KR101767763B1 - Pearlite steel material having excellent ductility and impact toughness, and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면은 중량%로, C: 0.9% 이상, Si: 0.5% 이상, Cr: 0.6% 이상, Mn: 0.2~1.0%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 10C+2Si+Cr≤17.8을 만족하고, 미세조직은 면적분율로 펄라이트가 80% 이상이며, 상기 펄라이트는 계단 구조를 갖는 세멘타이트를 포함하는 콜로니(colony)의 면적이 전체 콜로니의 20% 이상인 연성과 충격인성이 우수한 펄라이트 강재에 관한 것이다.
(단, 상기 관계식에서 C, Si 및 Cr은 각 원소의 함량을 중량%로 나타낸 값이다.)An aspect of the present invention relates to a steel sheet comprising 10 to 20% by weight of a steel sheet comprising, by weight%, at least 0.9% of C, at least 0.5% of Si, at least 0.6% of Cr, 0.2 to 1.0% of Mn, balance of Fe and other unavoidable impurities, 17.8. The microstructure has an area fraction of 80% or more of pearlite. The pearlite has a softness and impact toughness of 20% or more of the area of a colony including a cementite having a stepped structure Pearlite steels.
(Wherein C, Si and Cr in the above relational expression are values indicating the content of each element in weight%).

Description

연성과 충격인성이 우수한 펄라이트 강재 및 그 제조방법{PEARLITE STEEL MATERIAL HAVING EXCELLENT DUCTILITY AND IMPACT TOUGHNESS, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pearlite steel material having excellent ductility and impact toughness,

본 발명은 연성과 충격인성이 우수한 강재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a steel material excellent in ductility and impact toughness and a method for producing the same.

강의 강도를 확보하는 가장 기본적인 방법은 탄소 (C) 의 함량을 늘리는 것이다. 일반적으로 0.8 중량% 이상의 C 를 첨가함으로써 인장강도 1000 MPa 이상의 인장강도를 얻는 것이 가능하다.
The most basic method to secure the strength of steel is to increase the content of carbon (C). Generally, it is possible to obtain a tensile strength of 1000 MPa or more by adding 0.8 weight% or more of C.

한편 상기와 같은 C 범위를 갖는 강을 통상의 압연 방법으로 제조할 경우 그 미세조직의 80% 이상은 펄라이트 (Pearlite) 로 형성되는데 펄라이트는 C 의 고용도가 매우 낮아 연성이 우수한 페라이트 (Ferrite) 와 강도 및 경도가 매우 높은 철탄화물 (Iron carbide) 계의 세멘타이트 (cementite) 가 층상 구조 (Lamellar structure) 로 이루어져 있는 일종의 복합조직으로서 물성이 상이한 두 조직의 상보적 관계에 의해 펄라이트의 전체 물성이 결정된다.
On the other hand, when a steel having a C range as described above is produced by a conventional rolling method, at least 80% of the microstructure is formed of pearlite. The pearlite has a very low solubility of C, The overall properties of pearlite are determined by the complementary relationship between the two structures of different physical properties, which is a complex structure in which the cementite of the iron carbide system having a very high strength and hardness is composed of a lamellar structure do.

한편 펄라이트 조직을 활용한 강재는 가공 되어 압력용기, 철도용 레일, 교량용 케이블 등 철강을 활용한 산업 전반의 제품용 소재로 활용되고 있다. 이때 최종 제품에서 펄라이트의 분율이 50% 이상인 경우가 대부분이어서 소재의 물성에 미치는 펄라이트의 영향이 매우 중요한 상황이다.
On the other hand, steel using pearlite structure has been processed and used as a material for the whole industry utilizing steel, such as pressure vessels, rail rails, and cable for bridges. In this case, the percentage of pearlite in the final product is more than 50%. Therefore, the influence of pearlite on the physical properties of the material is very important.

이와 같이 펄라이트가 기지조직인 경우 전체 소재의 물성을 향상시키는 방법으로 Mn, Si, Cr 등의 기타 원소를 첨가하거나 소재의 압연 조건, 열처리 방법에 변화를 주어; 1) 구(舊) 오스테나이트 (Prior austenite) 입계에 형성되는 초석 페라이트 (Proeutectoid ferrite) 또는 초석 세멘타이트 (Proeutectoid cementite) 의 분율을 제어하거나; 2) 펄라이트의 층상 간격 (Lamellar spacing) 또는 펄라이트의 세멘타이트 두께 등을 조절하는 방법 등이 이용되고 있다.
When the pearlite is a base structure, the addition of other elements such as Mn, Si, Cr, or the rolling conditions and the heat treatment method of the material, 1) controlling the fraction of proeutectoid ferrite or proeutectoid cementite formed in the old austenite grain boundary; 2) a method of controlling the lamellar spacing of pearlite or the thickness of cementite of pearlite, and the like.

