KR101546139B1

KR101546139B1 - 강재 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101546139B1
Application number: KR1020130104155A
Authority: KR
Inventors: 남궁승; 이상원
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2013-08-30
Filing date: 2013-08-30
Publication date: 2015-08-20
Also published as: KR20150025943A

Abstract

칼슘(Ca)의 함량을 최적의 조성비로 첨가하여 MnS의 연신을 방지함으로써, 우수한 가공성을 확보할 수 있는 강재 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 강재는 중량%로, C : 0.4 ~ 0.5%, Si : 0.1 ~ 0.5%, Mn : 0.4 ~ 0.8%, P : 0% 초과 ~ 0.03% 이하, S : 0.01 ~ 0.04%, Cu : 0.05 ~ 0.30%, Ni : 0.04 ~ 0.08%, Cr : 0.04 ~ 0.08%, Mo : 0.01 ~ 0.04%, Al : 0.001 ~ 0.020%, Ca : 0.0001 ~ 0.0040%, N: 0% 초과 ~ 0.008% 이하, O: 0% 초과 ~ 0.004% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지며, 인장강도(TS) : 800 ~ 950MPa, 항복강도(YS) : 600 ~ 750MPa 및 브리넬 경도(HB) 200 ~ 215를 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

강재 및 그 제조 방법 {STEEL AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 강재 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 칼슘(Ca)의 함량을 최적의 조성비로 첨가하여 MnS의 연신을 방지함으로써, 우수한 가공성을 확보할 수 있는 강재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

최근 자동차 및 중장비 분야의 발전과 더불어, 금속 소재 부분에서는 우수한 기계적 물성과 내구성이 요구되어지고 있다. 일 예로, 튜닝 조인트 샤프트(Turning Joint Shaft)의 경우 그 작업 환경에 의해 피로 물성은 매우 중요하게 요구되어 진다. 이러한 강재는 가공성 향상을 위해 황(S)이 필수로 첨가되는 것이 일반적이다.

하지만, 황(S)은 강 내의 망간(Mn)과 결합하여 MnS 개재물을 형성하고 압연과 단조시 길게 연신되는 특성을 갖는다. 이는 소재 물성의 이방성을 초래하며, 피로 특성을 저하하는 역할을 한다.

본 발명에 관련된 배경기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-0482188호(2005.04.21. 공고)에 개시된 재결정제어압연에 의한 고강도 용접구조용 강재의 제조방법이 있다.

본 발명의 목적은 칼슘(Ca)의 함량을 최적의 조성비로 첨가하여 MnS의 연신을 방지함으로써, 우수한 가공성을 확보할 수 있는 강재를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조되어, 인장강도(TS) : 800 ~ 950MPa, 항복강도(YS) : 600 ~ 750MPa, 브리넬 경도(HB) 200 ~ 215, 연신율(EL) : 20 ~ 25%, 충격치 : 5 J/㎠ 이하 및 굽힘강도(Fx) : 500MPa 이하를 나타내는 강재를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 강재 제조 방법은 중량%로, C : 0.4 ~ 0.5%, Si : 0.1 ~ 0.5%, Mn : 0.4 ~ 0.8%, P : 0% 초과 ~ 0.03% 이하, S : 0.01 ~ 0.04%, Cu : 0.05 ~ 0.30%, Ni : 0.04 ~ 0.08%, Cr : 0.04 ~ 0.08%, Mo : 0.01 ~ 0.04%, Al : 0.001 ~ 0.020%, Ca : 0.0001 ~ 0.0040%, N : 0% 초과 ~ 0.008% 이하, O: 0% 초과 ~ 0.004% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 강을 재가열하는 단계; 상기 재가열된 강을 열간압연하는 단계; 상기 열간압연된 강을 500 ~ 600℃까지 냉각하는 단계; 및 상기 냉각된 강을 인발한 후, 가공 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 강재는 중량%로, C : 0.4 ~ 0.5%, Si : 0.1 ~ 0.5%, Mn : 0.4 ~ 0.8%, P : 0% 초과 ~ 0.03% 이하, S : 0.01 ~ 0.04%, Cu : 0.05 ~ 0.30%, Ni : 0.04 ~ 0.08%, Cr : 0.04 ~ 0.08%, Mo : 0.01 ~ 0.04%, Al : 0.001 ~ 0.020%, Ca : 0.0001 ~ 0.0040%, N: 0% 초과 ~ 0.008% 이하, O: 0% 초과 ~ 0.004% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지며, 인장강도(TS) : 800 ~ 950MPa, 항복강도(YS) : 600 ~ 750MPa 및 브리넬 경도(HB) 200 ~ 215를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 강재 및 그 제조 방법은 MnS 개재물의 연신이 방지되도록 칼슘의 함량을 0.0001 ~ 0.0040 중량%로 엄격히 제어하여, MnS 개재물을 구형화함으로써, 가공성을 향상시킬 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 강재의 경우, 인발 및 가공시 크랙에 의한 제품 불량을 미연에 방지할 수 있으므로, 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 강재 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 비교예 1 ~ 2 및 실시예 1 ~ 3에 따른 시편들에 대한 가공성 평가 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3 및 도 4는 비교예 1 ~ 2에 따른 시편의 미세조직을 나타낸 각각의 사진이다.
도 5 내지 도 7은 실시예 1 ~ 3에 따른 시편의 미세조직을 나타낸 각각의 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 의해 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. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

