KR101695113B1 - High-tensile-strength steel plate with excellent low-temperature toughness and manufacturing process therefor - Google Patents

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Abstract

소정의 화학 성분 조성을 만족시키고, 하기 (1)식으로 규정되는 CEQ(질량%)가 0.345 이상 0.428 이하임과 더불어, 하기 (2)식으로 규정되는 σ가 2080 이상이고, 또한 t/4(t: 판 두께) 위치의 마이크로 조직이 페라이트와 펄라이트의 혼합 조직이며, 상기 페라이트립의 평균 원 상당 직경을 7.0μm 이하로 하는 것에 의해, 고강도이고 게다가 저온 인성도 우수한 고장력 강판을 제공한다.
CEQ = [C]+[Mn]/6+([Cr]+[Mo]+[V])/5+([Cu]+[Ni])/15 …(1)
σ = 2.90×{602781.57-(1154×CEQ-3.25)2}1/2/0.963+400×[Ni] …(2)
(Mass%) defined by the following formula (1) is 0.345 or more and 0.428 or less, and σ is 2080 or more as defined by the following formula (2), and t / 4 : Plate thickness) microstructure is a mixed structure of ferrite and pearlite, and the mean circle equivalent diameter of the ferrite grains is 7.0 mu m or less, thereby providing a high strength steel sheet having high strength and excellent low temperature toughness.
(Cu) + [Ni] / 15 + (Mo) + [V]) / 5 + (One)
? = 2.90 x {602781.57- (1154 x CEQ-3.25) 2 } 1/2 /0.963+400x [Ni] ... (2)

Description

저온 인성이 우수한 고장력 강판 및 그의 제조 방법{HIGH-TENSILE-STRENGTH STEEL PLATE WITH EXCELLENT LOW-TEMPERATURE TOUGHNESS AND MANUFACTURING PROCESS THEREFOR}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high tensile strength steel sheet excellent in low temperature toughness and a method of manufacturing the same. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명은 저온 인성이 우수한 고장력 강판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 저온에 노출되는 환경에서 사용되는 용도, 예컨대 압력 용기나 선박, 해양 구조물 등에 적용되는 것과 같은 고장력 강판의 저온 인성을 개선하기 위한 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a high-strength steel sheet excellent in low-temperature toughness and a method for producing the same. The present invention relates to a technique for improving the low temperature toughness of a high tensile strength steel sheet such as those applied to an application to be used in an environment exposed to low temperature, for example, a pressure vessel, a ship or an offshore structure.

압력 용기나 선박, 해양 구조물 등을 건설하는 데 사용되는 강판(고장력 강판)은 고강도이면서 저온에서의 인성(저온 인성) 및 용접성도 우수할 것이 요구된다. 특히 최근에는, 안전성의 관점에서, 극저온에서의 보다 높은 인성이 요구된다. Steel plates (high tensile steel plates) used for constructing pressure vessels, ships and offshore structures are required to have high strength, good toughness at low temperatures (low temperature toughness) and good weldability. In particular, in recent years, from the viewpoint of safety, a higher toughness at a cryogenic temperature is required.

강판의 인성을 향상시키기 위해서는, 합금 원소의 첨가량은 최대한 절제하는 편이 좋지만, 그러면 강도의 확보가 곤란해진다. 반대로, 강도를 확보하기 위해서 합금 원소를 첨가하면, 인성이 오히려 저하된다. 이와 같이, 강도와 인성은 상반되는 특성이며, 이들 특성을 양립시키는 것은 극히 어렵다.In order to improve the toughness of the steel sheet, the addition amount of the alloying element is preferably as small as possible, but it becomes difficult to secure strength. On the other hand, if an alloy element is added to secure strength, the toughness is lowered. As described above, strength and toughness are opposite to each other, and it is extremely difficult to achieve compatibility between these properties.

강판의 강도와 인성의 양 특성을 향상시키기 위한 유효한 수법 중 하나로서, 합금 원소인 Ni를 함유시키는 것을 들 수 있다. 지금까지도 Ni를 함유한 강판은 많이 제안되고 있지만, 3.5% Ni강이나 9% Ni강으로 대표되는 바와 같이, Ni를 다량으로 함유시키지 않으면 그 효과를 최대한으로 발휘할 수 없다는 것이 실상이다. 이에 대하여, 1∼2% 정도의 소량의 Ni를 함유한 강판에 대해서는, 예컨대 특허문헌 1에 제안되어 있지만, 고강도를 만족시켜도 저온에서의 인성을 만족시킬 수 없어, 강도와 저온 인성을 같이 만족시키는 것은 어렵다.One of the effective methods for improving the strength and toughness of the steel sheet is to include Ni as an alloying element. Until now, many Ni-containing steel sheets have been proposed. However, as represented by 3.5% Ni steel or 9% Ni steel, the effect can not be maximized unless Ni is contained in a large amount. On the other hand, a steel sheet containing a small amount of Ni of about 1 to 2% is proposed in, for example, Patent Document 1. However, even if high strength is satisfied, toughness at low temperature can not be satisfied and strength and low temperature toughness It is difficult.

일본 특허 제3741078호 공보Japanese Patent No. 3741078

본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 Ni 함유량 2.0% 이하에서도, 고강도이고 게다가 저온 인성도 우수한 고장력 강판, 및 이와 같은 고장력 강판을 제조하기 위한 유용한 방법을 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a high tensile strength steel sheet having high strength and low temperature toughness even at a Ni content of 2.0% or less, and a useful method for producing such high strength steel sheet.

상기 목적을 달성할 수 있었던 본 발명의 고장력 강판은, C: 0.03∼0.09%(「질량%」의 의미, 화학 성분에 대해서는 이하 동일), Si: 0.05∼0.35%, Mn: 0.9∼1.6%, P: 0.01% 이하(0%를 포함하지 않음), S: 0.01% 이하(0%를 포함하지 않음), Al: 0.01∼0.06%, Ni: 0.2∼2.0%, Nb: 0.007∼0.017%, Ti: 0.007∼0.017%, Ca: 0.0005∼0.003% 및 N: 0.0025∼0.0050%를 각각 함유하고, 잔부가 철 및 불가피 불순물로 이루어지며, 하기 (1)식으로 규정되는 CEQ(질량%)가 0.345 이상 0.428 이하임과 더불어, 하기 (2)식으로 규정되는 σ가 2080 이상이고, 또한 t/4(t: 판 두께) 위치의 마이크로 조직이 페라이트와 펄라이트의 혼합 조직이며, 상기 페라이트립의 평균 원 상당 직경이 7.0μm 이하인 것을 특징으로 한다. 한편, 상기 「평균 원 상당 직경」이란, 페라이트립을 동일 면적의 원으로 환산했을 때의 직경(원 상당 직경)의 평균값이다.The high-tensile steel sheet according to the present invention, which can achieve the above object, is a steel sheet having a composition of C: 0.03 to 0.09% (meaning "mass%", hereinafter the same applies to chemical components), Si: 0.05 to 0.35%, Mn: 0.9 to 1.6% P: not more than 0.01% (not including 0%), S: not more than 0.01% (not including 0%), Al: 0.01 to 0.06%, Ni: 0.2 to 2.0%, Nb: 0.007 to 0.017% (% By mass) defined by the following formula (1) is 0.345 or more, and the balance of Fe is 0.007 to 0.017%, Ca is 0.0005 to 0.003%, and N is 0.0025 to 0.0050% And a microstructure at a position of t / 4 (t: plate thickness) is a mixed structure of ferrite and pearlite, and the mean circle equivalent of the ferrite grains is 0.428 or less, And a diameter of 7.0 m or less. On the other hand, the "average circle equivalent diameter" is an average value of diameters (circle equivalent diameters) when the ferrite grains are converted into a circle having the same area.

CEQ = [C]+[Mn]/6+([Cr]+[Mo]+[V])/5+([Cu]+[Ni])/15 …(1)(Cu) + [Ni] / 15 + (Mo) + [V]) / 5 + (One)

σ = 2.90×{602781.57-(1154×CEQ-3.25)2}1/2/0.963+400×[Ni] …(2)? = 2.90 x {602781.57- (1154 x CEQ-3.25) 2 } 1/2 /0.963+400x [Ni] ... (2)

단, [C], [Mn], [Cr], [Mo], [V], [Cu] 및 [Ni]는 각각 C, Mn, Cr, Mo, V, Cu 및 Ni의 함유량(질량%)을 나타낸다.(% By mass) of C, Mn, Cr, Mo, V, Cu and Ni, respectively, in terms of C, Mn, Cr, Mo, V, Cu and Ni. .

상기 (1)식에는, 본 발명 강판의 기본 성분(C, Mn, Ni) 이외에도, 필요에 따라 함유되는 원소도 포함되지만(Cr, Mo, V, Cu 등), 이들 원소를 포함하지 않을 때에는, 그 항목이 없는 것으로 해서 CEQ의 값을 계산하고, 이들 원소를 포함할 때에는, 상기 (1)식으로부터 CEQ의 값을 계산하면 된다.In addition to the basic components (C, Mn, Ni) of the inventive steel sheet, the above formula (1) includes elements (Cr, Mo, V, Cu and the like) The value of CEQ is calculated on the assumption that there is no such item, and when these elements are included, the value of CEQ can be calculated from the above formula (1).