한편, 펄라이트 조직의 경우, 페라이트와 세멘타이트의 복합조직이기 때문에 소재의 파괴 시 두 조직의 경계에는 응력이 집중되어 펄라이트 내부에서의 파괴경로는 페라이트와 세멘타이트의 경계면을 따라 진행되는 문제점을 가지고 있었으며, 상기에서 언급한 1), 2)의 방법들도 이러한 문제점을 가지고 있다.
On the other hand, in the case of pearlite structure, because of the complex structure of ferrite and cementite, stress is concentrated at the boundary between the two structures at the time of fracture of the material, and the fracture path inside the pearlite progresses along the interface between ferrite and cementite However, the methods 1) and 2) mentioned above also have such a problem.

본 발명의 일 측면은 연성과 충격인성이 우수한 강재 및 그 제조방법을 제공하기 위함이다.
One aspect of the present invention is to provide a steel material excellent in ductility and impact toughness and a method of manufacturing the same.

한편, 본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정하지 않는다. 본 발명의 과제는 본 명세서의 내용 전반으로부터 이해될 수 있을 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 부가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.
On the other hand, the object of the present invention is not limited to the above description. It will be understood by those of ordinary skill in the art that there is no difficulty in understanding the additional problems of the present invention.

본 발명의 일 측면은 중량%로, C: 0.9% 이상, Si: 0.5% 이상, Cr: 0.6% 이상, Mn: 0.2~1.0%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 10C+2Si+Cr≤17.8을 만족하고, An aspect of the present invention relates to a steel sheet comprising 10 to 20% by weight of a steel sheet comprising, by weight%, at least 0.9% of C, at least 0.5% of Si, at least 0.6% of Cr, 0.2 to 1.0% of Mn, balance of Fe and other unavoidable impurities, ≪ / = 17.8,

미세조직은 면적분율로 펄라이트가 80% 이상이며, The microstructure has an area fraction of 80% or more of pearlite,

상기 펄라이트는 계단 구조를 갖는 세멘타이트를 포함하는 콜로니(colony)의 면적이 전체 콜로니의 20% 이상인 연성과 충격인성이 우수한 펄라이트 강재에 관한 것이다.
The pearlite is a pearlite steel excellent in ductility and impact toughness where the area of a colony including a cementite having a stepped structure is 20% or more of the total colony.

또한, 본 발명의 다른 일 측면은 중량%로, C: 0.9% 이상, Si: 0.5% 이상, Cr: 0.6% 이상, Mn: 0.2~1.0%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 10C+2Si+Cr≤17.8을 만족하는 강편을 가열하는 단계; In another aspect of the present invention, there is provided a ferritic steel comprising: at least one of C: not less than 0.9%, Si: not less than 0.5%, Cr: not less than 0.6%, Mn: not more than 0.2% 2Si + Cr? 17.8;

상기 가열된 강편을 압연하여 압연재를 얻는 단계; Rolling the heated billet to obtain a rolled material;

상기 압연재를 650~750 ℃의 급냉종료온도까지 8℃/s 이상의 냉각속도로 급냉한 후, 5℃/s 이하의 냉각속도로 냉각하는 단계; 및 Quenching the rolled material to a quenching termination temperature of 650 to 750 ° C at a cooling rate of 8 ° C / s or more, and then cooling at a cooling rate of 5 ° C / s or less; And

상기 냉각된 압연재를 600~400℃의 온도범위에서 3분 이상 유지하는 단계; 를 포함하는 연성과 충격인성이 우수한 펄라이트 강재의 제조방법에 관한 것이다.
Maintaining the cooled rolled material in a temperature range of 600 to 400 DEG C for 3 minutes or more; And a method for producing the pearlite steel excellent in ductility and impact toughness.

단, 상기 관계식에서 C, Si 및 Cr은 각 원소의 함량을 중량%로 나타낸 값이다.
In the above relational expression, C, Si and Cr are values indicating the content of each element in weight%.

덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있다.
In addition, the solution of the above-mentioned problems does not list all the features of the present invention. The various features of the present invention and the advantages and effects thereof can be understood in more detail with reference to the following specific embodiments.

본 발명에 따른 강재는 파괴 시 기지조직인 펄라이트 내부에 형성되는 크랙이 세멘타이트 층의 분절을 수반하는 경로로 진행하여 연성과 인성이 우수한 효과가 있다.
The steel material according to the present invention has an effect of improving ductility and toughness as the cracks formed in the pearlite, which is the base structure at the time of fracture, proceed to a path involving segmentation of the cementite layer.

도 1은 펄라이트 내 세멘타이트의 계단구조를 나타낸 모식도이다.
도 2는 발명예 1의 계단구조를 갖는 펄라이트 내 세멘타이트를 촬영한 사진이다.
도 3은 발명예 2의 계단구조를 갖는 펄라이트 내 세멘타이트 및 초석 세멘타이트를 촬영한 사진이다.
도 4는 발명예 3의 펄라이트 내 세멘타이트에 발생한 크랙을 촬영한 사진이다.
도 5 는 비교예 1 의 계단구조를 갖지 않는 펄라이트 내 세멘타이트를 촬영한 사진이다.1 is a schematic view showing the step structure of cementite in pearlite.
2 is a photograph of cementite in pearlite having a step structure of Inventive Example 1. Fig.
3 is a photograph of cermetite and quartzite cementite in pearlite having a step structure of Inventive Example 2. Fig.
4 is a photograph of a crack occurring in cermetite in pearlite of Inventive Example 3. Fig.
5 is a photograph of cermetite in pearlite having no step structure of Comparative Example 1. Fig.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art.