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

강재

본 발명에 따른 강재는 인장강도(TS) : 800 ~ 950MPa, 항복강도(YS) : 600 ~ 750MPa, 브리넬 경도(HB) 200 ~ 215, 연신율(EL) : 20 ~ 25%, 충격치 : 5 J/㎠ 이하 및 굽힘강도(Fx) : 500MPa 이하를 나타내는 것을 목표로 한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 강재는 중량%로, C : 0.4 ~ 0.5%, Si : 0.1 ~ 0.5%, Mn : 0.4 ~ 0.8%, P : 0% 초과 ~ 0.03% 이하, S : 0.01 ~ 0.04%, Cu : 0.05 ~ 0.30%, Ni : 0.04 ~ 0.08%, Cr : 0.04 ~ 0.08%, Mo : 0.01 ~ 0.04%, Al : 0.001 ~ 0.020%, Ca : 0.0001 ~ 0.0040%, N: 0% 초과 ~ 0.008% 이하, O: 0% 초과 ~ 0.004% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 강재에 포함되는 각 성분의 역할 및 함량에 대해 설명하기로 한다.

탄소(C)

탄소(C)는 강도 및 경도를 확보하기 위하여 첨가된다.

상기 탄소는 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.4 ~ 0.5 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 탄소의 첨가량이 0.4 중량% 미만으로 첨가되면 필요한 경도를 만족시키기 어렵다. 반대로, 탄소의 첨가량이 0.5 중량%를 초과하여 첨가되면 과도한 경도 상승으로 인해 가공성이 저하될 수 있다.

실리콘(Si)

실리콘(Si)은 정련 초기에 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제로 첨가된다. 또한 실리콘은 고용강화 효과도 가진다.

상기 실리콘은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.1 ~ 0.5중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 실리콘의 첨가량이 0.1 중량% 미만이면 상기의 실리콘 첨가 효과가 미미하다. 반대로, 실리콘의 첨가량이 0.5 중량%를 초과하면 강중에 규산염이 다량 생성되어 가공성을 저하시키는 문제점이 있다.

망간(Mn)

망간(Mn)은 강 중의 황(S)과 결합하여 MnS를 형성시켜 FeS 형성을 억제시켜 적열취성을 방지하며 가공성을 향상시키는 역할을 한다. 또한, 망간은 고용강화 효과 및 경화능 향상 효과를 제공한다.

상기 망간은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.4 ~ 0.8 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 망간의 첨가량이 0.4 중량% 미만일 경우, 망간 첨가에 따른 효과가 불충분하다. 반대로, 망간의 첨가량이 0.8 중량%를 초과하는 경우, 가공성을 크게 저하시키는 문제점이 있다.

인(P)

인(P)은 강도 증가에 일부 기여하나, 다량 포함되면 편석을 유발하여 강재의 물성을 저하시킨다.

이에 본 발명에서는 인의 함량을 강재 전체 중량의 0 중량% 초과 ~ 0.03 중량% 이하로 제한하였다.

황(S)

황(S)은 망간과 결합하여 MnS 개재물을 형성하여, 강재의 가공성을 증대시키는 역할을 한다.

상기 황은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.01 ~ 0.04 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 황의 함량이 0.01 중량% 미만이면 강재의 가공성이 불충분해질 수 있다. 반대로, 황의 함량이 0.04 중량%를 초과하는 경우, 강의 강도 등 물성을 크게 저해할 수 있다.

구리(Cu)

구리(Cu)는 강의 경화능을 증가시키는 역할을 한다.

상기 구리는 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.05 ~ 0.30 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 구리의 첨가량이 0.05 중량% 미만일 경우에는 상기의 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 구리의 첨가량이 0.30 중량%를 초과할 경우, 강재의 표면 품질을 저해하는 문제가 있다.

