KR101400516B1

KR101400516B1 - 라인파이프용 강판 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101400516B1
Application number: KR1020120095321A
Authority: KR
Inventors: 김민경; 김규태; 강동훈
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2012-08-30
Filing date: 2012-08-30
Publication date: 2014-05-28
Also published as: KR20140028648A

Abstract

합금 성분 조절 및 공정 조건 제어를 통하여 우수한 저온 충격 인성 및 수소유기균열에 대한 저항성을 확보할 수 있는 라인파이프용 강판 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 라인파이프용 강판 제조 방법은 중량%로, C : 0.040 ~ 0.075%, Si : 0.2 ~ 0.3%, Mn : 1.1 ~ 1.5%, Cu : 0.1 ~ 0.5%, Nb : 0.01 ~ 0.05%, Ni : 0.1 ~ 0.3%, Cr : 0.1 ~ 0.5%, Ti : 0.001 ~ 0.030%, V : 0.01 ~ 0.08% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 SRT(Slab Reheating Temperature) : 1150 ~ 1250℃로 재가열하는 단계; 상기 재가열된 슬라브 판재를 오스테나이트 재결정영역에서 1차 압연하는 단계; 상기 1차 압연된 판재를 FRT(Finish Rolling Temperature) : Ar₃ ~ Ar₃ + 100℃ 조건으로 2차 압연하는 단계; 및 상기 2차 압연된 판재를 500 ~ 600℃까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

라인파이프용 강판 및 그 제조 방법{STEEL SHEET FOR LINE PIPE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 라인파이프용 강판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합금 성분 조절 및 공정 조건 제어를 통하여 우수한 저온 충격 인성 및 수소유기균열에 대한 저항성을 확보할 수 있는 라인파이프용 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

가스나 원유 수송에 사용되는 라인파이프용 강판은 수소유기균열에 취약하여 스위트 가스(Sweet gas), 오일(oil) 수송용 강판보다 그 제조 방법이 매우 어렵다.

TMCP(Thermo Mechanical control process) 제조 방법으로 압연되는 라인파이프용 강판은 압연 조건에 따라 수소유기균열 저항성이 달라질 수 있다. 최근, 라인파이프는 극저온지대 프로젝트에 많이 수주되고 있는 상황이므로 수소유기균열 저항성과 함께 저온 인성 특성을 요구하고 있다. 그러나, 우수한 저온인성 특성과 수소유기균열 저항성을 동시에 만족하기는 상당히 어려운 실정이다.

특히, 가속냉각을 하는 강종의 경우 제강과 연주 조건이 동일하다면 압연 조건에 의해 수소유기균열 특성이 달라질 수 있다. 수소유기균열의 경우 제품 내부의 개재물에 의해 틈이 발생하여 일어나는 경우가 많은 데, 특히 MnS, Nb(C,N) 개재물에 의한 크랙 발생을 지양해야 한다. 고강도 라인파이프용 강판의 경우 강도가 증가할수록 니오븀(Nb)과 망간(Mn)의 함량이 높아지는 데, MnS의 경우 망간의 첨가량이 많아지더라도 제강, 연주시 청정도 관리를 통해 황(S)의 양을 줄이면 조절이 가능한 것으로 알려져 있다. 그러나, 니오븀(Nb)의 경우, 1150℃ 이상에서 고용이 되므로, 저온에서 재가열할 시, 니오븀(Nb)이 충분히 고용되지 못한 채 압연이 되어 제품에서는 두께 중심부에 크랙을 일으키는 원인이 될 수 있다.

특히, 저온인성특성을 얻기 위해선 두께 중심부를 미세화시켜야 하는 데, 대략 20mm 이상의 후물재의 경우 두께 중심부를 미세화시키기 위해서 저온 가열을 해야 한다. 이로 인해 고온에서 재가열 시, 목표로 하는 연성파면율(DWTT) 특성을 확보하는데 어려움이 따르고 있다.

관련 선행기술로는 대한민국 공개특허 제10-2010-0021273호(2010.02.04 공개)가 있으며, 상기 선행기술에는 고탄소 열연강판 및 그 제조방법이 기재되어 있다.

