KR101310998B1 - 후 강판 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

인장강도 550MPa급을 만족하면서 두께 중심부에서의 -40℃의 저온에서 300J 이상의 충격인성을 만족하는 후 강판 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 후 강판 제조 방법은 탄소(C) : 0.065 ~ 0.095 중량%, 실리콘(Si) : 0.10 ~ 0.30 중량%, 망간(Mn) : 1.45 ~ 1.60 중량%, 인(P) : 0 중량% 초과 ~ 0.012 중량% 이하, 황(S) : 0 중량% 초과 ~ 0.003 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.015 ~ 0.050 중량%, 티타늄(Ti) : 0.005 ~ 0.020 중량%, 니오븀(Nb) : 0.01 ~ 0.03 중량%, 질소(N) : 0 중량% 초과 ~ 0.0005 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 1100 ~ 1200℃로 재가열하는 단계; 상기 재가열된 판재를 재결정 영역에서 1차 압연하는 단계; 상기 1차 압연된 판재를 미재결정 영역에서 복수의 압연 패스를 이용하여 2차 압연하는 단계; 및 상기 2차 압연된 판재를 300 ~ 450℃까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

후 강판 및 그 제조 방법{THICK STEEL SHEET AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 후 강판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합금성분 조절 및 공정 조건의 제어를 통하여 두께 중심부에서의 저온 충격특성이 우수한 인장강도 550MPa급 후 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 조선용 강재는 사용 환경에 따라 충격인성 보증 온도가 0 ~ -60℃로 다양하게 요구되고 있다. 특히, 40mm 이상의 후물재에서는 소재의 두께 중심부에서의 저온 충격인성이 안정적으로 확보되어야 하나, 대략 80mm 이상의 극후물재의 경우에는 합금성분, 압연 및 냉각 제어를 통하여 두께 중심부의 미세조직을 적절히 제어함으로써 저온 충격인성을 안정적으로 확보하는데 많은 어려움이 따르고 있다.
본 발명의 목적은 합금 성분 조절 및 공정 조건의 제어로 두께 중심부의 미세조직을 제어함으로써, 표면과 두께 중심부의 저온 충격인성이 균일한 인장강도 550MPa급의 후 강판 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조되어, 인장강도(TS) : 510 ~ 660MPa 및 항복강도(YS) : 390 MPa 이상을 만족하면서도, -40℃의 충격인성이 300J 이상을 갖는 후 강판을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 후 강판 제조 방법은 탄소(C) : 0.065 ~ 0.095 중량%, 실리콘(Si) : 0.10 ~ 0.30 중량%, 망간(Mn) : 1.45 ~ 1.60 중량%, 인(P) : 0 중량% 초과 ~ 0.012 중량% 이하, 황(S) : 0 중량% 초과 ~ 0.003 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.015 ~ 0.050 중량%, 티타늄(Ti) : 0.005 ~ 0.020 중량%, 니오븀(Nb) : 0.01 ~ 0.03 중량%, 질소(N) : 0 중량% 초과 ~ 0.0005 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 1100 ~ 1200℃로 재가열하는 단계; 상기 재가열된 판재를 재결정 영역에서 1차 압연하는 단계; 상기 1차 압연된 판재를 미재결정 영역에서 복수의 압연 패스를 이용하여 2차 압연하는 단계; 및 상기 2차 압연된 판재를 300 ~ 450℃까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 슬라브 판재에는 구리(Cu) : 0.20 ~ 0.35 중량% 및 니켈(Ni) : 0.25 ~ 0.40 중량% 중 1종 이상이 더 포함되어 있을 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 후 강판은 탄소(C) : 0.065 ~ 0.095 중량%, 실리콘(Si) : 0.10 ~ 0.30 중량%, 망간(Mn) : 1.45 ~ 1.60 중량%, 인(P) : 0 중량% 초과 ~ 0.012 중량% 이하, 황(S) : 0 중량% 초과 ~ 0.003 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.015 ~ 0.050 중량%, 티타늄(Ti) : 0.005 ~ 0.020 중량%, 니오븀(Nb) : 0.01 ~ 0.03 중량%, 질소(N) : 0 중량% 초과 ~ 0.0005 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지며, 최종 미세 조직이 페라이트, 베이나이트 및 펄라이트를 포함하는 복합 조직을 갖는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 강판은 구리(Cu) : 0.20 ~ 0.35 중량% 및 니켈(Ni) : 0.25 ~ 0.40 중량% 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 후 강판 및 그 제조 방법은 합금 성분 및 공정 조건을 적절히 조절함으로써, 인장강도(TS) : 510 ~ 660MPa 및 -40℃의 충격인성이 300J 이상을 만족할 수 있다.
