KR101536387B1 - High-strength steel sheet having superior cryogenic temperature toughness and low yield ratio property and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

중량%로 C: 0.02~0.12%, Si: 0.05~0.5%, Mn: 0.5~2.0%, Ni: 1.0% 이하, Ti : 0.005~0.1%, Nb : 0.005~0.1%, Al : 0.005~1.0%, P: 0.015% 이하, S: 0.015% 이하, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, TAR = 208 × Al - 25 × Ni > 5를 만족하며, 미세조직은 평균 결정립도 10㎛ 이하인 초세립 페라이트를 70% 이상 포함하고, 평균 결정립도 5㎛ 이하인 MA(마르텐사이트/오스테나이트 혼합조직)를 10~30% 포함하는, 극저온 인성이 우수하고 저항복비 특성을 가지는 고강도 강판 및 그의 제조방법이 제공된다.
본 발명에 따르면, 극저온 인성이 우수하고 저항복비 특성을 갖춘 고강도 강판을 간단한 제조공정을 통해 저비용으로 제공할 수 있다.
A steel sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the steel sheet contains 0.02 to 0.12% of C, 0.05 to 0.5% of Si, 0.5 to 2.0% of Mn, 1.0 to 2.0% of Ni, 0.005 to 0.1% of Ti, 0.005 to 0.1% , P: not more than 0.015%, S: not more than 0.015%, the balance Fe and other unavoidable impurities, T AR = 208 x Al - 25 x Ni> 5 and the microstructure has an average grain size of 10 μm or less Of 10 to 30% of MA (martensite / austenite mixed structure) having an average grain size of 5 占 퐉 or less and excellent low-temperature toughness and resistance-to-brittleness characteristics, and a process for producing the same.
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a high strength steel sheet excellent in cryogenic temperature toughness and having a low resistance can be provided at a low cost through a simple manufacturing process.

Description

극저온 인성이 우수하고 저항복비 특성을 가지는 고강도 강판 및 그의 제조방법{HIGH-STRENGTH STEEL SHEET HAVING SUPERIOR CRYOGENIC TEMPERATURE TOUGHNESS AND LOW YIELD RATIO PROPERTY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high strength steel sheet excellent in cryogenic temperature toughness,

본 발명은 극저온 인성이 우수하고 저항복비 특성을 가지는 고강도 강판 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high-strength steel sheet excellent in cryogenic temperature toughness and having a low-resistance characteristic and a method for producing the same.

지구 온난화에 따른 환경 규제의 강화로 인하여 CO2의 처리에 대한 관심이 증가하는 가운데 CO2를 저장, 이송하여 해양 유전 채굴 지역에 매립하는 산업이 구제적으로 진행되고 있다. 이에 CO2 가스를 액화, 저장하기 위한 탱크용 강재에 대한에 대한 요구가 급증하고 있다.
Due to the increased environmental regulation due to global warming, interest in CO 2 treatment is increasing, and the industry that stores and transports CO 2 and is landfilled in offshore oil exploration area is being rescued. Accordingly, a demand for a steel for a tank for liquefying and storing CO 2 gas is increasing rapidly.

CO2 가스를 액화하기 위해서는 최소 7bar 이상의 가압이 필요하며 이에 탱크용 강재의 경우 가압을 견뎌내기 위한 고강도 특성이 요구되며, CO2 액화를 위해서 가스 탱크 설계 온도가 -60℃ 이하이며 강재의 경우 -75℃ 이하의 저온인성 보증이 필요하다.
In order to liquefy the CO 2 gas, pressurization of at least 7 bar is required. For the tank steel, high strength property is required to withstand the pressurization. For the liquefaction of CO 2 , the gas tank design temperature is -60 ° C or less, Low temperature toughness of 75 ° C or less is warranted.

또한 용접에 의한 탱크 제작으로 용접부 응력제거가 중요한 부분을 차지하고 있다. 용접부 응력제거 방법은 용접후열처리(PWHT; Post Welding Heat Treatment) 방법이 있으며, 용접부에 수압 분사 등을 통해 응력을 제거하는 기계적 응력제거 (MSR: Mechanical Stress Relief) 방법이 있다. 그러나 기계적 응력제거(MSR: Mechanical Stress Relief) 방법으로 용접부 응력을 제거시 모재부에도 수압에 의한 변형이 가해지므로 모재의 항복비를 0.8 이하로 제한하고 있다. 이는 응력제거시 고압의 수분사로 인하여 모재부에 항복강도 이상의 변형이 가해질 경우 항복강도와 인장강도의 비가 높아져서 항복발생 즉시 인장강도에 도달하여 파괴가 발생할 가능성이 있으므로 항복강도와 인장강도의 차이가 크도록 제한하는 것이다.
In addition, stress relieving of welds is an important part of manufacturing tanks by welding. There is a Post Welding Heat Treatment (PWHT) method, and a mechanical stress relief (MSR) method that removes stress from the welded part by hydraulic injection. However, when the stress of the weld is removed by the mechanical stress relief (MSR) method, the yield of the base material is limited to 0.8 or less because deformation by the water pressure is applied to the base material. This is because when the stress is removed by high pressure water, the ratio of the yield strength to the tensile strength is increased when the deformation more than the yield strength is applied to the base material portion, the tensile strength is reached immediately after the yielding, .

그러나 CO2 가스 탱크의 대형화 추세에 따라 PWHT 방법으로 응력제거가 어렵기 때문에 대부분 조선사의 경우 기계적 응력제거(MSR: Mechanical Stress Relief) 방법을 적용하여 제작하므로 강재의 저항복비 특성을 요구하고 있다. However, due to the PWHT method, it is difficult to remove the stress due to the increase of the CO 2 gas tank. Therefore, most shipbuilders require the mechanical stress relief (MSR) method.

강재의 강도를 향상시키는 방법으로 석출강화, 고용강화, 마르텐사이트 강화 등이 있는데 이러한 강화법은 강도를 향상시키는 반면에 인성을 열화시키는 문제점이 있다. 그러나 결정립을 미세화하여 강화시키는 경우 고강도를 얻을 수 있을 뿐만 아나라 충격인성 천이온도의 감소로 인하여 인성 열화문제를 해결할 수 있다.
Methods of improving the strength of steel include precipitation strengthening, solid solution strengthening, and martensite strengthening. These strengthening methods have problems of improving strength but deteriorating toughness. However, when the crystal grains are refined and strengthened, high strength can be obtained and the problem of toughness deterioration can be solved by reduction of impact toughness transition temperature.

특허문헌 1 및 특허문헌 2에서는 오스테나이트 결정립도를 정적 재결정에 의하여 일정 크기로 제한하고 오스테나이트 미재결정 영역에서 패스당 압연율 30% 이상으로 압연하여 미세한 페라이트를 구현하는 방법을 제안하고 있다. Patent Document 1 and Patent Document 2 propose a method of limiting the austenite grain size to a certain size by static recrystallization and rolling the pass austenite non-recrystallized region at a pass ratio of 30% or more to realize fine ferrite.

그러나, 상기 발명들에서는 강재를 제조하는 주공정인 압연공정에서 패스당 대압하를 주어야 되고 패스간의 시간 등을 제한함으로써 제조조건이 까다롭고, 초대형의 압연설비 및 제어시스템의 설치가 필요하다는 문제가 있다. 또한, 단순히 페라이트 결정립 미세화만을 실현하게 되면 인장강도 상승과 함께 항복강도가 동시에 상승되어 저항복비의 구현이 불가능하다는 문제가 있다.However, in the above-mentioned inventions, there is a problem in that it is necessary to give a great pressure per pass in the rolling process, which is the main process for manufacturing the steel material, and the time between passes is restricted so that the manufacturing conditions are difficult and installation of a very large rolling facility and control system is required . Further, if only the refining of the ferrite grains is carried out simply, the yield strength increases at the same time as the tensile strength is increased, which makes it impossible to realize a low resistance.