본 발명의 목적은 합금 성분 조절 및 공정 조건 제어를 통하여 우수한 저온 충격 인성 및 수소유기균열에 대한 저항성을 확보할 수 있는 라인파이프용 강판을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조되어, 인장강도(TS) : 550 ~ 750 MPa 및 항복강도(YS) : 450 ~ 600 MPa을 가지며, 최종 미세 조직이 침상형 페라이트(acicular ferrite) 및 베이나이트(bainite)를 포함하는 복합 조직을 갖는 라인파이프용 강판을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 라이파이프용 강판 제조 방법은 중량%로, C : 0.040 ~ 0.075%, Si : 0.2 ~ 0.3%, Mn : 1.1 ~ 1.5%, Cu : 0.1 ~ 0.5%, Nb : 0.01 ~ 0.05%, Ni : 0.1 ~ 0.3%, Cr : 0.1 ~ 0.5%, Ti : 0.001 ~ 0.030%, V : 0.01 ~ 0.08% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 SRT(Slab Reheating Temperature) : 1150 ~ 1250℃로 재가열하는 단계; 상기 재가열된 슬라브 판재를 오스테나이트 재결정영역에서 1차 압연하는 단계; 상기 1차 압연된 판재를 FRT(Finish Rolling Temperature) : Ar₃ ~ Ar₃ + 100℃ 조건으로 2차 압연하는 단계; 및 상기 2차 압연된 판재를 500 ~ 600℃까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 라인파이프용 강판은 중량%로, C : 0.040 ~ 0.075%, Si : 0.2 ~ 0.3%, Mn : 1.1 ~ 1.5%, Cu : 0.1 ~ 0.5%, Nb : 0.01 ~ 0.05%, Ni : 0.1 ~ 0.3%, Cr : 0.1 ~ 0.5%, Ti : 0.001 ~ 0.030%, V : 0.01 ~ 0.08% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지며, 인장강도(TS) : 550 ~ 750 MPa 및 항복강도(YS) : 450 ~ 600 MPa을 가지며, 최종 미세 조직이 침상형 페라이트(acicular ferrite) 및 베이나이트(bainite)를 포함하는 복합 조직을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 합금 성분 조절 및 공정 조건 제어를 통하여 우수한 저온 충격 인성 및 수소유기균열에 대한 저항성을 확보할 수 있는 라인파이프용 강재를 제조할 수 있다.

이를 통해, 본 발명에 따른 방법으로 제조되는 라인파이프용 강재는 인인장강도(TS) : 550 ~ 750 MPa, 항복강도(YS) : 450 ~ 600 MPa 및 -20℃에서의 연성파면율(DWTT) : 85% 이상을 만족함과 더불어, CLR(Crack Length Ratio) : 13% 이하, CTR(Crack Thickness Ratio) : 4% 이하 및 CSR(Crack Sensitivity Ratio) : 2% 이하를 가질 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 라인파이프용 강판 제조 방법을 나타낸 순서도이다.

본 발명의 특징과 이를 달성하기 위한 방법은 첨부되는 도면과, 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해진다. 그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예에 한정되는 것은 아니며, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하기 위함이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의될 뿐이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라인파이프용 강판 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

라인파이프용 강판

본 발명에 따른 라인파이프용 강판은 합금 성분 조절 및 공정 조건 제어를 통하여, 인장강도(TS) : 550 ~ 750 MPa 및 항복강도(YS) : 450 ~ 600 MPa 및 -20℃에서의 연성파면율(DWTT) : 85% 이상을 만족하는 것을 목표로 한다. 또한, 본 발명에 따른 라인파이프용 강판은 CLR(Crack Length Ratio) : 13% 이하, CTR(Crack Thickness Ratio) : 4% 이하 및 CSR(Crack Sensitivity Ratio) : 2% 이하를 갖는 것을 목표로 한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 라인파이프용 강판은 C : 0.04 ~ 0.075%, Si : 0.2 ~ 0.3%, Mn : 1.1 ~ 1.5%, Cu : 0.1 ~ 0.5%, Nb : 0.01 ~ 0.05%, Ni : 0.1 ~ 0.3%, Cr : 0.1 ~ 0.5%, Ti : 0.001 ~ 0.030%, V : 0.01 ~ 0.08% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 라인파이프용 강판은 인(P) : 0.01 중량% 이하, 황(S) : 0.001 중량% 이하 및 질소(N) : 0.004 중량% 이하 중 1종 이상을 포함할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 라인파이프용 강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다.