이를 통하여, 본 발명에 따른 후 강판은 인장강도 550MPa급을 가지면서도 표면뿐만 아니라 두께 중심부에서의 저온 충격인성이 우수하므로, 선박 구조물 등으로 널리 활용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 후 강판 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 비교예 1에 따라 제조된 시편의 1/2 두께 지점의 절단면을 나타낸 최종 미세조직 사진이다.
도 3은 실시예 1에 따라 제조된 시편의 1/2 두께 지점의 절단면을 나타낸 최종 미세조직 사진이다.
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.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 후 강판 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
후 강판
본 발명에 따른 후 강판은 탄소(C) : 0.65 ~ 0.95 중량%, 실리콘(Si) : 0.10 ~ 0.30 중량%, 망간(Mn) : 1.45 ~ 1.60 중량%, 인(P) : 0 중량% 초과 ~ 0.012 중량% 이하, 황(S) : 0 중량% 초과 ~ 0.003 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.015 ~ 0.050 중량%, 티타늄(Ti) : 0.005 ~ 0.020 중량%, 니오븀(Nb) : 0.01 ~ 0.03 중량%, 질소(N) : 0 중량% 초과 ~ 0.0005 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지며, 최종 미세 조직이 페라이트, 베이나이트 및 펄라이트를 포함하는 복합 조직을 갖는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 강판은 구리(Cu) : 0.20 ~ 0.35 중량% 및 니켈(Ni) : 0.25 ~ 0.40 중량% 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 강판은 -40℃에서의 충격인성이 300J 이상을 가질 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 후 강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다.
탄소(C)
본 발명에서 탄소(C)는 강판의 강도를 확보하기 위해 첨가된다.
상기 탄소(C)는 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.065 ~ 0.095 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 만일, 탄소(C)의 함량이 강판 전체 중량의 0.065 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 제2상 조직의 분율이 저하되어 강도가 낮아지는 문제가 있다. 반대로, 탄소(C)의 함량이 강판 전체 중량의 0.095 중량%를 초과할 경우에는 강판의 강도는 증가하나 저온 충격인성 및 용접성이 저하되는 문제점이 있다.
실리콘(Si)
본 발명에서 실리콘(Si)은 제강공정에서 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제로 첨가된다. 또한 실리콘은 고용강화 효과도 가진다.
상기 실리콘은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.10 ~ 0.30 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 만일, 실리콘의 함량이 강판 전체 중량의 0.10 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 상기의 실리콘 첨가 효과가 미미할 수 있다. 반대로, 실리콘의 함량이 강판 전체 중량의 0.30 중량%를 초과할 경우에는 강판 표면에 비금속 개재물을 과다 형성하여 인성을 저하시키는 문제점이 있다.
망간(Mn)
망간(Mn)은 오스테나이트 안정화 원소로서, Ar3점을 낮추어 제어압연 온도 영역을 확대시킴으로써 압연에 의한 결정립을 미세화시켜 강도 및 인성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 망간은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 1.45 ~ 1.60 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 만일, 망간의 함량이 1.45 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 제2상 조직의 분율이 저하되어 강도 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 망간의 함량이 1.60 중량%를 초과할 경우에는 강에 고용된 황을 MnS로 석출하여 저온 충격인성을 저하시키는 문제점이 있다.