한국 공개특허번호 제2004-0059579호Korean Patent Publication No. 2004-0059579 한국 공개특허번호 제2004-0059581호Korean Patent Publication No. 2004-0059581

본 발명의 일 측면은 가스 탱크용으로 사용될 수 있는 극저온 인성이 우수하고 저항복비 특성을 갖춘 저원가형 고강도 강판 및 그의 제조방법을 제시하고자 한다.
One aspect of the present invention is to provide a low-cost high-strength steel sheet excellent in cryogenic toughness and resistance to brittleness which can be used for a gas tank, and a method of manufacturing the same.

그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면은, 중량%로 C: 0.02~0.12%, Si: 0.05~0.5%, Mn: 0.5~2.0%, Ni: 1.0% 이하, Ti : 0.005~0.1%, Nb : 0.005~0.1%, Al : 0.005~1.0%, P: 0.015% 이하, S: 0.015% 이하, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, TAR = 208 × Al - 25 × Ni > 5를 만족하며, 미세조직은 평균 결정립도 10㎛ 이하인 초세립 페라이트를 70% 이상 포함하고, 평균 결정립도 5㎛ 이하인 MA(마르텐사이트/오스테나이트 혼합조직)를 10~30% 포함하는, 극저온 인성이 우수하고 저항복비 특성을 가지는 고강도 강판을 제공한다.
In order to accomplish the above object, one aspect of the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: 0.02 to 0.12% of C, 0.05 to 0.5% of Si, 0.5 to 2.0% of Mn, 0.1%, Nb: 0.005 ~ 0.1 %, Al: 0.005 ~ 1.0%, P: 0.015% or less, S: include 0.015% or less, the balance Fe and other unavoidable impurities, and T AR = 208 × Al - 25 × Ni> 5, and the microstructure includes 10 to 30% of MA (martensite / austenite mixed structure) containing 70% or more of super fine ferrite having an average grain size of 10 탆 or less and an average grain size of 5 탆 or less and having excellent cryogenic toughness And a high strength steel sheet having a low resistance property.

본 발명의 다른 측면은, 중량%로 C: 0.02~0.12%, Si: 0.05~0.5%, Mn: 0.5~2.0%, Ni: 1.0% 이하, Ti : 0.005~0.1%, Nb : 0.005~0.1%, Al : 0.005~1.0%, P: 0.015% 이하, S: 0.015% 이하, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, TAR = 208 × Al - 25 × Ni > 5를 만족하는 강을 1000 ~ 1200℃에서 가열하는 단계; 1200℃~Tnr 온도에서 패스당 평균 압연형상비 0.5 이상으로 제어하고 누적압하율 30% 이상으로 조압연하는 단계; Ar3+30℃ ~ Ar3+70℃의 온도에서 패스당 압하율 10% 이상, 누적압하율 60% 이상으로 마무리 압연을 완료하는 단계; 및 냉각마침온도(FCT; Finish Cooling Temperature) 300~500℃까지 10℃/s 이상의 냉각속도로 냉각하는 단계를 포함하는, 극저온 인성이 우수하고 저항복비 특성을 가지는 고강도 강판의 제조방법을 제공한다.Another aspect of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: 0.02 to 0.12% of C, 0.05 to 0.5% of Si, 0.5 to 2.0% of Mn, 1.0% or less of Ni, 0.005 to 0.1% of Ti, 0.005 to 0.1% 0.005 to 1.0% of Al, not more than 0.015% of P, not more than 0.015% of S and the balance of Fe and other unavoidable impurities and satisfying T AR = 208 x Al - 25 x Ni >Lt; 0 >C; Controlling the average rolled aspect ratio per pass at a temperature of 1200 ° C to Tnr to 0.5 or more, and subjecting the rolled sheet to a cumulative rolling reduction of 30% or more; Completing the finish rolling at a temperature of Ar3 + 30 占 폚 to Ar3 + 70 占 폚 at a rolling reduction of 10% or more per pass and a cumulative rolling reduction of 60% or more; And finishing cooling temperature (FCT) of 300 to 500 ° C at a cooling rate of 10 ° C / s or more. The present invention also provides a method of manufacturing a high strength steel sheet excellent in cryogenic temperature toughness and low resistance to breakage.

본 발명의 일 측면에 따르면, 극저온 인성이 우수하고 저항복비 특성을 갖춘 고강도 강판을 간단한 제조공정을 통해 저비용으로 제공할 수 있다.According to an aspect of the present invention, a high-strength steel sheet excellent in cryogenic temperature toughness and having a low resistance can be provided at a low cost through a simple manufacturing process.

도 1은 변형유기 동적변태(SIDT : Strain Induces Dynamic Transformation) 발생을 위한 임계 변형(Strain)과 오스테나이트 결정립 사이즈와의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 2는 압연온도에 따른 응력-변형도(Stress-Strain Curve)이다.
1 is a graph showing a relationship between a critical strain and an austenite grain size for generation of strain induced dynamic transformation (SIDT).
2 is a stress-strain curve according to the rolling temperature.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 극저온 인성이 우수하고 저항복비 특성을 가지는 고강도 강판 및 그의 제조방법을 상세히 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. .

본 발명의 고강도 강판은 중량%로 C: 0.02~0.12%, Si: 0.05~0.5%, Mn: 0.5~2.0%, Ni: 1.0% 이하, Ti : 0.005~0.1%, Nb : 0.005~0.1%, Al : 0.005~1.0%, P: 0.015% 이하, S: 0.015% 이하, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, TAR = 208 × Al - 25 × Ni > 5의 관계를 만족할 수 있다.
The high strength steel sheet according to the present invention contains 0.02 to 0.12% of C, 0.05 to 0.5% of Si, 0.5 to 2.0% of Mn, 1.0% or less of Ni, 0.005 to 0.1% of Ti, 0.005 to 0.1% of Nb, 0.005 to 1.0% of Al, 0.015% or less of P, 0.015% or less of S, and the balance of Fe and other unavoidable impurities. The relationship T AR = 208 x Al - 25 x Ni> 5 can be satisfied.

상기 각 성분의 수치 한정 이유를 설명하면 다음과 같다. 이하, 각 성분의 함량 단위는 특별히 언급하지 않은 경우에는 중량%임에 유의할 필요가 있다.
The reason for limiting the numerical values of the above components will be described as follows. Hereinafter, it is necessary to pay attention that the content unit of each component is weight% unless otherwise stated.

C: 0.02~0.12%C: 0.02 to 0.12%

C은 강재의 효과적인 강화를 위하여 적당량의 함유가 필요한 원소이다, 또한 본 발명에서 MA상(마르텐사이트/오스테나이트 혼합조직)을 형성시키고 형성되는 MA상의 크기와 분율을 결정하는 가장 중요한 원소이므로 적절한 범위 내에서 강 중에 함유될 필요가 있다. 그러나, C의 함량이 0.12%를 초과하게 되면 저온인성을 저하시키며 MA상의 분율이 30%를 초과하게 되며, 0.02% 미만 되면 MA상의 분율이 10% 이하가 되어 강도의 하락 및 항복비 저하를 초래하므로, C의 범위를 0.02~0.12%로 한정한다.
C is an element which needs to contain an appropriate amount for effectively strengthening the steel. In addition, in the present invention, since the MA phase (martensite / austenite mixed structure) is formed and is the most important element for determining the size and fraction of the MA phase formed, It needs to be contained in the steel. However, when the content of C exceeds 0.12%, the low-temperature toughness is lowered and the fraction of the MA phase exceeds 30%. When the content of C is less than 0.02%, the fraction of the MA phase becomes less than 10% Therefore, the range of C is limited to 0.02 to 0.12%.