본 발명의 고장력 강판에 있어서는, 필요에 따라, 추가로 하기 (a)∼(c)의 어느 것에 속하는 1종 이상을 함유시키는 것도 유효하며, 함유시키는 성분에 따라 고장력 강판의 특성이 개선된다.In the high-tensile steel sheet of the present invention, if necessary, it is also effective to include at least one member belonging to any of the following (a) to (c), and the properties of the high-strength steel sheet are improved depending on the components to be contained.

(a) B: 0.002% 이하(0%를 포함하지 않음)(a) B: 0.002% or less (not including 0%)

(b) Cu: 0.35% 이하(0%를 포함하지 않음)(b) Cu: not more than 0.35% (not including 0%)

(c) Cr: 0.3% 이하(0%를 포함하지 않음), Mo: 0.2% 이하(0%를 포함하지 않음) 및 V: 0.06% 이하(0%를 포함하지 않음)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상(c) Cr: not more than 0.3% (not including 0%), Mo: not more than 0.2% (not including 0%), and V: not more than 0.06% One or more species

본 발명의 고장력 강판을 제조함에 있어서는, 상기와 같은 화학 성분 조성을 갖는 강판을, t/4(t: 판 두께) 위치가 950∼875℃의 온도역일 때에 압하율을 30% 이상, t/4(t: 판 두께) 위치가 820℃ 이하 Ar3 변태점 이상의 온도역일 때에 압하율을 30% 이상으로 해서 압하를 행함과 더불어, t/4(t: 판 두께) 위치가 875℃ 미만 820℃ 초과의 온도역, 및 2상 온도역일 때에는 압하를 행하지 않고, 압하 후에 평균 냉각 속도를 2.0℃/초 이하로 해서 냉각하여, 마이크로 조직을 페라이트와 펄라이트의 혼합 조직으로 하면 된다.In the production of the high-tensile steel sheet of the present invention, the steel sheet having the chemical composition as described above is subjected to a rolling reduction of not less than 30% and not more than t / 4 (t: sheet thickness) at a temperature range of 950 to 875 캜 t: plate thickness), the location is 820 ℃ less than Ar 3, with the reduction rate transformation point when the temperatures above calendar and performing the reduction by more than 30%, t / 4 (t : sheet thickness) position is less than 875 ℃ 820 ℃ than the temperature of the In the opposite phase and in the two-phase temperature range, cooling is carried out at an average cooling rate of not more than 2.0 ° C / sec after being pressed without being subjected to the reduction, and the microstructure may be a mixed structure of ferrite and pearlite.

본 발명에 의하면, Ni 함유량이 2.0% 이하인 성분계에 있어서 Ni의 첨가 효과를 최대한으로 발휘할 수 있는 화학 성분 조성으로 함과 더불어, 적절한 압하 조건을 설정하는 것에 의해, 강판 중의 페라이트립의 미세화를 도모하여, 고강도이고 게다가 저온 인성도 우수한 고장력 강판을 실현할 수 있다. 이와 같은 고장력 강판은 압력 용기나 선박, 해양 구조물 등을 건설하는 데 사용되는 강판으로서 극히 유용하다.According to the present invention, it is possible to minimize the ferrite grains in the steel sheet by setting appropriate chemical-reduction conditions in addition to the chemical composition that maximizes the Ni addition effect in the component system having the Ni content of 2.0% or less , A high tensile strength steel sheet having high strength and excellent low temperature toughness can be realized. Such a high-strength steel plate is extremely useful as a steel plate used for constructing a pressure vessel, a ship, and an offshore structure.

도 1은 CEQ값과 인장 강도 TS의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 2는 σ값과 파면 전이 온도 vTrs의 관계를 나타내는 그래프이다.
1 is a graph showing the relationship between the CEQ value and the tensile strength TS.
2 is a graph showing the relationship between the sigma value and the wave front transition temperature vTrs.

고장력 강판의 강도를 확보하기 위해서 합금 원소를 첨가하면 인성이 저하된다. 이는 합금 원소의 첨가가 저온에서의 연성 파괴를 곤란하게 하고 있기 때문이다. 반대로, Ni의 첨가는 저온에서의 연성 파괴를 생기기 쉽게 하고 있다.When an alloy element is added to secure the strength of the high-strength steel sheet, the toughness is lowered. This is because the addition of the alloying element makes it difficult to break the ductile at low temperatures. On the contrary, the addition of Ni facilitates soft fracture at low temperatures.

이와 같은 상황 하에, 본 발명자는 고강도이고 게다가 저온 인성이 우수한 고장력 강판을 실현하기 위해 다양한 각도에서 검토했다. 그 결과, 합금 원소의 삭감에 의한 연성 파괴의 촉진과, Ni에 의한 연성 파괴의 촉진의 효과를 정량화하고, 상기 (1)식 및 (2)식의 관계를 만족시키도록 화학 성분 조성을 제어하면, 고강도와 저온 인성을 양립시킬 수 있다는 것을 발견하여, 본 발명을 완성했다.Under such circumstances, the present inventors have studied at various angles in order to realize a high-strength steel sheet excellent in high-temperature and low-temperature toughness. As a result, when the chemical composition is controlled so as to quantify the effect of accelerating ductile fracture by reduction of alloying elements and promoting ductile fracture by Ni and satisfying the relations of the above-mentioned formulas (1) and (2) High strength and low temperature toughness can be achieved at the same time, thereby completing the present invention.

상기 (2)식을 도출하기에 이른 경위는 다음과 같다. 강판의 저온에서의 인성을 개선하기 위해서는, 취성(脆性) 파괴, 특히 벽개(劈開) 파괴를 억제할 필요가 있다. 그래서 벽개 파괴의 메커니즘에 대하여 착안했다. 우선 일부의 페라이트립에서 소성 변형이 생겨, 페라이트립 내의 전위가 이동한다. 이동한 전위는 입계에 머무르며 집적된다. 이때 시멘타이트로 대표되는 제2상이 입계에 존재하면, 전위의 집적에 의한 응력 집중으로 제2상이 깨져, 미시(微視) 균열이 발생한다. 발생한 미시 균열은 인접하는 페라이트립으로 진전하여, 벽개 파괴를 발생시킨다.The process for deriving the above formula (2) is as follows. In order to improve the toughness of the steel sheet at low temperature, it is necessary to suppress brittle fracture, particularly cleavage fracture. So I came up with the mechanism of cleavage destruction. First, plastic deformation occurs in some of the ferrite grains, and the dislocations in the ferrite grains migrate. The shifted dislocation stays at the grain boundary and accumulates. At this time, if the second phase represented by cementite is present in the grain boundary, the second phase is broken due to stress concentration due to accumulation of dislocations, and microscopic cracks are generated. The generated microcracks propagate to the adjacent ferrite lips and cause cleavage failure.

발생한 균열이 인접하는 페라이트립으로 전파되어, 벽개 파괴를 발생시키기 위해서 필요한 응력(벽개 파괴 응력) σ0은, 하기 (3)식으로 산출할 수 있다는 것이 알려져 있다 [예컨대, 「저탄소강의 파괴 인성에 관한 미시 역학적 연구」, 다가와 데츠야, 1994년 5월 발행 제17쪽(나고야대학 박사 학위 논문)]. 이 응력 σ0이 클수록 벽개 파괴는 생기기 어려워져, 인성이 개선된다.It is known that the stress (cleavage fracture stress)? 0 required for causing cracks to be generated to propagate to the adjacent ferrite lips to cause cleavage fracture can be calculated by the following formula (3) (see, for example, "fracture toughness of low carbon steel , Tetsugawa Tetsuya, published in May 1994, p. 17 (doctoral dissertation, Nagoya University)]. As the stress? 0 becomes larger, cleavage breakage becomes less likely to occur and toughness is improved.

(C/d)σ0 2+τe2{1+4/π(C/d)1/2×(τi/τe)}2 (C / d) σ 0 2 + τe 2 {1 + 4 / π (C / d) 1/2 × (τi / τe)} 2

= 4Eγf/{(1-ν2)d} …(3)= 4E? F / {(1 -? 2 ) d} (3)

단, C: 제2상의 단경(短徑), d: 페라이트의 입경, σ0: 벽개 파괴 응력, τe: 유효 전단 응력, τi: 전위의 마찰력, E: 영률 γf: 표면 에너지, ν: 푸아송비를 각각 나타낸다.However, C: a second minor axis on the (短徑), d: particle diameter of the ferrite, σ 0: cleavage fracture stress, τe: effective shear stress, τi: frictional force of the potential, E: Young's modulus γ f: surface energy, ν: Poisson Respectively.

상기 (3)식에 있어서, 제1항[(C/d)σ0 2]은 초기 조건으로서 주어지는 조직 중의 결정 입경과 탄화물의 단경의 사이즈비에 관한 항, 제2항[τe2{1+4/π(C/d)1/2×(τi/τe)}2]은 입계에 집적되는 전위에 관한 항이다. 또한, 우변[4Eγf/{(1-ν2)d}]은 그리피스(Griffith)의 식으로서 알려져 있는 균열의 불안정 전파 조건에 관한 항이다.In the above formula (3), the first term [(C / d) σ 0 2 ] is a term relating to a size ratio of a grain size and a carbide in a structure given as an initial condition, a second term [τe 2 { 4 / π (C / d) 1/2 × (τi / τe)} 2 is a term relating to the potentials integrated in the grain boundaries. Further, the right side [4Eγ f / {(1-ν 2 ) d}] is a term relating to an unstable propagation condition of a crack known as a Griffith's equation.