인(P)
인(P)은 강도 향상에 일부 기여하나, 저온 충격인성을 저하시키는 대표적인 원소로서 그 함량이 낮으면 낮을수록 좋다. 따라서, 본 발명에서는 인의 함량을 강판 전체 중량의 0 중량% 초과 ~ 0.012 중량% 이하로 제한하였다.
황(S)
황(S)은 상기 인(P)과 함께 강의 제조시 불가피하게 함유되는 원소로서, MnS를 형성하여 저온 충격인성을 저하시킨다. 따라서, 본 발명에서는 황의 함량을 강판 전체 중량의 0 중량% 초과 ~ 0.003 중량% 이하로 제한하였다.
알루미늄(Al)
알루미늄(Al)은 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제 역할을 한다.
상기 알루미늄(Al)은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.015 ~ 0.050 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 만일, 알루미늄의 함량이 0.015 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 상기의 탈산 효과가 불충분하다. 반대로, 알루미늄의 함량이 0.050 중량%를 초과할 경우에는 비금속 개재물인 Al2O3를 형성하여 저온 충격인성을 저하시키는 문제점이 있다.
티타늄(Ti)
본 발명에서 티타늄(Ti)은 슬라브 재가열시 TiN을 형성하여 오스테나이트 결정립 성장을 억제하여, 강판의 조직을 미세화하는 역할을 한다.
상기 티타늄은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.005 ~ 0.020 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 만일, 티타늄의 함량이 0.005 중량% 미만일 경우에는 상기의 티타늄 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 티타늄의 함량이 0.020 중량%를 초과할 경우에는 TiN 석출물이 조대해져 결정립 성장을 억제하는 효과가 저하되는 문제가 있다.
니오븀(Nb)
니오븀(Nb)은 고온에서 탄소(C) 및 질소(N)와 결합하여 탄화물 또는 질화물을 형성한다. 니오븀계 탄화물 또는 질화물은 압연시 결정립 성장을 억제하여 결정립을 미세화시킴으로써 강판의 강도와 저온인성을 향상시킨다.
상기 니오븀은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.03 중량%로 첨가하는 것이 바람직하다. 만일, 니오븀(Nb)의 함량이 0.01 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 니오븀 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 니오븀의 함량이 0.03 중량%를 초과하여 첨가될 경우에는 강판의 용접성을 저하시킨다. 또한, 니오븀의 함량이 0.03 중량%를 초과하는 경우, 니오븀 함량 증가에 따른 강도와 저온인성은 더 이상 향상되지 않고 페라이트 내에 고용된 상태로 존재하여 오히려 충격인성을 저하시킬 위험이 있다.
질소(N)
본 발명에서 질소(N)는 불가피한 불순물로, AlN, TiN 등의 개재물을 형성시켜 강판의 내부 품질을 저하시키는 문제가 있다.
본 발명에서 질소는 극소량으로 제어하는 것이 바람직하나, 이 경우 제조 비용이 증가하고 관리의 어려움이 있다. 따라서, 본 발명에서는 질소의 함량을 강판 전체 중량의 0 중량% 초과 ~ 0.0005 중량% 이하로 제한하였다.
구리(Cu)
구리(Cu)는 니켈(Ni)과 함께 강의 경화능 및 저온 충격인성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 구리는 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.20 ~ 0.35 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 만일, 구리의 함량이 0.20 중량%를 미만일 경우에는 강도 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 구리의 함량이 0.35 중량%를 초과할 경우에는 고용 한도를 초과하기 때문에 더 이상의 강도 증가에 기여하지 못하며, 적열취성을 유발하는 문제가 있다.
니켈(Ni)
본 발명에서 니켈(Ni)은 결정립을 미세화하고 오스테나이트 및 페라이트에 고용되어 기지를 강화시킨다. 특히 니켈은 저온 충격인성을 향상시키는데 효과적인 원소이다.
상기 니켈은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.25 ~ 0.40 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 만일, 니켈의 함량이 0.25 중량%를 미만일 경우에는 니켈 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 니켈의 함량이 0.40 중량%를 초과할 경우에는 적열취성을 유발하는 문제가 있다.
