KR101584235B1 - Thick steel plate having thickness of 50mm or more with excellent long brittle crack arrestability, method for manufacturing the same and method and testing apparatus for evaluating long brittle crack arresting performance - Google Patents

Thick steel plate having thickness of 50mm or more with excellent long brittle crack arrestability, method for manufacturing the same and method and testing apparatus for evaluating long brittle crack arresting performance Download PDF

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Abstract

장대 취성 균열 정지부의 선단(先端) 형상으로, 판 두께 중앙부의 판 두께의 20%의 영역이, 강판 표면으로부터 판 두께의 1/4∼1/10이 되는 영역에 대하여, 적어도 판 두께분의 길이만큼 장대 취성 균열의 진행 방향에 대하여 요함부(凹陷部)를 형성하고, 판 두께 중앙부에서 적어도 판 두께의 20%의 영역의 압연면에서의 (211)면 또는 (100)면의 X선 강도비가 1.5 이상, 판 두께의 1/4∼1/10의 영역 또는 판 두께의 3/4∼9/10의 압연면에서의 (110)면의 X선 강도비가 1.3 이상인 후강판, 특정 성분의 강을 900∼1350℃로 가열 후, 강판 표면 온도 1000∼850℃, 누적 압하율 10% 이상으로 압연 후, 특정의 표면 온도와 내부 온도의 상태에서, 1패스 압하율 7% 이상, 누적 압하율 50% 이상으로 압연 종료시의 강판 표면 온도 800∼550℃에서 열간 압연하는 후강판의 제조 방법 및, 장대 취성 균열에 대한 전파 정지 성능의 평가 방법 그리고 평가 장치를 제공한다. The region of 20% of the plate thickness at the central portion of the plate thickness in the shape of the tip of the long brittle fracture stop portion is at least the length of the plate thickness portion in the region where the area is 1/4 to 1/10 of the plate thickness from the steel plate surface (211) plane or a (100) plane on the rolled surface at least in a region of 20% of the plate thickness in the central portion of the plate thickness is smaller than the X-ray intensity ratio of the 1.5 or more, the area of 1/4 to 1/10 of the plate thickness, or the X-ray intensity ratio of the (110) face at the rolling surface of 3/4 to 9/10 of the plate thickness is 1.3 or more, After rolling at a temperature of 900 to 1350 캜 and at a steel sheet surface temperature of 1000 to 850 캜 and a cumulative rolling reduction of 10% or more, a one-pass rolling reduction of 7% or more and a cumulative rolling reduction of 50% The method of manufacturing the steel sheet after hot rolling at the temperature of the surface of the steel sheet at the temperature of 800 to 550 占 폚 at the end of rolling, A method of evaluating the propagation stopping performance against brittle fracture and an evaluation apparatus are provided.

Description

장대 취성 균열 전파 정지 특성이 우수한 판 두께 50㎜ 이상의 후강판 및 그의 제조 방법 그리고 장대 취성 균열 전파 정지 성능을 평가하는 방법 및 시험 장치{THICK STEEL PLATE HAVING THICKNESS OF 50MM OR MORE WITH EXCELLENT LONG BRITTLE CRACK ARRESTABILITY, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME AND METHOD AND TESTING APPARATUS FOR EVALUATING LONG BRITTLE CRACK ARRESTING PERFORMANCE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a steel plate having a thickness of 50 mm or more, which is excellent in radial brittle crack propagation stopping property, a method of manufacturing the steel plate, and a method and a device for evaluating the stiffness crack propagation stopping performance. METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME AND METHOD AND TESTING APPARATUS FOR EVALUATING LONG BRITTLE CRACK ARRESTING PERFORMANCE}

본 발명은, 대형 컨테이너선(Mega-container carrier)이나 벌크 캐리어(bulk carrier) 등에 이용하기에 적합한 취성 균열 전파 정지 특성(brittle crack arrestability)이 우수한 판 두께 50㎜ 이상의 후강판(thick steel plate) 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 실선(actual ship) 상당의 장대(long) 취성 균열 전파 정지 성능을 평가하는 방법 그리고 시험 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a thick steel plate having a thickness of 50 mm or more and excellent brittle crack arrestability suitable for use in a large container line (Mega-container carrier or bulk carrier) And a method for producing the same. The present invention also relates to a method for evaluating a long brittle crack propagation stop performance equivalent to an actual ship, and to a test apparatus.

컨테이너선이나 벌크 캐리어는, 적재 능력(carrying capacity)의 향상이나 하역 효율(cargo handling efficiency)의 향상 등을 위해, 상부 개구부(upper aperture)를 크게 취한 구조로 되어 있다. 이 때문에, 선체의 강성(rigidity) 및 종강도(longitudinal strength)를 확보하기 위해, 이들의 배(ship)에서는 특히 선체 외판(outer plate of vessel's body)을 후육화(thickening)할 필요가 있다. The container line and the bulk carrier are structured such that the upper aperture is largely taken in order to improve the carrying capacity and the cargo handling efficiency. For this reason, it is necessary to thicken the outer plate of the vessel's body, especially in the ship, in order to secure the rigidity and longitudinal strength of the hull.

최근, 컨테이너선은 대형화되고, 6,000∼20,000TEU(twenty-foot equivalent unit)의 대형선에서는 선체 외판의 판 두께는 50㎜ 이상이 되어, 판 두께 효과(Thickness effect)에 의해 파괴 인성(fracture toughness)이 저하되는 것에 더하여, 용접 입열(welding heat input)도 보다 커지기 때문에, 용접부(welded part)의 파괴 인성이 한층 저하되는 경향에 있다. 또한, TEU(Twenty-foot Equivalent Unit)는, 길이 20피트의 컨테이너로 환산한 개수를 나타내며, 컨테이너선의 적재 능력의 지표를 나타내고 있다. In recent years, container ships have become larger, and in large ships with 6,000 to 20,000 TEU (twenty-foot equivalent unit), the plate thickness of the outer shell of the hull is 50 mm or more, and the fracture toughness is increased by the thickness effect. The weld heat input is also increased, so that the fracture toughness of the welded part tends to be further lowered. In addition, TEU (Twenty-foot Equivalent Unit) represents the number converted into a container having a length of 20 feet and indicates an index of the loading capacity of the container ship.

선박(ships)이나 라인 파이프(linepipe)에 사용되는 강판의 판 두께가 50㎜ 미만의 비교적 얇은 강재에 대해서는, TMCP법(Thermomechanical controlled processing)에 의해 세립화(細粒化)를 도모하고, 저온 인성(low-temperature toughness)을 향상시켜, 우수한 취성 균열 전파 정지 특성을 부여할 수 있다. For relatively thin steels having a plate thickness of less than 50 mm in steel plates used for ships or line pipes, grain refinement is performed by the TMCP method (Thermomechanical controlled processing) (low-temperature toughness) can be improved, and excellent brittle crack propagation stopping properties can be imparted.

합금 비용(alloy cost)을 상승시키는 일 없이, 강재의 표층부(surface part)의 조직을 초미세화하는 기술이, 취성 균열 전파 정지 특성을 향상시키는 수단으로서 제안되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에서는, 취성 균열이 전파될 때에, 강재 표층부에 발생하는 시어립(shear-lips)(소성 변형 영역(plastic deformation area))이 취성 균열 전파 정지 특성의 향상에 효과가 있는 것에 착안하여, 시어립 부분의 결정립을 미세화시켜, 전파되는 취성 균열이 갖는 전파 에너지(propagation energy)를 흡수시키는 방법이 개시되어 있다. A technique of superfineizing the texture of the surface part of the steel material without raising the alloy cost has been proposed as a means for improving the brittle crack propagation stopping property. For example, in Patent Document 1, shear-lips (plastic deformation area) generated in a surface layer of a steel material is effective in improving brittle crack propagation stopping characteristics when a brittle crack propagates , A method of making crystal grains in the shear rib portion finer and absorbing the propagation energy of the propagated brittle crack is disclosed.

강판을 열간 압연 후, 제어 냉각(controlled cooling)에 의해 표층 부분을 Ar3 변태점 이하로 냉각하고, 그 후 제어 냉각을 정지하여 표층 부분을 변태점 이상으로 복열(復熱)시키는 공정을 1회 이상 반복하여 행하고, 그 사이에 강재에 압하를 가함으로써, 반복 변태시키거나 또는 가공 재결정(recrystallization due to deformation)시켜, 표층 부분에 초미세한 페라이트 조직(ferrite structure) 또는 베이나이트 조직(bainite structure)을 생성시키는 것이다. After the steel sheet is hot-rolled, the surface layer portion is cooled to a temperature below the Ar 3 transformation point by controlled cooling, and then the control cooling is stopped to repeat the surface layer portion at least over the transformation point. And by repeatedly transforming or recrystallization due to deformation by applying a pressure to the steel material in the meantime to create a superfine ferrite structure or bainite structure in the surface layer portion will be.

특허문헌 2에는, 페라이트-펄라이트(pearlite)를 주체의 마이크로 조직(microstructure)으로 하는 강재에 있어서 양(兩) 표면부를 원(circle) 상당 평균 입경: 5㎛ 이하, 애스펙트비(aspect ratio): 2 이상의 페라이트립(粒)을 갖는 페라이트 조직을 50% 이상 갖는 층으로 구성하고, 추가로 마무리 압연 중의 1패스당의 최대 압하율(maximum rolling reduction)을 12% 이하로 함으로써 국소적인 재결정 현상(recrystallization phenomenon)을 억제하고, 페라이트 입경의 불균일을 억제하면 우수한 취성 균열 전파 정지 특성 향상이 얻어지는 것이 개시되어 있다.Patent Document 2 discloses a steel material having a microstructure of ferrite-pearlite as its main body, wherein both surface portions have a circle-equivalent average particle diameter of 5 μm or less and an aspect ratio of 2 Or more of a ferrite structure having 50% or more of ferrite grains and further having a maximum rolling reduction per pass of 12% or less during finish rolling, thereby forming a local recrystallization phenomenon. It is disclosed that excellent brittle crack propagation stopping property can be improved by suppressing unevenness of ferrite grain size.

특허문헌 3에는, 소성 변형(plastic deformation)을 받은 후의 내(耐)취성 균열 전파 특성이 우수한 강재로서, 이하의 (a)∼(d)에 서술하는 방법에 의해 제조되는 결정립 내에 서브그레인(sub-grain)을 형성시킨 미세 페라이트를 주(主)조직으로 하는 강재가 개시되어 있다. Patent Document 3 discloses a steel material excellent in anti-brittle crack propagation characteristics after plastic deformation, and has a structure in which sub-grains (sub) are formed in the grains produced by the methods described in the following (a) to (d) -grain) is formed on the surface of the steel sheet as a main structure.

(a) 미세한 페라이트 결정립을 확보하는 압연 조건, (b) 강재 판 두께의 5%이상의 부분에 미세 페라이트 조직을 생성시키는 압연 조건, (c) 미세 페라이트에 집합 조직을 발달시킴과 함께 가공(압연)에 의해 도입한 전위(dislocation)를 열적 에너지(thermal energy)에 의해 재배치하고 서브그레인을 형성시키는 압연 조건, (d) 형성한 미세한 페라이트 결정립과 미세한 서브그레인립의 조대화(粗大化)를 억제하는 냉각 조건에 의해, 강판 표층의 냉각 및 복열 등이 복잡한 온도 제어(temperature control)를 필요로 하지 않고, 소성 변형을 받은 후의 취성 균열 전파 정지 특성을 향상시킨다. (a) rolling conditions for securing fine ferrite grains; (b) rolling conditions for producing fine ferrite structures in at least 5% of the steel sheet thickness; (c) processing (rolling) And (d) suppressing the coarsening of the fine ferrite grains and the fine sub-grain grains formed thereon. In the present invention, Cooling conditions and the like of the surface layer of the steel sheet do not require complicated temperature control and improve brittle crack propagation stopping characteristics after plastic deformation due to cooling conditions.