본 발명자들은 펄라이트를 기지조직으로 활용하는 강재의 경우 펄라이트 내부에서 크랙(crack)이 페라이트와 세멘타이트 경계면을 따라 형성되는 문제가 있음을 인지하였다. 이는 파괴 거동 측면에서 복합조직의 이점이 전혀 활용되지 못하는 경우로서, 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여 깊이 연구하였다. The present inventors have recognized that there is a problem that cracks are formed along the ferrite and the cementite interface in the case of the steel material in which the pearlite is used as the base structure. This is a case in which the advantage of the composite structure is not utilized at all in terms of fracture behavior, and the present inventors have studied to solve the above problems.

그 결과, 미세조직의 구조를 제어함으로써 파괴 시 기지조직인 펄라이트 내부에 형성되는 크랙이 세멘타이트 층의 분절을 수반하는 경로로 진행하도록 할 수 있어 연성과 인성을 향상 시킬 수 있음을 깨닫고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
As a result, by controlling the structure of the microstructure, the cracks formed in the pearlite, which is the base structure at the time of fracture, can proceed to a path accompanied by segmentation of the cementite layer, thereby realizing improvement in ductility and toughness. It came to the following.

이하, 본 발명의 일 측면에 따른 연성과 충격인성이 우수한 펄라이트 강재에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a pearlite steel excellent in ductility and impact toughness according to one aspect of the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 측면에 따른 연성과 충격인성이 우수한 펄라이트 강재는 중량%로, C: 0.9% 이상, Si: 0.5% 이상, Cr: 0.6% 이상, Mn: 0.2~1.0%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 10C+2Si+Cr≤17.8을 만족하고, 미세조직은 펄라이트 80면적% 이상이며, 상기 펄라이트는 계단 구조를 갖는 세멘타이트를 포함하는 콜로니(colony)의 면적이 전체 콜로니의 20% 이상인 것을 특징으로 한다.
A pearlite steel having excellent ductility and impact toughness according to one aspect of the present invention is characterized by containing, by weight%, at least 0.9% of C, at least 0.5% of Si, at least 0.6% of Cr, 0.2 to 1.0% of Mn, And the microstructure is at least 80% by area of pearlite, and the pearlite has a cementite-containing colony area having a step structure of 20% or more of the total colony, Or more.

먼저, 본 발명의 일 측면에 따른 연성과 충격인성이 우수한 펄라이트 강재의 합금조성에 대하여 상세히 설명한다. 이하, 각 원소 함량의 단위는 중량%이다.
First, the alloy composition of the pearlite steel excellent in ductility and impact toughness according to one aspect of the present invention will be described in detail. Hereinafter, the unit of each element content is% by weight.

C: 0.9% 이상, Si : 0.5% 이상, Cr : 0.6% 이상 및 10C+2 Si + Cr≤17.8 C: not less than 0.9%, Si : not less than 0.5%, Cr : not less than 0.6% and 10C + 2 Si + Cr ? 17.8

C는 펄라이트 조직을 형성시키는 주요 원소이며, 펄라이트 조직의 미세화 및 가공 경화율 증가에 효과적인 원소이다. C is a main element for forming a pearlite structure, and is an element effective for miniaturization of pearlite structure and increase of work hardening rate.

Si은 페라이트 고용강화 및 펄라이트 조직 미세화로 강도를 증가시키며, 세멘타이트 내 고용도가 매우 낮고 C 의 활동도를 감소시켜서 세멘타이트의 성장을 저해하는 원소로 알려져 있다. Si is known to be an element which inhibits the growth of cementite by strengthening the ferrite solid solution and increasing the strength by the refinement of the pearlite structure, the solubility in cementite is very low and the activity of C is decreased.

Cr은 펄라이트 조직을 미세화시키는 효과가 있으며, 페라이트 안정화 원소이기 때문에 공석 변태 개시온도를 증가시키고, Cr 첨가 시 펄라이트 형성 변태 온도가 상향되는 효과가 있다. 또한, Cr 은 세멘타이트의 고용도가 비교적 높은 원소이지만 세멘타이트 형성 온도에서 다른 치환형 원소에 비해 확산속도가 느리기 때문에 결과적으로 세멘타이트의 성장을 저해하는 효과가 있다. Cr has an effect of refining the pearlite structure, and since it is a ferrite stabilizing element, it has an effect of increasing the vacancy transformation initiation temperature and increasing the pearlite formation transformation temperature upon addition of Cr. Further, Cr is an element having a relatively high cementite solubility but has a slower diffusion rate than other substitutional elements at the cementite formation temperature, and consequently has an effect of inhibiting the growth of cementite.