여기에서 영률 E, 표면 에너지 γf 및 푸아송비 ν는 상수이다. τi ≪ τe이기 때문에, τi/τe = 0으로 표시된다. 또한 유효 전단 응력 τe는 항복 응력 τ로 표현할 수 있고, τe ≒ τ(항복 응력)가 된다.Here, the Young's modulus E, the surface energy? F, and the Poisson's ratio? Are constants. Since τi τe, τi / τe = 0 is displayed. Also, the effective shear stress τe can be expressed as a yield stress τ, and τe≈τ (yield stress).

이상의 결과를 근거로 하면, 상기 (3)식은 하기 (4)식과 같이 바꿔쓸 수 있다. 또한 영률 E = 206000(MPa), 표면 에너지 γf = 14(Jm-2) 및 푸아송비 ν = 0.3이 된다.Based on the above results, the equation (3) can be rewritten as the following equation (4). The Young's modulus E = 206,000 (MPa), the surface energy? F = 14 (Jm -2 ) and the Poisson's ratio? = 0.3.

σ0 = (d/C)1/2×(4 Eγf/{π(1-ν2)d}-τ2)1/2 …(4)? 0 = (d / C) 1/2占 (4E? f / {? (1-? 2 ) d} -τ 2 ) 1/2 (4)

단, τ: 항복 응력However, τ: yield stress

상기 (4)식에 기초하여, 본 발명자는 저온 인성을 지배하는 파라미터식을 실험적으로 더 검토했다. 그 결과, 일정한 제조 조건을 채용하는 경우에서는, 얻어지는 조직, 즉 페라이트의 입경·제2상의 단경이 거의 일정하다고 간주할 수 있고, 상기 (1)식으로 규정되는 CEQ(탄소 당량)와 Ni 함유량에 의해 규정되는 상기 (2)식의 값(σ의 값)이 2080 이상이 되면, 양호한 저온 인성을 확보할 수 있다는 것이 판명되었다.Based on the above equation (4), the present inventor further experimentally examined a parameter equation that governs low-temperature toughness. As a result, in the case of adopting a constant manufacturing condition, it can be considered that the grain size of the obtained structure, that is, the diameter of the ferrite and the minor axis of the second phase are almost constant, and the CEQ (carbon equivalent) It is found that when the value (? Value) of the above-mentioned formula (2) specified by the formula (2) is 2080 or more, good low temperature toughness can be ensured.

상기 (2)식으로 표시되는 σ의 값(σ값)은 각 원소의 함유량에 의해 결정되는 값이다. 이 σ의 값을 규정하는 것에 의해, 강도와 저온 인성을 함께 만족시킬 수 있는 화학 성분 조성을 명확화할 수 있다. 구체적으로는, σ의 값이 2080보다도 작아지면, Ni와 그 이외의 첨가 원소의 밸런스가 나빠져, Ni의 효과를 최대한으로 발휘할 수 없고, 고강도를 만족시켰다고 해도 저온 인성이 열화된다. σ의 값은 바람직하게는 2150 이상이며, 보다 바람직하게는 2200 이상이다. 또한, σ의 값의 바람직한 상한은 2600 이하이다.The value (sigma value) of sigma expressed by the above-mentioned formula (2) is a value determined by the content of each element. By defining the value of?, It is possible to clarify the chemical composition that can satisfy both strength and low-temperature toughness. Specifically, when the value of? Is smaller than 2080, the balance between Ni and the other added elements is deteriorated, the effect of Ni can not be exhibited to the maximum, and even if the high strength is satisfied, the low temperature toughness is deteriorated. The value of sigma is preferably 2150 or more, more preferably 2200 or more. Further, the preferable upper limit of the value of sigma is 2600 or less.

그러나, σ의 값이 2080 이상을 만족시키더라도, 상기 (1)식으로 규정되는 CEQ의 값(질량%)이 0.345보다도 작아지면, 강도 향상 원소의 함유량이 부족해져, 강도가 저하되게 된다. 또한 σ의 값이 2080 이상이더라도, Ni 함유량이 0.2% 미만이면, Ni의 첨가 효과가 부족하여, 강판에 있어서의 양호한 저온 인성을 확보할 수 없다. 게다가, Ni의 함유량이 과잉이 되면, Ni에 의한 강도와 인성에 미치는 효과의 밸런스가 무너져, 저온에서의 연성 파괴의 억제 효과보다도 강도 상승 효과가 우월하여, 저온 인성이 열화된다. 이러한 것 때문에, Ni 함유량은 2.0%를 상한으로 할 필요가 있다. 한편, Ni 함유량의 바람직한 하한은 0.5% 이상(보다 바람직하게는 0.7% 이상)이며, 바람직한 상한은 1.8% 이하(보다 바람직하게는 1.5% 이하)이다.However, even if the value of? Satisfies 2080 or more, if the value (mass%) of CEQ specified by the above formula (1) becomes smaller than 0.345, the content of the strength improving element becomes insufficient and the strength is lowered. Even if the value of sigma is 2080 or more, if the Ni content is less than 0.2%, the effect of adding Ni is insufficient and a satisfactory low temperature toughness of the steel sheet can not be ensured. In addition, if the Ni content is excessive, the balance between the effect on the strength and toughness by Ni is broken, and the strength increasing effect is superior to the effect of suppressing ductile fracture at low temperature, and the low temperature toughness is deteriorated. For this reason, it is necessary to set the Ni content to the upper limit of 2.0%. On the other hand, the lower limit of the Ni content is preferably 0.5% or more (more preferably 0.7% or more), and the preferable upper limit is 1.8% or less (more preferably 1.5% or less).

한편, 상기 (1)식으로 규정되는 CEQ의 값(질량%)이 0.428보다도 커지면, 강도와 인성의 밸런스가 무너져, 저온 인성이 저하되게 된다. 그 때문에, 필요로 하는 인성을 확보하도록, CEQ의 값(질량%)은 0.428 이하로 한다. 한편, CEQ의 값(CEQ값)의 바람직한 하한은 0.350 이상(보다 바람직하게는 0.355 이상)이며, 바람직한 상한은 0.425 이하(보다 바람직하게는 0.420 이하)이다.On the other hand, if the value (% by mass) of the CEQ specified by the above-mentioned formula (1) is larger than 0.428, the balance of strength and toughness is broken and low temperature toughness is lowered. Therefore, the value (mass%) of CEQ is set to 0.428 or less so as to secure necessary toughness. On the other hand, the preferable lower limit of the CEQ value (CEQ value) is 0.350 or more (more preferably 0.355 or more), and the preferable upper limit is 0.425 or less (more preferably 0.420 or less).

본 발명에서는, t/4 위치의 마이크로 조직을 페라이트와 펄라이트의 혼합 조직으로 하고, 합계로 100면적%로 하는 것을 의도하고 있다. 그러나, 본 발명이 목적으로 하는 효과에 영향을 주지 않는 범위 내에서, 페라이트 조직과 펄라이트 조직 이외의 그 밖의 조직(예컨대 베이나이트나 마텐자이트)이 미소량 혼입되는 것을 배제하는 것은 아니다. 경우에 따라서는, 그 밖의 조직이 10면적% 정도까지 포함되는 것은 허용할 수 있다. 또한, 페라이트와 펄라이트의 혼합 비율에 대해서는, 특별히 한정되지 않지만, 페라이트 70∼90면적%:펄라이트 10∼30면적% 정도이다.In the present invention, it is intended that the microstructure at the t / 4 position be a mixed structure of ferrite and pearlite, so that the total content is 100% by area. However, the present invention does not exclude the incorporation of a small amount of ferrite structure and other structures other than pearlite structure (e.g., bainite or martensite) within a range that does not affect the intended effect of the present invention. In some cases, it is acceptable that other tissues are included up to about 10% by area. The blending ratio of ferrite to pearlite is not particularly limited, but is about 70 to 90 area% of ferrite to 10 to 30 area% of pearlite.

강판에 있어서의 양호한 저온 인성을 확보하기 위해서는, 페라이트와 펄라이트의 혼합 조직(「페라이트·펄라이트」라고 표시하는 경우가 있음)이 되는 마이크로 조직 중의 페라이트립(펄라이트 중의 페라이트립은 포함하지 않음)의 평균 원 상당 직경을 7.0μm 이하가 되도록 제어하는 것도 중요한 요건이다. 페라이트립의 평균 원 상당 직경을 7.0μm 이하로 하는 것에 의해, 고장력 강판에 있어서의 양호한 저온 인성(파면 전이 온도 vTrs에서 -80℃ 이하)을 확보할 수 있다. 이 페라이트 입경의 바람직한 상한은 6.7μm 이하(보다 바람직하게는 6.5μm 이하)이다. 또한 페라이트 입경의 바람직한 하한은 0.5μm 이상(보다 바람직하게는 1.0μm 이상)이다.In order to ensure a satisfactory low-temperature toughness in a steel sheet, an average of ferrite lips (not including ferrite grains in pearlite) in a microstructure constituting a mixed structure of ferrite and pearlite (sometimes referred to as "ferrite / pearlite" It is also an important requirement to control the circle-equivalent diameter to 7.0 μm or less. By setting the average circle-equivalent diameter of the ferrite lips to not more than 7.0 mu m, it is possible to secure good low-temperature toughness (-80 DEG C or less at the wave-front transition temperature vTrs) in the high-tensile steel sheet. The preferable upper limit of the ferrite grain size is 6.7 탆 or less (more preferably 6.5 탆 or less). The lower limit of the ferrite grain size is preferably at least 0.5 탆 (more preferably at least 1.0 탆).