또한, 특허문헌 1∼3과 상이한 기술 사상(technological thought)으로서 특허문헌 4에는, 집합 조직(texture)을 발달시킴으로써, 강재의 파괴면 상에 세퍼레이션(separation)을 판 두께 방향과 평행한 방향으로 발생시켜, 취성 균열 선단(brittle crack tip)의 응력을 완화시킴으로써, 내취성 균열 전파 특성을 높이는 방법에 있어서, 제어 압연에 의해 (110)면 X선 강도비(X-ray intensity ratio)를 2 이상으로 하고, 그리고 원 상당 직경 20㎛ 이상의 조대립(large grain)을 10% 이하로 하는 것이 기재되어 있다. As a technological thought that is different from the patent documents 1 to 3, Patent Document 4 discloses a technique in which a texture is developed so that a separation is formed on a fracture surface of a steel in a direction parallel to the thickness direction (110) plane X-ray intensity ratio is controlled to be not less than 2 by controlled rolling so as to improve crack propagation characteristics of the brittle crack by mitigating the stress of the brittle crack tip, And a large grain having a circle-equivalent diameter of 20 μm or more is set to 10% or less.

특허문헌 5에서는 용접 이음부(welded joint)의 취성 균열 전파 정지 성능이 우수한 용접 구조용 강으로서, 판 두께 내부에 있어서의 압연면에서의 (100)면의 X선 면 강도비가 1.5 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 강판이 개시되고, 집합 조직 발달에 의해, 응력 부하 방향(stress loading direction)에 수직인 방향에 대하여, 균열 전파 방향(crack propagation direction)을 변화시켜, 취성 균열을 용접 이음부로부터 모재측으로 유도하고, 이음(joint)으로서의 취성 균열 전파 정지 성능을 향상시키는 것이 기재되어 있다. Patent Document 5 discloses a welded structure steel excellent in brittle crack propagation stopping performance of a welded joint and characterized in that the X-ray plane intensity ratio of the (100) face in the rolled surface inside the plate thickness is 1.5 or more And crack propagation direction is changed with respect to a direction perpendicular to the stress loading direction due to the development of texture so that the brittle crack is guided from the welded joint to the base material side And improve brittle crack propagation stopping performance as a joint.

또한, 특허문헌 6에는, 판 두께 중앙부에 있어서의 압연면에서의 (211)면의 X선 강도비가 1.3 이상, 그리고 판 두께 1/4부에 있어서의 압연면에서의 (100)면 X선 강도비가 1.5 이상, 판 표층부에 있어서의 압연면에서의 (100)면 X선 강도비가 1.5 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 강판이 개시되고, 집합 조직 발달에 의해, T이음 등을 통하여 강판 표면으로부터 돌입하는 취성 균열 선단 근방에 크랙(crack)이 발생하고, 그 크랙이 균열 전파 저항으로서 작용하여 판 두께 방향으로 전파되는 취성 균열에 대한 취성 균열 전파 정지 성능이 향상되는 것이 기재되어 있다. Patent Document 6 discloses that the X-ray intensity ratio of the (211) plane at the rolled surface in the center of the plate thickness is 1.3 or more, and the (100) plane X-ray intensity at the rolled surface at 1/4 of the plate thickness And a (100) plane X-ray intensity ratio of 1.5 or more at the rolled surface of the plate surface layer portion is 1.5 or more. The steel sheet is characterized in that the steel sheet enters from the steel sheet surface through T- Cracks are generated in the vicinity of the brittle crack tip and the brittle crack propagation stopping performance against the brittle crack propagating in the plate thickness direction is improved because the crack acts as crack propagation resistance.

한편, 선체 구조(hull structure)에 있어서는, 만일 용접부로부터 취성 파괴(brittle failure)가 발생한 경우에도, 취성 균열의 전파를 정지시켜 선체 분리를 방지하는 것이 필요하다고 생각되고 있다. 판 두께 50㎜ 미만의 조선용 강판 용접부의 취성 균열 전파 거동에 대해서는, 일본 조선 연구 협회(The Shipbuilding Research Association of Japan) 제147위원회에 있어서, 실험적으로 검토가 이루어지고 있다. On the other hand, in the hull structure, it is considered necessary to prevent the separation of the hull by stopping the propagation of the brittle crack even if brittle failure occurs from the welded portion. The brittle crack propagation behavior of the welded steel plate for shipbuilding with a plate thickness of less than 50 mm has been experimentally examined at the 147th Committee of the Shipbuilding Research Association of Japan.

제147위원회에서는, 용접부에서 강제적으로 발생시킨 취성 균열의 전파 경로, 전파 거동을 실험적으로 조사한 결과, 용접부의 파괴 인성(fracture toughness)이 어느 정도 확보되어 있으면, 용접 잔류 응력(welding residual stress)의 영향에 의해 취성 균열은 용접부로부터 모재측으로 벗어나 버리는 경우가 많지만, 용접부를 따라 취성 균열이 전파된 예도 복수 확인되었다. 이것은, 취성 파괴가 용접부를 따라 직진 전파될 가능성이 없다고는 단언할 수 없다는 것을 시사하고 있다. In the 147th Committee, if the fracture toughness of the weld is secured to some extent as a result of an experimental investigation of the propagation path and the propagation behavior of the brittle crack forced by the weld, the influence of the welding residual stress The brittle cracks often deviate from the welded portion to the base material side, but a plurality of brittle cracks propagated along the welded portion were also confirmed. This suggests that brittle fracture can not be assured that there is no possibility of propagating straight along the weld.

그러나, 제147 위원회에서 적용한 용접과 동등한 용접을 판 두께 50㎜ 미만의 강판에 적용하여 건조(建造)된 선박이, 하등 문제없이 취항(actual service)하고 있다는 많은 실적이 있는 것에 더하여, 인성이 양호한 강판 모재(조선 E급 강 등)는 취성 균열을 정지하는 능력이 충분히 있다는 인식으로부터, 조선용 강재 용접부의 취성 균열 전파 정지 특성은 선급 규칙(Rules and Guidance for the survey and construction of steel ships) 등에는 요구되어 오지 않았다. However, in addition to the fact that ships constructed by applying the same welding as that applied by the 147th Committee on steel plates less than 50mm in thickness have been performing actual service without any problems, From the recognition that steel base materials (such as shipbuilding grade steel) have sufficient ability to stop brittle cracks, the brittle crack propagation stopping properties of steel welded joints for shipbuilding are subject to the Rules and Guidance for the Survey and Construction of Steel Ships It was not required.

일본공개특허공보 평4-141517호Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-141517 일본공개특허공보 2002-256375호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-256375 일본특허공보 제3467767호 공보Japanese Patent Publication No. 3467767 일본특허공보 제3548349호 공보Japanese Patent Publication No. 3548349 일본공개특허공보 평6-207241호Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-207241 일본공개특허공보 2008-214652호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-214652

야마구치 등:「초대형 컨테이너선(Mega-container carrier)의 개발-새로운 고강도 극후강판(new high strength heavy gauge steel plate)의 실용-」, 일본 선박 해양 공학회지, 3, (2005), P 70. Yamaguchi et al., "Development of Mega-Container Carrier - Practical Application of a New High Strength Heavy Gauge Steel Plate," Journal of the Japan Ship and Ocean Engineering Society, 3, (2005), p.

그러나, 최근의 6,000TEU를 초과하는 대형 컨테이너선에서는 강판의 판 두께는 50㎜를 초과하고, 판 두께 효과에 의해 파괴 인성이 저하되는 것에 더하여, 용접 입열도 보다 커지기 때문에, 용접부의 파괴 인성이 한층 저하되는 경향에 있다. However, in a recent large container ship exceeding 6,000 TEU, the plate thickness of the steel plate exceeds 50 mm, the fracture toughness is lowered by the plate thickness effect, and the heat input of welding becomes larger, It is in a tendency to deteriorate.

최근, 이러한 후육 대입열 용접 이음(large heat input welded joint of heavy gauge steel plate)에서는, 용접부로부터 발생한 취성 균열은 모재측으로 벗어나지 않고 직진하여 장대화(long and large)되고, 골재(혹은, 보강재라고도 함; stiffeners) 등의 강판 모재부에서도 정지하지 않는 것이 실험적으로 나타나(비특허문헌 1), 50㎜ 이상의 판 두께의 강판을 적용한 선체 구조의 안전 확보상에서 큰 문제가 되고 있다. 또한, 이러한 선체의 안전성 확보를 평가하는 시험으로서, 장대 ESSO 시험이 있지만, 평가 방법의 상위(相違)나 시험 장치의 제약 등에 따라 시험 결과가 변화하여, 실선에 상당하는 장대 취성 균열 전파 정지 성능이 반드시 평가되고 있지는 않다는 문제가 있었다. In recent years, brittle cracks generated from the welded portion of a large heat input welded joint of a heavy gauge steel plate have been made long and large without going out to the base material side, and the aggregate (also referred to as a stiffener) stiffeners, etc. (Non-Patent Document 1), it has been a great problem in securing the safety of the hull structure using a steel sheet having a thickness of 50 mm or more. In addition, there is a pole ESSO test as a test for evaluating securing of the safety of the hull, but the test results vary depending on the difference in the evaluation method and the constraints of the test apparatus, and the pole brittle crack propagation stop performance There has been a problem in that it is not necessarily evaluated.

전술한 특허문헌 1∼6 기재의 강판은 장대화된 취성 균열 전파 정지 특성에 대해서 기재가 없어, 비특허문헌 1에서 분명해진 과제를 해결할 수 없다. 또한, 실선 상당의 장대 취성 균열 전파 정지 특성을 평가하는 방법이나 시험 장치에 대해서는, 특허문헌 1∼6 기재의 기술에는 기재가 없어, 실선 상당의 안전성 평가라는 과제를 해결할 수 없다. The steel sheets described in the above-mentioned Patent Documents 1 to 6 do not have a description of the long-brittle brittle crack propagation stopping property, so that the problem that is clear in the non-patent document 1 can not be solved. In addition, the method described in Patent Documents 1 to 6 is not described in the method and the test apparatus for evaluating the long-brittle fracture propagation stopping property equivalent to the solid line, and the problem of safety evaluation equivalent to the solid line can not be solved.

그래서, 본 발명은, 50㎜ 이상의 판 두께의 강판 및 그의 용접부에 있어서, 취성 파괴가 발생한 경우라도, 대규모 파괴(catastrophic fracture)에 이르기 전에 장대화된 취성 균열을 정지시키는 후강판 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 게다가, 실선 상당의 장대 취성 균열 전파 정지 성능을 평가하는 방법 그리고 시험 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 여기에서 말하는 장대 취성 균열이란, 인접하는 다른 강판으로부터 돌입하는 길이 1m 이상의 취성 균열을 말한다. Therefore, the present invention provides a steel sheet having a plate thickness of 50 mm or more and a welded portion thereof, wherein a brittle fracture occurs, and a brittle crack is stopped before reaching a catastrophic fracture, and a manufacturing method thereof The purpose is to provide. In addition, it is an object of the present invention to provide a method for evaluating the brittle fracture crack propagation stop performance equivalent to the solid line and a test apparatus. The term "brittle brittle crack" as used herein refers to a brittle crack having a length of 1 m or more protruding from another adjacent steel sheet.

본 발명자들은, 화학 조성 및 압연 조건을 변화시킨 많은 강판에 대해서 집합 조직 형태와 취성 균열 전파 정지 특성(어레스트 성능(arrestability)이라고 하는 경우가 있음)의 관계를 조사함과 함께, 장대 취성 균열 전파 정지 현상에 미치는 어레스트 성능(인성이나 집합 조직에 영향을 받음)의 판 두께 방향의 분포의 영향을 조사했다. 또한, 탭판 선단 간 거리(distance between tips of tab plates) 또는 하중 부하점 간 거리(distance between loading points)를 변화시킨 동적 FEM 해석에 의해, 실선 상당의 장대 취성 균열 전파 특성을 모의할 수 있는 장대 ESSO 시험의 평가 방법, 시험 장치에 대해서 검토했다. The inventors of the present invention investigated the relationship between aggregate structure and brittle crack propagation stopping characteristics (sometimes referred to as "arrestability") for many steel sheets whose chemical composition and rolling conditions were changed, The influence of the distribution in the thickness direction of the arresting performance (affected by toughness or texture) on the development was examined. In addition, by dynamic FEM analysis of the distance between tips and distance between loading points, it is possible to simulate the long-brittle crack propagation characteristics of the solid line by using the pole ESSO Evaluation method of test, and test apparatus were examined.