본 발명 강재의 펄라이트 내에 크랙 전파 시 분절에 유리한 계단구조를 갖는 세멘타이트가 형성되기 위해서는 펄라이트 내 세멘타이트의 성장에 미치는 각 원소들의 상호작용을 고려하여야 하며, C: 0.9% 이상, Si: 0.5% 이상 및 Cr: 0.6% 이상을 모두 만족하여야 한다. In order to form a cementite having a step structure favorable to a segment during crack propagation in the steel pearlite of the present invention, consideration should be given to the interaction of the respective elements with respect to the growth of cementite in the pearlite. C: not less than 0.9%, Si: not more than 0.5% And Cr: not less than 0.6%.

다만, C, Si, Cr 의 원소들이 모두 강도를 증가시키는 효과가 있고 강도가 증가할수록 세멘타이트 분절에 의한 연성 및 인성의 개선효과가 감소하므로 상기 원소들의 상한은 10C+2Si+Cr≤17.8 을 만족하는 범위로 한정하는 것이 바람직하다.
However, all the elements of C, Si and Cr have the effect of increasing the strength, and as the strength is increased, the improvement effect of ductility and toughness due to the cementite segment decreases, so that the upper limit of the elements is 10C + 2Si + Cr? And the like.

MnMn : 0.2~1.0 %: 0.2 to 1.0%

Mn 은 펄라이트 조직을 미세화시키며 안정적인 펄라이트 조직 형성을 위한 소입성을 증가시키는 효과 있다. Mn has an effect of refining pearlite structure and increasing the incombustibility for stable pearlite formation.

Mn 함량이 0.2% 미만인 경우에는 펄라이트 내 세멘타이트가 안정적인 계단구조로 형성되기 어려운 문제점이 있다. 반면에, Mn 함량이 1.0 % 초과인 경우에는 강재의 편석을 조장하고 저온 조직을 유발하는 문제점이 있다. 따라서, Mn 함량은 0.2~1.0 %인 것이 바람직하다.
When the Mn content is less than 0.2%, there is a problem that cementite in pearlite is difficult to be formed into a stable stepped structure. On the other hand, when the Mn content exceeds 1.0%, segregation of the steel is promoted and low temperature structure is caused. Therefore, the Mn content is preferably 0.2 to 1.0%.

본 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.
The remainder of the present invention is iron (Fe). However, in the ordinary manufacturing process, impurities which are not intended from the raw material or the surrounding environment may be inevitably incorporated, so that it can not be excluded. These impurities are not specifically mentioned in this specification, as they are known to any person skilled in the art of manufacturing.

이하, 본 발명의 일 측면에 따른 연성과 충격인성이 우수한 펄라이트 강재의 미세조직에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, the microstructure of the pearlite steel excellent in ductility and impact toughness according to one aspect of the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 측면에 따른 연성과 충격인성이 우수한 펄라이트 강재의 미세조직은 펄라이트의 면적 분율이 80% 이상이며, 상기 펄라이트는 계단 구조를 갖는 세멘타이트를 포함하는 콜로니(colony)의 면적이 전체 콜로니의 20% 이상이다. According to one aspect of the present invention, the microstructure of the pearlite steel excellent in ductility and impact toughness has an area fraction of pearlite of 80% or more, and the pearlite has an area of a colony including a cementite having a stepped structure, Of the total.

펄라이트의 면적 분율이 80% 미만이거나 계단 구조를 갖는 세멘타이트를 포함하는 콜로니(colony)의 면적이 전체 콜로니의 20% 미만일 경우에는 연성 및 충격인성이 열위할 수 있다.
If the area fraction of the pearlite is less than 80% or the area of the colony containing cementite having a stepped structure is less than 20% of the total colony, ductility and impact toughness may be inferior.

계단 구조를 갖는 Having a stepped structure 세멘타이트Cementite

펄라이트 내 세멘타이트의 계단 구조를 나타낸 모식도인 도 1을 참조하여 설명하면, 계단 구조의 세멘타이트는 세멘타이트의 길이 방향으로 계단 형상이 형성되어 있다. 계단 구조의 세멘타이트는 계단의 폭(W) 와 계단의 높이(h), 그리고 폭 방향과 높이 방향에 수직인 방향으로 정의되는 모서리(I)를 갖는다. 또한, 모서리(I)로부터 세멘타이트의 길이 방향(k)의 면에 수직인 선을 그었을 때, 그 선의 길이를 세멘타이트의 두께(t)로 정의할 수 있다. 이러한 계단 구조는 발명예 1의 미세조직 사진인 도 2에서도 확인할 수 있다.
Referring to FIG. 1, which is a schematic view showing the step structure of cermetite in pearlite, a stepped structure is formed in the longitudinal direction of the cementite. The cementite of the step structure has a width (W) of the step, a height (h) of the step, and an edge (I) defined in the direction perpendicular to the width direction and the height direction. When a line perpendicular to the surface in the longitudinal direction (k) of the cementite is drawn from the edge (I), the length of the line can be defined as the thickness (t) of the cementite. This step structure can be seen in FIG. 2, which is a microstructure photograph of Inventive Example 1. FIG.