본 발명의 고장력 강판에서는, 그의 강판으로서의 기본적 특성을 만족시키기 위해서, 상기 Ni 이외의 성분(C, Si, Mn, P, S, Al, Nb, Ti, Ca 및 N)도 적절히 조정할 필요가 있는데, 이들의 범위 한정 이유는 다음과 같다.(C, Si, Mn, P, S, Al, Nb, Ti, Ca, and N) other than Ni need to be appropriately adjusted in order to satisfy the basic characteristics of the steel sheet of the high- The reasons for these limitations are as follows.

(C: 0.03∼0.09%)(C: 0.03 to 0.09%)

C는 강판의 강도를 확보함에 있어서 중요한 원소이다. 이러한 효과를 발휘시키기 위해서는, C는 0.03% 이상 함유시킬 필요가 있다. 그러나, C의 함유량이 과잉이 되면 인성이 저하되기 때문에, 상한을 0.09%로 했다. 한편, C 함유량은 바람직하게는 0.05% 이상 0.08% 이하로 하는 것이 좋다.C is an important element in securing the strength of the steel sheet. In order to exhibit such an effect, C must be contained in an amount of 0.03% or more. However, when the content of C is excessive, toughness is lowered, so the upper limit is set to 0.09%. On the other hand, the C content is preferably 0.05% or more and 0.08% or less.

(Si: 0.05∼0.35%)(Si: 0.05 to 0.35%)

Si는 강을 용제할 때에 탈산제로서 작용하여, 강의 강도를 상승시키는 효과를 발휘한다. 이러한 효과를 발휘시키기 위해서는, Si는 0.05% 이상 함유시킬 필요가 있다. 그러나, Si의 함유량이 과잉이 되면 인성이 저하되기 때문에, 상한을 0.35%로 했다. 한편, Si 함유량은 바람직하게는 0.07% 이상(보다 바람직하게는 0.1% 이상) 0.30% 이하로 하는 것이 좋다.Si acts as a deoxidizer when the steel is dissolved, and exhibits an effect of increasing the strength of the steel. In order to exhibit such an effect, Si must be contained in an amount of 0.05% or more. However, if the Si content is excessive, the toughness is lowered, so the upper limit is set at 0.35%. On the other hand, the Si content is preferably 0.07% or more (more preferably, 0.1% or more) and 0.30% or less.

(Mn: 0.9∼1.6%)(Mn: 0.9 to 1.6%)

Mn은 강판의 강도 상승 원소로서 유용하다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는, Mn은 0.9% 이상 함유시킬 필요가 있다. 바람직하게는 1.1% 이상이다. 그러나, Mn의 함유량이 과잉이 되면 인성이 오히려 열화되기 때문에, 1.6% 이하로 억제한다. 바람직하게는 1.5% 이하이다.Mn is useful as a strength increasing element of a steel sheet. In order to exhibit such an effect effectively, it is necessary to contain 0.9% or more of Mn. It is preferably at least 1.1%. However, if the Mn content is excessive, the toughness deteriorates rather than 1.6%. And preferably 1.5% or less.

(P: 0.01% 이하(0%를 포함하지 않음))(P: not more than 0.01% (not including 0%))

P는 인성을 열화시키는 원소이기 때문에 최대한 저감할 필요가 있다. 본 발명에서는 0.01% 이하로 억제할 필요가 있다.Since P is an element that deteriorates toughness, it is necessary to reduce it as much as possible. In the present invention, it should be suppressed to 0.01% or less.

(S: 0.01% 이하(0%를 포함하지 않음))(S: not more than 0.01% (not including 0%))

S는 인성을 열화시키는 원소이다. 따라서 최대한 저감할 필요가 있고, 본 발명에서는 0.01% 이하로 억제한다.S is an element that deteriorates toughness. Therefore, it is necessary to reduce it as much as possible, and in the present invention, it is suppressed to 0.01% or less.

(Al: 0.01∼0.06%) (Al: 0.01 to 0.06%)

Al은 탈산제로서 작용하는 원소이다. 이러한 효과를 발휘시키기 위해서는, Al 함유량은 0.01% 이상으로 한다. 그러나, Al 함유량이 과잉이 되면, 강판에 있어서의 청정성이 저해되기 때문에, 그의 상한을 0.06%로 했다. 한편, Al 함유량은 바람직하게는 0.02% 이상 0.05% 이하로 하는 것이 좋다.Al is an element acting as a deoxidizer. In order to exhibit such an effect, the Al content should be 0.01% or more. However, if the Al content is excessive, the cleanliness of the steel sheet is impaired, so the upper limit of the Al content is set to 0.06%. On the other hand, the Al content is preferably 0.02% or more and 0.05% or less.

(Nb: 0.007∼0.017%)(Nb: 0.007 to 0.017%)

Nb는 오스테나이트립의 재결정 억제 효과를 통하여 페라이트립의 미세화 효과를 갖는 원소이다. 이러한 효과를 발휘시키기 위해서는, Nb는 0.007% 이상 함유시킬 필요가 있다. 그러나, Nb의 함유량이 과잉이 되면 인성이 저하되기 때문에, 그의 상한을 0.017%로 했다. 한편, Nb 함유량의 바람직한 하한은 0.010% 이상, 바람직한 상한은 0.015% 이하이다.Nb is an element having an effect of refining ferrite grains through an effect of inhibiting recrystallization of austenite grains. In order to exhibit such an effect, Nb should be contained in an amount of 0.007% or more. However, if the content of Nb is excessive, the toughness is lowered, so that the upper limit of the content is set at 0.017%. On the other hand, the lower limit of the Nb content is preferably 0.010% or more, and the upper limit is preferably 0.015% or less.

(Ti: 0.007∼0.017%)(Ti: 0.007 to 0.017%)

Ti는 강한 질화물 형성 원소이며, 미량으로 TiN의 미세 석출에 의한 결정립의 미세화 효과를 발휘한다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는, Ti는 0.007% 이상 함유시킬 필요가 있다. 바람직하게는 0.01% 이상이다. 그러나, Ti를 과잉으로 함유시키면, 오히려 인성의 저하를 초래하기 때문에 0.017% 이하로 할 필요가 있고, 바람직하게는 0.015% 이하로 하는 것이 좋다.Ti is a strong nitride-forming element and exhibits an effect of refining the crystal grains due to the fine precipitation of TiN in a very small amount. In order to exhibit such an effect effectively, Ti should be contained in an amount of 0.007% or more. It is preferably at least 0.01%. However, if Ti is contained excessively, the toughness is lowered, and therefore, it is required to be 0.017% or less, preferably 0.015% or less.

(Ca: 0.0005∼0.003%)(Ca: 0.0005 to 0.003%)

Ca는 개재물의 제어에 의해 강판의 인성을 향상시키는 데 유효한 원소이다. 이러한 효과를 발휘시키기 위해서는, Ca는 0.0005% 이상 함유시킬 필요가 있다. 그러나, Ca를 과잉으로 함유시키면 인성이 저하되기 때문에, 0.003% 이하로 할 필요가 있다. 한편, Ca 함유량의 바람직한 하한은 0.001% 이상, 바람직한 상한은 0.002% 이하이다.Ca is an element effective for improving the toughness of a steel sheet by controlling inclusions. In order to exhibit such an effect, Ca should be contained in an amount of 0.0005% or more. However, if Ca is contained excessively, the toughness is lowered, and therefore, it is required to be 0.003% or less. On the other hand, the lower limit of the Ca content is preferably 0.001% or more, and the upper limit is preferably 0.002% or less.

(N: 0.0025∼0.0050%)(N: 0.0025 to 0.0050%)

N은 적량 함유시킴으로써 Ti와 함께 TiN을 형성하여, 강판의 인성을 향상시키는 데 유효한 원소이다. 이러한 효과를 유효하게 발휘시키기 위해서는, N은 0.0025% 이상 함유시킬 필요가 있다. 그러나, N 함유량이 과잉이 되면 고용 N이 증가하여, 강판의 인성을 저하시키기 때문에, 그의 상한을 0.0050%로 할 필요가 있다. 한편, N 함유량의 바람직한 하한은 0.003% 이상, 바람직한 상한은 0.0045% 이하이다.N is an effective element for improving the toughness of the steel sheet by forming TiN together with Ti by containing an appropriate amount. In order to effectively exhibit such an effect, N should be contained in an amount of 0.0025% or more. However, when the N content is excessive, the solid solution N is increased and the toughness of the steel sheet is lowered. Therefore, it is necessary to set the upper limit to 0.0050%. On the other hand, the preferred lower limit of the N content is 0.003% or more, and the preferable upper limit is 0.0045% or less.