SiSi : 0.05~0.5%: 0.05 to 0.5%

Si는 고용강화 효과로 강도 강화 효과가 있으며, 제강공정에서 탈산제로 사용되며 유용하지만, 0.5% 초과하면 저온인성을 저하시키며 동시에 용접성도 악화시킨다. 또한, 0.05% 미만이 되면 탈산 효과가 불충분하며 강도 향상효과가 없으므로 0.05~0.5%로 한정한다. 또한, Si는 MA(마르텐사이트/오스테나이트 복합상)의 안정성을 높이므로 적은 C 함량으로도 많은 MA상을 형성시킬 수 있어 강도향상과 저항복비 구현에 도움이 되나 MA상의 과도한 형성은 인성저하의 결과를 초래하므로 바람직한 보다 더 바람직한 Si의 범위는 0.1~0.4%이다.
Si is useful as a deoxidizer in the steelmaking process because it has a strength strengthening effect by the solid solution strengthening effect. However, when it exceeds 0.5%, it lowers the low temperature toughness and deteriorates the weldability at the same time. If it is less than 0.05%, the effect of deoxidation is insufficient and the strength is not improved, so it is limited to 0.05-0.5%. In addition, since the stability of MA (martensite / austenite composite phase) is enhanced, Si can form a large number of MA phases with a small amount of C, which helps to improve the strength and reduce the resistance. However, The more preferred range of Si is 0.1 to 0.4%, which is desirable because it results.

MnMn : 0.5~2.0%: 0.5 to 2.0%

Mn은 페라이트 세립화에 기여하며, 고용강화에 의해 강도를 향상시키는 유용한 원소이므로 0.5% 이상은 첨가될 필요가 있다. 그러나, 2.0%를 초과한 첨가는 과도한 경화능의 증가로 인해 용접부의 인성을 크게 저하시키므로, Mn의 범위를 0.5~2.0%로 한정한다.
Mn is a useful element that contributes to ferrite grain refinement and improves strength by solid solution strengthening, so that at least 0.5% needs to be added. However, the addition of more than 2.0% significantly deteriorates the toughness of the welded part due to an increase in the hardenability, so the range of Mn is limited to 0.5 to 2.0%.

NiNi : 1.0% 이하: Not more than 1.0%

Ni은 본 발명에서 선택적으로 첨가되는 원소로, 페라이트 변태온도 상향을 위하여 최적화할 수 있다. 일반적으로 Ni은 모재의 강도와 인성을 동시에 향상시킬 수 있는 거의 유일한 원소이나, Ni은 고가의 원소이므로 1.0% 초과의 첨가는 경제성이 저하된다. 또한, Ni 첨가시 Ar3 온도를 낮추어 SIDT(Strain Induced Dynamic Transformation) 발생을 위해 낮은 온도에서의 압연이 필요하며 이에 따라 압연시 변형저항이 증가하여 압연의 어려움을 유발시키므로 그 상한을 1.0%로 제한한다.
Ni is an element selectively added in the present invention and can be optimized for upward ferrite transformation temperature. In general, Ni is almost the only element capable of simultaneously improving the strength and toughness of a base material. However, since Ni is an expensive element, addition of more than 1.0% decreases the economical efficiency. In addition, when Ni is added, rolling at low temperature is required to lower the Ar3 temperature to generate SIDT (Strain Induced Dynamic Transformation), thereby increasing the deformation resistance during rolling and causing difficulty in rolling, so that the upper limit is limited to 1.0% .

TiTi : 0.005~0.1% : 0.005 to 0.1%

Ti의 첨가는 강 중 산화물 및 질화물을 형성시켜 재가열시 결정립의 성장을 억제하여 저온인성을 크게 향상시킬 수 있으므로 그 효과가 발현되기 위해서는 0.005% 이상이 첨가되어야 하며, 0.1% 초과의 과도한 첨가는 연주 노즐의 막힘이나 중심부 정출에 의한 저온인성이 감소되는 문제점이 있으므로 0.005~0.1%의 범위로 한정한다.
The addition of Ti can improve the low temperature toughness by inhibiting the growth of crystal grains during reheating by forming oxides and nitrides in the steel. Therefore, in order to exhibit the effect, at least 0.005% should be added, and excessive addition of more than 0.1% There is a problem in that the low temperature toughness due to the clogging of the nozzle or the pitting of the center part is reduced, so it is limited to the range of 0.005 to 0.1%.

NbNb : 0.005~0.1% : 0.005 to 0.1%

Nb는 NbC 또는 NbCN의 형태로 석출하여 모재 및 용접부의 강도를 크게 향상시킨다. 또한, 고온으로 재가열시에 고용된 Nb는 오스테나이트의 재결정을 억제하고 또한, 페라이트 또는 베이나이트의 변태를 억제하여 조직을 미세화시키는 효과가 있다. 또한 최종 압연후의 냉각시에도 오스테나이트의 안정성을 크게 높여 낮은 속도의 냉각에서도 MA상 (마르텐사이트/오스테나이트 혼합상)의 생성을 촉진하는 역할도 한다. 그러나 0.1% 초과로 과다하게 투입될 경우에는 강재의 모서리에 취성크랙을 야기할 가능성이 증가하므로 바람직하지 않다.
Nb precipitates in the form of NbC or NbCN, which greatly improves the strength of the base material and welds. In addition, Nb dissolved at the time of reheating at a high temperature has the effect of suppressing recrystallization of austenite and suppressing transformation of ferrite or bainite to make the structure finer. Also, it greatly enhances the stability of austenite during cooling after final rolling, thereby promoting the formation of MA phase (martensite / austenite mixed phase) even at low speed cooling. However, when it is excessively added in excess of 0.1%, the possibility of causing a brittle crack at the edge of the steel increases, which is not preferable.

AlAl : 0.005~1.0% : 0.005 to 1.0%

Al은 본 발명에서 중요한 요소 중 하나로, 용강을 저렴하게 탈산할 수 있는 원소이므로 0.005%이상 첨가하는 것이 바람직하다. 고용된 Al은 MA상(마르텐사이트/오스테나이트 혼합상)의 형성을 조장하므로, 적은 양의 C로도 많은 MA상을 형성할 수 있어 강도향상 및 저항복비 구현에 도움이 된다. 또한 Al은 첨가시 페라이트 변태온도를 상승시켜 SIDT(Strain Induced Dynamic Transformation) 발생을 위한 압연온도를 상승시키므로 압연을 용이하게 할 수 있다. 그러나 지나치게 첨가할 경우 연속주조시 노즐막힘을 야기하므로 0.005~1.0%로 한정한다.
Al is one of the important factors in the present invention, and is an element capable of inexpensively deoxidizing molten steel, so that it is preferable to add Al in an amount of 0.005% or more. Since the solid solution of Al promotes the formation of the MA phase (martensite / austenite mixed phase), it can form many MA phases even with a small amount of C, which is helpful for improving the strength and reducing the resistance. In addition, when Al is added, the ferrite transformation temperature is increased to increase the rolling temperature for generating SIDT (strain induced dynamic transformation), so that rolling can be facilitated. However, when it is added too much, it causes clogging of the nozzle during continuous casting, so it is limited to 0.005 ~ 1.0%.

P: 0.015% 이하P: not more than 0.015%

P는 모재와 용접부에서 입계편석을 일으키는 원소로서 강을 취화시키는 문제를 발생시키므로 적극 저감할 필요가 있으나 P를 극한까지 저감하기 위해서는 제강 공정부하가 심화되고 0.015중량% 이하에서는 상기 문제점이 크게 발생하지는 않으므로 그 상한을 0.015중량%로 한다.
P causes a problem of brittle steel as an element which causes grain segregation in the base material and welded portion. Therefore, it is necessary to reduce it positively. However, in order to reduce P to the limit, the load of the steelmaking process is intensified. Therefore, the upper limit is set to 0.015% by weight.