그 결과, 화학 조성 및 압연 조건을 제어하여, 어레스트 성능에 영향을 주는 인성 및 집합 조직의 판 두께 방향의 분포를 규정한 경우, 장대 취성 균열 전파 정지 성능이 비약적으로 향상되어, 지금까지 정지가 곤란하다고 생각되어 온 후물 강판(thick steel plate) 또는 그의 용접부를 전파해 온 장대 취성 균열을 응력 반사가 없는 실선 상당 조건하에 있어서, 강판에서 정지시킬 수 있는 것을 인식했다. 또한, 동적 FEM 해석의 결과, 탭판 선단 간 거리 및 하중 부하점 간 거리를 소정의 값으로 함으로써, 응력 반사가 없는 실선에 상당하는 장대 ESSO 시험의 평가 방법, 시험 장치에 대해서 인식했다. 또한, 두께 50㎜ 미만의 후강판은, 현행 강판(예를 들면 조선용 E급 강 등)으로 장대 취성 균열을 정지시킬 수 있기 때문에, 본 발명은 두께 50㎜ 이상의 후강판을 대상으로 했다. As a result, when the distribution of the toughness and the texture in the plate thickness direction, which affects the performance of the alloy, is defined by controlling the chemical composition and the rolling conditions, the pole brittle crack propagation stopping performance is dramatically improved, It has been recognized that a large brittle crack propagated on a thick steel plate or its welded portion which has been considered to be a steel plate can be stopped in a steel plate under a condition equivalent to a solid line without stress reflection. As a result of the dynamic FEM analysis, the evaluation method and the testing apparatus for the pole ESSO test corresponding to the solid line without stress reflection were recognized by setting the distances between the tab plate front ends and the load load points to predetermined values. Further, since the post-steel sheet having a thickness of less than 50 mm can stop the brittle brittle crack with the current steel sheet (for example, E grade steel for shipbuilding), the present invention is intended for a post-steel sheet having a thickness of 50 mm or more.

본 발명은 상기 인식을 기초로 추가로 검토를 더하여 이루어진 것으로, 즉 본 발명은, (1) 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판으로서, 판 두께 방향 단면(斷面)에 있어서의 장대 취성 균열 전파 정지부의 선단 형상에 있어서, 판 두께 중앙부의 판 두께(t)의 20%의 폭의 영역에 있어서의 정지 균열 길이가, 강판 표면으로부터 판 두께(t)의 1/4∼1/10 또는 판 두께(t)의 3/4∼9/10가 되는 영역의 최대 균열 길이에 대하여, 적어도 판 두께(t)의 길이만큼 상기 장대 취성 균열의 진행 방향에 대하여 짧고, 오목한 요함부(凹陷部;concave portion)를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 장대 취성 균열 전파 정지 특성이 우수한 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판.The present invention has been accomplished on the basis of the above recognition, and the present invention has been accomplished in the following manner. That is, the present invention provides: (1) a steel sheet having a plate thickness t of 50 mm or more, The length of the stopping crack in the region of the width of 20% of the plate thickness t at the central portion of the plate thickness is 1/4 to 1/10 of the plate thickness t from the surface of the steel plate or Is shorter than the maximum crack length of the region where the plate thickness (t) is 3/4 to 9/10 of the plate thickness (t) by at least the length of the plate thickness (t) and a concave portion is formed on the surface of the steel sheet after the brittle crack propagation stopping property.

(2) 상기 판 두께 중앙부에서 판 두께(t)의 적어도 20%의 영역에 있어서의 부위의 압연면에서의 (211)면 또는 (100)면의 X선 강도비가 1.5 이상, 상기 판 두께(t)의 1/4∼1/10이 되는 영역 또는 상기 판 두께(t)의 3/4∼9/10가 되는 영역의 압연면에서의 (110)면의 X선 강도비가 1.3 이상인 것을 특징으로 하는, (1)에 기재된 장대 취성 균열 전파 정지 특성이 우수한 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판.(2) the X-ray intensity ratio of the (211) plane or the (100) plane at the rolled surface of the region in the region of at least 20% of the plate thickness t at the center of the plate thickness is 1.5 or more, Ray intensity ratio of the (110) face of the rolled surface of the region which is 1/4 to 1/10 of the thickness of the sheet or the region of 3/4 to 9/10 of the sheet thickness t of 1.3 or more. , And a plate thickness (t) excellent in the brittle fracture propagation stopping property described in (1) is 50 mm or more.

(3) 상기 판 두께 중앙부에서 판 두께(t)의 적어도 20%의 영역에 있어서의 부위의 압연면에서의 (211)면 X선 강도비 X(211)와 (100)면 X선 강도비 X(100) 및 동일 부위의 2㎜ V노치 샤르피 충격 시험에 의해 얻어지는 파면 전이 온도 vTrs(℃)가 식: vTrs―12X(100)―22X(211)≤(T―75)/0.64[T는 강판의 공용 온도(℃)]를 만족하고, 그리고 상기 판 두께(t)의 1/4∼1/10이 되는 영역 또는 상기 판 두께(t)의 3/4∼9/10가 되는 영역의 압연면에서의 (110)면의 X선 강도비가 1.3 이상인 것을 특징으로 하는, (1) 또는 (2)에 기재된 장대 취성 균열 전파 정지 특성이 우수한 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판.(3) The (211) plane X-ray intensity ratio X (211) and (100) plane X-ray intensity ratio X at the rolled surface of the region in the region of at least 20% 100 and to cool the wave front transition temperature vTrs (℃) obtained by 2㎜ V-notch Charpy impact test in the same area: vTrs-12X (100) -22X (211) ≤ (T-75) /0.64 [T is grated (T) of the plate thickness (t), and the area of the area which is 1/4 to 1/10 of the plate thickness (t) or the range of 3/4 to 9/10 of the plate thickness (t) (1) or (2), wherein the X-ray intensity ratio of the (110) plane at the (110) plane of the steel sheet is at least 1.3.

(4) 강 조성이, 질량%로, C: 0.15% 이하, Si: 0.60% 이하, Mn: 0.80∼1.80%, S: 0.001∼0.05%를 포함하고, Ti: 0.005∼0.050% 또는 Nb: 0.001∼0.1% 중에서 선택한 적어도 1종을 포함하고, 추가로, Cu: 2.0% 이하, V: 0.2% 이하, Ni: 2.0% 이하, Cr: 0.6% 이하, Mo: 0.6% 이하, W: 0.5% 이하, B: 0.0050% 이하, Zr: 0.5% 이하 중에서 선택한 적어도 1종을 함유하며, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 장대 취성 균열 전파 정지 특성이 우수한 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판.(4) A steel composition comprising, by mass%, 0.15% or less of C, 0.60% or less of Si, 0.80 to 1.80% of Mn, 0.001 to 0.05% of S, 0.005 to 0.050% Cu: at most 2.0%, V: at most 0.2%, Ni: at most 2.0%, Cr: at most 0.6%, Mo: at most 0.6%, W: at most 0.5% (1) to (3), wherein the brittle brittle crack propagation stop according to any one of (1) to (3), which comprises at least one selected from the group consisting of B, at most 0.0050% and Z at most 0.5% A steel plate with excellent properties and having a plate thickness (t) of 50 mm or more.

(5) (4)에 기재된 성분 조성을 갖는 강 소재를, 900∼1350℃의 온도로 가열하고, 이어서 강판 표면 온도 1000∼850℃의 온도역에 있어서 누적 압하율 10%이상 압연한 후, 강판 표면 온도 900∼600℃ 그리고 강판 내부 온도가 강판 표면 온도보다 50∼150℃ 고온이 되는 상태로 하고, 그 후, 1패스 압하율 8% 이상, 누적 압하율 50% 이상으로, 압연 종료시의 강판 표면 온도 800∼550℃에서 열간 압연하는 것을 특징으로 하는 장대 취성 균열 전파 정지 특성이 우수한 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판의 제조 방법.(5) A steel material having the composition described in (4) is heated to a temperature of 900 to 1350 占 폚, followed by rolling at a cumulative rolling reduction of 10% or more at a temperature range of 1000 to 850 占 폚, A temperature of 900 to 600 deg. C, and a temperature within the steel sheet becomes 50 to 150 deg. C higher than the surface temperature of the steel sheet. Thereafter, the steel sheet surface temperature Wherein the hot-rolled steel sheet is hot-rolled at 800 to 550 占 폚.

(6) 추가로, 열간 압연을 종료한 후, 5℃/s 이상의 냉각 속도로 400℃까지 냉각하는 것을 특징으로 하는 (5)에 기재된 장대 취성 균열 전파 정지 특성이 우수한 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판의 제조 방법.(6) The steel sheet according to the above item (5), wherein the steel sheet is cooled to 400 DEG C at a cooling rate of 5 DEG C / s or more after completion of the hot rolling. Mm or more.

(7) 시험편 폭 2m 이상의 대형 시험편을 이용하여, 균열 전파 길이 1m 이상의 장대 취성 균열에 대한 전파 정지 성능을 평가·확인하는 시험에 있어서, 시험편 길이 또는 시험편을 부착하는 시험 장치의 탭판 선단 간 거리가 시험편 폭의 2.8배 이상인 것을 특징으로 하는, 강재 또는 구조물의 장대 취성 균열 전파 정지 성능의 평가 방법.(7) Test specimens In the test for evaluating and confirming the stopping performance against the brittle brittle cracks with a crack propagation length of 1 m or more using a large specimen of 2 m or more in width, the test piece length or the distance between the tip ends of the test apparatus Wherein the test piece is at least 2.8 times the width of the test piece.

(8) (7)에 기재된 평가 방법에 있어서, 추가로, 시험 장치의 하중 부하점 간 거리가 시험편 폭의 4.1배 이상인 것을 특징으로 하는 강재 또는 구조물의 장대 취성 균열 전파 정지 성능의 평가 방법.(8) The evaluation method described in (7), wherein the distance between the load points of the test apparatus is 4.1 times or more of the width of the test piece, and the method further comprises the step of evaluating the magneto-resistive crack propagation stopping performance of the steel material or structure.

(9) 시험편 폭 2m 이상의 대형 시험편을 이용하여, 균열 전파 길이 1m 이상의 장대 취성 균열에 대한 전파 정지 성능을 평가·확인하는 시험 장치에 있어서, 시험편을 부착하는 시험 장치의 탭판 선단 간 거리가 시험편 폭의 2.8배 이상인 것을 특징으로 하는, 장대 취성 균열 전파 정지 성능을 평가하는 시험 장치.(9) Specimen The test apparatus for evaluating and confirming the stopping performance of a brittle brittle crack having a crack propagation length of 1 m or more by using a large test piece having a width of 2 m or more, Of the maximum brittle crack propagation stopping performance.

(10) (9)에 기재된 시험 장치에 있어서, 추가로, 시험 장치의 하중 부하점 간 거리가 시험편 폭의 4.1배 이상인 것을 특징으로 하는 장대 취성 균열 전파 정지 성능을 평가하는 시험 장치.(10) The test apparatus as described in (9), wherein the distance between the load points of the test apparatus is at least 4.1 times the width of the test piece.

본 발명에 의하면, 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판에 있어서 우수한 취성 균열 전파 정지 성능을 부여하는 것이 가능하여, 지금까지 곤란했던 판 두께 50㎜ 이상의 후물재(厚物材)에 있어서의 장대 취성 균열을 응력 반사(stress reflection)가 없는 실선 상당 조건하에 있어서 정지시킬 수 있어 산업상 매우 유용하다. According to the present invention, it is possible to impart excellent brittle crack propagation stopping performance to a steel sheet having a plate thickness t of 50 mm or more, and it is possible to provide a brittle crack propagation stopping property in a post- It is industrially very useful because it is possible to stop the brittle brittle crack under conditions equivalent to a solid line without stress reflection.