본 발명에서 규정하는 함유 원소는 상기한 바와 같고, 잔부는 철 및 불가피 불순물이다. 해당 불가피 불순물로서, 원료, 자재, 제조 설비 등의 상황에 따라 들어오는 원소의 혼입이 허용될 수 있다. 또한 필요에 따라, 하기 (a)∼(c)의 어느 것에 속하는 1종 이상을 함유시키는 것도 유효하며, 함유시키는 성분에 따라 고장력 강판의 특성이 개선된다. 이들 원소를 함유시킬 때의 바람직한 범위 설정 이유는 하기와 같다.The contained elements defined in the present invention are as described above, and the balance is iron and unavoidable impurities. As the inevitable impurities, the incorporation of the elements that come in accordance with the conditions of the raw materials, the materials, the manufacturing facilities, and the like can be allowed. It is also effective to contain at least one member belonging to any one of the following (a) to (c), if necessary, and the properties of the high-strength steel sheet are improved depending on the components to be contained. The reason for setting the preferable range when these elements are contained is as follows.

(a) B: 0.002% 이하(0%를 포함하지 않음)(a) B: 0.002% or less (not including 0%)

(b) Cu: 0.35% 이하(0%를 포함하지 않음)(b) Cu: not more than 0.35% (not including 0%)

(c) Cr: 0.3% 이하(0%를 포함하지 않음), Mo: 0.2% 이하(0%를 포함하지 않음) 및 V: 0.06% 이하(0%를 포함하지 않음)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상(c) Cr: not more than 0.3% (not including 0%), Mo: not more than 0.2% (not including 0%), and V: not more than 0.06% One or more species

(B: 0.002% 이하(0%를 포함하지 않음))(B: not more than 0.002% (not including 0%))

B는 BN을 생성함으로써 인성에 악영향을 미치는 고용 N을 저하시키는 작용을 갖는다. 그러나, B 함유량이 지나치게 많으면, B의 석출물을 증가시켜 인성이 오히려 열화되기 때문에, 0.002% 이하로 억제하는 것이 바람직하다. 한편, B 함유량의 바람직한 하한은 0.0001% 이상이며, 0.0001% 미만에서는 고용 N 저하 작용이 충분하지 않다. 보다 바람직한 상한은 0.001% 이하이다.B has a function of lowering solute N which adversely affects toughness by producing BN. However, if the B content is excessively large, the precipitates of B are increased and the toughness deteriorates, so that it is preferable to suppress the B content to 0.002% or less. On the other hand, the lower limit of the B content is preferably 0.0001% or more, and when the B content is less than 0.0001%, the effect of reducing the solid solution N is insufficient. A more preferable upper limit is 0.001% or less.

(Cu: 0.35% 이하(0%를 포함하지 않음))(Cu: not more than 0.35% (not including 0%))

Cu는 강도 향상에 유효한 원소이다. Cu의 함유량이 지나치게 많으면, 열간 가공 시에 균열이 발생하기 쉬워지기 때문에, 그의 상한을 0.35% 이하로 하는 것이 바람직하다. 한편, Cu 함유량의 바람직한 하한은 0.001% 이상이며, 0.001% 미만에서는 그의 효과가 충분하지 않다. 보다 바람직한 상한은 0.30% 이하이다.Cu is an effective element for improving the strength. If the content of Cu is too large, cracks tend to occur during hot working. Therefore, the upper limit of the Cu content is preferably 0.35% or less. On the other hand, the lower limit of the Cu content is preferably 0.001% or more, and if the Cu content is less than 0.001%, the effect thereof is not sufficient. A more preferable upper limit is 0.30% or less.

(Cr: 0.3% 이하(0%를 포함하지 않음), Mo: 0.2% 이하(0%를 포함하지 않음) 및 V: 0.06% 이하(0%를 포함하지 않음)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상)(One kind selected from the group consisting of Cr: not more than 0.3% (not including 0%), Mo: not more than 0.2% (not including 0%), and V: not more than 0.06% More than)

Cr, Mo 및 V는 모두 탄질화물을 석출시켜, 강도 상승에 기여하는 원소이다. 그러나, 과잉으로 함유시키면 인성을 저하시키기 때문에, Cr 0.3% 이하, Mo 0.2% 이하, V 0.06% 이하로 억제하는 것이 바람직하다. 한편, 이들 효과를 유효하게 발휘시키기 위해서는, Cr 0.01% 이상, Mo 0.01% 이상, V 0.001% 이상 함유시키는 것이 바람직하다.Cr, Mo, and V all precipitate carbonitrides and contribute to the increase in strength. However, if it is contained in an excessive amount, the toughness is lowered. Therefore, it is preferable to suppress the toughness to 0.3% or less of Cr, 0.2% or less of Mo and 0.06% or less of V. On the other hand, in order to effectively exhibit these effects, it is preferable to contain Cr of 0.01% or more, Mo of 0.01% or more, and V of 0.001% or more.

상기와 같은 조직으로 하여 본 발명의 강판을 제조하기 위해서는, 그의 제조 조건을 엄밀하게 규정할 필요가 있다. 즉, 본 발명의 고장력 강판을 제조함에 있어서는, 상기와 같은 화학 성분 조성을 갖는 강판을, t/4(t: 판 두께) 위치가 950∼875℃의 온도역일 때에 압하율을 30% 이상, t/4(t: 판 두께) 위치가 820℃ 이하 Ar3 변태점 이상의 온도역일 때에 압하율을 30% 이상으로 해서 압하(기본적으로는 제어 압연)를 행함과 더불어, t/4(t: 판 두께) 위치가 875℃ 미만 820℃ 초과의 온도역, 및 2상 온도역일 때에는 압하를 행하지 않고, 압하 후에 평균 냉각 속도를 2.0℃/초 이하로 해서 냉각하여, 마이크로 조직을 페라이트·펄라이트 조직으로 할 필요가 있다. 이 방법에 있어서의 각 조건의 범위 설정 이유는 다음과 같다.In order to produce the steel sheet of the present invention with the above-described structure, it is necessary to strictly define the production conditions thereof. That is, in producing the high-tensile steel sheet of the present invention, it is preferable that the steel sheet having the chemical composition as described above is subjected to a rolling reduction at a t / 4 (t: sheet thickness) position of 950 to 875 deg. 4 (t: plate thickness) position is less than 820 deg. C, the rolling reduction is set to 30% or more when the temperature is equal to or higher than the Ar 3 transformation point, Is cooled to less than 875 DEG C at a temperature higher than 820 DEG C and in a two-phase temperature range, cooling is performed at an average cooling rate of 2.0 DEG C / sec or less after being pressed without being subjected to rolling, and the microstructure must be made into a ferrite pearlite structure . The reason for setting the range of each condition in this method is as follows.

t/4(t: 판 두께) 위치의 온도는, 비정상 일차 전열 전도 방정식을 차분 계산하는 것에 의해 구하는 것이 가능하고, 슬라브 온도, 실온, 수온, 압연 전후의 슬라브 두께 외에, 슬라브, 롤 및 공기의 열전도율을 안다면 계산할 수 있다 [예컨대, (a) 「고카도 준이치, 「열간 압연에 있어서의 재료의 온도 변화의 예상 계산법에 관한 기초적 연구」, 소성과 가공, 1970년, 제11권, 제118호, p. 816-824」, (b) 「오카도 가츠, 나카우치 이치로, 후지타 후미오, 가미오 히로시, 「핫 스트립 밀의 조(粗)압연 모델식」, 철과 강, 1977년, 제63권, A29-A32」, (c) 「니시오카 기요시 등, 「후(厚)판 페어 크로스 밀에 있어서의 고정밀도 고효율 압연 기술」, 압연 기술·압연 이론의 발전과 장래로의 조류, 일본철강협회 공동연구회 압연이론부회 편, 1994년, p. 69-78」 등].The temperature at the t / 4 (t: sheet thickness) position can be obtained by subtracting the unsteady primary heat conduction equation from the slab temperature, room temperature, water temperature, slab thickness before and after rolling, (A) "Gokado Junichi," Fundamental Study on Estimation Method of Temperature Change of Material in Hot Rolling, "Firing and Processing, 1970, vol. 11, 118 , p. 816-824 ", (b) " Crude rolling model expression of hot strip mills ", Iron and Steel, 1977, Vol. 63, A29-A32 "(C)" High-Precision High-Efficiency Rolling Technology in Thin Sheet Fair Crossmills, "such as Kiyoshi Nishioka," Development of Rolling Technology and Rolling Theory and Future Birds, Section, 1994, p. 69-78, etc.].