S: 0.015% 이하S: not more than 0.015%

S는 적열취성을 일으키는 원소로 MnS 등을 형성하여 충격인성을 크게 저해하는 원소이므로 가능한 한 낮게 하는 것이 유리하므로 그 상한을 0.015%로 하는 것이 바람직하다.
S is an element which causes a brittle brittleness and MnS or the like is formed to greatly deteriorate the impact toughness. Therefore, it is advantageous to make the S as low as possible, so that the upper limit is preferably 0.015%.

TT ARAR = 208 ×  = 208 x AlAl - 25 ×  - 25 × NiNi > 5 > 5

Ni과 Al은 SIDT 발생을 위해 중요한 요소인 페라이트 변태온도에 영향을 주므로 페라이트 변태온도의 상향과 최적 제조조건을 구현하기 위해서는, TAR = 208 * Al -25 * Ni > 5 을 만족하도록 그 첨가량을 제한할 필요가 있다. 만약 TAR 값이 5이하일 경우 Ar3 변태온도를 상승시키는 효과가 작으므로 압연시 변형저항 감소와 형상개선의 효과를 충분히 얻을 수 없어 생산성을 향상시킬 수 없다.
Ni and Al affect the ferrite transformation temperature, which is an important factor for SIDT generation. Therefore, in order to increase the ferrite transformation temperature and to realize the optimum manufacturing conditions, the addition amount of Ni and Al is adjusted so as to satisfy T AR = 208 * There is a need to limit. If the T AR value is less than 5, the effect of raising the Ar 3 transformation temperature is small, so that the effect of reduction in deformation resistance and shape improvement during rolling can not be sufficiently obtained and productivity can not be improved.

상기와 같은 조성을 가진 강판은 동일한 조성이라도 미세조직에 따라 저항복비와 극저온 인성에 영향을 주기 때문에 이하, 더욱 상세하게 본 발명의 고강도 강판의 미세조직에 대하여 설명한다.
Since the steel sheet having the above composition affects the low resistance and the low temperature toughness depending on the microstructure even if the same composition is used, the microstructure of the steel sheet of the present invention will be described in more detail.

본 발명의 강판의 미세조직은 평균 결정립도 10㎛ 이하인 초세립 페라이트 기지내 평균 결정립도 5㎛ 이하인 MA(마르텐사이트/오스테나이트 혼합조직)를 10~30% 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 초세립 페라이트는 미세조직 내에서 70% 이상 포함될 수 있다. 상기 MA상은 마르텐사이트와 오스테나이트상이 혼합으로 형성된 상으로서, 오스테나이트가 페라이트와 시멘타이트로 분해되지 않고 잔류하다가 잔류오스테나이트 일부가 마르텐사이트로 변태된 조직을 말한다.The microstructure of the steel sheet of the present invention preferably contains 10 to 30% of an MA (martensite / austenite mixed structure) having an average grain size of 5 占 퐉 or less in an ultra fine grain ferrite base having an average grain size of 10 占 퐉 or less. That is, the microcrystalline ferrite may be contained in the microstructure in an amount of 70% or more. The MA phase is a phase in which martensite and austenite phase are mixed and refers to a structure in which austenite remains without being decomposed into ferrite and cementite and a part of the retained austenite is transformed into martensite.

초세립 페라이트를 형성시킬 경우 결정립 미세화에 의한 강도 상승과 함께 충격천이 온도가 낮아져 극저온 인성을 보증할 수 있으며, 미세한 MA상을 고르게 분포시킬 경우 MA상과 페라이트 조직 계면에 형성된 가동전위에 의하여 연속항복 거동이 나타나고 가공경화율이 상승하게 되어 저항복비의 구현이 가능하게 한다. 더불어 MA상의 경우 항복강도는 낮추는 반면 인장강도 증가에도 기여하므로 고강도 저항복비의 구현을 가능하게 할 수 있다.
When the fine grain ferrite is formed, it is possible to guarantee the cryogenic toughness by lowering the impact transition temperature along with the increase in the strength due to grain refinement. When the fine MA phase is evenly distributed, the continuous breakage due to the movable potential formed at the MA phase and the ferrite structure interface And the work hardening rate is increased, thereby making it possible to realize a low resistance. In addition, since the MA phase contributes to increasing the tensile strength while lowering the yield strength, it is possible to realize a high strength resisting ratio.

상기 미세조직의 구현을 위해서는 제조조건이 가장 중요하고 특히 압연조건 특히 압연 패스 스케줄과 냉각조건의 최적화가 중요하다. 이하에서는 본 발명의 고강도 강판의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
In order to realize the above microstructure, the manufacturing conditions are most important, and in particular, optimization of rolling conditions, especially rolling pass schedules and cooling conditions, is important. Hereinafter, a method of manufacturing the high strength steel sheet of the present invention will be described in detail.

본 발명의 강판의 제조과정은 슬라브 재가열→조압연→사상압연→냉각의 과정으로 이루어져 있으며, 각 과정별 상세한 조건을 아래와 같다.
The manufacturing process of the steel sheet according to the present invention comprises the steps of reheating the slab, subjecting the steel sheet to rough rolling, finishing rolling and cooling, and detailed conditions of each process are as follows.

먼저, 상술한 조성을 가지는 강을 1000 ~ 1200℃에서 가열한다. First, the steel having the above composition is heated at 1000 to 1200 占 폚.

강의 가열온도는 1000℃ 이상으로 하는 것이 바람직한데, 주조 중에 형성된 Ti 탄질화물을 충분히 고용시키기 위함이다. 또한, 가열온도가 너무 낮을 경우 압연시 변형저항이 너무 높아 패스당 압하율을 크게 줄 수 없으므로 그 하한을 1000℃ 로 한다. 다만, 과다하게 높은 온도로 재가열할 경우에는 오스테나이트 결정립이 과도하게 조대화되어 인성을 저하시킬 우려가 있으므로, 상기 가열온도는 1200℃ 이하인 것이 바람직하다.
The heating temperature of the steel is preferably 1000 ° C or higher, in order to sufficiently solidify the Ti carbonitride formed during the casting. When the heating temperature is too low, the deformation resistance during rolling is too high to reduce the reduction rate per pass so that the lower limit is set at 1000 캜. However, when reheating at an excessively high temperature, the austenite grains are excessively coarsened, which may lower the toughness. Therefore, the heating temperature is preferably 1200 ° C or lower.

그리고 나서, 1200℃~Tnr 온도에서 패스당 평균 압연형상비 0.5 이상으로 제어하고 누적압하율 30% 이상으로 조압연한다. 여기서 Tnr이란, 오스테나이트의 재결정이 멈추는 온도를 의미한다.Then, the average rolled aspect ratio per pass is controlled to be 0.5 or more at a temperature of 1200 ° C to Tnr, and rough rolling is performed at a cumulative reduction ratio of 30% or more. Here, Tnr means a temperature at which recrystallization of austenite stops.

본 발명에서 중요한 기술적인 요소의 하나는 조압연 조건의 최적화에 의한 초기 오스테나이트 결정립 미세화를 구현하는 것이다. 오스테나이트 결정립 크기가 미세화되면 페라이트 핵생성 자리로 작용하는 오스테나이트 결정립 분율이 증가하여 페라이트 핵생성이 용이해져 SIDT 발생에 필요한 임계 변형율이 낮아지며, 페라이트 변태온도를 고온으로 이동시킨다. One of the important technical factors in the present invention is to realize the initial austenite grain refinement by optimization of rough rolling conditions. As the austenite grain size becomes smaller, the fraction of austenite grains acting as a nucleation site of ferrite is increased to facilitate ferrite nucleation, thereby lowering the critical strain required for SIDT generation and moving the ferrite transformation temperature to a higher temperature.