계단구조는 계단의 모서리 부분을 중심으로 응력 집중이 쉽게 야기되어 보통의 판상구조에 비하여 세멘타이트 두께 방향의 분절이 상대적으로 쉬워지는 특성이 있다. 즉, 세멘타이트의 계단 구조는 펄라이트의 분절이 수반되는 크랙 경로를 생성시키는 효과가 있다.
The staircase structure has the characteristic that the stress concentration is easily caused around the corner portion of the staircase, and the segment in the thickness direction of the cementite becomes relatively easier than the normal plateau structure. That is, the step structure of cementite has an effect of generating a crack path accompanied by pearlite segments.

크랙이 세멘타이트의 분절을 수반하여 진행 될 경우 페라이트/세멘타이트의 입계로 진행되는 경우보다 단위 길이당 소요되는 크랙 전파 에너지가 커지므로 결과적으로는 크랙의 전파를 억제하는 효과를 갖게 되어 소재의 인성 및 연성을 향상시키는 효과가 있다.
When the crack proceeds along with the cementite segments, the crack propagation energy required per unit length becomes larger than that in the case where the crack proceeds to the grain boundary of the ferrite / cementite. As a result, the crack propagation is suppressed, And ductility.

본 발명 강재의 미세조직은 펄라이트의 면적 분율이 80% 이상이고 펄라이트 내 세멘타이트가 계단 구조인 펄라이트 콜로니(colony)의 면적이 전체 콜로니의 20% 이상이므로, 상기 계단 구조인 세멘타이트가 펄라이트의 분절이 수반되는 크랙 경로를 생성시켜 연성 및 충격인성을 향상시킬 수 있다.
Since the microstructure of the steel of the present invention has an area fraction of pearlite of 80% or more and an area of pearlite colony having a step structure of cermetite in pearlite of 20% or more of the total colony, the cementite, The resulting crack path can be generated to improve ductility and impact toughness.

계단 구조를 갖는 Having a stepped structure 세멘타이트의Cementite (계단의 폭)/(계단의 두께)의 평균값이 3.5이하 (Width of stairs) / (thickness of stairs) is 3.5 or less

계단 구조를 갖는 세멘타이트의 (계단의 폭(w))/(계단의 두께(t))의 평균값은 세멘타이트 분절을 동반하는 크랙의 형성에 영향을 미친다. 상기 값이 3.5 초과일 때는 세멘타이트 분절에 의한 크랙 진행 지연 효과가 크지 않아 결과적으로 연성 및 인성의 향상 효과가 크지 않다. 단, 계단의 폭 및 두께는 동일한 단위를 사용하여 측정한 값이다.
The average value of the cementite staircase structure (width of step (w)) / (thickness of step (t)) affects the formation of cracks accompanied by cementite segments. When the value is more than 3.5, the effect of retarding the crack propagation due to the cementite segment is not so large, and as a result, the effect of improving the ductility and toughness is not large. However, the width and thickness of the steps are measured using the same unit.

크랙crack 경로 1 ≤ L/(n×λ Path 1 < L / (n x lambda pp ) ≤1.5)? 1.5

본 발명의 강재는 인장 시편의 인장축을 포함하는 단면을 관찰하였을때, 펄라이트 내부에서 형성된 전체 크랙의 길이 (L), 크랙 경로 내 분절된 세멘타이트 층의 개수 (n), 라멜라 간격 (λp)으로 정의되는 L/(n×λp) 의 값이 1 이상, 1.5 이하일 수 있다. 단, 상기 L 및 λp 는 동일한 단위를 사용하여 측정한 값이다. Steel material of the present invention are tensile, when the specimen was observed for the cross section including the axis seal of the overall length (L), the number of within the segment cementite layer crack path of crack formed inside the pearlite (n), the lamellar spacing (λ p) The value of L / (n x lambda p ) defined by the equation (1) may be 1 or more and 1.5 or less. Note that L and? P are values measured using the same unit.

펄라이트 내부에 상기 계단구조를 갖는 세멘타이트가 형성되어 세멘타이트의 분절을 야기하면서 크랙이 진행될 경우 펄라이트 내부에서 형성된 전체 크랙의 길이 (L), 크랙 경로 내 분절된 세멘타이트 층의 개수 (n), 라멜라 간격 (λp)으로 정의되는 L/(n×λp)의 값이 1.5 이하일 때 연성 및 인성의 향상 효과가 있다. The length L of the total cracks formed inside the pearlite, the number n of the segmented cementite layers in the crack path, and the number of the cementite layers formed in the crack path in the case where the cementite having the stepped structure is formed in the pearlite, When the value of L / (n x? P ) defined by the lamellar spacing? P is 1.5 or less, the ductility and toughness are improved.

한편, 상기 L/(n×λp)값의 하한은 크랙이 펄라이트 라멜라 간격에 평행한 방향(세멘타이트 두께 방향)으로 진행할수록 1에 근접하므로 그 하한은 1이 되는 것이 바람직하다.
On the other hand, it is preferable that the lower limit of the value of L / (n x lambda p ) is 1 as the crack progresses in the direction parallel to the pearlite lamellar interval (cementite thickness direction).