탄소(C)

탄소(C)는 강도를 확보하기 위하여 첨가된다.

상기 탄소(C)는 본 발명에 따른 라인파이프용 강판 전체 중량의 0.040 ~ 0.075 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 탄소(C)의 함량이 0.040 중량% 미만일 경우에는 충분한 강도를 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 탄소(C)의 함량이 0.075 중량%를 초과할 경우에는 인성 저하를 야기할 수 있으며, 전기저항용접(ERW)시 용접성의 저하를 가져오는 문제점이 있다.

실리콘(Si)

실리콘(Si)은 강 중 탈산제로 작용하며, 강도 확보에 기여한다.

상기 실리콘(Si)은 본 발명에 따른 라인파이프용 강판 전체 중량의 0.2 ~ 0.3 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 실리콘(Si)의 함량이 0.2 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 실리콘(Si)의 함량이 0.3 중량%를 초과할 경우에는 강판의 인성 및 용접성이 열화되는 문제가 있다.

망간(Mn)

망간(Mn)은 인성을 열화시키지 않고 강도를 향상시키는데 유용한 원소이다.

상기 망간(Mn)은 본 발명에 따른 라인파이프용 강판 전체 중량의 1.1 ~ 1.5 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 망간(Mn)의 함량이 1.1 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 망간(Mn)의 함량이 1.5 중량%를 초과할 경우에는 템퍼 취화(Temper Embrittlement) 감수성을 증대시키는 문제점이 있다.

구리(Cu)

구리(Cu)는 고용강화에 기여하여 강도를 향상시키는 역할을 한다.

상기 구리(Cu)는 본 발명에 따른 라인파이프용 강판 전체 중량의 0.1 ~ 0.5 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 구리(Cu)의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 구리(Cu)의 함량이 0.5 중량%를 초과할 경우에는 강판의 열간가공성을 저하시키고, 용접후 재열균열(Stress Relief Cracking) 감수성을 높이는 문제점이 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.

니오븀(Nb)은 본 발명에 따른 라인파이프용 강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.05 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 니오븀(Nb)의 함량이 0.01 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 니오븀(Nb)의 함량이 0.05 중량%를 초과할 경우에는 강판의 용접성을 저하시키며, 강도와 저온인성은 더 이상 향상되지 않고 페라이트 내에 고용된 상태로 존재하여 오히려 충격인성을 저하시킬 위험이 있다.

니켈(Ni)

니켈(Ni)은 소입성을 향상시키면서 인성개선에 유효하다.

상기 니켈(Ni)은 본 발명에 따른 라인파이프용 강판 전체 중량의 0.1 ~ 0.3 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 니켈(Ni)의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 니켈(Ni)의 함량이 0.3 중량%를 초과할 경우에는 강판의 냉간가공성을 저하시킨다. 또한, 과다한 니켈(Ni)의 첨가는 강판의 제조 비용을 크게 상승시킨다.

크롬(Cr)

크롬(Cr)은 페라이트 안정화 원소로 강도 향상에 기여한다. 또한 크롬은 δ페라이트영역을 확대하고, 아포정(hypo-peritectic)역을 고탄소 측으로 이행시켜 슬라브 표면품질을 개선하는 역할을 한다.

상기 크롬(Cr)은 본 발명에 따른 라인파이프용 강판 전체 중량의 0.1 ~ 0.5 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 크롬(Cr)의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 크롬(Cr)의 함량이 0.5 중량%를 초과할 경우에는 용접 열영향부(HAZ) 인성 열화를 초래하는 문제점이 있다.

티타늄(Ti)

티타늄(Ti)은 고온안정성이 높은 Ti(C, N) 석출물을 생성시킴으로써, 용접시 오스테나이트 결정립 성장을 방해하여 용접부의 조직을 미세화시킴으로써 열연 강판의 인성 및 강도를 향상시키는 효과를 갖는다.