니켈(Ni)

니켈(Ni)은 인성 및 경화능을 향상시키는 역할을 한다.

상기 니켈은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.04 ~ 0.08 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 니켈의 첨가량이 0.04 중량% 미만일 경우에는 상기의 효과를 발휘하기 불충분하다. 반대로, 니켈의 첨가량이 0.08 중량%를 초과할 경우에는 적열취성을 유발하고, 강재 제조 비용을 크게 증대시킬 수 있다.

크롬(Cr)

크롬(Cr)은 소입성을 증가시키고 탄화물을 만들어 내충격성을 증대시키는데 기여한다.

상기 크롬은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.04 ~ 0.08 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 크롬의 첨가량이 0.04 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 크롬의 첨가량이 0.08 중량%를 초과하면 가공성이 저하되는 문제점이 있다.

몰리브덴(Mo)

몰리브덴(Mo)은 경화능 및 내마모성을 향상시키는데 기여한다.

상기 몰리브덴은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.01 ~ 0.04 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 몰리브덴의 첨가량이 0.01 중량% 미만일 경우 몰리브덴 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 몰리브덴의 첨가량이 0.04 중량%를 초과하는 경우, 과도한 경도 상승으로 인하여 강재의 취성이 증가하는 문제점이 있다.

알루미늄(Al)

알루미늄(Al)은 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제 역할을 한다.

상기 알루미늄(Al)은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.001 ~ 0.020 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 알루미늄(Al)의 첨가량이 0.001 중량% 미만일 경우에는 상기의 실리콘 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 알루미늄(Al)의 함량이 0.020 중량%를 초과할 경우에는 비금속 개재물인 Al₂O₃를 형성하여 저온 충격인성을 저하시키는 문제점이 있다.

칼슘(Ca)

칼슘(Ca)은 황과 결합하여 CaS를 형성함으로써 길게 연신된 MnS 개재물을 절단하여, MnS 개재물을 구상화하는데 기여한다. 이러한 칼슘의 첨가를 통하여, 인발 및 가공시 크랙 발생을 저감할 수 있다.

상기 칼슘은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.0001 ~ 0.0040 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 칼슘의 첨가량이 0.0001 중량% 미만일 경우, 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 칼슘의 첨가량이 0.0040 중량%를 초과하는 경우 CaO를 과도하게 형성할 수 있으며, 연속주조시 노즐 막힘을 유발할 수 있다.

질소(N)

본 발명에서 질소(N)는 불가피한 불순물로서, AlN, TiN 등의 개재물을 형성시켜 강판의 내부 품질을 저하시키는 문제가 있다. 만일, 질소의 함량이 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.008 중량%를 초과하여 다량 함유될 경우, 고용질소에 의해 시효성이 저하될 수 있다.

따라서, 질소는 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0 중량% 초과 ~ 0.008 중량% 이하로 제한하였다.

산소(O)

본 발명에서 산소(O)는 불가피한 불순물로서, 0.004 중량%를 초과하여 다량 함유될시, 강의 청정도를 열화시켜 연신률의 열화를 일으키는 문제가 있다. 따라서, 본 발명에서는 산소의 함량을 강재 전체 중량의 0 중량% 초과 ~ 0.004 중량% 이하로 제한하였다.

강재 제조 방법

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 강재 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.

도 1을 참조하면, 도시된 본 발명의 실시예에 따른 강재 제조 방법은 재가열 단계(S110), 열간압연 단계(S120), 냉각 단계(S130)와 인발 및 가공 단계(S140)를 포함한다.

재가열

재가열 단계(S110)에서는 중량%로, C : 0.4 ~ 0.5%, Si : 0.1 ~ 0.5%, Mn : 0.4 ~ 0.8%, P : 0% 초과 ~ 0.03% 이하, S : 0.01 ~ 0.04%, Cu : 0.05 ~ 0.30%, Ni : 0.04 ~ 0.08%, Cr : 0.04 ~ 0.08%, Mo : 0.01 ~ 0.04%, Al : 0.001 ~ 0.020%, Ca : 0.0001 ~ 0.0040%, N: 0% 초과 ~ 0.008% 이하, O: 0% 초과 ~ 0.004% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 강을 재가열한다.

본 단계에서, 재가열은 1150 ~ 1250℃로 실시하는 것이 바람직하다. 재가열 온도가 1150℃ 미만일 경우에는 그 온도가 너무 낮아 압연 부하가 커지는 문제가 있다. 반대로, 재가열 온도가 1250℃를 초과할 경우에는 오스테나이트 결정립이 조대화되어 강도 확보에 어려움이 따를 수 있다.