계단 구조를 갖는 Having a stepped structure 세멘타이트의Cementite 모서리 방향과 계단 구조를 갖는 초석  Cornerstone with corner direction and stepped structure 세멘타이트의Cementite 모서리 방향의  Cornerwise 각도차가Angle difference 10° 이상 10 ° or more

본 발명의 강재의 미세조직은 계단 구조를 갖는 초석 세멘타이트를 추가로 포함하고, 상기 계단 구조를 갖는 세멘타이트의 모서리 방향과 상기 계단 구조를 갖는 초석 세멘타이트의 모서리 방향의 각도차가 10° 이상일 수 있다.
The microstructure of the steel material according to the present invention may further comprise a marble cementite having a stepped structure, wherein the angle difference between the corner direction of the cementite having the stepped structure and the corner direction of the marble cementite having the stepped structure is not less than 10 have.

계단구조의 세멘타이트로 이루어진 펄라이트 내부에서 크랙이 진행할 때 역시 계단 구조를 갖는 입계 초석 세멘타이트와 만나게 되는데 이때 두 세멘타이트의 계단의 모서리 방향이 10°이상일 경우 크랙의 진행을 방해하여 결과적으로 연성 및 인성의 향상 효과가 나타난다. 그 값이 10°미만일 경우 크랙의 진행을 방해하는 작용이 약하여 연성 및 인성의 향상 효과가 크지 않다.
When the crack progresses inside the cementite pearlite of stepped structure, it meets the intergranular superfine cementite having a stepped structure. When the edge direction of the two cementite is 10 degrees or more, it prevents the progress of the crack, Improvement effect of toughness appears. The effect of the value impede the progress of the crack is less than 10 ° if it is weak, the greater the effect of improving the ductility and toughness.

상술한 합금조성 및 미세조직을 만족하는 본 발명의 강재는 총 연신율이 6% 이상이고, 상온(25℃)충격특성이 20J/cm2이상으로 우수한 연성 및 충격인성을 확보할 수 있다.
The steel material of the present invention satisfying the above alloy composition and microstructure has a total elongation of not less than 6% and an impact property of room temperature (25 캜) of not less than 20 J / cm 2 , thereby securing excellent ductility and impact toughness.

이하, 본 발명의 다른 일 측면에 따른 연성과 충격인성이 우수한 펄라이트 강재의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a method of manufacturing a pearlite steel excellent in ductility and impact toughness according to another aspect of the present invention will be described in detail.

본 발명의 다른 일 측면에 따른 연성과 충격인성이 우수한 펄라이트 강재의 제조방법은 중량%로, C: 0.9% 이상, Si: 0.5% 이상, Cr: 0.6% 이상, Mn: 0.2~1.0%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 10C+2Si+Cr≤17.8을 만족하는 강편을 가열하는 단계; A method for manufacturing a pearlite steel excellent in ductility and impact toughness according to another aspect of the present invention is characterized by containing at least 0.9% of C, 0.5% or more of Si, 0.6% or more of Cr, 0.2 to 1.0% of Mn, Fe and other unavoidable impurities, and heating a piece of steel satisfying 10C + 2Si + Cr? 17.8;

상기 가열된 강편을 압연하여 압연재를 얻는 단계; Rolling the heated billet to obtain a rolled material;

상기 압연재를 650~750 ℃의 급냉종료온도까지 8℃/s 이상의 냉각속도로 급냉한 후, 5℃/s 이하의 냉각속도로 냉각하는 단계; 및 Quenching the rolled material to a quenching termination temperature of 650 to 750 ° C at a cooling rate of 8 ° C / s or more, and then cooling at a cooling rate of 5 ° C / s or less; And

상기 냉각된 압연재를 600~400℃의 온도범위에서 3분 이상 유지하는 단계; 를 포함한다.
Maintaining the cooled rolled material in a temperature range of 600 to 400 DEG C for 3 minutes or more; .

강편billet 가열 및 압연 단계 Heating and rolling steps

상술한 합금조성을 만족하는 강편을 가열하고, 가열된 강편을 압연하여 압연재를 얻는다. The billet satisfying the alloy composition described above is heated, and the heated billet is rolled to obtain a rolled material.

이때, 상기 강편 가열 및 압연은 통상적인 열연강판 또는 선재의 제조방법에 따라 제조하면 되므로 특별히 한정하지 않는다. 다만, 바람직한 일 예로, 상기 강편의 가열온도는 1000~1250℃이고, 상기 압연의 온도는 900~1000℃일 수 있다. At this time, the steel strip heating and rolling may be performed according to a conventional method of manufacturing a hot-rolled steel sheet or a wire rod, so that it is not particularly limited. However, as a preferred example, the heating temperature of the billet may be 1000 to 1250 占 폚, and the rolling temperature may be 900 to 1000 占 폚.

또한, 상기 강편은 슬라브 또는 빌렛일 수 있으며, 상기 압연재는 열연강판 또는 선재일 수 있다.
Further, the slab may be a slab or a billet, and the rolling material may be a hot-rolled steel sheet or a wire rod.