후 강판 제조 방법
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 후 강판 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 1을 참조하면, 도시된 후 강판 제조 방법은 슬라브 재가열 단계(S110), 1차 압연 단계(S120), 2차 압연 단계(S130) 및 냉각 단계(S140)를 포함한다. 이때, 슬라브 재가열 단계(S110)는 필요에 따라 생략될 수 있다.
슬라브 재가열
슬라브 재가열 단계(S110)에서는 탄소(C) : 0.065 ~ 0.095 중량%, 실리콘(Si) : 0.10 ~ 0.30 중량%, 망간(Mn) : 1.45 ~ 1.60 중량%, 인(P) : 0 중량% 초과 ~ 0.012 중량% 이하, 황(S) : 0 중량% 초과 ~ 0.003 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.015 ~ 0.050 중량%, 티타늄(Ti) : 0.005 ~ 0.020 중량%, 니오븀(Nb) : 0.01 ~ 0.03 중량%, 질소(N) : 0 중량% 초과 ~ 0.0005 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 재가열한다.
이때, 상기 슬라브 판재에는 구리(Cu) : 0.20 ~ 0.35 중량% 및 니켈(Ni) : 0.25 ~ 0.40 중량% 중 하나 이상을 더 포함되어 있을 수 있다.
상기 슬라브 재가열 단계(S110)에서는 슬라브 판재의 재가열을 통하여, 주조시 편석된 성분을 재고용한다.
이때, 본 단계에서 슬라브 재가열 온도(Slab Reheating Temperature: SRT)는 1100 ~ 1200℃로 실시하는 것이 바람직하다.
만일, 슬라브 재가열 온도(SRT)가 1100℃ 미만일 경우에는 재가열 온도가 낮아 압연 부하가 커지는 문제가 있다. 또한, Nb계 석출물인 NbC, NbN 등의 고용 온도에 이르지 못해 열간압연 시 미세한 석출물로 재석출되지 못하여 오스테나이트의 결정립 성장을 억제하지 못해 오스테나이트 결정립이 급격히 조대화되는 문제점이 있다. 반대로, 슬라브 재가열 온도가 1200℃를 초과할 경우에는 Ti 석출물(TiN)이 고용되어 오스테나이트 결정립 성장을 억제하지 못해 오스테나이트 결정립이 급격히 조대화되어 제조되는 강판의 강도 및 저온인성 확보가 어려운 문제점이 있다.
1차 압연 및 2차 압연
1차 압연 단계(S120)에서는 재가열된 슬라브 판재를 오스테나이트 재결정 영역에서 1차 압연한다. 1차 압연은 오스테나이트 재결정 영역에 해당하는 930 ~ 1030℃에서 실시될 수 있다.
1차 압연의 압하율은 2차 압연의 누적 압하율에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 압연전 판재의 두께가 100mm, 제어압연 종료 후 두께가 40mm이고, 2차 압연의 누적압하율이 50%인 경우, 1차 압연 후의 판재 두께는 80mm가 되어야 한다(80mm→40mm). 따라서, 1차 압연의 압하율은 20%(100mm→80mm)가 된다.
2차 압연 단계(S130)에서는 1차 압연된 판재를 오스테나이트 미재결정 영역에서 2차 압연한다. 이때, 2차 압연은 제어 압연이 적용되도록 복수의 압연 패스를 이용한다.
2차 압연의 종료온도는 780 ~ 850℃인 것이 바람직하다. 만일, 2차 압연의 종료온도가 780℃ 미만일 경우 이상역 압연이 발생하여 균일하지 못한 조직이 형성됨으로써 저온 충격인성을 크게 저하시킬 수 있다. 반대로, 2차 압연의 종료온도가 850℃를 초과할 경우에는 연성 및 인성은 우수하나, 강도가 급격히 저하되는 문제가 있다.