상기와 같은 제조 조건에 의해, 본 발명의 고장력 강판을 제조하기 위해서는, 상기와 같은 화학 성분 조성을 갖는 강판을 소지(素地) 강판으로서 이용하지만, 이 소지 강판은 기본적으로 페라이트 조직을 주체(예컨대 페라이트상이 50면적% 이상인 것)로 한 것을 이용한다. 이러한 소지 강판에 있어서의 페라이트립을 미세화하기 위해서, 재결정 온도·미재결정 온도에서의 압하율을 규정했다. 한편, 하기에서 나타낸 온도는, 강판이 평균적인 성능을 발휘하는 위치로서, t/4(t: 판 두께)의 위치의 온도에서 관리한 것이다.In order to manufacture the high-strength steel sheet according to the above-described manufacturing conditions, the steel sheet having the chemical composition as described above is used as a base steel sheet. The base steel sheet is basically composed of a ferrite structure (for example, 50 area% or more). In order to make the ferrite grains in such a base steel sheet finer, the reduction rate at the recrystallization temperature and the non-recrystallization temperature is defined. On the other hand, the temperature shown below is a position where the steel sheet exhibits an average performance and is controlled at a temperature of a position of t / 4 (t: plate thickness).

우선, 오스테나이트립을 미세화하기 위해서는, 재결정 온도역에서의 충분한 압하(가열 후의 압하)가 필요하다. 재결정 온도역에 있어서 압하율로 30% 이상의 압하를 가하는 것에 의해, 오스테나이트립 내에 전위를 축적시키고, 이 전위를 구동력으로 해서 새로운 결정립을 생성할 수 있다. 상기와 같은 화학 성분 조성을 갖는 강판에서는, 기본적으로 875℃ 이상의 고온역(재결정 온도역)에서 압하를 가하는 것에 의해 재결정이 생기게 된다. 그러나, 압하를 가하는 온도가 지나치게 높으면 생기는 재결정도 성장하기 쉬워져, 압하 전의 오스테나이트립보다도 조대화되게 된다. 그 때문에, 오스테나이트립의 미세화에 유효한 압하 온도역(재결정 유효 온도역)으로서, 950∼875℃로 설정했다. 이 온도역에서의 압하는, 상기의 효과를 유효하게 발휘시키기 위해서는, 압하율을 30% 이상(바람직하게는 35% 이상)으로 할 필요가 있지만, 통상 60% 이하이다.First, in order to make the austenitic grains finer, it is necessary to sufficiently lower (lower the temperature after heating) in the recrystallization temperature range. It is possible to accumulate a potential in the austenitic grains by applying a reduction of 30% or more at the reduction rate in the recrystallization temperature region, and to generate new grains with this potential as the driving force. In the steel sheet having the chemical composition as described above, recrystallization occurs by basically pushing down at a high temperature region (recrystallization temperature range) of 875 DEG C or more. However, when the temperature at which the pressure is applied is excessively high, the recrystallization which is caused is also likely to grow, and becomes coarser than the austenite grains before the pressure is lowered. For this reason, it was set at 950 to 875 캜 as a reduction temperature range (recrystallization effective temperature range) effective for refining the austenitic grains. In order to effectively exhibit the above effect of pressing at this temperature range, it is necessary to set the reduction rate to 30% or more (preferably 35% or more), but it is usually 60% or less.

다음으로, 페라이트립의 생성핵이 될 수 있는 변형대(帶)를 늘리기 위해서, 미재결정 온도역에서도 충분한 압하를 행하는 것으로 했다. 재결정 온도역보다도 저온에서 압하를 가하면, 오스테나이트립은 새로운 결정립을 생성할 수 없게 되고, 편평한 조직이 되어, 입자 내에 변형대가 도입된다. 그러나, 미재결정 온도역의 고온측에서의 압하는 혼립(混粒) 조직을 발생시키기 쉬워, 조대한 페라이트립이 생성되기 쉽다. 그 때문에, 압하를 가하는 온도역을 820℃ 이하 Ar3 변태점 이상의 저온측(미재결정 온도역의 저온측)으로 하고, 875℃ 미만 820℃ 초과의 온도역(미재결정 온도역의 고온측)에서는 압하를 행하지 않는 것으로 했다. 미재결정 온도역의 저온측에서의 압하는, 상기의 효과를 유효하게 발휘시키기 위해서는, 압하율을 30% 이상(바람직하게는 35% 이상)으로 할 필요가 있지만, 통상 80% 이하이다. 또한 미재결정 온도역의 저온측에서의 압하는, 그 온도역의 전체 범위에 걸쳐 압하한다는 의미는 아니고, 30% 이상의 압하율을 확보할 수 있으면, 그 온도역 내의 온도(예컨대 실시예에 나타낸 「압연 종료 온도」)에서 압하를 정지해도 된다.Next, in order to increase the deformation zone that can become the nucleus of the ferrite lips, sufficient rolling reduction is performed even in the non-recrystallized temperature region. When the pressure is applied at a lower temperature than the recrystallization temperature range, the austenite grains can not generate new grains, become a flat structure, and introduce strain balls into the grains. However, it is easy to generate a mixed grain structure to be pressed at the high temperature side in the non-recrystallized temperature region, and coarse ferrite grains are likely to be produced. Therefore, the temperature range for applying the pressing down 820 ℃ below Ar 3 transformation point or more low-temperature side as, (but not the low temperature side of the recrystallization temperature region), and less than 875 ℃ 820 ℃ temperature range of higher than the (high-temperature side of the non-recrystallized temperature range), the reduction . In order to effectively exhibit the above-described effect of pressing at the low temperature side in the non-recrystallized temperature region, it is necessary to set the reduction rate to 30% or more (preferably 35% or more), but it is usually 80% or less. In addition, it does not mean that the pressure is lowered over the entire range of temperature in the low temperature side in the non-recrystallization temperature range. If a reduction rate of 30% or more can be ensured, the temperature within the temperature range Quot; temperature ").

한편, 미재결정 온도역보다도 저온이 되는 2상 온도역이나, 그보다도 더 낮은 온도역, 즉 Ar3 변태점 미만의 온도역에서는, 압하를 행하면 강판의 강도는 향상되지만, 가공 강화에 수반하는 응력 집중이 현저해져 강판의 인성이 열화되기 때문에, 압하는 행하지 않는다.On the other hand, in the two-phase temperature region, which is lower in temperature than the non-recrystallization temperature region, or in the temperature region lower than the lower temperature region, that is, in the temperature region lower than the Ar 3 transformation point, the strength of the steel sheet is improved by increasing the stress And the toughness of the steel sheet deteriorates, so that the pressing is not performed.

상기와 같은 압하(기본적으로는 제어 압연)를 행한 후에는, 압연 종료 온도로부터 실온까지의 평균 냉각 속도를 2.0℃/초 이하로 해서 냉각하여, 마이크로 조직을 페라이트·펄라이트 조직으로 할 필요가 있다. 이때의 평균 냉각 속도가 2.0℃/초보다도 빨라지면, 인성이 일반적으로 낮은 베이나이트 조직이 생성되어, 마이크로 조직을 「페라이트·펄라이트 조직」으로 할 수 없게 된다. 평균 냉각 속도는 바람직하게는 1.0℃/초 이하이며, 보다 바람직하게는 0.5℃/초 이하이다.After performing the above-described rolling (basically controlled rolling), the average cooling rate from the rolling finish temperature to the room temperature is set to 2.0 占 폚 / second or less, and the microstructure must be made into a ferrite pearlite structure. If the average cooling rate at this time is faster than 2.0 캜 / second, a bainite structure with a generally low toughness is generated, and the microstructure can not be made into a "ferrite-pearlite structure". The average cooling rate is preferably 1.0 占 폚 / second or less, more preferably 0.5 占 폚 / second or less.

본 발명의 고장력 강판은, 이른바 후강판으로서 유리하게 적용할 수 있는 것이다. 이때의 판 두께는 약 7mm 이상이며 상한은 특별히 한정되지 않지만, 통상 40mm 이하 정도이다.The high strength steel sheet of the present invention can be advantageously applied as a so-called posterior steel sheet. At this time, the plate thickness is about 7 mm or more, and the upper limit is not particularly limited, but is usually about 40 mm or less.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 물론 하기 실시예에 의해 제한을 받는 것은 아니고, 전·후기의 취지에 적합할 수 있는 범위에서 적당히 변경을 가하여 실시하는 것도 가능하며, 그들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is of course not limited by the following examples, and it is also possible to carry out the present invention by modifying it appropriately within a range suitable for the purposes of the preceding and latter term All of which are included in the technical scope of the present invention.

본원은 2012년 9월 11일에 출원된 일본 특허출원 제2012-199798호에 기초하는 우선권의 이익을 주장하는 것이다. 2012년 9월 11일에 출원된 일본 특허출원 제2012-199798호의 명세서의 전체 내용이 본원에 참고를 위해 원용된다.This application claims the benefit of priority based on Japanese Patent Application No. 2012-199798 filed on September 11, The entire contents of the specification of Japanese Patent Application No. 2012-199798 filed on September 11, 2012 are hereby incorporated by reference.

실시예Example

하기 표 1에 나타내는 각종 화학 성분 조성의 강괴(鋼塊)에 대하여, 하기 표 2에 나타내는 제조 조건에서 제어 압연을 실시하여, 판 두께 40mm의 TMCP(thermo-mechanical control process) 강판을 제조했다. 한편, 표 1에는, 각 강괴의 Ar3 변태점도 나타냈는데, 이 값은 하기 (5)식에 기초하여 구한 것이다.Steel rods of various chemical composition compositions shown in the following Table 1 were subjected to controlled rolling under the production conditions shown in Table 2 below to produce a thermo-mechanical control process (TMCP) steel sheet having a thickness of 40 mm. On the other hand, Table 1 also shows the Ar 3 transformation point of each steel ingot, and this value is obtained based on the following formula (5).