냉각 단계Cooling step

상기 압연재를 650~750 ℃의 급냉종료온도까지 8℃/s 이상의 냉각속도로 급냉한 후, 5℃/s 이하의 냉각속도로 냉각한다. 상기 냉각된 압연재를 600~400℃의 온도범위에서 3분 이상 유지한다. The rolled material is quenched to a quenching completion temperature of 650 to 750 ° C at a cooling rate of 8 ° C / s or more, and then cooled at a cooling rate of 5 ° C / s or less. The cooled rolled material is maintained in the temperature range of 600 to 400 캜 for 3 minutes or more.

상기 급냉은 초석 세멘타이트의 형성을 억제하여 전체적으로 펄라이트 분율 80% 이상을 유지하고 Cr, Si 등의 원소가 초석 세멘타이트 내부 또는 그 경계면에 집중되는 것을 방지하여 펄라이트 내부에서 계단 구조의 세멘타이트가 형성되는 데 필요한 C, Cr, Si, Mn 등의 원소의 함량을 확보하기 위함이다. The quenching suppresses the formation of quartzite cementite so as to maintain a pearlite fraction of 80% or more as a whole and prevent elements such as Cr and Si from being concentrated in or inside the quartzite cementite, thereby forming a cementite having a stepped structure inside the pearlite Such as C, Cr, Si, and Mn, which are necessary for the formation of the oxide film.

급냉 후 5 ℃/s 이하의 냉각속도로 냉각하는 것은 저온조직의 형성을 억제하고, 펄라이트 내부에서 초기의 세멘타이트가 안정적인 계단 구조로 형성되도록 하기 위함이다.
Cooling at a cooling rate of 5 DEG C / s or less after quenching is intended to suppress the formation of low-temperature structure and to form an initial cementite in a stable step structure inside the pearlite.

이때, 상기 압연재는 압연 직후의 압연재이거나, 상온까지 냉각 후 900 ℃ 이상으로 재가열한 것일 수 있다. 냉각 후 재가열한 경우에도, 냉각 및 유지 단계를 통하여 동일한 효과를 얻을 수 있기 때문이다.
At this time, the rolled material may be rolled material immediately after rolling, or may be rolled up to room temperature and reheated to 900 캜 or more. Even when reheating is performed after cooling, the same effect can be obtained through the cooling and holding steps.

유지 단계Maintenance phase

상기 냉각된 압연재를 600~400℃의 온도범위에서 3분 이상 유지한다. 3분 이상 유지 후에는 상온까지 공냉할 수 있다. The cooled rolled material is maintained in the temperature range of 600 to 400 캜 for 3 minutes or more. After holding for 3 minutes or more, it can be air-cooled to room temperature.

유지 온도가 400℃ 미만에서는 저온 조직 생성될 우려가 있으며, 600℃ 초과에서는 강도가 너무 열위해질 우려가 있다. 또한, 유지 시간이 3분 미만인 경우에는 펄라이트 분율을 확보하기 어려운 문제점이 있다.
When the holding temperature is lower than 400 DEG C, there is a fear that low-temperature structure is formed. When the holding temperature is higher than 600 DEG C, there is a fear that the strength becomes too low. When the holding time is less than 3 minutes, it is difficult to secure a pearlite fraction.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples. It should be noted, however, that the following examples are intended to illustrate the invention in more detail and not to limit the scope of the invention. The scope of the present invention is determined by the matters set forth in the claims and the matters reasonably inferred therefrom.

(( 실시예Example ))

하기 표1에 기재된 성분계를 만족하는 강편을 1050 ℃로 가열한 후, 1000~900 ℃ 의 온도 범위에서 압연하여 압연재를 얻었다. 상기 압연재를 압연 직후 또는 상온까지 냉각하고 900℃로 재가열한 후, 하기 표 1에 기재된 냉각 조건을 적용하여 강재를 제조하였다. 이때, 급냉종료온도는 700℃로 동일하게 하였다.
A steel piece satisfying the component system described in the following Table 1 was heated to 1050 占 폚 and rolled in a temperature range of 1000 to 900 占 폚 to obtain a rolled material. The rolled material was cooled immediately after rolling or at room temperature, reheated at 900 캜, and then subjected to the cooling conditions shown in Table 1 to prepare a steel material. At this time, quenching termination temperature was set at 700 ° C.

이렇게 제조된 강재에 대해 조직관찰을 통하여, 펄라이트 면적분율, 펄라이트에서 계단 구조의 세멘타이트를 포함하는 콜로니(colony)의 면적, 계단 구조를 갖는 세멘타이트의 (계단의 폭)/(계단의 두께)의 평균값, L/(n×λp)의 값, 계단 구조를 갖는 세멘타이트의 모서리 방향과 상기 계단 구조를 갖는 초석 세멘타이트의 모서리 방향의 각도차, 인장 시험의 총연신율 및 상온(25℃) 충격인성을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.
Through the observation of the structure, the pearlite area fraction, the area of the colony including the cementite of the step structure in the pearlite, the (width of the step) / (the step thickness) of the cementite having the step structure, , The value of L / (n x lambda p ), the angular difference between the corner direction of the cementite having the step structure and the corner direction of the quartz cementite having the step structure, the total elongation of the tensile test, The impact toughness was measured and is shown in Table 2 below.

