있어서, 상기 강판은 크롬(Cr): 0.05~1.0%, 몰리브덴(Mo): 0.01~1.0%, 니켈(Ni): 0.01~2.0%, 구리(Cu): 0.01~1.0% 및 바나듐(V): 0.005~0.3% 중 1종 또는 2종 이상을 추가적으로 포함하는 피로균열 진전 억제 특성이 우수한 고강도 강판. The method of claim 1, wherein the steel sheet is chromium (Cr): 0.05 ~ 1.0%, molybdenum (Mo): 0.01 ~ 1.0%, nickel (Ni): 0.01 ~ 2.0%, copper (Cu): 0.01 ~ 1.0% and vanadium (V): A high strength steel sheet having excellent fatigue crack propagation suppression characteristics, including one or two or more of 0.005 to 0.3%. 제1항에 있어서, 상기 도상 마르텐사이트의 결정립 크기는 5㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 피로균열 진전 억제 특성이 우수한 고강도 강판. The high strength steel sheet having excellent fatigue crack growth suppression characteristics according to claim 1, wherein the grain size of the island martensite is 5 µm or less. 삭제delete 중량%로, 탄소(C): 0.02~0.12%, 실리콘(Si): 0.01~0.6%, 망간(Mn): 0.3~2.5%, 알루미늄(Al): 0.005~0.5%, 니오븀(Nb): 0.005~0.10%, 보론(B): 5~40ppm, 티타늄(Ti): 0.005~0.1%, 질소(N): 15~150ppm, 인(P): 0.02% 이하, 황(S): 0.01% 이하, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 1050~1250℃에서 재가열하는 단계;By weight%, carbon (C): 0.02 to 0.12%, silicon (Si): 0.01 to 0.6%, manganese (Mn): 0.3 to 2.5%, aluminum (Al): 0.005 to 0.5%, niobium (Nb): 0.005 0.10%, boron (B): 5-40 ppm, titanium (Ti): 0.005-0.1%, nitrogen (N): 15-150 ppm, phosphorus (P): 0.02% or less, sulfur (S): 0.01% or less, Reheating the slab comprising residual iron (Fe) and other unavoidable impurities at 1050-1250 ° C .; 상기 재가열한 슬라브를 오스테나이트 재결정온도(Tnr)~1250℃에서 조압연하는 단계;Roughly rolling the reheated slab at an austenite recrystallization temperature (Tnr) ˜1250 ° C .; 상기 조압연된 강판을 베이나이트 변태 시작온도(Bs)~Tnr 범위에서 사상압연하는 단계; 및Finishing the roughly rolled steel sheet in the range of bainite transformation start temperature (Bs) to Tnr; And 상기 사상압연된 강판을 2~10℃/s의 냉각속도로 630~700℃에서 냉각종료하는 냉각단계를 포함하는 피로균열 진전 억제 특성이 우수한 고강도 강판의 제조방법. A method of manufacturing a high strength steel sheet having excellent fatigue crack propagation suppression characteristics including a cooling step of cooling the finishing rolled steel sheet at 630 to 700 ° C. at a cooling rate of 2 to 10 ° C./s. 제5항에 있어서, 상기 강판은 크롬(Cr): 0.05~1.0%, 몰리브덴(Mo): 0.01~1.0%, 니켈(Ni): 0.01~2.0%, 구리(Cu): 0.01~1.0% 및 바나듐(V): 0.005~0.3% 중 1종 또는 2종 이상을 추가적으로 포함하는 피로균열 진전 억제 특성이 우수한 고강도 강판의 제조방법. The steel sheet is chromium (Cr): 0.05 ~ 1.0%, molybdenum (Mo): 0.01 ~ 1.0%, nickel (Ni): 0.01 ~ 2.0%, copper (Cu): 0.01 ~ 1.0% and vanadium (V): A method for producing a high strength steel sheet having excellent fatigue crack propagation suppression properties, including one or more of 0.005 to 0.3%.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101406600B1 (en) * 2012-05-14 2014-06-11 주식회사 포스코 ULTRA-HIGH STRENGTH STEEL SHEET OF 1000MPa GRADE HAVING EXCELLENT WELDED ZONE TOUGHNESS AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
EP2980227A4 (en) 2013-03-28 2016-12-21 Hyundai Steel Co Steel sheet and method for producing same
KR101657841B1 (en) * 2014-12-25 2016-09-20 주식회사 포스코 High strength thick steel for structure having excellent properties at the center of thickness and method of producing the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060051497A (en) * 2004-09-22 2006-05-19 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 Low yield ratio high tension steel plate having small acoustic anistropy and excellent weldability, and its producing method
KR20090052950A (en) * 2007-11-22 2009-05-27 주식회사 포스코 High strength and low yield ratio steel for structure having excellent low temperature toughness
KR20090066639A (en) * 2007-12-20 2009-06-24 주식회사 포스코 High strength steel for construction having excellent low temperature toughness

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060051497A (en) * 2004-09-22 2006-05-19 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 Low yield ratio high tension steel plate having small acoustic anistropy and excellent weldability, and its producing method
KR20090052950A (en) * 2007-11-22 2009-05-27 주식회사 포스코 High strength and low yield ratio steel for structure having excellent low temperature toughness
KR20090066639A (en) * 2007-12-20 2009-06-24 주식회사 포스코 High strength steel for construction having excellent low temperature toughness

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