Ar3 변태점 = 868-369×[C]+24.6×[Si]-68.1×[Mn]-36.1×[Ni]-20.7×[Cu]-24.8×[Cr]+29.6×[Mo] …(5)Cr 3 +2.6 x [Si] -68.1 x [Mn] -36.1 x [Ni] -20.7 x [Cu] -24.8 x [Cr] + 29.6 x [Mo] (5)

단, [C], [Si], [Mn], [Ni], [Cu], [Cr] 및 [Mo]는 각각 C, Si, Mn, Ni, Cu, Cr 및 Mo의 함유량(질량%)을 나타낸다.(Mass%) of C, Si, Mn, Ni, Cu, Cr, and Mo, respectively, in terms of C, Si, Mn, Ni, Cu, .

Figure 112015022849386-pct00001
Figure 112015022849386-pct00001

Figure 112015022849386-pct00002
Figure 112015022849386-pct00002

상기와 같이 하여 얻어진 각 강판에 대하여, 마이크로 조직(페라이트 입경, 페라이트+펄라이트 분율 및 베이나이트 분율), 강판 특성(인장 강도 TS 및 저온 인성(파면 전이 온도 vTrs))의 평가를 각각 하기의 요령으로 실시했다.Evaluation of microstructure (ferrite grain size, ferrite + pearlite fraction and bainite fraction) and steel sheet properties (tensile strength TS and low temperature toughness (wave-front transition temperature vTrs)) were evaluated for each steel sheet obtained as described below .

(페라이트 입경, 페라이트+펄라이트 분율 및 베이나이트 분율의 측정)(Measurement of ferrite particle diameter, ferrite + pearlite fraction and bainite fraction)

페라이트+펄라이트 분율 및 베이나이트 분율의 측정은, 각 강판의 t/4(t: 판 두께)의 위치에 대하여, 광학 현미경을 이용해서 배율 100배로 1시야: 600μm×800μm의 영역을 관찰하고, 화상 해석 소프트를 이용해서 측정하여, 5시야의 평균값을 구했다. 또한, 페라이트 입경은, 각 강판의 t/4(t: 판 두께)의 위치에 있어서, 100배로 5시야를 관찰하고, 페라이트립의 크기를 원으로 가정했을 때의 직경을 원 상당 직경으로서 구하여 평균화(평균 원 상당 직경)했다.The ferrite + pearlite fraction and the bainite fraction were measured by observing a region of 1: 600 占 퐉 800 占 퐉 at a magnification of 100 times at a position of t / 4 (t: plate thickness) of each steel sheet using an optical microscope, And the average of the five visual fields was obtained. The ferrite grain size was obtained by observing the five fields of view at 100 times at the position of t / 4 (t: plate thickness) of each steel sheet and calculating the diameter when the size of the ferrite grains was assumed to be a circle as a circle- (Average circle equivalent diameter).

(인장 시험)(Tensile test)

각 강판의 전체 두께로부터, 압연 방향에 대하여 직각의 방향으로, JIS Z 2201의 1B호 시험편을 채취해서, JIS Z 2241의 요령으로 인장 시험을 행하여, 인장 강도 TS를 측정했다. 그리고 인장 강도가 485MPa 이상인 것을 합격으로 했다.The 1B test piece of JIS Z 2201 was taken from the total thickness of each steel sheet in the direction perpendicular to the rolling direction and subjected to a tensile test in accordance with JIS Z 2241 to measure the tensile strength TS. The tensile strength was 485 MPa or more.

(저온 인성의 평가)(Evaluation of low-temperature toughness)

각 강판의 t/4(t: 판 두께)의 위치에 있어서, 압연 방향과 직각의 방향으로 ASTM A370-05(0.500-in.Round Specimen) 시험편을 채취하여, ASTM A370-05에 준거해서 사르피(Charpy) 충격 시험을 행하여, 파면 전이 온도 vTrs를 측정했다. 그리고, 파면 전이 온도 vTrs가 -80℃ 이하인 것을 저온 인성이 우수하다고 평가했다.ASTM A370-05 (0.500-in.Round Specimen) test specimens were taken at the position of t / 4 (t: sheet thickness) of each steel sheet in the direction perpendicular to the rolling direction and, according to ASTM A370-05, (Charpy) impact test was conducted to measure the wavefront transition temperature vTrs. When the wave front transition temperature vTrs was -80 占 폚 or lower, it was evaluated that the low temperature toughness was excellent.

이들 결과를 CEQ값 및 σ값과 함께 하기 표 3에 나타낸다.These results are shown in Table 3 together with the CEQ value and the sigma value.

Figure 112015022849386-pct00003
Figure 112015022849386-pct00003

이들 결과로부터, 다음과 같이 고찰할 수 있다(한편, 하기 No.는 표 중의 시험 No.를 나타냄). 본 발명에서 규정하는 요건을 만족시키는 No. 1∼10의 강판은, 저온 인성이 우수함과 더불어, 높은 인장 강도 TS를 확보하고 있다는 것을 알 수 있다.From these results, it can be considered as follows (the following No. indicates the test No. in the table). The number satisfying the requirements stipulated in the present invention. It can be seen that the steel sheets 1 to 10 have excellent low temperature toughness and high tensile strength TS.

이에 대하여, No. 11∼21의 강판에서는, 본 발명에서 규정하는 어느 것인가의 요건이 결여된 것이며, 어느 것인가의 특성이 열화되어 있다. 우선, No. 11, 16은 Ni 함유량이 본 발명에서 규정하는 범위보다도 적기 때문에, 양호한 인성을 만족시킬 수 없었다. 또한, CEQ값도 작아져 있어, 소정의 강도를 확보할 수 없었다.On the other hand, In the steel sheets 11 to 21, any one of the requirements specified in the present invention is lacking, and either of the characteristics is deteriorated. First, 11 and 16, the Ni content was less than the range specified in the present invention, and therefore, satisfactory toughness could not be satisfied. Also, since the CEQ value is also small, a predetermined strength can not be secured.

No. 12는, Ni 함유량은 본 발명에서 규정하는 범위 내이지만, CEQ값이 작아져 있기 때문에, 저온 인성은 만족되어 있어도, 소정의 강도를 확보할 수 없었다. No. 13은 Ni 함유량이 본 발명에서 규정하는 범위보다도 과잉이 되어 있고, 또한 CEQ값도 커져 있기 때문에, 강도는 만족시켜도 저온 인성을 만족시킬 수 없었다.No. 12, the Ni content is within the range specified in the present invention, but since the CEQ value is small, a predetermined strength can not be secured even if the low temperature toughness is satisfied. No. 13 had an Ni content exceeding the range specified by the present invention and also had a high CEQ value, so that even if the strength was satisfied, the low temperature toughness could not be satisfied.

No. 14, 15는, 화학 성분 조성은 본 발명에서 규정하는 범위 내이지만, CEQ값 및 σ값 중 적어도 어느 하나가 규정값을 만족시키고 있지 않기 때문에, 강도는 만족시켜도 저온 인성을 만족시킬 수 없었다.No. 14 and 15, the chemical composition was within the range specified in the present invention, but at least one of the CEQ value and the sigma value did not satisfy the specified value, so that even if the strength was satisfied, the low temperature toughness could not be satisfied.

No. 17, 18은 본 발명에서 규정하고 있는 950∼875℃의 온도역(재결정 온도역), 및 820℃ 이하 Ar3 변태점 이상의 온도역(미재결정 온도역의 저온측)에서의 압하율 중 적어도 어느 하나가 부족하기 때문에, 페라이트 입경이 커져, 저온 인성을 만족시킬 수 없었다. No. 19는 CEQ값이 부족하지만, 2상 온도역에서의 압하를 가함으로써 가공 강화에 의해 강도는 만족되어 있다. 그러나, 가공 강화에 수반하는 응력 집중이 현저해져, 저온 인성을 만족시킬 수 없었다.No. 17 and 18 is a temperature range of 950~875 ℃ as required by the present invention (the recrystallization temperature region), and more than 820 ℃ below Ar 3 transformation point temperature range, at least any one of the rolling reduction (low temperature side of the non-recrystallized temperature range) The ferrite grain size became large and the low temperature toughness could not be satisfied. No. 19, although the CEQ value is insufficient, the strength is satisfied by the strengthening of the work by applying the pressure at the two-phase temperature region. However, the stress concentration accompanied with the strengthening of the processing became remarkable, and the low temperature toughness could not be satisfied.

No. 20은 압연 후의 평균 냉각 속도가 높았기 때문에, 인성이 일반적으로 낮은 베이나이트 조직이 생성되어, 저온 인성을 만족시킬 수 없었다. No. 21은, Ni 함유량은 본 발명에서 규정하는 범위 내이지만, 875℃ 미만 820℃ 초과의 온도역(미재결정 온도역의 고온측)에서 압하를 가함으로써, 조대한 혼립 조직이 생겼기 때문에, 양호한 저온 인성을 확보할 수 없었다. 또한, 페라이트 입경이 커져 있고, CEQ값도 작아져 있기 때문에, 강도도 만족시킬 수 없었다.No. 20, since the average cooling rate after rolling was high, a bainite structure having generally low toughness was produced, and the low temperature toughness could not be satisfied. No. 21, the Ni content is within the range specified in the present invention. However, since a coarse seamless grain structure is formed by applying a pressure drop at a temperature range lower than 875 캜 and higher than 820 캜 (on the high temperature side in the non-recrystallized temperature range), good low temperature toughness Could not be secured. In addition, since the ferrite grain size is large and the CEQ value is also small, the strength can not be satisfied.