열간압연

열간압연 단계(S120)에서는 재가열된 강을 800 ~ 880℃ 조건으로 마무리 열간압연한다.

마무리 열간압연온도가 800℃ 미만인 경우에는 미세조직의 불균일을 유발할 수 있으며, 이는 가공성을 저해하는 요인으로 작용할 수 있다. 반대로, 마무리 열간압연온도(FDT)가 880℃를 초과할 경우에는 냉각종료온도와의 편차가 커지는 데 기인하여 다량의 냉각수를 필요로 할 뿐만 아니라 강의 취성이 증가하는 문제가 있다.

냉각

냉각 단계(S130)에서는 열간압연된 강을 500 ~ 600℃까지 냉각한다.

본 단계에서, 냉각종료온도가 500℃ 미만일 경우에는 저온변태조직이 다량 형성되어 인성이 급격히 저하되는 문제점이 있다. 반대로, 냉각종료온도가 600℃를 초과할 경우에는 조대한 미세조직 형성으로 인하여 강도 확보가 불충분해지는 문제가 있다.

한편, 본 단계에서 냉각속도는 5 ~ 50℃/sec로 실시하는 것이 바람직하다. 냉각속도가 5℃/sec 미만일 경우에는 강도 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 냉각속도가 50℃/sec를 초과할 경우에는 조직이 경해져서 인성이 급격히 저하되는 문제가 있다.

냉각 단계(S130) 이후에는 상온까지 공냉이 진행될 수 있다.

인발 및 가공

인발 및 가공 단계(S140)에서는 냉각된 강을 인발한 후, 가공 처리한다. 인발 및 가공 단계(S140)에서는 강 표면의 압축잔류응력을 발생시켜 주기 위하여 최종제품의 치수에 맞도록 인발을 실시한 후, 적당한 크기로 절단하고 절삭 가공을 실시하여 최종 제품 형상으로 제작하게 된다.

도면으로 도시하지는 않았지만, 본 발명에 따른 강재 제조 방법은 인발 및 가공 단계(S140) 이후에 실시되는 고주파 열처리 단계(미도시)를 더 포함할 수 있다.

이때, 고주파 열처리 단계에서는 가공 처리된 강에 대하여 고주파 열처리를 실시한다. 이러한 고주파 열처리에 의하여, 최종제품에 적합한 강도 및 인성을 확보할 수 있게 된다.

상기의 과정(S110 ~ S140)으로 제조되는 강재는 MnS 개재물의 연신이 방지되도록 칼슘의 함량을 0.0001 ~ 0.0040 중량%로 엄격히 제어하여, MnS 개재물을 구형화함으로써, 가공성을 향상시킬 수 있음과 더불어, 인장강도(TS) : 800 ~ 950MPa, 항복강도(YS) : 600 ~ 750MPa, 브리넬 경도(HB) 200 ~ 215, 연신율(EL) : 20 ~ 25%, 충격치 : 5 J/㎠ 이하 및 굽힘강도(Fx) : 500MPa 이하를 나타낸다.

따라서, 본 발명에 따른 방법으로 제조되는 강재의 경우, 인발 및 가공시 크랙에 의한 제품 불량을 미연에 방지할 수 있으므로, 생산성을 향상시킬 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 발명에 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 1에 도시된 조성을 갖는 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 2에 따른 강재 시편을 제조하였다. 이때, 각 시편은 표 1에 도시된 조성을 갖는 각각의 잉곳을 1200℃에서 2시간 재가열하고, 850℃의 마무리압연온도로 열간압연한 후, 30℃/sec의 평균냉각속도로 550℃까지 냉각한 후, 공냉하여 봉형으로 제조하였다.

[표 1] (단위 : 중량%)

[표 2] (단위 : 중량%)

2. 물성 평가

(1) 기계적 물성 평가

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

[표 3]

표 1 내지 표 3을 참조하면, 실시예 1 ~ 3에 따른 시편들의 경우 목표값에 해당하는 인장강도(TS) : 800 ~ 950MPa, 항복강도(YS) : 600 ~ 750MPa, 브리넬 경도(HB) 200 ~ 215, 연신율(EL) : 20 ~ 25% 및 충격치 : 5 J/㎠ 이하를 모두 만족하는 것을 알 수 있다.

반면, 비교예 1 ~ 2에 따른 시편들의 경우, 인장강도(TS) 및 항복강도(YS)는 목표값을 만족하였으나, 연신율(EL), 충격치 및 브리넬 경도가 목표값에 미달하는 것을 알 수 있다.

(2) 가공성 평가

도 2는 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 2에 따른 시편들에 대한 가공성 평가 결과를 나타낸 것이다.