도 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 조압연에서의 AGS를 미세화할 경우 SIDT 발생을 위해 필요한 임계 변형(Critical Strain)이 낮아져 쉽게 SIDT 발생을 일으킬 수 있고, SIDT 페라이트 분율도 증가함을 알 수 있다. 도 1(a)는 AGS가 미세해지면 결정립계가 증가하여 페라이트 핵생성 사이트가 증가하므로 동일 온도에서 SIDT에 의한 페라이트 생성을 위해 필요한 변형(Strain)량이 감소한다는 것을 보여주며, 도 1(b)는 AGS가 미세해지면 변형(Strain)량도 감소하고 SIDT에 의한 페라이트 분율이 증가한다는 것을 보여준다.
As can be seen from FIG. 1, when the AGS is miniaturized in rough rolling, the critical strain necessary for generating SIDT is lowered, which can easily cause SIDT generation and increase the SIDT ferrite fraction. 1 (a) shows that when the AGS becomes fine, the grain size increases and the ferrite nucleation site increases. Therefore, the amount of strain necessary for ferrite formation by SIDT decreases at the same temperature. FIG. 1 (b) The amount of strain decreases and the ferrite fraction due to SIDT increases.

이에 본 발명에서는 재결정역 압연단계에서 압연을 패스당 평균 압연 형상비(SF) 0.5 이상으로 제어하고 누적압하율 30% 이상 실시하여 초기 오스테나이트 평균 결정립의 크기가 40㎛ 이하로 제어하여 SIDT 발생에 필요한 임계 변형율을 최소화 시킬 수 있다. 이때, 압연 형상비(SF)는 하기 식으로 나타낼 수 있다.Therefore, in the present invention, the rolling is controlled at an average rolling aspect ratio (SF) of 0.5 or more per pass and a cumulative reduction ratio of 30% or more per pass to control the size of the initial austenite average grain size to 40 탆 or less, The critical strain rate can be minimized. At this time, the rolled aspect ratio SF can be expressed by the following formula.

압연 형상비 (SF) =

Figure 112012108500393-pat00001

Rolling aspect ratio (SF) =
Figure 112012108500393-pat00001

조압연 후에는 Ar3+30℃ ~ Ar3+70℃의 온도에서 패스당 압하율 10% 이상, 누적압하율 60% 이상으로 마무리 압연을 완료한다.After rough rolling, the finish rolling is completed at a temperature of Ar 3 + 30 ° C. to Ar 3 + 70 ° C. at a rolling reduction of 10% or more per pass and a cumulative rolling reduction of 60% or more.

본 발명에서 중요한 기술적요소의 또 다른 하나는 사상압연시 SIDT(Strain Induced Dynamic Transformation)에 의한 초세립 페라이트를 형성시키는 것이다. SIDT 발생을 위한 임계 변형량은 강종별로 다르나, 유효 압하량이 임계값 이상일 때 발생이 가능하다. 따라서 임계 변형량을 주기 위하여 사상압연 온도를 Ar3+30℃ ~ Ar3+70℃로 제한한다. 사상압연 온도가 Ar3+70℃보다 높을 경우 SIDT에 의한 초세립 페라이트를 얻을 수 없으며, Ar3+30℃보다 낮을 경우 압연 중 조대한 초석 페라이트가 오스테나이트 결정립을 따라 형성되어 이상역 압연이 진행될 수 있어 강도 및 충격인성 저하를 유발시킬 수 있으므로 사상압연온도를 Ar3+30℃ ~ Ar3+70℃로 제한한다. 그러나 사상압연온도가 850℃ 미만일 경우 사상압연시 변형저항이 커지며 이에 따른 압연이 어려워져 충분한 압하율을 줄 수 없으며, 제조된 강판의 형상이 좋지 않아 압연 냉각 후 교정율이 60% 이상 발생하여 생산시 부하가 급증하게 된다. 따라서 사상압연온도가 850℃ 이상일 경우 생산성이 높아져 저원가형 강판을 제조할 수 있다.
Another important technical element in the present invention is to form super fine ferrite by SIDT (strain induced dynamic transformation) during the finishing rolling. The critical strain for SIDT generation varies with the steel grade, but it can occur when the effective rolling reduction exceeds the threshold value. Therefore, the finishing rolling temperature is limited to Ar3 + 30 ° C to Ar3 + 70 ° C to give the critical deformation. When the rolling temperature is higher than Ar 3 + 70 ° C, super-fine ferrite due to SIDT can not be obtained. When the rolling temperature is lower than Ar 3 + 30 ° C, coarse iron oxide is formed along the austenite grains during rolling, It is possible to cause a decrease in strength and impact toughness, so that the finishing rolling temperature is limited to Ar3 + 30 ° C to Ar3 + 70 ° C. However, when the rolling temperature is less than 850 ℃, the deformation resistance becomes large during rolling, which makes it difficult to achieve a sufficient rolling reduction due to the difficulty in rolling. Thus, the formed steel sheet has a poor shape, Time burden will increase rapidly. Therefore, when the finishing rolling temperature is 850 ° C or higher, the productivity is improved and a low cost steel sheet can be produced.

아울러, 도 2는 같은 변형량을 주기 위해서 필요한 변형저항을 표시한 것으로 온도가 높을수록 같은 변형량을 주기 위해 필요한 힘이 감소한다, 즉 쉽게 변형을 줄 수 있다는 의미이다. 본 발명의 경우 Al, N의 함량을 최적화해서 SIDT 발생을 위해 필요한 온도를 최대한 높이는 것을 고려하고 있다.
In addition, FIG. 2 shows a deformation resistance required to give the same deformation amount, which means that the higher the temperature, the smaller the force required to give the same deformation amount, that is, it can easily deform. In the case of the present invention, it is considered that the content of Al and N is optimized to maximize the temperature required for SIDT generation.

또한 사상압연에서 압연 패스당 압하율은 10% 이상으로 유지하면서 누적 압하율은 60% 이상이 되도록 압연이 되어야 한다. 만약 압연 패스당 압하율이 10% 미만일 경우 SIDT를 발생시키기에 충분한 임계 변형량을 줄 수 없어 초세립 페라이트를 얻을 수 없으며, 누적 압하율이 60% 미만일 경우 SIDT에 의한 초세립 페라이트를 분율을 충분이 얻을 수 없어 조직 미세화가 불가능해질 수 있다. 이와 같이 압연을 특별히 제어함으로써 평균 결정립도 10㎛ 이하의 초세립 페라이트를 얻을 수 있다.
In rolling, the reduction rate per rolling pass should be kept at 10% or more while the rolling reduction should be 60% or more. If the reduction rate per rolling pass is less than 10%, it is impossible to obtain a critical strain amount sufficient to generate SIDT, so that the super fine ferrite can not be obtained. If the cumulative reduction ratio is less than 60%, the fraction of super fine ferrite due to SIDT is sufficient So that tissue refinement can not be achieved. By controlling the rolling in this manner, it is possible to obtain an ultra fine grain ferrite having an average grain size of 10 탆 or less.

압연 후에는 냉각 과정을 거치는데, 냉각마침온도(FCT; Finish Cooling Temperature) 300~500℃까지 10℃/s 이상의 냉각속도로 냉각한다.After the rolling, a cooling process is performed. Cooling is performed at a cooling rate of 10 ° C / s or higher to 300 to 500 ° C as a finishing cooling temperature (FCT).