도 1은 본 발명에 따른 판 두께(t)가 50㎜ 이상인 강판의 판 두께 방향 단면에 있어서의 장대 취성 균열 전파 정지부의 선단 형상을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 장대 ESSO(large-scale duplex ESSO) 시험편의 치수 형상을 나타내는 도면이다.
도 3a는 장대 취성 균열 전파 정지 특성의 평가에 미치는 응력 반사의 영향을 조사하기 위한 파라메트릭 모델(parametric model)인 경우의 동적 FEM 해석 모델(dynamic finite element method analysis model)을 나타낸다.
도 3b는 장대 취성 균열 전파 정지 특성의 평가에 미치는 응력 반사의 영향을 조사하기 위한 하중 부하점 간 거리가 10m인 경우의 동적 FEM 해석 모델을 나타낸다.
도 3c는 장대 취성 균열 전파 정지 특성의 평가에 미치는 응력 반사의 영향을 조사하기 위한 하중 부하점 간 거리가 5m인 경우의 동적 FEM 해석 모델을 나타낸다.
도 4는 도 3의 동적 해석 모델에 의한 해석 결과로서, 동적 응력 확대 계수(dynamic stress intensity factor)에 미치는 시험 조건(시험편 단부(端部)로부터의 거리)의 영향을 나타내는 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view schematically showing the shape of a tip of a pole fracture crack propagation stop portion in a plate thickness direction section of a steel sheet having a plate thickness t of 50 mm or more according to the present invention. Fig.
2 is a view showing a dimensional shape of a large-scale duplex ESSO (ESSO) test piece.
3A shows a dynamic finite element method analysis model in the case of a parametric model for examining the influence of stress reflection on the evaluation of the brittle brittle crack propagation stopping characteristics.
Fig. 3B shows a dynamic FEM analysis model in the case where the distance between load points is 10 m for examining the influence of the stress reflection on the evaluation of the brittle brittle crack propagation stopping characteristics.
3C shows a dynamic FEM analysis model in the case where the distance between load points is 5 m for examining the influence of stress reflection on the evaluation of the brittle brittle crack propagation stopping characteristics.
Fig. 4 is a graph showing the influence of test conditions (distance from the end of the test piece) on the dynamic stress intensity factor as an analysis result by the dynamic analysis model of Fig.

(발명을 실시하기 위한 형태)(Mode for carrying out the invention)

본 발명에서는, 판 두께 방향 단면에 있어서의 장대 취성 균열 전파 정지부의 선단 형상을 규정한다. 이하에 본 발명의 한정 이유에 대해서 설명한다. In the present invention, the shape of the tip of the long-brittle fracture propagation stop portion in the plate thickness direction section is defined. The reason for limiting the present invention will be described below.

도 1에 본 발명에 따른 판 두께(t)가 50㎜ 이상인 강판(1)의 판 두께 방향 단면에 있어서의 장대 취성 균열(2)의 전파 정지부의 선단 형상(장대 취성 균열 정지 위치(3))을 개략적으로 나타낸다. 1 shows the shape of the leading end of the propagation stop portion (the long pole brittle fracture stop position 3) of the pole brittle crack 2 in the plate thickness direction section of the steel sheet 1 having the plate thickness t of 50 mm or more according to the present invention, Fig.

본 발명에서는, 장대 취성 균열 전파 정지부의 선단 형상을, 판 두께 중앙부의 판 두께(t)의 20%의 폭의 영역에 있어서의 장대 취성 균열 정지 위치와, 강판 표면으로부터 판 두께(t)의 1/4∼1/10 및 판 두께(t)의 3/4∼9/10가 되는 폭 영역의 장대 취성 균열 정지 위치의 위치간 중, 가장 짧은 간격(이하, 깊이 a)이 적어도 판 두께(t)의 길이인 깊이 t만큼 장대 취성 균열의 진행 방향에 대하여 짧고, 오목한 대략 U자 형상의 요함부를 갖는 형상으로 한다. In the present invention, the shape of the tip of the long brittle fracture propagation stopper is set so that the long-brittle fracture stop position in the region of the width of 20% of the plate thickness t in the central portion of the plate thickness, (Hereinafter referred to as " depth a ") between the positions of the long brittle fracture stop positions in the width region of from 1/4 to 1/4 and 1/4 to 1/10 of the plate thickness t and from 3/4 to 9/10 of the plate thickness t, Of the long brittle fracture by a depth t which is the length of the long brittle fracture and has a concave substantially U-shaped concaved portion.

강판 전체의 어레스트 성능을 향상시키기 위해 강판의 판 두께 방향 단면의 판 두께 중앙부에 있어서 판 두께(t)의 적어도 20%의 폭의 영역, ta(판 두께(t)의 1/2 위치를 포함한, 그 상하 10% 이상의 폭의 영역)의 어레스트 성능을 향상시킨다. 또한, 어레스트 성능을 향상시키는 영역, ta는, 압연 부하(rolling load)의 제약으로부터 50% 이하로 하는 것이 바람직하다. In order to improve the overall performance of the steel plate, it is preferable that a region having a width of at least 20% of the plate thickness t at the central portion of the plate thickness in the plate thickness direction section of the steel sheet, t a (inclusive of 1/2 position of the plate thickness t) , The upper and lower 10% or more of the width region). In addition, it is preferable that the area t a for improving the performance of the roll is set to 50% or less from the constraint of the rolling load.

어레스트 성능을 향상시킨 판 두께 중앙 부근의 영역 폭, ta가 판 두께의 20% 미만이 되면, 판 두께(t)의 1/4∼1/10부 근방(판 두께(t)의 1/4 위치와 1/10 위치를 포함하고, 1/4 위치와 1/10 위치의 사이의 영역) 및 판 두께(t)의 3/4∼9/10부 근방(판 두께(t)의 3/4 위치와 9/10 위치를 포함하고, 3/4 위치와 9/10 위치의 사이의 영역)의 파괴 구동력이 충분히 떨어지지 않아, 판 두께(t)의 1/4∼1/10부 근방 및 판 두께(t)의 3/4∼9/10부 근방에 있어서, 균열이 정지하지 않고 전파되어 버리기 때문에, 적어도 20%로 한다. (1/4) of the plate thickness (t) when the area width t a near the center of the plate thickness, in which the arrester performance is improved, becomes less than 20% of the plate thickness (The area between the 1/4 position and the 1/10 position, including the 1/10 position and the 1/10 position) and the 3/4 to 9/10 part of the plate thickness t Position and the 9/10 position and the region between the 3/4 position and the 9/10 position) is not sufficiently lowered so that the vicinity of 1/4 to 1/10 of the plate thickness t and the plate thickness is at least 20% because the cracks do not stop and propagate in the vicinity of 3/4 to 9/10 parts of the thickness t.

판 두께 방향 단면에 있어서 다른 영역보다 어레스트 성능이 우수한 영역은 장대 취성 균열의 정지 길이가 짧고 그 진행 방향에 대하여, 오목한 요함부를 형성하기 때문에, 장대 취성 균열 전파 정지부의 선단 형상을 판 두께 중앙부의 판 두께(t)의 적어도 20%의 영역을 장대 취성 균열의 진행 방향에 대하여 오목한 대략 U자 형상의 요함부로 한다. In the region in the plate thickness direction cross section in which the arresting performance is superior to the other regions, the stopping length of the brittle brittle crack is short and the concave crucible is formed with respect to the traveling direction. Therefore, A region of at least 20% of the thickness t is formed into a substantially U-shaped recessed portion recessed with respect to the traveling direction of the large brittle fracture.

또한, 대략 U자 형상의 요함부의 형상은, 판 두께(t)의 1/4∼1/10 근방 및 판 두께(t)의 3/4∼9/10 근방의 파괴 구동력의 저하에는, 판 두께 중앙부의 판 두께의 20%의 영역에 있어서의 취성 균열 정지 길이가, 판 두께(t)의 1/4∼1/10 및 판 두께(t)의 3/4∼9/10의 영역에 있어서의 취성 균열 정지 길이보다, 적어도 판 두께(t)의 길이만큼 짧아지는 것이 필요하기 때문에, 장대 취성 균열의 진행 방향에 대하여, 요함부의 깊이 a가 적어도 판 두께(t)의 길이와 동일한 오목한 형상으로 한다. The shape of the substantially U-shaped concavo-convex portion is such that the fracture driving force in the vicinity of 1/4 to 1/10 of the plate thickness t and about 3/4 to 9/10 of the plate thickness t is reduced, It is preferable that the brittle crack stopping length in the region of 20% of the plate thickness of the central portion is within the range of 1/4 to 1/10 of the plate thickness t and 3/4 to 9/10 of the plate thickness t The depth a of the projected portion has to be concave at least equal to the length of the plate thickness t with respect to the traveling direction of the long brittle fracture because it is required to be shorter than the brittle crack stopping length by at least the length of the plate thickness t .

깊이 a는 도 1 중의 판 두께(t)의 1/4∼1/10 및 판 두께(t)의 3/4∼9/10가 되는 영역에서의 장대 취성 균열 정지 위치(최대 균열 길이라고도 함)를 나타내는 판 두께 방향에 직각인 선과, 판 두께 중앙부에 있어서 판 두께의 20%의 영역폭을 나타내는 판 두께 방향에 평행한 선과 장대 취성 균열 전파 정지 위치와의 교점을 통과하는 판 두께 방향에 직각인 선과의 간격 중, 가장 짧은 간격의 길이로 규정한다. The depth a is defined as the maximum brittle crack stop position (also referred to as the maximum crack length) in the region where the plate thickness t is 1/4 to 1/10 of the plate thickness t and the plate thickness t is 3/4 to 9/10. Perpendicular to the plate thickness direction passing through the intersection of the line perpendicular to the plate thickness direction and the line parallel to the plate thickness direction indicating the area width of 20% of the plate thickness at the center of the plate thickness and the pole brittle crack propagation stop position It shall be defined as the shortest interval between lines.

두께 50㎜ 이상의 후강판의 취성 파면(brittle failure surface)에서는 판 두께(t)의 1/4∼1/10 또는 판 두께(t)의 3/4∼9/10의 영역 내에 최장 균열 전파부(도 1의 A점 및 A'점 부근)가 관찰되기 때문에, 판 두께 중앙부 근방과 이들 영역과의 비교에 있어서 장대 취성 균열 전파 정지 위치가 판 두께 방향에 그리는 형상을 본 발명에서는 규정한다. 또한, 판 두께(t)의 1/2 위치에 대하여, 상하 대칭이 되는 강판 표면으로부터 판 두께 방향에 판 두께(t)의 1/4∼1/10의 영역과 판 두께(t)의 3/4∼9/10의 영역은 어레스트 성능, 장대 취성 균열 전파 정지부의 선단 형상이 개략 동일하다. In the brittle failure surface of the steel sheet having a thickness of 50 mm or more, the longest crack propagation portion ((t)) in the region of 1/4 to 1/10 of the plate thickness t or 3/4 to 9/10 of the plate thickness The vicinity of the point A and the point A 'in FIG. 1) is observed, the shape in which the position of the pole for brittle fracture propagation stops in the plate thickness direction is compared with the vicinity of the center of the plate thickness is defined in the present invention. Further, with respect to the half position of the plate thickness t, the area of 1/4 to 1/10 of the plate thickness t in the plate thickness direction from the vertically symmetrical steel plate surface and the area of 1/3 of the plate thickness t, In the range of 4 to 9/10, the arrest performance and the tip shape of the pole brittle fracture preventing stopper are substantially the same.