도 2를 참조하면, 황 및 칼슘이 첨가되지 않은 비교예 1에 따른 시편의 경우에는 굽힘강도(Fx)가 535.4MPa로 가공성이 상당히 좋지 않다는 것을 알 수 있다. 그리고, 칼슘이 첨가되지 않은 비교예 2에 따른 시편의 경우에는 굽힘강도(Fx)가 486.4MPa로 우수한 가공성을 나타내나, 비교예 2의 경우에는 칼슘이 첨가되지 않는데 기인하여 MnS 개재물의 연신에 의해 피로특성이 저하되는 것을 확인하였다.

반면, 실시예 1 ~ 3에 따른 시편들의 경우, 비교예 1에 비하여 굽힘강도(Fx)가 낮으면서도 칼슘의 첨가에 의해 MnS의 연신이 방지되어 우수한 피로특성을 갖는 것을 확인하였다.

(3) 개재물 평가

도 3 및 도 4는 비교예 1 ~ 2에 따른 시편의 미세조직을 나타낸 각각의 사진이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 황 및 칼슘이 모두 첨가되지 않은 비교예 1에 따른 시편에서는 개재물이 거의 관찰되지 않는 것을 알 수 있다.

반면, 도 4에 도시된 바와 같이, 칼슘(Ca)이 첨가되지 않은 비교예 2에 따른 시편의 경우, MnS 개재물 형상은 길게 연신되어 있는 것을 볼 수 있다.

한편, 도 5 내지 도 7은 실시예 1 ~ 3에 따른 시편의 미세조직을 나타낸 각각의 사진이다.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 칼슘(Ca)이 0.0008 중량%로 첨가된 실시예 1의 경우, 비교예 2와 비교해 볼 때, MnS 개재물 형상은 상대적으로 구상화되어 있는 것을 볼 수 있다. 특히, 칼슘(Ca)이 0.0032 중량%로 첨가된 실시예 3의 경우, 실시예 1에 비하여 MnS 개재물이 보다 더 구상화되어 있는 것을 확인할 수 있다.

이러한 결과에 비추어 볼 때, 실시예 1 ~ 3에 따른 시편의 경우, 칼슘 첨가에 의하여 MnS 개재물의 구상화율이 높은 것으로 볼 수 있다.

이러한 본 발명은 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 특허청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.

S110 : 재가열 단계
S120 : 열간압연 단계
S130 : 냉각 단계
S140 : 인발 및 가공 단계

Claims

중량%로, C : 0.4 ~ 0.5%, Si : 0.1 ~ 0.5%, Mn : 0.4 ~ 0.8%, P : 0% 초과 ~ 0.03% 이하, S : 0.01 ~ 0.04%, Cu : 0.05 ~ 0.30%, Ni : 0.04 ~ 0.08%, Cr : 0.04 ~ 0.08%, Mo : 0.01 ~ 0.04%, Al : 0.001 ~ 0.020%, Ca : 0.0001 ~ 0.0040%, N: 0% 초과 ~ 0.008% 이하, O: 0% 초과 ~ 0.004% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 강을 재가열하는 단계;
상기 재가열된 강을 열간압연하는 단계;
상기 열간압연된 강을 500 ~ 600℃까지 냉각하는 단계; 및
상기 냉각된 강을 인발한 후, 가공 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강재 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 인발 및 가공 단계 이후,
상기 가공 처리된 강을 고주파 열처리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강재 제조 방법.
중량%로, C : 0.4 ~ 0.5%, Si : 0.1 ~ 0.5%, Mn : 0.4 ~ 0.8%, P : 0% 초과 ~ 0.03% 이하, S : 0.01 ~ 0.04%, Cu : 0.05 ~ 0.30%, Ni : 0.04 ~ 0.08%, Cr : 0.04 ~ 0.08%, Mo : 0.01 ~ 0.04%, Al : 0.001 ~ 0.020%, Ca : 0.0001 ~ 0.0040%, N: 0% 초과 ~ 0.008% 이하, O: 0% 초과 ~ 0.004% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지며,
인장강도(TS) : 800 ~ 950MPa, 항복강도(YS) : 600 ~ 750MPa 및 브리넬 경도(HB) 200 ~ 215를 갖는 것을 특징으로 하는 강재.
제3항에 있어서,
상기 강재는
연신율(EL) : 20 ~ 25% 및 충격치 : 5 J/㎠ 이하를 갖는 것을 특징으로 하는 강재.
제3항에 있어서,
상기 강재는
굽힘강도(Fx) : 500MPa 이하를 갖는 것을 특징으로 하는 강재.