냉각조건은 본 발명의 주요한 특징 중의 하나로서, 만일 냉각속도가 10℃/s 미만일 경우 제 2상으로 조대한 펄라이트가 형성되어 충격인성을 저해시키는 원인이 되며, MA상을 얻을 수 없기 때문에 저항복비의 구현이 불가능하게 한다. 또한 냉각종료온도가 500℃를 초과할 경우 세립화된 페라이트가 조대화될 가능성이 있어 역시 충격인성을 열화시킬 가능성이 있으며, 또한 제2상으로 형성되는 MA상이 조대화와 MA상의 분율을 충분히 확보할 수 없어 저항복비를 구현할 수 없게 된다. 또한 냉각마침온도가 300℃ 미만일 경우 제 2상으로 마르텐사이트상이 형성되어 강재의 인성을 저하시킬 가능성이 있기 때문에 냉각마침온도를 300~500℃로 제한하는 것이 바람직하다. 상기조건으로 냉각시킬 경우 초세립 페라이트 기지내에 제2상으로 평균 크기 5㎛ 이하인 MA상이 10~30% 분포된 조직을 얻을 수 있다.
The cooling condition is one of the main features of the present invention. If the cooling rate is less than 10 ° C / s, coarse pearlite is formed to the second phase to cause the impact toughness to be deteriorated. Since the MA phase can not be obtained, To be implemented. If the cooling end temperature is higher than 500 ° C, the granulated ferrite may be coarsened, which may also deteriorate the impact toughness. Further, the MA phase formed in the second phase has sufficient coarse and MA phase fraction It is impossible to implement a low resistance. When the cooling finish temperature is less than 300 ° C, a martensite phase may be formed in the second phase to lower the toughness of the steel. Therefore, it is preferable to limit the cooling finish temperature to 300 to 500 ° C. When cooled under the above conditions, it is possible to obtain a structure in which 10 to 30% of an MA phase having an average size of 5 탆 or less is distributed as a second phase in an ultra fine grain ferrite matrix.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위한 예일 뿐, 본 발명의 권리범위를 제한하지는 않는다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples. However, the following examples are only for illustrating the present invention in more detail and do not limit the scope of the present invention.

[[ 실시예Example ]]

하기 표 1과 같은 조성을 갖는 강 슬라브를 제조하였다. 각 성분의 함량 단위는 중량%이다.
Steel slabs having the compositions shown in Table 1 below were prepared. The content unit of each component is% by weight.

강종Steel grade CC SiSi MnMn PP SS AlAl NiNi TiTi NbNb TAR T AR 비고Remarks AA 0.080.08 0.250.25 1.41.4 0.010.01 0.0030.003 0.050.05 00 0.0150.015 0.010.01 10.410.4 발명강Invention river BB 0.070.07 0.250.25 1.31.3 0.0080.008 0.0020.002 0.070.07 00 0.0120.012 0.020.02 14.614.6 발명강Invention river CC 0.050.05 0.30.3 1.91.9 0.010.01 0.0030.003 0.020.02 0.50.5 0.0150.015 0.020.02 -8.3-8.3 비교강Comparative steel DD 0.110.11 0.20.2 1.41.4 0.010.01 0.0050.005 0.010.01 0.30.3 0.0130.013 0.010.01 -5.4-5.4 비교강Comparative steel

상기 슬라브를 1150℃에서 가열한 후 표 2와 같은 압연/냉각조건으로 조압연과 사상압연 및 냉각을 실시하였다. 하기 조건으로 제조된 강판에 대하여 오스테나이트 결정립(AGS)를 측정하여 함께 표 2에 나타내었다. 이때, 조압연 온도는 950℃에서 누적 압하율 35%로 수행하였다.The slabs were heated at 1150 DEG C and subjected to rough rolling, finishing rolling and cooling in the rolling / cooling conditions shown in Table 2. [ The austenite grains (AGS) were measured on the steel sheets produced under the following conditions and are shown in Table 2 together. At this time, the rough rolling temperature was 950 캜 at a cumulative rolling reduction of 35%.

오스테나이트 결정립 크기(AGS)는 강판의 1/4t 부위로부터 경면 연마 후 시험편을 채취하고 이것을 AGS 부식용액으로 에칭 후 광학현미경을 이용하여 500배로 관찰하고 화상해석에 의하여 결정립 크기를 측정하여 평균을 구하였다.
The austenitic grain size (AGS) was obtained by mirror-polishing the specimen from the 1 / 4t part of the steel sheet, etching it with AGS corrosion solution, observing it 500 times using an optical microscope, measuring the grain size by image analysis, Respectively.

강종Steel grade 구분division 패스당
압연형상비
Per pass
Rolling aspect ratio
AGS
(㎛)
AGS
(탆)
Ar3Ar3 사상압연
패스당
압하율
(%)
Finish rolling
Per pass
Reduction rate
(%)
사상압연
누적
압하율
(%)
Finish rolling
accumulate
Reduction rate
(%)
압연
종료온도
(℃)
Rolling
Termination temperature
(° C)
냉각
종료온도
(℃)
Cooling
Termination temperature
(° C)
AA A-1A-1 발명재 Invention material 0.610.61 3232 809809 2020 6060 869869 450450 A-2A-2 발명재 Invention material 0.580.58 3636 807807 1515 6565 867867 500500 A-3A-3 발명재 Invention material 0.530.53 3737 805805 1515 6565 865865 400400 A-4A-4 비교재Comparative material 0.520.52 3737 805805 1515 6565 865865 650650 A-5A-5 비교재Comparative material 0.610.61 2929 810810 1515 6565 930930 500500 A-6A-6 비교재Comparative material 0.610.61 2929 809809 1515 4040 869869 450450 A-7A-7 비교재Comparative material 0.580.58 3636 807807 55 6565 867867 400400 A-8A-8 비교재Comparative material 0.250.25 6464 792792 1515 7070 852852 500500 BB B-1B-1 발명재 Invention material 0.610.61 3434 810810 2020 6060 870870 450450 B-2B-2 발명재 Invention material 0.580.58 3838 808808 1515 6565 870870 500500 B-3B-3 발명재 Invention material 0.530.53 3939 806806 1515 6565 870870 400400 B-4B-4 비교재Comparative material 0.520.52 3939 806806 1515 6565 870870 650650 B-5B-5 비교재Comparative material 0.610.61 3131 811811 1515 6565 930930 500500 B-6B-6 비교재Comparative material 0.610.61 3131 810810 1515 4040 870870 450450 B-7B-7 비교재Comparative material 0.580.58 3838 808808 55 6565 870870 400400 B-8B-8 비교재Comparative material 0.250.25 6666 793793 1515 7070 870870 500500 CC C-1C-1 비교재Comparative material 0.610.61 3131 719719 2020 7070 789789 450450 C-2C-2 비교재Comparative material 0.580.58 3535 716716 1515 6565 786786 500500 C-3C-3 비교재Comparative material 0.530.53 3636 715715 1111 6060 785785 400400 DD D-1D-1 비교재Comparative material 0.60.6 3333 736736 2020 7070 806806 450450 D-2D-2 비교재Comparative material 0.560.56 3535 734734 1515 6565 804804 500500 D-3D-3 비교재Comparative material 0.580.58 3434 735735 1111 6060 805805 400400

또한, 페라이트 결정립 크기(FGS) 및 MA상(마르텐사이트/오스테나이트 혼합상) 분율을 측정하고, 강판의 재질특성 평가를 위하여 강판의 인장강도와 항복강도를 측정하고, -75℃에서 저온충격인성(CVN@-75℃)을 측정하고, 평탄도를 측정하여 표 3에 나타내었다.
The ferrite grain size (FGS) and MA phase (martensite / austenite mixed phase) fractions were measured, and the tensile strength and yield strength of the steel sheet were measured to evaluate the material properties of the steel sheet. (CVN @ -75 [deg.] C) was measured, and the flatness was measured and shown in Table 3.