이때, 2차 압연은 미재결정 영역에서의 누적압하율이 40 ~ 60%가 되도록 실시될 수 있다. 만일, 2차 압연의 누적압하율이 40% 미만일 경우에는 균일하면서도 미세한 조직을 확보하는 것이 어려워 강도 및 충격인성의 편차가 심하게 발생할 수 있다. 반대로, 2차 압연의 누적압하율이 60%를 초과할 경우에는 압연 공정 시간이 길어져 생선성이 저하되는 문제가 있다.
한편, 본 발명에서는 각 패스마다 충분한 압연이 이루어질 수 있도록, 각 패스당 평균 압하율은 12 ~ 30%가 되도록 실시하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 각 패스당 평균 압하율을 12 ~ 30%로 실시하는 이유는 열간압연 중 강판으로 가해지는 스트레인이 두께 중심부까지 전달되어 오스테나이트 결정립은 재결정되지 않고 결정립내에 페라이트 핵생성 사이트인 변형대(deformation band)들이 많이 형성되어 냉각 중 보다 미세한 결정립을 형성시켜 극후물재의 두께 중심부의 우수한 저온 충격인성을 확보하기 위함이다.
만일, 각 패스당 평균 압하율이 12% 미만으로 실시될 경우에는 두께 중심부까지 스트레인이 충분히 가해지지 못하여 냉각 후 미세한 결정립을 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 각 패스당 평균 압하율이 30%를 초과할 경우에는 압연기의 부하로 인하여 제조가 불가능해지는 문제가 있다.
이때, 압연 패스의 수는 2차 압연의 누적압하율과 각 패스당 평균 압하율에 따라 그 수가 결정될 수 있으며, 마찬가지로 압연 패스의 수와 2차 압연의 누적압하율에 따라 각 패스당 평균 압하율이 결정될 수 있다.
냉각
냉각 단계(S140)에서는 2차 압연이 완료된 판재를 가속냉각 방식 등으로 냉각 종료 온도까지 냉각함으로써, 결정립 성장을 억제한다.
이때, 냉각 종료 온도는 300 ~ 450℃로 실시하는 것이 바람직하다. 만일, 냉각 종료 온도가 300℃ 미만일 경우에는 저온변태조직이 다량 형성되어 저온 충격인성이 급격히 저하되는 문제점이 있다. 반대로, 냉각 종료 온도가 450℃를 초과할 경우에는 조대한 미세조직 형성으로 인하여 강도 확보가 불충분해지는 문제가 있다.
한편, 냉각 단계(S140)에서 냉각속도는 2 ~ 6℃/sec로 실시하는 것이 바람직하다. 만일, 냉각 속도가 2℃/sec 미만으로 실시될 경우에는 강판의 두께 중심부의 결정립 성장이 촉진되어 강도 확보에 어려움이 따른다. 반대로, 냉각 속도가 6℃/sec를 초과할 경우에는 베이나이트 분율이 증가하여 강도는 증가하나, 저온 충격인성이 급격히 저하되는 문제가 있다.
냉각 단계(S140) 이후에는 상온까지 공냉이 진행될 수 있다.
상기 제조 과정(S110 ~ S140)을 통하여 제조되는 후 강판은 합금 성분 조절 및 공정 조건 제어를 통하여, 인장강도(TS) : 510 ~ 660MPa 및 항복강도(YS) : 390 MPa 이상을 만족하면서도, -40℃에서의 변형시효 충격인성 : 300 J 이상을 확보할 수 있다.
실시예
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.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
1. 시편의 제조
표 1 및 표 2에 기재된 조성 및 표 3에 기재된 공정 조건으로 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 4에 따른 시편을 제조하였다. 이후, 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 4에 따라 제조된 시편에 대하여 인장시험과 샤르피(charpy) 충격시험을 수행하였다.
[표 1](단위 : 중량%)
Figure 112011049463169-pat00001
[표 2](단위 : 중량%)
Figure 112011049463169-pat00002
[표 3]
Figure 112011049463169-pat00003
2. 기계적 물성 평가
표 4는 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 4에 따라 제조된 시편의 물성 평가 결과를 나타낸 것이다.