이들 데이터에 기초하여, CEQ값과 인장 강도 TS의 관계를 도 1에 나타낸다. 또한 σ값과 파면 전이 온도 vTrs의 관계를 도 2에 나타낸다. 도 1, 2에 있어서, 색을 채운 마름모 기호 “◆”는 발명예를, 삼각 기호 “△”는 비교예를 나타낸다. 이 결과로부터 분명한 바와 같이, CEQ값이나 σ값을 적절한 범위로 제어하는 것은, 고장력 강판의 강도 및 저온 인성을 개선함에 있어서 유효하다는 것을 알 수 있다.Based on these data, the relationship between the CEQ value and the tensile strength TS is shown in Fig. Fig. 2 shows the relationship between the sigma value and the wave front transition temperature vTrs. In FIGS. 1 and 2, a rhombus symbol "◆" filled with color represents a description example, and a triangle symbol "Δ" represents a comparative example. As is clear from the results, it can be seen that controlling the CEQ value or sigma value in an appropriate range is effective in improving the strength and low-temperature toughness of the high-strength steel sheet.

본 발명은, 소정의 화학 성분 조성을 만족시키고, 하기 (1)식으로 규정되는 CEQ(질량%)가 0.345 이상 0.428 이하임과 더불어, 하기 (2)식으로 규정되는 σ가 2080 이상이고, 또한 t/4(t: 판 두께) 위치의 마이크로 조직이 페라이트와 펄라이트의 혼합 조직이며, 상기 페라이트립의 평균 원 상당 직경을 7.0μm 이하로 하는 것에 의해, 고강도이고 게다가 저온 인성도 우수한 고장력 강판을 실현할 수 있다.(Mass%) defined by the following formula (1) is 0.345 or more and 0.428 or less, and σ is 2080 or more as defined by the following formula (2), and t / 4 (t: plate thickness) is a mixed structure of ferrite and pearlite, and by setting the mean circle equivalent diameter of the ferrite lips to 7.0 m or less, a high tensile strength steel sheet having high strength and excellent low temperature toughness can be realized have.

CEQ = [C]+[Mn]/6+([Cr]+[Mo]+[V])/5+([Cu]+[Ni])/15 …(1)(Cu) + [Ni] / 15 + (Mo) + [V]) / 5 + (One)

σ = 2.90×{602781.57-(1154×CEQ-3.25)2}1/2/0.963+400×[Ni] …(2)? = 2.90 x {602781.57- (1154 x CEQ-3.25) 2 } 1/2 /0.963+400x [Ni] ... (2)

단, [C], [Mn], [Cr], [Mo], [V], [Cu] 및 [Ni]는 각각 C, Mn, Cr, Mo, V, Cu 및 Ni의 함유량(질량%)을 나타낸다.(% By mass) of C, Mn, Cr, Mo, V, Cu and Ni, respectively, in terms of C, Mn, Cr, Mo, V, Cu and Ni. .

Claims (3)

C: 0.03∼0.09%(「질량%」의 의미, 화학 성분에 대해서는 이하 동일),
Si: 0.05∼0.35%,
Mn: 0.9∼1.6%,
P: 0.01% 이하(0%를 포함하지 않음),
S: 0.01% 이하(0%를 포함하지 않음),
Al: 0.01∼0.06%,
Ni: 0.2∼2.0%,
Nb: 0.007∼0.017%,
Ti: 0.007∼0.017%,
Ca: 0.0005∼0.003% 및
N: 0.0025∼0.0050%를 각각 함유하고, 잔부가 철 및 불가피 불순물로 이루어지며, 하기 (1)식으로 규정되는 CEQ(질량%)가 0.345 이상 0.428 이하임과 더불어, 하기 (2)식으로 규정되는 σ가 2080 이상이고, 또한 t/4(t: 판 두께) 위치의 마이크로 조직이 페라이트와 펄라이트의 혼합 조직이며, 상기 페라이트립의 평균 원 상당 직경이 7.0μm 이하인 것을 특징으로 하는 저온 인성이 우수한 고장력 강판으로서,
t/4(t: 판 두께)의 위치에 있어서, 압연 방향과 직각의 방향으로 ASTM A370-05(0.500-in.Round Specimen; 0.500인치, 원형 시험편) 시험편을 채취하여, ASTM A370-05에 준거해서 사르피(Charpy) 충격 시험을 행하여, 파면 전이 온도 vTrs를 측정했을 때, 파면 전이 온도 vTrs가 -80℃ 이하인 고장력 강판.
CEQ = [C]+[Mn]/6+([Cr]+[Mo]+[V])/5+([Cu]+[Ni])/15 …(1)
σ = 2.90×{602781.57-(1154×CEQ-3.25)2}1/2/0.963+400×[Ni] …(2)
단, [C], [Mn], [Cr], [Mo], [V], [Cu] 및 [Ni]는 각각 C, Mn, Cr, Mo, V, Cu 및 Ni의 함유량(질량%)을 나타낸다.
C: 0.03 to 0.09% (meaning "mass%", the same applies hereinafter for chemical components)
Si: 0.05 to 0.35%
Mn: 0.9 to 1.6%
P: not more than 0.01% (not including 0%),
S: not more than 0.01% (not including 0%),
Al: 0.01 to 0.06%
Ni: 0.2 to 2.0%
Nb: 0.007 to 0.017%,
Ti: 0.007 to 0.017%
Ca: 0.0005 to 0.003% and
(Mass%) defined by the following formula (1) is not less than 0.345 and not more than 0.428, and the content of N: 0.0025 to 0.0050%, and the balance of iron and inevitable impurities, Wherein the microstructure at a position of t / 4 (t: plate thickness) is a mixed structure of ferrite and pearlite, and the mean circle equivalent diameter of the ferrite grains is 7.0 占 퐉 or less. As a high strength steel sheet,
Test specimens of ASTM A370-05 (0.500-in.Round Specimen; 0.500 inch, circular specimen) were taken at the position of t / 4 (t: sheet thickness) in the direction perpendicular to the rolling direction and measured according to ASTM A370-05 And the wave front transition temperature vTrs is -80 占 폚 or lower when the wave front transition temperature vTrs is measured by performing a Charpy impact test.
(Cu) + [Ni] / 15 + (Mo) + [V]) / 5 + (One)
? = 2.90 x {602781.57- (1154 x CEQ-3.25) 2 } 1/2 /0.963+400x [Ni] ... (2)
(% By mass) of C, Mn, Cr, Mo, V, Cu and Ni, respectively, in terms of C, Mn, Cr, Mo, V, Cu and Ni. .
제 1 항에 있어서,
추가로, 하기 (a)∼(c)의 어느 것에 속하는 1종 이상을 함유하는 것인 고장력 강판.
(a) B: 0.002% 이하(0%를 포함하지 않음)
(b) Cu: 0.35% 이하(0%를 포함하지 않음)
(c) Cr: 0.3% 이하(0%를 포함하지 않음), Mo: 0.2% 이하(0%를 포함하지 않음) 및 V: 0.06% 이하(0%를 포함하지 않음)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상
The method according to claim 1,
And further contains at least one of the following (a) to (c).
(a) B: 0.002% or less (not including 0%)
(b) Cu: not more than 0.35% (not including 0%)
(c) Cr: not more than 0.3% (not including 0%), Mo: not more than 0.2% (not including 0%), and V: not more than 0.06% One or more species
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 화학 성분 조성을 갖는 강판을, t/4(t: 판 두께) 위치가 950∼875℃의 온도역일 때에 압하율을 30% 이상, t/4(t: 판 두께) 위치가 820℃ 이하 Ar3 변태점 이상의 온도역일 때에 압하율을 30% 이상으로 해서 압하를 행함과 더불어, t/4(t: 판 두께) 위치가 875℃ 미만 820℃ 초과의 온도역, 및 2상 온도역일 때에는 압하를 행하지 않고, 압하 후에 평균 냉각 속도를 2.0℃/초 이하로 해서 냉각하여, 마이크로 조직을 페라이트와 펄라이트의 혼합 조직으로 하는 것을 특징으로 하는 저온 인성이 우수한 고장력 강판의 제조 방법.A steel sheet having the chemical composition as recited in any one of claims 1 to 3, wherein the rolling reduction is 30% or more and t / 4 (t: plate thickness) when t / 4 ), with the location it is doing the reduction by the reduction ratio of 30% or more when more than 820 ℃ below Ar 3 transformation point temperature calendar, t / 4 (t: sheet thickness), the temperature range of the position is greater than less than 875 ℃ 820 ℃, and 2 And cooling the steel sheet at a cooling rate of 2.0 占 폚 / sec or less after the steel sheet is rolled down in the case of the phase temperature region, thereby forming a microstructure of a mixed structure of ferrite and pearlite.
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