전술한 장대 취성 균열 전파 정지부의 선단 형상은, 도 2에 나타내는 장대 ESSO 시험편(4)의 파면(failure surface)에서 확인할 수 있다. 장대 ESSO 시험편(4)은, 시험판(6)과 조주판(Crack-running plate)(5)은 CO2 용접부(8)에서 접합되고, 조주판(5)에는 CO2 용접부(8)와 직각 방향으로 일렉트로 가스 용접부(electrogas arc weld)(7)를 형성하여, 기계 노치(mechanical notch)(9)로부터 발생한 취성 균열(도시하지 않음)이 일렉트로 가스 용접부(7)를 따라 전파되어, 시험판(6)의 하중 부하 방향(loading direction)과 직각으로 시험판(6)으로 돌입한다. 하중 부하 방향은 도면 중 화살표 R.D.의 압연 방향(rolling direction)으로 한다. 본 발명에 있어서 장대 취성 균열 전파 정지 특성이란, 시험판(6)으로 돌입할 때까지의 취성 균열의 전파 거리(propagation length)가 긴 장대 ESSO 시험편(4)을 이용하여, 실제의 선박과 동일한 응력 반사의 영향이 없는 탭판 선단 간 거리나 하중 부하점 간 거리가 충분히 긴 시험기에 의해 평가되는 것을 가리킨다. 여기에서 말하는 응력 반사란, 취성 균열이 발생·전파됨으로써 발생하는 압축 응력파(compressive stress wave)의 시험기 탭판부(tab plate of testing machine) 등에서의 반사이다. 이 응력 반사가 발생하면, 압축의 응력파가 취성 균열 전파부로 되돌아오기 때문에, 취성 균열은 정지하기 쉬워진다. 실제의 선박 등의 구조물에 있어서는, 구조물의 크기가 취성 균열에 대하여 충분히 크기 때문에 응력 반사는 발생하지 않는다(혹은 하기 어렵다). 이 때문에, 장대 취성 균열의 전파 정지 특성은, 탭판 선단 간 거리나 하중 부하점 간 거리가 충분히 긴 시험기에 의해 평가할 필요가 있다. The shape of the tip of the above-described large-brittle fracture propagation stopper can be confirmed from the failure surface of the rod-like ESSO test piece 4 shown in Fig. The test piece 6 and the crack-running plate 5 of the long ESSO test piece 4 are bonded to each other at the CO 2 welding portion 8 and the auxiliary plate 5 is welded to the CO 2 welding portion 8 at a right angle A brittle crack (not shown) generated from a mechanical notch 9 is propagated along the electrogas weld 7 to form an electrogas arc weld 7 on the test plate 6, Into the test plate 6 at a right angle to the loading direction of the test plate 6. The direction of the load load is the rolling direction of the arrow RD in the drawing. In the present invention, the long brittle crack propagation stopping property is defined as a value obtained by using the long ESSO test piece 4 having a propagation length of the brittle crack until it rushes into the test plate 6, The distance between the tip end of the tapping plate and the distance between the load points is evaluated by a sufficiently long tester. The stress reflection referred to here is a reflection of a compressive stress wave generated by the generation and propagation of brittle cracks on a tab plate of a testing machine or the like. When this stress reflection occurs, the stress wave of compression returns to the brittle crack propagation portion, so that the brittle crack becomes easy to stop. In actual ships and other structures, stress reflection does not occur (or is difficult to do) because the size of the structure is sufficiently large for brittle cracks. For this reason, it is necessary to evaluate the propagation stopping characteristics of the brittle brittle crack by a tester in which the distance between the tip end of the tab plate and the load-point distance is sufficiently long.

본 발명에 따른 강판은 이하에 서술하는 집합 조직을 구비하는 것이 바람직하다. The steel sheet according to the present invention preferably has the following texture.

판 두께 중앙부의 판 두께의 적어도 20%의 영역에 있어서의 압연면에서의 (211)면 또는 (100)면의 X선 강도비가 1.5 이상, 판 두께 1/4t∼1/10t부 또는 판 두께 3/4t∼9/10t부의 압연면에서의 (110)면의 X선 강도비가 1.3 이상. The X-ray intensity ratio of the (211) plane or the (100) plane on the rolled surface in the region of at least 20% of the plate thickness at the center of the plate thickness is 1.5 or more, the plate thickness is 1/4 to 1/10 t, The X-ray intensity ratio of the (110) face at the rolled face of 4 t to 9/10 t is 1.3 or more.

판 두께 중앙 부근에 있어서의 압연면에서의 (211)면 또는 (100)면의 X선 강도비가 1.5 이상이 되면, 미세한 서브 크랙(subcrack)이 발생하고, 취성 균열 전파면(brittle crack propagating surface)의 요철이 커져, 균열 전파 저항(crack propagation resistance)이 증가하여, 취성 균열 전파 정지 인성이 크게 향상된다. X선 강도비가 1.5 미만에서는 이 효과는 인정받지 못한다. 이상으로부터, 판 두께 중앙부의 판 두께의 20% 이상의 영역에 있어서의 압연면에서의 (211)면 또는 (100)면의 X선 강도비를 1.5 이상으로 한정했다. When the X-ray intensity ratio of the (211) plane or the (100) plane on the rolled surface in the vicinity of the center of the plate thickness is 1.5 or more, minute subcracks are generated and brittle crack propagating surfaces are formed. The crack propagation resistance is increased, and the brittle crack propagation stop toughness is greatly improved. If the X-ray intensity ratio is less than 1.5, this effect is not recognized. From the above, the X-ray intensity ratio of the (211) plane or the (100) plane on the rolled surface in the region where the plate thickness is 20% or more of the plate thickness is limited to 1.5 or more.

한편, 판 두께 1/4t∼1/10t부의 압연면에서의 (110)면의 X선 강도비가 1.3 미만이 되면, 판 두께 중앙부의 판 두께의 20% 이상의 영역에 있어서의 취성 균열 정지 길이가, 판 두께 1/4t∼1/10t의 영역에 있어서의 취성 균열 정지 길이보다, 판 두께분 이상 짧아지지 않아, 판 두께 1/4t∼1/10t부 근방(도 1의 A점 및 A'점 부근의 최장 균열 전파부)의 파괴 구동력의 저하가 일어나지 않게 된다. 따라서, 판 두께 1/4t∼1/10t부의 압연면에서의 (110)면의 X선 강도비를 1.3 이상으로 한정했다. 상기 규정은 판 두께 3/4t∼9/10t부도 동일하게 한다. On the other hand, when the X-ray intensity ratio of the (110) plane on the rolled surface of the plate thickness of 1/4 to 1/10 t is less than 1.3, the brittle crack stopping length in the region of 20% The brittle crack stopping length in the region of plate thickness 1 / 4t to 1 / 10t does not become shorter than the brittle crack stopping length in the region of plate thickness 1 / 4t to 1/10t portion (around point A and point A ' The cracking propagation force of the crack propagation portion of the longest crack propagating in the crack propagation region does not decrease. Therefore, the X-ray intensity ratio of the (110) face on the rolled surface of the plate thickness of 1/4 to 1/10 t was limited to 1.3 or more. The above requirements shall be the same for plating thickness of 3 / 4t to 9 / 10t.

또한, 강판의 공용 온도(service temperature)에 있어서의 취성 균열 전파 정지 인성을 향상시키기 위해, 아래식을 만족하는 것이 바람직하다:Further, in order to improve the brittle crack propagation stop toughness at the common service temperature of the steel sheet, it is preferable to satisfy the following formula:

vTrs―12X(100)―22X(211)≤(T―75)/0.64vTrs-12X (100) -22X (211) ? (T-75) /0.64

(단, 식에 있어서 X(211)는 판 두께 중앙부에서 판 두께(t)의 적어도 20%의 영역에 있어서의 부위의 압연면에서의 (211)면 X선 강도비, X(100)는 동일 부위의 (100)면 X선 강도비, vTrs(℃)는 동일 부위의 2㎜ V노치 샤르피 충격 시험(Charpy impact test)에 의해 얻어지는 파면 전이 온도, T는 강판의 공용 온도(℃)를 나타냄). (Where X (211) is the (211) plane X-ray intensity ratio at the rolled surface of the region in the region of at least 20% of the plate thickness t at the center of the plate thickness, and X (100) (100) plane X-ray intensity ratio, vTrs (占 폚) is a wave front transition temperature obtained by a 2 mm V notch Charpy impact test at the same site, and T is a common temperature (占 폚) .

본 파라미터 식은, 집합 조직에 있어서의 대상 부위의 취성 균열 전파 정지 인성을 공용 온도에서 확보하기 위해, 강판의 인성을 집합 조직에 따라서 vTrs로 규정하는 것으로, 공용 온도보다 당해 대상 부위의 샤르피 파면 전이 온도 vTrs를 저온으로 하기 위해, vTrs를, 위 식을 만족하도록 규정한다. 또한, 전술한 바와 같이 취성 균열 전파 정지 인성 향상을 위해서는, (211)면 또는 (100)면의 X선 강도비 1.5 이상을 필요로 하지만, 양자 중, (211)면 집합 조직이 취성 균열 전파 정지 인성 향상에 기여가 크기 때문에, 식에 있어서 X(100)에 대하여 X(211)의 계수를 크게 하고 있다. This parameter formula defines the toughness of the steel sheet as vTrs in accordance with the aggregate structure in order to secure the brittle crack propagation stop toughness of the target site in the aggregated structure at a common temperature and is characterized in that the Charpy wavefront transition temperature To make vTrs cold, specify vTrs to satisfy the above equation. In order to improve brittle crack propagation stop toughness as described above, the X-ray intensity ratio of the (211) plane or the (100) plane is required to be not less than 1.5, The coefficient of X (211) is increased with respect to X ( 100) in the equation because the contribution to toughness improvement is large.

전술한 특성을 갖는 강판의 바람직한 성분 조성과 제조 조건은 이하와 같다. 설명에 있어서 %는 질량%로 한다. The preferable composition of the steel sheet having the above-mentioned characteristics and the manufacturing conditions are as follows. In the description,% is mass%.

[성분 조성][Composition of ingredients]

C: 0.15% 이하C: 0.15% or less

C는 강도를 확보하기 위해 필요하다. 강도 확보의 관점에서 바람직하게는 하한을 0.02%로 한다. 그러나, C량이, 0.15%를 초과하면 용접 열영향부(HAZ) 인성이 저하되기 때문에, 0.15% 이하로 한정했다. 또한, (211)면 및 (100)면의 집합 조직을 보다 한 층 발달시키기 위해 바람직한 범위는 0.03% 이하이다. C is necessary to secure strength. From the viewpoint of ensuring the strength, the lower limit is preferably set at 0.02%. However, when the amount of C exceeds 0.15%, the toughness of the weld heat affected zone (HAZ) is lowered, so that the content is limited to 0.15% or less. In addition, the preferable range for developing the texture of the (211) and (100) planes is 0.03% or less.

Si: 0.60% 이하Si: not more than 0.60%

Si는 강도 상승에 유효한 원소이다. 그 효과를 얻으려면, 0.01% 이상 함유하는 것이 바람직하다. Si량이, 0.60%를 초과하면 용접 열영향부(HAZ) 인성을 현저하게 열화시키기 때문에, 0.60% 이하로 한정했다. Si is an effective element for increasing the strength. In order to obtain the effect, it is preferable to contain 0.01% or more. When the amount of Si exceeds 0.60%, the toughness of the weld heat affected zone (HAZ) is remarkably deteriorated. Therefore, the Si content is limited to 0.60% or less.

Mn: 0.80∼1.80%Mn: 0.80 to 1.80%

Mn은 고강도화에 유효한 원소로서, 강도 확보의 관점에서 하한을 0.80%로 했다. 그러나, Mn량이 1.80%를 초과하면, 모재 인성의 열화가 염려된다. 이 때문에, Mn은 0.80∼1.80%의 범위로 했다. 또한, 바람직한 범위는 1.00∼1.70%이다. Mn is an effective element for increasing the strength, and the lower limit is set to 0.80% from the viewpoint of securing strength. However, if the Mn content exceeds 1.80%, the deterioration of the toughness of the base material is a concern. For this reason, Mn was set in the range of 0.80 to 1.80%. The preferable range is 1.00 to 1.70%.