페라이트 결정립 크기(FGS)도 오스테나이트 결정립 크기 측정 방법과 동일하게 수행하였다. The ferrite grain size (FGS) was also measured in the same manner as the austenite grain size measurement method.

MA상의 분율 측정은 강판의 1/4t 부위로부터 경면 연마 후 시험편을 채취하여 이것을 라펠라 부식용액을 이용하여 부식 후 광학현미경을 이용하여 500배로 관찰하고 화상해석에 의하여 MA상의 분율을 구하였다.The MA fraction fraction was measured by taking the specimens from the 1 / 4t part of the steel sheet after mirror polishing, and then observing the specimens 500 times using a light microscope after erosion using the RAPELA corrosion solution. The MA phase fraction was determined by image analysis.

인장강도는 강판의 1/4t 부위로부터 압연방향에 수직한 방향으로 JIS4호 시편을 채취하여 상온에서 인장시험을 실시하여 인장강도를 측정하였다.The tensile strength was measured by measuring the tensile strength at room temperature by taking specimen JIS No. 4 in a direction perpendicular to the rolling direction from the 1 / 4t portion of the steel sheet.

저온충격인성은 강판의 1/4t 부위로부터 압연방향에 수직한 방향으로 시편을 채취하여 V 노치 시험편을 제작 후 -75℃에서 샤르피 충격시험을 5회 실시하여 평균을 구하였다.The low temperature impact toughness was obtained by sampling the specimens from the 1 / 4t part of the steel sheet in the direction perpendicular to the rolling direction, and then performing the Charpy impact test five times at -75 ° C after the preparation of the V notch test piece.

교정율 발생에 대한 예상으로서 평탄도 측정을 실시하였다. KS D 3500 규격내 평탄도 허용치 기준은 15mm 미만으로서 15mm 이상의 경우 평탄도 불량으로 판정하였다. 실재 평탄도 불량재의 경우 상온에서 강력 프레스 교정시 기준 내로 합격 할 수 있으나 교정율의 증가로 생산성을 저하시키고 결론적으로 제조원가를 상승시키므로 본 발명에서 지양하고자 한다.
Flatness measurements were performed as predictions of the occurrence of calibration rates. The flatness tolerance standard in the KS D 3500 standard was less than 15 mm and flatness was judged to be poor in the case of 15 mm or more. In case of the actual flatness bad material, it is acceptable to pass the standard at the room temperature when calibrating the powerful press, but the productivity is lowered due to the increase of the correction rate and the manufacturing cost is increased in the present invention.

강종Steel grade 구분division 평균 FGS
(㎛)
Mean FGS
(탆)
MA상분율
(%)
MA phase fraction
(%)
인장강도
(MPa)
The tensile strength
(MPa)
항복강도
(MPa)
Yield strength
(MPa)
항복비Yield ratio CVN@-75℃
(J)
CVN @ -75 ° C
(J)
평탄도
(mm)
flatness
(mm)
AA A-1A-1 발명재 Invention material 77 1313 564564 441 441 0.78 0.78 330330 88 A-2A-2 발명재 Invention material 66 1212 552552 437 437 0.79 0.79 311311 1111 A-3A-3 발명재 Invention material 99 1212 578578 446 446 0.77 0.77 320320 99 A-4A-4 비교재Comparative material 77 00 522522 486 486 0.93 0.93 340340 55 A-5A-5 비교재Comparative material 3737 1616 552552 416 416 0.75 0.75 5252 1111 A-6A-6 비교재Comparative material 4242 1111 534534 423 423 0.79 0.79 4141 1010 A-7A-7 비교재Comparative material 3535 1212 521521 398 398 0.76 0.76 4646 99 A-8A-8 비교재Comparative material 4545 1414 527527 392 392 0.74 0.74 3232 77 BB B-1B-1 발명재 Invention material 33 1515 559559 432 432 0.77 0.77 289289 1212 B-2B-2 발명재 Invention material 66 1414 547547 431 431 0.79 0.79 281281 99 B-3B-3 발명재 Invention material 88 1414 573573 440 440 0.77 0.77 263263 66 B-4B-4 비교재Comparative material 99 00 517517 485 485 0.94 0.94 305305 66 B-5B-5 비교재Comparative material 3636 1616 547547 410 410 0.75 0.75 2323 1313 B-6B-6 비교재Comparative material 3434 1414 529529 417 417 0.79 0.79 3333 88 B-7B-7 비교재Comparative material 4141 1414 523523 392 392 0.75 0.75 4646 99 B-8B-8 비교재Comparative material 4343 1616 522522 386 386 0.74 0.74 3939 77 CC C-1C-1 비교재Comparative material 44 1818 575575 414 414 0.720.72 200200 3535 C-2C-2 비교재Comparative material 99 1717 577577 421 421 0.730.73 195195 3434 C-3C-3 비교재Comparative material 1010 1717 571571 405 405 0.710.71 177177 2929 DD D-1D-1 비교재Comparative material 77 2020 612612 422 422 0.690.69 223223 3333 D-2D-2 비교재Comparative material 99 1919 598598 407 407 0.680.68 210210 3838 D-3D-3 비교재Comparative material 88 1919 620620 409 409 0.660.66 209209 4141

상기 표 3의 결과에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의할 경우에는 -75℃ 에서 150J 이상의 충격인성값을 보이며, 인장강도 530MPa 이상의 고강도를 얻음과 동시에 0.8 이하의 저항복비를 구현하여 인성이 우수한 고강도 저항복비형 강재를 얻을 수 있다.
As can be seen from the results of Table 3, according to the present invention, impact toughness values of 150 J or more at -75 캜 are obtained, high strength of 530 MPa or more in tensile strength and 0.8 or less in resistance are obtained, Thereby obtaining a low-resistance steel material.

그러나, 비교재는 이하의 이유로 충분한 물성을 얻을 수 없음을 확인하였다. However, it was confirmed that the comparative material could not obtain sufficient physical properties for the following reasons.

A-4의 경우, 냉각종료온도가 본 발명의 범위를 초과하여 MA분율이 적고, 항복비가 불량하게 나타났다.In the case of A-4, the cooling end temperature exceeded the range of the present invention, the MA fraction was small, and the yield ratio was poor.

A-5의 경우, 압연종료온도가 본 발명의 범위를 초과하여 페라이트 결정립 크기가 조대하고 저온인성이 열위하게 나타났다.In the case of A-5, the rolling finish temperature exceeded the range of the present invention, and the ferrite grain size was large and the low temperature toughness was inferior.

A-6의 경우, 사상압연 누적압하율이 본 발명의 범위에 미달하여 페라이트 결정립 크기가 조대하고 강도 및 저온인성이 열위하게 나타났다.In case of A-6, the cumulative rolled rolling reduction ratio was below the range of the present invention, so that the ferrite grain size was large and the strength and low temperature toughness were inferior.

A-7의 경우, 사상압연 패스당 압하율이 본 발명의 범위에 미달하여 페라이트 결정립 크기가 조대하고 강도 및 저온인성이 열위하게 나타났다.In the case of A-7, the reduction rate per the finishing rolling pass was below the range of the present invention, and the ferrite grain size was large and the strength and low temperature toughness were poor.

A-8의 경우, 재결정역 압연 형상비가 본 발명의 범위에 미달하며 오스테나이트 및 페라이트 결정립 크기가 조대하고 강도 및 저온인성이 열위하게 나타났다.In the case of A-8, the recrystallization reverse rolling aspect ratio was below the range of the present invention, the austenite and ferrite grain size were large, and the strength and low temperature toughness were inferior.

B-4의 경우, 냉각종료온도가 본 발명의 범위를 초과하여 MA분율이 적고, 항복비가 불량하게 나타났다.In the case of B-4, the cooling end temperature exceeded the range of the present invention, the MA fraction was small, and the yield ratio was poor.