상기 티타늄(Ti)은 본 발명에 따른 라인파이프용 강판 전체 중량의 0.001 ~ 0.030 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 티타늄(Ti)의 함량이 0.001 중량% 미만일 경우에는 석출을 하지 않고 남은 고용탄소와 고용질소로 인해 시효경화가 발생하는 문제가 있다. 반대로, 티타늄(Ti)의 함량이 0.030 중량%를 초과할 경우에는 조대한 석출물을 생성시킴으로써 강의 저온충격 특성을 저하시키며, 더 이상의 첨가 효과 없이 제조 비용을 상승시키는 문제가 있다.

인(P)

인(P)은 시멘타이트 형성을 억제하고, 강도를 증가시키기 위해 첨가된다.

그러나, 인(P)은 용접성을 악화시키고, 슬라브 중심 편석(slab center segregation)에 의해 최종 재질 편차를 발생시키는 원인이 될 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 인(P)의 함량을 라인파이프용 강판 전체 중량의 0.01 중량% 이하로 제한하였다.

황(S)

황(S)은 강의 인성 및 용접성을 저해한다. 특히, 상기 황(S)은 망간(Mn)과 결합하여 MnS 비금속 개재물을 형성함으로써 응력부식균열에 대한 저항성을 악화시켜 강의 가공 중 크랙을 발생시킬 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 황(S)의 함량을 라인파이프용 강판 전체 중량의 0.001 중량% 이하로 제한하였다.

질소(N)

질소(N)는 불가피한 불순물로써, 0.006 중량%를 초과하여 다량 함유될 경우 고용 질소가 증가하여 강판의 충격특성 및 연신율을 떨어뜨리고 용접부의 인성을 크게 저하시키는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 질소(N)의 함량을 강재 전체 중량의 0.004 중량% 이하로 제한하였다.

라인파이프용 강판 제조 방법

도 1을 참조하면, 도시된 본 발명의 실시예에 따른 라인파이프용 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 반드시 수행되어야 하는 것은 아니나, 석출물의 재고용 등의 효과를 도출하기 위해서는 실시하는 것이 더 바람직하다.

본 발명에 따른 라인파이프용 강판 제조 방법에서 열연공정의 대상이 되는 반제품 상태의 슬라브 판재는 중량%로, 중량%로, C : 0.040 ~ 0.075%, Si : 0.2 ~ 0.3%, Mn : 1.1 ~ 1.5%, Cu : 0.1 ~ 0.5%, Nb : 0.01 ~ 0.05%, Ni : 0.1 ~ 0.3%, Cr : 0.1 ~ 0.5%, Ti : 0.001 ~ 0.030%, V : 0.01 ~ 0.08% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 슬라브 판재에는 인(P) : 0.01 중량% 이하, 황(S) : 0.001 중량% 이하 및 질소(N) : 0.004 중량% 이하 중 1종 이상이 포함되어 있을 수 있다.

이때, 상기 조성을 갖는 슬라브 판재는 제강공정을 통해 원하는 조성의 용강을 얻은 다음에 연속주조공정을 통해 얻어질 수 있다.

슬라브 재가열

슬라브 재가열 단계(S110)에서는 상기의 조성을 갖는 슬라브 판재를 SRT(Slab Reheating Temperature) : 1150 ~ 1250℃로 재가열한다. 이러한 슬라브 판재의 재가열을 통하여, 주조 시 편석된 성분의 재고용 및 석출물의 재고용이 발생할 수 있다.

본 단계에서, 슬라브 재가열 온도(SRT)가 1150℃ 미만일 경우에는 주조 시 편석된 성분이 충분히 재고용되지 못하는 문제점이 있다. 반대로, 슬라브 재가열 온도(SRT)가 1250℃를 초과할 경우에는 오스테나이트 결정입도가 증가하여 최종 미세 조직의 페라이트가 조대화되어 강도 확보가 어려울 수 있으며, 과도한 가열 공정으로 인하여 강판의 제조비용만 상승할 수 있다.