S: 0.001∼0.05% 이하 S: 0.001 to 0.05% or less

본 발명에 있어서는, 취성 균열 전연(前緣)(leading edge of brittle crack)에 크랙(강판 표면에 평행한 균열)을 발생시킬 필요가 있기 때문에, S의 0.001%이상의 함유가 필요하다. 그러나, S는 비금속 개재물을 형성하여 연성·인성을 열화시키기 때문에, 0.05% 이하로 제한했다. In the present invention, since it is necessary to generate a crack (crack parallel to the surface of the steel sheet) in the brittle leading edge of brittle crack, it is necessary to contain 0.001% or more of S. However, since S forms a non-metallic inclusion and deteriorates ductility and toughness, it is limited to 0.05% or less.

Ti: 0.005∼0.050%, Nb: 0.001∼0.1%의 1종 또는 2종Ti: 0.005 to 0.050%, Nb: 0.001 to 0.1%

Ti는, 탄화물(carbide)이나 질화물(nitride)의 석출물(precipitate)을 형성함으로써, 강판 제조시의 가열 단계에서의 오스테나이트립(austenite grain)의 성장을 억제하여 세립화에 기여함과 함께, 용접 열영향부(welded heat-affected zone)(HAZ)의 결정립 조대화도 억제하여 HAZ 인성을 향상하는 효과가 있다. 이들의 효과를 얻으려면, 0.005% 이상의 함유가 필요하다. 한편, 과도한 함유는, 인성을 열화하기 때문에, 0.050%를 상한으로 한다. Ti forms precipitates of carbides or nitrides and thereby inhibits the growth of austenite grains in the heating step during the production of steel sheets and contributes to grain refinement and also contributes to the improvement of the strength And also has the effect of improving the HAZ toughness by suppressing grain coarsening of the welded heat-affected zone (HAZ). In order to obtain these effects, a content of 0.005% or more is required. On the other hand, an excessive content deteriorates the toughness, so the upper limit is 0.050%.

Nb는 석출 강화(precipitation strengthening) 및 인성의 향상에도 유효하다. 또한, 오스테나이트의 재결정(recrystallization)을 억제하여, 후술하는 압연 조건에 의한 효과를 촉진한다. 이들의 효과를 얻기 위해서는, 0.001% 이상의 첨가가 필요하지만, 0.1%를 초과하여 첨가하면, 퀀칭 조직(hardenend structure)이 침상화(針狀化)되어 인성이 열화하는 경향에 있기 때문에, 0.1%를 상한으로 한다. Nb is also effective in improving precipitation strengthening and toughness. Further, the recrystallization of the austenite is suppressed, and the effect of the rolling condition, which will be described later, is promoted. In order to obtain these effects, it is necessary to add 0.001% or more, but when it is added in an amount exceeding 0.1%, the hardenend structure tends to become needle-like and the toughness tends to deteriorate. Upper limit.

Cu: 2.0% 이하, V: 0.2% 이하, Ni: 2.0% 이하, Cr: 0.6% 이하, Mo: 0.6% 이하, W: 0.5% 이하, B: 0.0050% 이하, Zr: 0.5% 이하 중에서 선택한 적어도 1종Cu: at most 2.0%, V: at most 0.2%, at least 2.0% of Ni, at most 0.6% of Cr, at most 0.6% of Mo, at most 0.5% of W, at most 0.0050% of B and at most 0.5% 1 species

Cu: 2.0% 이하Cu: 2.0% or less

Cu는, 주로 석출 강화를 위해 이용할 수 있다. 그 효과를 얻으려면, 0.05%이상 함유하는 것이 바람직하다. Cu량이, 2.0%를 초과하여 첨가하면, 석출 강화가 과다해져 인성이 열화하기 때문에, 2.0% 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. Cu can be used mainly for precipitation strengthening. In order to obtain the effect, it is preferably contained in an amount of 0.05% or more. If the amount of Cu exceeds 2.0%, the precipitation strengthening becomes excessive and the toughness deteriorates. Therefore, the Cu content is preferably set to 2.0% or less.

V: 0.2% 이하V: not more than 0.2%

V는 고용 강화(solid solution strengthening)와 석출 강화를 이용할 수 있는 성분이다. 그 효과를 얻으려면, 0.001% 이상 함유하는 것이 바람직하다. V량이, 0.2%를 초과하여 함유하면, 모재 인성 및 용접성을 크게 손상시키기 때문에, 0.2% 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. V is a component that can utilize solid solution strengthening and precipitation strengthening. In order to obtain the effect, it is preferably contained in an amount of 0.001% or more. If the V content exceeds 0.2%, the base material toughness and weldability are greatly impaired, and therefore, the V content is preferably set to 0.2% or less.

Ni: 2.0% 이하Ni: not more than 2.0%

Ni는, 강도 및 인성을 향상하고, 또한 Cu를 첨가한 경우에는 압연시의 Cu 균열을 방지하는 데에 유효하다. 그 효과를 얻으려면, 0.05% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 그러나, 고가인데다, 과잉하게 첨가해도 그 효과가 포화하기 때문에, 2.0% 이하의 범위에서 첨가하는 것이 바람직하다. Ni improves the strength and toughness, and when Cu is added, it is effective in preventing Cu cracking during rolling. In order to obtain the effect, it is preferably contained in an amount of 0.05% or more. However, since it is expensive and its effect is saturated even when it is added excessively, it is preferable to add it in the range of 2.0% or less.

Cr: 0.6% 이하Cr: not more than 0.6%

Cr은, 강도를 상승시키는 효과를 갖는다. 그 효과를 얻으려면, 0.01% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 그러나, 0.6%를 초과하여 함유하면 용접부 인성이 열화하기 때문에, Cr 함유량은 0.6% 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. Cr has an effect of increasing the strength. In order to obtain the effect, it is preferable to contain 0.01% or more. However, if the content exceeds 0.6%, the toughness of the welded portion deteriorates. Therefore, it is preferable that the Cr content is within a range of 0.6% or less.

Mo: 0.6% 이하Mo: 0.6% or less

Mo는, 상온 및 고온에서의 강도를 상승시키는 효과를 갖는다. 그 효과를 얻으려면, 0.01% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 그러나, 0.6%를 초과하여 함유하면, 용접성이 열화하기 때문에, 함유량은 0.6% 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. Mo has an effect of raising the strength at normal temperature and high temperature. In order to obtain the effect, it is preferable to contain 0.01% or more. However, if it exceeds 0.6%, the weldability deteriorates, and therefore, the content is preferably set to 0.6% or less.

W: 0.5% 이하W: not more than 0.5%

W는, 고온 강도를 상승시키는 효과를 갖고 있다. 그 효과를 얻으려면, 0.05% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 그러나, 0.5%를 초과하면 인성을 열화시킬 뿐만 아니라, 고가이기 때문에, 0.5% 이하의 범위에서 함유하는 것이 바람직하다. W has the effect of raising the high-temperature strength. In order to obtain the effect, it is preferably contained in an amount of 0.05% or more. However, when it exceeds 0.5%, not only does it deteriorate toughness, but it is expensive, and therefore, it is preferably contained in a range of 0.5% or less.

B: 0.0050% 이하B: not more than 0.0050%

B는 압연 중에 BN으로서 석출하여, 압연 후의 페라이트립을 미세하게 한다. 그 효과를 얻으려면, 0.0010% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 그러나, 0.0050%를 초과하면 인성이 열화하기 때문에 0.0050% 이하로 한정했다. B precipitates as BN during rolling to make the ferrite lips after rolling down finer. In order to obtain the effect, it is preferable that the content is 0.0010% or more. However, if it exceeds 0.0050%, the toughness deteriorates, so it is limited to 0.0050% or less.

Zr: 0.5% 이하Zr: not more than 0.5%

Zr은, 강도를 상승시키는 것 외에, 아연 도금재의 내도금 균열성을 향상시키는 원소이다. 그 효과를 얻으려면, 0.03% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 그러나, 0.5%를 초과하여 함유하면 용접부 인성이 열화하기 때문에, Zr 함유량은 0.5%를 상한으로 하는 것이 바람직하다. Zr is an element which improves the cracking resistance of the plating of the zinc plating material in addition to the strength. In order to obtain the effect, it is preferable to contain 0.03% or more. However, if it exceeds 0.5%, the toughness of the welded portion deteriorates. Therefore, it is preferable that the Zr content is 0.5% as the upper limit.

본 발명에 따른 강은 상기 성분 조성의 외에는 잔부 Fe 및 불가피적 불순물이다. 또한, 불가피적 불순물로서는, P: 0.035% 이하, Al: 0.08% 이하, N: 0.012% 이하, 0: 0.05% 이하, Mg: 0.01% 이하, 등을 용인할 수 있다. The steel according to the present invention is the balance Fe and inevitable impurities other than the above-mentioned composition. As the inevitable impurities, 0.035% or less of P, 0.08% or less of Al, 0.012% or less of N, 0% or less and 0.05% or less of Mg, and 0.01% or less of Mg are acceptable.

제조 조건으로는, 가열 온도(heating temperature), 열간 압연 조건(hot rolling condition), 냉각 조건(cooling condition)을 규정하는 것이 바람직하다. 설명에 있어서 규정이 없는 경우, 온도, 냉각 속도는 판 두께 방향의 평균값으로 한다. The manufacturing conditions include a heating temperature, a hot rolling condition, and a cooling condition. In the case of no description in the explanation, the temperature and the cooling rate are the average values in the plate thickness direction.

[가열 온도][Heating temperature]

강 소재는, 900∼1350℃의 온도로 가열한다. 가열 온도를 900℃ 이상으로 하는 것은, 재질의 균질화와 후술하는 제어 압연을 행하기 위해 필요한 가열이고, 1350℃ 이하로 하는 것은, 과도하게 고온이 되면 표면 산화(surface oxidation)가 현저해짐과 함께, 결정립의 조대화를 피할 수 없게 되기 때문이다. 또한, 인성의 향상을 위해서는, 상한을 1150℃로 하는 것이 바람직하다. The steel material is heated to a temperature of 900 to 1350 ° C. The reason why the heating temperature is 900 ° C or higher is the heating required to homogenize the material and control rolling which will be described later. When the temperature is set to 1350 ° C or lower, surface oxidation becomes remarkable at an excessively high temperature, The coarsening of the crystal grain can not be avoided. Further, in order to improve the toughness, it is preferable to set the upper limit to 1150 캜.

[열간 압연 조건][Hot rolling condition]

강판 표면 온도 1000∼850℃의 온도역에 있어서 누적 압하율(cumulative rolling reduction) 10% 이상 압연 Rolling of steel sheet with a cumulative rolling reduction of 10% or more at a surface temperature of 1000 to 850 ° C

당해 온도역에서 압연함으로써, 오스테나이트립(austenite grain)이 부분적으로 재결정되기 때문에, 조직이 미세하고 그리고 균일해진다. By rolling at this temperature range, the austenite grain is partially recrystallized, so that the structure becomes fine and uniform.

또한, 1000℃를 초과하는 온도에서의 압연은, 오스테나이트립의 성장을 조장하기 때문에, 세립화를 위해서는 바람직하지 않다. 한편, 850℃ 미만에서는 완전하게 오스테나이트 미(未)재결정 범위에 들어가기 때문에, 결정립의 균일화를 위해서는 바람직하지 않다. In addition, rolling at a temperature exceeding 1000 占 폚 is not preferable for grain refinement because it promotes the growth of austenite grains. On the other hand, when the temperature is lower than 850 占 폚, the austenite non-recrystallization range is not completely achieved, which is not desirable for uniformizing the grain size.