[표 4]
Figure 112011049463169-pat00004
표 1 ~ 4를 참조하면, 실시예 1 ~ 3에 따라 제조된 시편은 항복강도 : 422 ~ 460 MPa 및 인장강도(TS) : 551 ~ 580 MPa로 목표값을 모두 만족하는 것을 확인할 수 있다.
또한, 실시예 1 ~ 3에 따라 제조된 시편은 두께 방향에 대한 1/4t 지점에서의 -40℃ 충격인성이 320 ~ 355J이고, 두께 방향에 대한 1/2t 지점에서의 -40℃ 충격인성이 315 ~ 363J을 갖는 것을 확인할 수 있다. 이때, 실시예 1 ~ 3에 따라 제조된 시편의 경우, 두께 방향에 대한 1/2t 및 1/4t 지점에서 -40℃의 충격인성이 유사한 값을 갖는다는 것을 알 수 있으며, 이는 실시예 1 ~ 3에 따른 시편들의 경우 그 표면과 두께 중심부 간의 충격특성이 유사하다는 것을 의미한다.
반면, 실시예 1과 비교하여 대부분의 합금 성분은 유사한 함량으로 첨가되나, 구리(Cu) 및 니켈(Ni)의 함량이 본 발명에서 제시하는 범위를 벗어나며, 보론(B)이 더 첨가되는 비교예 1의 경우, 항복강도(YS) 및 인장강도(TS)는 437MPa 및 553 MPa로 목표값을 만족하나, 두께 방향에 대한 1/4t 지점과 1/2t 지점에서의 -40℃ 충격인성이 135J 및 21J로 실시예 1 ~ 3에 비하여 급격히 낮아진 것을 알 수 있다.
또한, 실시예 1과 비교하여 대부분의 합금 성분은 유사한 함량으로 첨가되나, 망간(Mn), 구리(Cu) 및 니켈(Ni)의 함량이 본 발명에서 제시하는 범위를 벗어나며, 보론(B)이 더 첨가되는 비교예 2의 경우, 항복강도(YS) 및 인장강도(TS)는 486MPa 및 576MPa로 목표값을 만족하나, 두께 방향에 대한 1/4t 지점과 1/2t 지점에서의 -40℃ 충격인성이 203J 및 43J로 실시예 1 ~ 3에 비하여 급격히 낮아진 것을 알 수 있다.
또한, 실시예 1과 비교하여 대부분의 합금 성분은 유사한 함량으로 첨가되나, 탄소(C), 망간(Mn), 구리(Cu) 및 니켈(Ni)의 함량이 본 발명에서 제시하는 범위를 벗어나며, 2차 압연 종료온도 및 냉각종료온도가 본 발명에서 제시하는 범위를 벗어나는 비교예 3의 경우, 항복강도(YS) 및 인장강도(TS)는 457MPa 및 547MPa로 목표값을 만족하나, 두께 방향에 대한 1/4t 지점과 1/2t 지점에서의 -40℃ 충격인성이 236J 및 43J로 실시예 1 ~ 3에 비하여 급격히 낮아진 것을 알 수 있다.
또한, 실시예 1과 비교하여 대부분의 합금 성분은 유사한 함량으로 첨가되나, 탄소(C), 망간(Mn) 및 니켈(Ni)의 함량이 본 발명에서 제시하는 범위를 벗어나며, 냉각종료온도가 본 발명에서 제시하는 범위를 벗어나는 비교예 4의 경우, 항복강도(YS) 및 인장강도(TS)는 427MPa 및 530MPa로 목표값을 만족하나, 두께 방향에 대한 1/4t 지점과 1/2t 지점에서의 -40℃ 충격인성이 250J 및 52J로 실시예 1 ~ 3에 비하여 급격히 낮아진 것을 알 수 있다.
특히, 비교예 1~ 3의 경우, 두께 방향에 대한 1/4t 지점에 비하여 1/2t 지점에서의 -40℃ 충격인성이 급격히 낮아지는 것으로 보아 표면과 두께 중심부 간의 재질 편차가 심하다는 것을 알 수 있다.