B-5의 경우, 압연종료온도가 본 발명의 범위를 초과하여 페라이트 결정립 크기가 조대하고 저온인성이 열위하게 나타났다.In case of B-5, the rolling finish temperature exceeded the range of the present invention, and the ferrite grain size was large and the low-temperature toughness was inferior.

B-6의 경우, 사상압연 누적압하율이 본 발명의 범위에 미달하여 페라이트 결정립 크기가 조대하고 강도 및 저온인성이 열위하게 나타났다.In case of B-6, the cumulative rolling reduction ratio was below the range of the present invention, and the ferrite grain size was large and the strength and low temperature toughness were inferior.

B-7의 경우, 사상압연 패스당 압하율이 본 발명의 범위에 미달하여 페라이트 결정립 크기가 조대하고 강도 및 저온인성이 열위하게 나타났다.In the case of B-7, the reduction rate per the finishing rolling pass was below the range of the present invention, so that the ferrite grain size was large and the strength and low temperature toughness were inferior.

B-8의 경우, 재결정역 압연 형상비가 본 발명의 범위에 미달하며 오스테나이트 및 페라이트 결정립 크기가 조대하고 강도 및 저온인성이 열위하게 나타났다.In the case of B-8, the aspect ratio of recrystallization reverse rolling was below the range of the present invention, the austenite and ferrite grain size were large, and the strength and low temperature toughness were poor.

C-1, C-2, C-3, D-1, D-2 및D-3의 경우, 강판의 성분 조건이 본 발명의 범위를 벗어나고, 사상압연온도가 본 발명의 범위에 미달하여 평탄도가 불량하게 나타났다.In the case of C-1, C-2, C-3, D-1, D-2 and D-3, when the composition conditions of the steel sheet are out of the range of the present invention, The degree of failure was found to be poor.

Claims (7)

중량%로 C: 0.02~0.12%, Si: 0.05~0.5%, Mn: 0.5~2.0%, Ni: 1.0% 이하, Ti : 0.005~0.1%, Nb : 0.005~0.1%, Al : 0.005~1.0%, P: 0.015% 이하, S: 0.015% 이하, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, TAR = 208 × Al - 25 × Ni > 5를 만족하며,
미세조직은 평균 결정립도 10㎛ 이하인 초세립 페라이트를 70% 이상 포함하고, 평균 결정립도 5㎛ 이하인 MA(마르텐사이트/오스테나이트 혼합조직)를 10~30% 포함하는, 극저온 인성이 우수하고 저항복비 특성을 가지는 고강도 강판.
A steel sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the steel sheet contains 0.02 to 0.12% of C, 0.05 to 0.5% of Si, 0.5 to 2.0% of Mn, 1.0 to 2.0% of Ni, 0.005 to 0.1% of Ti, 0.005 to 0.1% , P: not more than 0.015%, S: not more than 0.015%, balance Fe and other unavoidable impurities, T AR = 208 x Al - 25 x Ni>
The microstructure has excellent low-temperature toughness and excellent low-resistance characteristics, including 10 to 30% of MA (martensite / austenite mixed structure) having an average grain size of 5 占 퐉 or less and an ultra-fine grain size of 10 占 퐉 or less, High strength steel plate.
제 1항에 있어서,
상기 강판은 -75℃에서 충격인성값이 150J이상이고, 인장강도 530MPa 이상이며, 저항복비 0.8 이하인 것인, 극저온 인성이 우수하고 저항복비 특성을 가지는 고강도 강판.
The method according to claim 1,
Wherein the steel sheet has an impact toughness value of 150 J or more at -75 캜, a tensile strength of 530 MPa or more, and a resistance multiple ratio of 0.8 or less.
중량%로 C: 0.02~0.12%, Si: 0.05~0.5%, Mn: 0.5~2.0%, Ni: 1.0% 이하 (0% 제외), Ti : 0.005~0.1%, Nb : 0.005~0.1%, Al : 0.005~1.0%, P: 0.015% 이하, S: 0.015% 이하, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, TAR = 208 × Al - 25 × Ni > 5를 만족하는 강을 1000 ~ 1200℃에서 가열하는 단계;
1200℃~Tnr 온도 (오스테나이트 재결정이 멈추는 온도)에서 패스당 평균 압연형상비 0.5 이상으로 제어하고 누적압하율 30% 이상으로 조압연하는 단계;
Ar3+30℃ ~ Ar3+70℃의 온도에서 패스당 압하율 10% 이상, 누적압하율 60% 이상으로 마무리 압연을 완료하는 단계; 및
냉각마침온도(FCT; Finish Cooling Temperature) 300~500℃까지 10℃/s 이상의 냉각속도로 냉각하는 단계를 포함하는, 극저온 인성이 우수하고 저항복비 특성을 가지는 고강도 강판의 제조방법.
(Excluding 0%) of Ni, 0.005 to 0.1% of Ti, 0.005 to 0.1% of Nb, 0.005 to 0.1% of Nb, 0.5 to 2.0% of Si, 0.05 to 0.5% of Si, : 0.005 to 1.0%, P: 0.015% or less, S: 0.015% or less, the balance Fe and other unavoidable impurities, and satisfying T AR = 208 x Al - 25 x Ni>Heating;
Controlling the average rolling aspect ratio per pass to a value of 0.5 or more per pass at a temperature of 1200 ° C to Tnr (temperature at which the austenite recrystallization stops), and subjecting the resulting product to a rolling reduction of 30% or more at a cumulative rolling reduction rate;
Completing the finish rolling at a temperature of Ar3 + 30 占 폚 to Ar3 + 70 占 폚 at a rolling reduction of 10% or more per pass and a cumulative rolling reduction of 60% or more; And
A method for producing a high strength steel sheet excellent in cryogenic temperature toughness and having a resistance to brittleness property, comprising cooling the steel sheet at a cooling rate of not less than 10 ° C / s from 300 to 500 ° C as finishing cooling temperature (FCT).
제 3항에 있어서,
상기 가열하는 단계를 통하여 Ti 탄질화물을 고용시키는 것인, 극저온 인성이 우수하고 저항복비 특성을 가지는 고강도 강판의 제조방법.
The method of claim 3,
And the Ti carbonitride is solidified through the heating step, wherein the Ti carbonitride is solidified through the heating step.
제 3항에 있어서,
상기 조압연하는 단계를 통하여 오스테나이트 평균 결정립 크기를 40㎛ 이하로 제어하는 것인, 극저온 인성이 우수하고 저항복비 특성을 가지는 고강도 강판의 제조방법.
The method of claim 3,
Wherein the average grain size of the austenite is controlled to 40 탆 or less through the rough rolling step.
제 3항에 있어서,
상기 마무리 압연을 완료하는 단계를 통하여 평균 결정립도 10㎛ 이하의 초세립 페라이트를 형성하는 것인, 극저온 인성이 우수하고 저항복비 특성을 가지는 고강도 강판의 제조방법.
The method of claim 3,
Wherein the ultra-fine ferrite having an average grain size of 10 탆 or less is formed through the step of completing the finish rolling.
제 3항에 있어서,
상기 냉각하는 단계를 통하여 평균 결정립도 10㎛ 이하인 초세립 페라이트 기지 내에 평균 크기 5㎛ 이하인 MA상이 10~30% 분포된 조직을 형성하는 것인, 극저온 인성이 우수하고 저항복비 특성을 가지는 고강도 강판의 제조방법.
The method of claim 3,
And a step of forming a structure in which 10 to 30% of an MA phase having an average size of 5 占 퐉 or less is distributed in an ultra fine grain ferrite base having an average grain size of 10 占 퐉 or less through the cooling step, in the manufacture of a high strength steel sheet having excellent cryogenic toughness and low- Way.
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