강판 표면 온도 900∼600℃에서 그리고 강판 내부 온도가 강판 표면 온도보다 50∼150℃ 고온이 되는 상태로 한 후에, 1패스 압하율 8% 이상, 누적 압하율 50% 이상으로, 압연 종료시의 강판 표면 온도 850∼550℃의 조건으로 열간 압연한다. The steel sheet surface temperature is 900 to 600 占 폚 and the internal temperature of the steel sheet is higher than the steel sheet surface temperature by 50 to 150 占 폚 so that the one-pass rolling reduction of 8% or more and the cumulative rolling reduction of 50% And then hot-rolled at a temperature of 850 to 550 占 폚.

강판 표면 온도 900∼600℃이고 그리고 강판 내부 온도가 강판 표면 온도보다 50∼150℃ 고온이 되는 상태로 함으로써, 표면 근방이 거의 2상역(duplex phase region)이고 그리고 강판 내부가 거의 오스테나이트 미재결정역(non-recrystallization region)이 된다. The surface temperature of the steel sheet is 900 to 600 DEG C and the temperature inside the steel sheet is 50 to 150 DEG C higher than the surface temperature of the steel sheet so that the vicinity of the surface is almost a duplex phase region and the inside of the steel sheet is almost an austenitic non- (non-recrystallization region).

이 조건에서 1패스 압하율 8% 이상의 압연을 행하면, 상대적으로 강도가 낮아져 있는 강판 내부에 우선적으로 압연 변형(rolling strain)이 도입되고, 판 두께 중앙부의 적어도 판 두께의 20%의 영역에 집합 조직이 도입된다. 이 공정에 의해, 오스테나이트립에 집합 조직이 형성된다. Under this condition, a rolling strain is preferentially introduced into the steel sheet having relatively low strength when rolled at a rolling reduction of 8% or more under a condition of 1% . By this process, an aggregate structure is formed in the austenite lips.

즉, 취성 균열 선단에 있어서의 크랙 생성에 효과적인 변태 집합 조직(transformation texture)의 일종인 (211)면 집합 조직의 기초가 형성된다. 또한, 판 두께 중앙부의 적어도 판 두께의 20%의 영역에 집합 조직을 도입하기 위해, 보다 바람직하게는, 1패스 압하율 10% 이상으로 하는 것이 좋다. That is, a foundation of a (211) facet texture, which is a type of transformation texture effective for crack generation at the brittle crack tip, is formed. In order to introduce the aggregate structure into the region of at least 20% of the plate thickness in the central portion of the plate thickness, it is more preferable to set the one-pass reduction ratio to 10% or more.

그 후, 강판 표면 온도 850∼550℃까지 압연함으로써, 강판 내부가 2상역으로 압연되어 (100)면 집합 조직이 형성된다. Thereafter, the steel sheet is rolled up to a surface temperature of 850 to 550 占 폚, whereby the steel sheet is rolled into a bimetallic zone to form a (100) surface texture.

상기 집합 조직의 집적도를 취성 균열 선단에 있어서의 크랙 생성에 효과적인 레벨(집적도 1.55 이상)로 하려면, 누적 압하율 50% 이상이 필요해진다. A cumulative reduction ratio of 50% or more is required in order to make the degree of integration of the texture to be at a level (an integration degree of 1.55 or more) effective for crack generation at the brittle crack tip.

[냉각 조건][Cooling condition]

열간 압연을 종료한 후, 5℃/s 이상의 냉각 속도로 400℃까지 냉각한다. After completion of the hot rolling, the steel sheet is cooled to 400 DEG C at a cooling rate of 5 DEG C / s or more.

400℃까지의 온도역을 5℃/s 이상의 냉각 속도로 냉각하면, (211)면이 우세한 집합 조직인 오스테나이트 집합 조직으로부터의 인수(inheritance)가 촉진되어, 취성 균열 전파 정지 인성이 향상된다. When the temperature range up to 400 DEG C is cooled at a cooling rate of 5 DEG C / s or higher, the inheritance from the austenite texture, which is the texture structure predominated by the (211) plane, is promoted and the brittle crack propagation stop toughness is improved.

상기 조건으로 냉각하면, (211)면의 X선 면강도가 보다 강해지고, 서브 크랙의 발생이 보다 한 층 촉진되어, 균열이 정지하기 쉬워진다. 또한, 상기 냉각 방법에 있어서, 보다 바람직한 냉각 개시 온도(cooling start temperature)는 700℃ 이상이다. By cooling under the above conditions, the X-ray surface strength of the (211) face becomes stronger, and the occurrence of sub cracks is further promoted, so that the cracks are easily stopped. Further, in the cooling method, a more preferable cooling start temperature is 700 ° C or more.

또한, 본 발명에 따른 후강판을, 강판 두께 50㎜ 미만으로 한 경우, 우수한 취성 균열 전파 특성을 갖는 것은 말할 필요도 없다. Needless to say, when the steel sheet according to the present invention has a steel sheet thickness of less than 50 mm, it has excellent brittle crack propagation characteristics.

[평가 방법, 시험 장치][Evaluation method, test apparatus]

응력 반사가 없는 실선 상당 조건하에서, 장대 취성 균열 전파 정지 특성을 평가하기 위해, 동적 FEM 해석에 의해 응력 반사의 영향을 평가하고, 시험기의 탭판 선단 간 거리, 하중 부하점 간 거리를 결정했다. 장대 ESSO 시험편 사이즈는 도 2에 나타낸 것으로 했다. In order to evaluate the brittle brittle crack propagation stopping characteristics under the condition of a solid line without stress reflection, the influence of the stress reflection was evaluated by the dynamic FEM analysis, and the distance between the tip ends of the tab plates and the distance between the load points was determined. The size of the pole ESSO specimen was as shown in Fig.

도 3a, 도 3b, 도 3c에 동적 FEM 해석 모델을, 도 4에 결과를 나타낸다. 도 3a는 응력 반사가 없는 조건을 확인하기 위한 파라메트릭 모델로서, 응력 반사에 영향을 주는 시험기 탭판(11)(두께 200㎜) 간의 거리(도 3a의 2A)의 영향을 해석하기 위한 모델이다. 도 3b는 사용하는 시험기의 하중 부하점(10)의 거리를 10m로 설정한 경우의 모델, 도 3c는 사용하는 시험기의 하중 부하점(10)의 거리를 5m로 설정한 경우의 모델이다. Figs. 3A, 3B and 3C show the dynamic FEM analysis model, and Fig. 4 shows the results. Fig. 3A is a parametric model for confirming conditions without stress reflection, and is a model for analyzing the influence of the distance (2A in Fig. 3A) between the tester tapes 11 (thickness 200 mm) affecting the stress reflection. Fig. 3B is a model when the distance of the load load point 10 of the tester used is set to 10 m, and Fig. 3C is a model when the distance of the load load point 10 of the tester used is set to 5 m.

도 4에 FEM 해석 결과를 나타낸다. 도 4는 전파 중의 균열의 동적 응력 확대 계수(취성 균열 전파 중의 파괴 구동력) Kd의 변화를 파괴 발생으로부터 시험판에 돌입할 때까지의 사이에서 구한 것이다. ×표로 나타낸 결과는, 2A=10000㎜의 경우로서, 취성 균열이 시험판 돌입까지 응력 반사가 일어나지 않는 실선 상당 조건에서의 결과이다. 2A=1800∼4300㎜의 조건에서는, 응력 반사가 발생하기 때문에, 시험판 돌입시의 동적 응력 확대 계수 Kd가, 실선 상당 조건인 2A=10000㎜의 경우에 비교하여, 낮아져 있는 것을 확인할 수 있다. 이것은, 2A=1800∼4300㎜의 조건에서는, 실선 조건보다도 장대 취성 균열이 정지하기 쉬워지는 것을 의미한다. 한편, 2A=6800㎜의 조건에서는, 약간의 동적 응력 확대 계수 Kd의 저하가 인정되기는 하지만, 실선 상당 조건과 그다지 다르지 않게 되는 것을 확인할 수 있다. Fig. 4 shows the FEM analysis result. Fig. 4 is a graph showing the change in the dynamic stress intensity factor (fracture driving force during brittle crack propagation) Kd during the propagation from the occurrence of fracture to the start of the test plate. × The results shown in the table are the results in the case of 2A = 10000 mm, in which the brittle cracks do not cause stress reflection until the test plate rushes. It can be confirmed that the dynamic stress intensity factor Kd at the time of entering the test plate is lower than that in the case of 2A = 10000 mm, which is the condition corresponding to the solid line, because stress reflection occurs under the condition of 2A = 1800 to 4300 mm. This means that under the condition of 2A = 1800 to 4300 mm, the brittle brittle crack becomes easier to stop than the solid line condition. On the other hand, under the condition of 2A = 6800 mm, although it is recognized that the dynamic stress intensity factor Kd is slightly lowered, it is confirmed that it is not so different from the condition corresponding to the solid line.

따라서, 2A를 6800㎜ 이상 확보하면, 실선 상당 조건의 평가가 가능하고, 예를 들면 도 3b에 나타내는 하중 부하점 간 거리 10m의 대형 인장 시험 지그 형상이면, 충분히 실선 상당 조건의 평가가 가능해진다. 도 4에는 사용하는 시험기의 하중 부하점 간 거리를 5m와 10m로 설정한 경우의 모델에 의해 얻어진 해석 결과를 나타내고 있지만, 도 3b에 나타내는 하중 부하점 간 거리 10m 모델의 대형 인장 시험 지그 형상으로 장대 ESSO 시험을 실시하면, 응력 반사가 없는 실선 상당 조건하에서의 평가가 되는 것이 인정된다. Therefore, if the size of 2A is secured to be 6800 mm or more, the condition corresponding to the solid line can be evaluated. For example, if the large-size tensile test jig has a load-point distance of 10 m as shown in Fig. Fig. 4 shows the results of the analysis obtained by the model when the distance between the load points of the tester used is set to 5 m and 10 m. In the large tensile test jig shape of the 10 m model, When the ESSO test is conducted, it is recognized that evaluation under the condition of a solid line without stress reflection is made.

이상의 FEM 해석에 의해, 응력 반사가 없는 실선 상당 조건하의 장대 취성 균열 전파 정지 성능의 평가 방법은, 시험편 길이 또는 시험편을 부착하는 시험 장치의 탭판 선단 간 거리가 시험편 폭의 2.8배 이상(≒6800mm/2400㎜), 또한 시험 장치의 하중 부하점 간 거리가 시험편 폭의 4.1배 이상(≒10000mm/2400㎜)으로 했다. According to the FEM analysis described above, the evaluation of the magnitude of brittle crack propagation stopping performance under the condition of a solid line without stress reflection is performed by using a test piece length or a distance between the tip end of the test plate to which the test piece is attached is 2.8 times or more 2400 mm), and the distance between the load points of the test apparatus was 4.1 times or more of the width of the test piece (? 10000 mm / 2400 mm).

마찬가지로, 응력 반사가 없는 실선 상당 조건하의 장대 취성 균열 전파 정지 성능을 평가할 수 있는 시험 장치로서, 시험편을 부착하는 시험 장치의 탭판 선단 간 거리가 시험편 폭의 2.8배 이상(≒6800mm/2400㎜), 또한 시험 장치의 하중 부하점 간 거리가 시험편 폭의 4.1배 이상(≒10000mm/2400㎜)으로 했다. Similarly, a test apparatus capable of evaluating the magneto-brittle crack propagation stopping performance under a condition corresponding to a solid line without stress reflection is provided. The distance between the tip ends of the tab plates of the test apparatus for attaching the test specimens is 2.8 times or more (≒ 6800 mm / 2400 mm) Also, the distance between the load points of the test apparatus was 4.1 times or more of the width of the test piece (≒ 10000 mm / 2400 mm).