한편, 도 2는 비교예 1에 따라 제조된 시편의 1/2 두께 지점의 절단면을 나타낸 최종 미세조직 사진이고, 도 3은 실시예 1에 따라 제조된 시편의 1/2 두께 지점의 절단면을 나타낸 최종 미세조직 사진이다.
도 2를 참조하면, 비교예 1에 따라 제조된 시편의 경우, 인장강도(TS)가 553MPa로 목표값을 만족하고 있으나, 1/2t 지점, 즉 두께 중심부에서의 미세 조직이 균일하지 못하다는 것을 알 수 있다. 이로 인해, 비교예 1에 따라 제조된 시편은 1/2t 지점의 -40℃의 충격인성이 135J로 목표값보다 165J 정도 낮은 값을 갖는 것을 알 수 있다.
반면, 도 3을 참조하면, 실시예 1에 따라 제조된 시편의 경우, 인장강도(TS)가 562MPa로 목표값을 만족하면서도 1/2t 지점, 즉 두께 중심부에서의 미세 조직이 치밀하게 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다. 이로 인해, 실시예 1에 따라 제조된 시편은 1/2t 지점의 -40℃의 충격인성이 341J로 목표값을 만족하는 것을 알 수 있다.
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.
S110 : 슬라브 재가열 단계
S120 : 1차 압연 단계
S130 : 2차 압연 단계
S140 : 냉각 단계

Claims (10)

  1. 탄소(C) : 0.065 ~ 0.095 중량%, 실리콘(Si) : 0.10 ~ 0.30 중량%, 망간(Mn) : 1.45 ~ 1.60 중량%, 인(P) : 0 중량% 초과 ~ 0.012 중량% 이하, 황(S) : 0 중량% 초과 ~ 0.003 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.015 ~ 0.050 중량%, 티타늄(Ti) : 0.005 ~ 0.020 중량%, 니오븀(Nb) : 0.01 ~ 0.03 중량%, 질소(N) : 0 중량% 초과 ~ 0.0005 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 1100 ~ 1200℃로 재가열하는 단계;
    상기 재가열된 판재를 재결정 영역에서 1차 압연하는 단계;
    상기 1차 압연된 판재를 미재결정 영역에 해당하는 780 ~ 850℃에서 복수의 압연 패스를 이용하여 2차 압연하는 단계; 및
    상기 2차 압연된 판재를 2 ~ 6℃/sec의 냉각 속도로 300 ~ 450℃까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 후 강판 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 슬라브 판재에는
    구리(Cu) : 0.20 ~ 0.35 중량% 및 니켈(Ni) : 0.25 ~ 0.40 중량% 중 1종 이상이 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 후 강판 제조 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 2차 압연은
    미재결정 영역에서의 누적압하율이 40 ~ 60%이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 후 강판 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 2차 압연은
    패스당 평균압하율이 12 ~ 30%가 되도록 실시하는 것을 특징으로 하는 후 강판 제조 방법.
  6. 삭제
  7. 탄소(C) : 0.065 ~ 0.095 중량%, 실리콘(Si) : 0.10 ~ 0.30 중량%, 망간(Mn) : 1.45 ~ 1.60 중량%, 인(P) : 0 중량% 초과 ~ 0.012 중량% 이하, 황(S) : 0 중량% 초과 ~ 0.003 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.015 ~ 0.050 중량%, 티타늄(Ti) : 0.005 ~ 0.020 중량%, 니오븀(Nb) : 0.01 ~ 0.03 중량%, 질소(N) : 0 중량% 초과 ~ 0.0005 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지며,
    최종 미세 조직이 페라이트, 베이나이트 및 펄라이트를 포함하는 복합 조직을 가지며,
    인장강도(TS) : 510 ~ 660MPa, 항복강도(YS) : 390 MPa 이상 및 -40℃의 충격인성이 315 ~ 380J을 갖는 것을 특징으로 하는 후 강판.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 강판은
    구리(Cu) : 0.20 ~ 0.35 중량% 및 니켈(Ni) : 0.25 ~ 0.40 중량% 중 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 후 강판.
  9. 삭제
  10. 삭제
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