1차 압연

1차 압연 단계(S120)에서는 재가열된 슬라브 판재를 오스테나이트 재결정영역에 해당하는 RDT(Roughing Delivery Temperature) : 850 ~ 910℃ 조건으로 1차 압연한다.

본 단계에서, 1차 압연 마무리 온도(RDT)가 850℃ 미만일 경우에는 조압연 패스 중 공랭시간 확보를 위한 시간이 필요하며 이로 인해 생산성이 떨어질 위험이 있다. 이와 반대로, 1차 압연 마무리 온도(RDT)가 910℃를 초과할 경우에는 충분한 압하율을 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다.

2차 압연

2차 압연 단계(S130)에서는 1차 압연된 판재를 오스테나이트 미재결정 영역에 해당하는 FRT(Finish Rolling Temperature) : Ar₃ ~ Ar₃ + 100℃ 조건으로 2차 압연한다. 이때, Ar₃는 750 ~ 800℃일 수 있다.

본 단계에서, 2차 압연 마무리 온도(FRT)가 Ar₃ 미만일 경우에는 이상역 압연이 발생하여 균일하지 못한 조직이 형성됨으로써 저온 충격인성을 크게 저하시킬 수 있다. 반대로, 2차 압연 마무리 온도(FRT)가 Ar₃ + 100℃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.

냉각

냉각 단계(S140)에서는 2차 압연된 판재를 500 ~ 600℃까지 냉각한다. 이때, 냉각은 수냉, 공냉, 에어 쿨링 중 어느 하나의 방식이 이용될 수 있다.

본 단계에서, 냉각종료온도가 500℃ 미만일 경우에는 강의 제조비용이 증가하며, 마르텐사이트 등의 고강도 조직이 생성되어 강도 확보에는 유리하나, 저온 인성에 취약해지는 문제가 있다. 반대로, 냉각종료온도가 600℃를 초과할 경우에는 펄라이트 조직의 생성으로 인해 충분한 강도를 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다.

또한, 냉각 속도는 10 ~ 20℃/sec의 속도로 실시하는 것이 바람직하다. 냉각 속도가 10℃/sec 미만일 경우에는 충분한 강도 및 인성 확보가 어렵다. 반대로, 냉각 속도가 20℃/sec를 초과할 경우에는 냉각 제어가 어려우며, 과도한 냉각으로 경제성이 저하될 수 있다.

상기의 과정(S110 ~ S140)으로 제조되는 라인파이프용 강판은 합금 성분 조절 및 공정 조건 제어를 통하여 우수한 저온 충격 인성 및 수소유기균열에 대한 저항성을 확보할 수 있는 라인파이프용 강재를 제조할 수 있다.

이를 통해, 본 발명에 따른 방법으로 제조되는 라인파이프용 강재는 인장강도(TS) : 550 ~ 750 MPa, 항복강도(YS) : 450 ~ 600 MPa 및 -20℃에서의 연성파면율(DWTT) : 85% 이상을 만족함과 더불어, CLR(Crack Length Ratio) : 13% 이하, CTR(Crack Thickness Ratio) : 4% 이하 및 CSR(Crack Sensitivity Ratio) : 2% 이하를 가질 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 1의 조성과 표 2의 공정 조건으로 실시예 1 ~ 2 및 비교예 1 ~ 4에 따른 시편들을 제조하였다. 이때, 실시예 1 ~ 2 및 비교예 1 ~ 4에 따른 시편들의 경우, 각각의 조성을 갖는 잉곳을 제조하고, 이를 압연모사시험기를 이용하여 가열, 1차 압연, 2차 압연 및 냉각의 열연공정을 모사하여 28.8mm의 두께로 제조하였다. 이후, 실시예 1 ~ 2 및 비교예 1 ~ 4에 따라 제조된 시편들에 대하여 인장시험을 실시하였다.

[표 1] (단위 : 중량%)

[표 2]

2. 기계적 물성 평가

표 3은 실시예 1 ~ 2 및 비교예 1 ~ 4에 따라 제조된 시편들에 대한 기계적 물성 평가 결과를 나타낸 것이다.