[실시예][Example]

표 1에 나타내는 여러 가지의 화학 조성으로 조정한 강 슬래브를 이용하여, 표 2에 나타내는 조건에 따라 후강판을 제조했다. 이렇게 하여 얻어진 각 후강판에 대해서, 판 두께(t)의 중앙부(고(高)어레스트 성능역)의 (211)면과 (100)면의 X선 강도비의 측정을 행함과 함께, 샤르피 파면 전이 온도(Ductile-brittle transition temperature of Charpy impact test) vTrs를 조사했다. 또한, 판 두께(t)의 1/8부(판 두께(t)의 1/4∼1/10의 영역의 대표 부위)의 (110)면의 X선 강도비의 측정을 행했다. The steel slabs adjusted to various chemical compositions shown in Table 1 were used to produce a steel sheet according to the conditions shown in Table 2. [ The X-ray intensity ratio between the (211) plane and the (100) plane of the central portion (high height) of the plate thickness t was measured for each of the steel plates thus obtained, and the Charpy wavefront transition Temperature (Ductile-brittle transition temperature of Charpy impact test) vTrs were investigated. The X-ray intensity ratio of the (110) face of 1/8 part of the plate thickness t (the representative part of the area of 1/4 to 1/10 of the plate thickness t) was measured.

다음으로, 장대 취성 균열 전파 정지 특성을 평가하기 위해, 상기의 후강판(판 두께(t)의 원래 두께인 채)을 이용하여, 도 2에 나타내는 치수 형상의 장대 ESSO 시험편을 제작하여, 시험에 제공했다. 시험은, 응력 257N/㎟, 온도 ―10℃의 조건으로 실시했다. 여기에서, 응력 257N/㎟는, 선체에 다용되고 있는 항복 강도(yield stress) 40kgf/㎟급 강판의 최대 허용 응력이며, 온도 ―10℃는 선박의 설계 온도이다. 장대 ESSO 시험은 도 3b에 나타내는 대형 인장 시험 지그에서, 탭판 선단 간 거리 6800㎜, 하중 부하점 간 거리 10000㎜의 하에서 행했다. Next, in order to evaluate the brittle brittle crack propagation stopping property, a long ESSO test piece having the dimensional shape shown in Fig. 2 was prepared by using the above-mentioned post-steel plate (the original thickness of the plate thickness t) Provided. The test was carried out under the conditions of a stress of 257 N / mm 2 and a temperature of -10 캜. Here, the stress 257N / mm 2 is the maximum allowable stress of the steel sheet with a yield stress of 40 kgf / mm 2 commonly used for the hull, and the temperature -10 ° C is the design temperature of the ship. The large-scale ESSO test was conducted under the large tensile test jig shown in Fig. 3B with a distance between the tip ends of tabs of 6800 mm and a load-point distance of 10000 mm.

장대 ESSO 시험을 실시한 결과를, 표 3에 나타낸다. 본 발명예(No.2, 3, 6, 8, 9, 12, 14)에서는 취성 균열이 필릿(fillet) 용접부에서 정지되어 있고, 비교예(No.1, 4, 5, 7, 10, 11, 13, 15, 16)에서는, 취성 균열이 정지하지 않았다. Table 3 shows the results of the pole ESSO test. In the examples (Nos. 2, 3, 6, 8, 9, 12 and 14), the brittle cracks were stopped in the fillet welded part, , 13, 15 and 16), the brittle crack did not stop.

Figure 112013071487038-pct00001
Figure 112013071487038-pct00001

Figure 112013071487038-pct00002
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Figure 112013071487038-pct00003
Figure 112013071487038-pct00003

1 : 강판
2 : 장대 취성 균열
3 : 장대 취성 균열 정지 위치
4 : 장대 ESSO 시험편
5 : 조주판(crack-running plate)
6 : 시험판
7 : 일렉트로 가스 용접부
8 : CO2 용접부
9 : 기계 노치
10 : 하중 부하점
11 : 탭판
1: steel plate
2: Strong brittle crack
3: Strong brittle crack stop position
4: Pole ESSO test specimen
5: Crack-running plate
6: Pre-release
7: electrogas welding
8: CO 2 welded part
9: Machine notch
10: load load point
11: Tab plate

Claims (13)

강(鋼) 조성이, 질량%로, C: 0% 초과 0.15% 이하, Si: 0% 초과 0.60% 이하, Mn: 0.80∼1.80%, S: 0.001∼0.05%, Ti: 0.005∼0.050%, Nb: 0.001∼0.1%, Ni: 0% 초과 2.0% 이하를 포함하고, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며, 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판으로서, 상기 판 두께 중앙부에서 판 두께(t)의 적어도 20%의 영역에 있어서의 부위의 압연면에서의 (211)면 또는 (100)면의 X선 강도비가 1.5 이상, 상기 판 두께(t)의 1/4∼1/10이 되는 영역 또는 상기 판 두께(t)의 3/4∼9/10가 되는 영역의 압연면에서의 (110)면의 X선 강도비가 1.3 이상이고, 장대 ESSO 시험을 행한 경우의 파면의 판 두께 방향 단면(斷面)에 있어서의 장대 취성 균열 전파 정지부의 선단(先端) 형상이, 판 두께 중앙부의 판 두께(t)의 20%의 폭의 영역에 있어서의 정지 균열 길이가, 강판 표면으로부터 판 두께(t)의 1/4∼1/10 또는 판 두께(t)의 3/4∼9/10가 되는 영역의 최대 균열 길이에 대하여, 적어도 판 두께(t)의 길이만큼 상기 장대 취성 균열의 진행 방향에 대하여 짧고, 오목한 요함부(concave portion)부를 형성하고 있는 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판.C: more than 0% to 0.15%, Si: more than 0% to 0.60%, Mn: 0.80 to 1.80%, S: 0.001 to 0.05%, Ti: 0.005 to 0.050% The steel sheet having a thickness (t) of 50 mm or more, the balance being Fe and unavoidable impurities, the Nb being 0.001 to 0.1%, Ni: more than 0 to 2.0% the ratio of the X-ray intensity of the (211) plane or the (100) plane on the rolled surface of the region in the region of at least 20% of the thickness t is 1.5 or more and 1/4 to 1/10 of the plate thickness t (110) surface of the rolled surface of the region having a thickness of 3/4 to 9/10 of the plate thickness (t) is 1.3 or more, and the X-ray intensity ratio of the The tip end of the long brittle fracture propagation stop portion in the cross section has a shape in which the stopping crack length in the region of 20% of the plate thickness t in the central portion of the plate thickness is smaller than the plate thickness t) (T) of the maximum crack length of the region where the maximum bending stress is 1/4 to 1/10 or 3/4 to 9/10 of the plate thickness t, , And a concave concave portion (50) having a plate thickness (t) of 50 mm or more. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 판 두께 중앙부에서 판 두께(t)의 적어도 20%의 영역에 있어서의 부위의 압연면에서의 (211)면 X선 강도비 X(211)와 (100)면 X선 강도비 X(100) 및 동일 부위의 2㎜ V노치 샤르피 충격 시험에 의해 얻어지는 파면 전이 온도 vTrs(℃)가 식: vTrs―12X(100)―22X(211)≤(T―75)/0.64[T는 강판의 공용 온도(℃)]를 만족하고, 상기 판 두께(t)의 1/4∼1/10이 되는 영역 또는 상기 판 두께(t)의 3/4∼9/10가 되는 영역의 압연면에서의 (110)면의 X선 강도비가 1.3 이상인 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판.
The method according to claim 1,
(211) plane X-ray intensity ratio X (211) and (100) plane X-ray intensity ratio X (100) on the rolled surface of the region in the region of at least 20% And a wave front transition temperature vTrs (占 폚) obtained by a 2 mm V notch Charpy impact test at the same site satisfy the following formula: vTrs-12X (100) -22X (211) ? (° C)], and the area of the area where the area is 1/4 to 1/10 of the plate thickness t or the region where the area is 3/4 to 9/10 of the plate thickness t is 110 ) Surface of X-ray intensity ratio of 1.3 or more is 50 mm or more.
제1항에 있어서,
강(鋼) 조성이, 질량%로, 추가로, Cu: 2.0% 이하, V: 0.2% 이하, Cr: 0.6% 이하, Mo: 0.6% 이하, W: 0.5% 이하, B: 0.0050% 이하, Zr: 0.5% 이하 중에서 선택한 적어도 1종을 함유하는 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판.
The method according to claim 1,
The steel according to any one of claims 1 to 3, wherein the steel composition contains, by mass%, 2.0% or less of Cu, 0.2% or less of V, 0.6% or less of Cr, 0.6% or less of Mo, 0.5% or less of W, And Zr: 0.5% or less, and having a thickness (t) of 50 mm or more.
제1항 또는 제4항에 기재된 성분 조성을 갖는 강 소재를, 900∼1350℃의 온도로 가열하고, 이어서 강판 표면 온도 1000∼850℃의 온도역에 있어서 누적 압하율 10% 이상 압연한 후, 강판 표면 온도 900∼600℃ 그리고 강판 내부 온도가 강판 표면 온도보다 50∼150℃ 고온이 되는 상태로 하고, 그 후, 1패스 압하율 8% 이상, 누적 압하율 50% 이상으로, 압연 종료시의 강판 표면 온도 800∼550℃에서 열간 압연하는 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판의 제조 방법.A steel material having the composition described in any one of claims 1 to 4 is heated to a temperature of 900 to 1350 占 폚 and then rolled at a cumulative rolling reduction of 10% or more at a temperature range of 1000 to 850 占 폚, The surface temperature is 900 to 600 deg. C and the steel sheet internal temperature is higher than the steel sheet surface temperature by 50 to 150 deg. C, and then the steel sheet surface A method for producing a steel plate having a thickness (t) of 50 mm or more to be hot-rolled at a temperature of 800 to 550 占 폚. 제5항에 있어서,
추가로, 열간 압연을 종료한 후, 5℃/s 이상의 냉각 속도로 400℃까지 냉각하는 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판의 제조 방법.
6. The method of claim 5,
Further, a method for producing a post-hot-rolled steel sheet having a sheet thickness t of 50 mm or more cooled to 400 캜 at a cooling rate of 5 캜 / s or more after completion of hot rolling.
시험편 폭 2m 이상의 대형 시험편을 이용하여, 균열 전파 길이 1m 이상의 장대 취성 균열에 대한 전파 정지 성능을 평가·확인하는 시험에 있어서, 시험편 길이 또는 시험편을 부착하는 시험 장치의 탭판(tap plate) 선단 간 거리가 시험편 폭의 2.8배 이상인 강재 또는 구조물의 장대 취성 균열 전파 정지 성능의 평가 방법.In the test for evaluating and confirming the suspension performance against the brittle brittle cracks with a crack propagation length of 1 m or more using a large test piece having a width of 2 m or more, a test piece length or a distance between the tips of the tap plates Of the test piece is 2.8 times the width of the test piece. 제7항에 있어서,
추가로, 시험 장치의 하중 부하점 간 거리가 시험편 폭의 4.1배 이상인 강재 또는 구조물의 장대 취성 균열 전파 정지 성능의 평가 방법.
8. The method of claim 7,
In addition, a method for evaluating the stopping performance of a brittle brittle crack propagation of a steel material or structure having a load-point distance between the test equipment of at least 4.1 times the width of the test piece.
시험편 폭 2m 이상의 대형 시험편을 이용하여, 균열 전파 길이 1m 이상의 장대 취성 균열에 대한 전파 정지 성능을 평가·확인하는 시험 장치에 있어서, 시험편을 부착하는 시험 장치의 탭판 선단 간 거리가 시험편 폭의 2.8배 이상인 장대 취성 균열 전파 정지 성능을 평가하는 시험 장치.A test apparatus for evaluating and confirming the stopping performance of a brittle brittle crack having a crack propagation length of 1 m or more using a test piece having a width of 2 m or more with a test piece width of 2 m or more is characterized in that the distance between the tip ends of the test pieces is 2.8 times Or more of the elongation brittle crack propagation stopping performance. 제9항에 있어서,
추가로, 시험 장치의 하중 부하점 간 거리가 시험편 폭의 4.1배 이상인 장대 취성 균열 전파 정지 성능을 평가하는 시험 장치.
10. The method of claim 9,
In addition, a test apparatus for evaluating the magneto-brittle crack propagation stopping performance in which the distance between the load points of the test apparatus is at least 4.1 times the width of the specimen.
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