[표 3]

표 1 내지 표 3을 참조하면, 실시예 1 ~ 2에 따라 제조되는 시편들의 경우, 목표값에 해당하는 인장강도(TS) : 550 ~ 750MPa 및 항복강도(YS) : 450 ~ 600MPa를 모두 만족하는 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 1 ~ 2에 따라 제조된 시편들의 경우, 목표값에 해당하는 CLR(Crack Length Ratio) : 13% 이하, CTR(Crack Thickness Ratio) : 4% 이하 및 CSR(Crack Sensitivity Ratio) : 2% 이하를 모두 만족하는 것을 알 수 있다. 특히, 실시예 1 ~ 2에 따라 제조된 시편들의 경우, -20℃에서의 연성파면율이 85% 이상을 모두 만족하는 것을 알 수 있다.

반면, 비교예 1 ~ 2에 따라 제조되는 시편들의 경우, 인장강도(TS) 및 항복강도(YS)와, CLR(Crack Length Ratio), CTR(Crack Thickness Ratio) 및 CSR(Crack Sensitivity Ratio)이 목표값을 모두 만족하였으나, -20℃에서의 연성파면율이 목표값에 미달하는 78% 및 77%에 불과한 것을 알 수 있다.

또한, 비교예 3 ~ 4에 따라 제조되는 시편들의 경우, 인장강도(TS) 및 항복강도(YS)와, -20℃에서의 연성파면율이 목표값을 모두 만족하였으나, CLR(Crack Length Ratio), CTR(Crack Thickness Ratio) 및 CSR(Crack Sensitivity Ratio)이 목표값을 만족하지 못하는 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

중량%로, C : 0.040 ~ 0.075%, Si : 0.2 ~ 0.3%, Mn : 1.1 ~ 1.5%, Cu : 0.1 ~ 0.5%, Nb : 0.01 ~ 0.05%, Ni : 0.1 ~ 0.3%, Cr : 0.1 ~ 0.5%, Ti : 0.001 ~ 0.030%, V : 0.01 ~ 0.08% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 SRT(Slab Reheating Temperature) : 1150 ~ 1250℃로 재가열하는 단계;
상기 재가열된 슬라브 판재를 오스테나이트 재결정영역에서 1차 압연하는 단계;
상기 1차 압연된 판재를 FRT(Finish Rolling Temperature) : Ar₃ ~ Ar₃ + 100℃ 조건으로 2차 압연하는 단계; 및
상기 2차 압연된 판재를 500 ~ 600℃까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 라인파이프용 강판 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 슬라브 판재에는
인(P) : 0.01 중량% 이하, 황(S) : 0.001 중량% 이하 및 질소(N) : 0.004 중량% 이하 중 1종 이상이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 라인파이프용 강판 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 냉각 단계에서,
상기 냉각은
10 ~ 20℃/sec의 속도로 실시하는 것을 특징으로 하는 라인파이프용 강판 제조 방법.
중량%로, C : 0.040 ~ 0.075%, Si : 0.2 ~ 0.3%, Mn : 1.1 ~ 1.5%, Cu : 0.1 ~ 0.5%, Nb : 0.01 ~ 0.05%, Ni : 0.1 ~ 0.3%, Cr : 0.1 ~ 0.5%, Ti : 0.001 ~ 0.030%, V : 0.01 ~ 0.08% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지며,
인장강도(TS) : 550 ~ 750 MPa 및 항복강도(YS) : 450 ~ 600 MPa을 가지며, 최종 미세 조직이 침상형 페라이트(acicular ferrite) 및 베이나이트(bainite)를 포함하는 복합 조직을 갖는 것을 특징으로 하는 라인파이프용 강판.
제4항에 있어서,
상기 강판은
인(P) : 0.01 중량% 이하, 황(S) : 0.001 중량% 이하 및 질소(N) : 0.004 중량% 이하 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 라인파이프용 강판.
제4항에 있어서,
상기 강판은
CLR(Crack Length Ratio) : 13% 이하, CTR(Crack Thickness Ratio) : 4% 이하 및 CSR(Crack Sensitivity Ratio) : 2% 이하를 만족하는 것을 특징으로 하는 라인파이프용 강판.
제4항에 있어서,
상기 강판은
-20℃에서의 연성파면율(DWTT) : 85% 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 라인파이프용 강판.