이때, L/(n×λp)에서 L, n 및 λp은 인장 시편의 인장축을 포함하는 단면을 관찰하였을 때 펄라이트 내부에서 형성된 전체 크랙의 길이 (L), 크랙 경로 내 분절된 세멘타이트 층의 개수 (n), 라멜라 간격 (λp)이다. At this time, L, n, and λ p at L / (n × λ p ) are the total length (L) of cracks formed in the pearlite when the cross section including the tensile axis of the tensile specimen is observed, (N), and the lamellar spacing ( p ).

세멘타이트의 계단구조는 고배율 전자 현미경 (FE-SEM) 을 사용하여 40,000 배 이상의 배율에서 관찰하였으며 계단구조를 갖는 콜로니의 면적 분율을 표시하였다. The staircase structure of the cementite was observed at a magnification of 40,000 times or more using a high-power electron microscope (FE-SEM) and the area fraction of the colony having the step structure was shown.

또한, 총 연신율은 상온 인장 시험 방법으로 측정하였으며, 상온 충격인성은 V-notch 시편 조건에서 측정하였다.
In addition, the total elongation was measured by a room temperature tensile test method, and the impact toughness at room temperature was measured under V-notch specimen conditions.

구분division 합금조성(중량 %)Alloy composition (% by weight) 제조 구분Manufacturing Category 냉각조건Cooling conditions CC SiSi CrCr MnMn 10C+
2Si+Cr10C +
2Si + Cr 압연재Rolled material 후열처리재Post heat treatment material 급냉
냉각
속도 (℃/s) Quenching
Cooling
Speed (° C / s) 급냉 후 냉각
속도
(℃/s) Cooling after quenching
speed
(° C / s) 600℃-400℃ 구간 유지시간 (분)600 캜 to 400 캜 section retention time (minute) 비교예1Comparative Example 1 0.90.9 0.50.5 0.60.6 0.10.1 10.610.6 OO 　 88 55 33 비교예2Comparative Example 2 0.90.9 0.50.5 0.50.5 0.20.2 10.510.5 　 OO 99 44 44 비교예3Comparative Example 3 0.90.9 0.40.4 0.60.6 0.20.2 10.410.4 OO 　 1010 44 55 비교예4Comparative Example 4 0.80.8 0.50.5 0.60.6 0.20.2 9.69.6 　 OO 99 44 33 발명예1Inventory 1 0.90.9 0.50.5 0.60.6 0.20.2 10.610.6 OO 　 88 55 33 발명예2Inventory 2 1One 0.60.6 0.60.6 1One 11.811.8 　 OO 99 44 44 발명예3Inventory 3 1.11.1 1.51.5 0.80.8 0.60.6 14.814.8 OO 　 1010 44 55 발명예4Honorable 4 1.21.2 0.70.7 1.21.2 0.40.4 14.614.6 　 OO 99 44 33 발명예5Inventory 5 1.31.3 0.90.9 1One 0.20.2 15.815.8 OO 　 88 55 33 발명예6Inventory 6 1.41.4 1.51.5 0.60.6 0.40.4 17.617.6 　 OO 99 44 44 발명예7Honorable 7 1.21.2 1.81.8 1.81.8 0.60.6 17.417.4 OO 　 1010 44 55 비교예5Comparative Example 5 1.31.3 22 1.21.2 0.80.8 18.218.2 　 OO 99 44 33 비교예6Comparative Example 6 1.41.4 1.51.5 1One 0.60.6 1818 OO 　 88 55 33 비교예7Comparative Example 7 1.21.2 2.22.2 1.61.6 0.20.2 1818 　 OO 99 44 44 비교예8Comparative Example 8 1One 0.60.6 0.60.6 0.40.4 11.811.8 　 OO 77 44 55 비교예9Comparative Example 9 1.11.1 1.51.5 0.80.8 0.40.4 14.814.8 OO 　 99 66 33 비교예10Comparative Example 10 1.21.2 0.70.7 1.21.2 0.60.6 14.614.6 　 OO 99 44 22

구분division 펄라이트
(면적%)Pearlite
(area%) 단층구조 특성Single layer structure characteristic 물성Properties 계단구조를 갖는 콜로니 분율Colony fraction with step structure 폭/두께Width / Thickness 모서리 방향 차이(°)Corner direction difference (°) L/(n×λp)L / (n x lambda p ) 총연신율 (%)Total elongation (%) 상온충격특성 (J/cm2) Impact characteristics at room temperature (J / cm 2 ) 비교예1Comparative Example 1 8383 00 -- -- -- 44 1010 비교예2Comparative Example 2 9595 00 -- -- -- 55 1313 비교예3Comparative Example 3 9898 00 -- -- -- 55 1414 비교예4Comparative Example 4 8282 00 -- -- -- 44 1212 발명예1Inventory 1 8181 2121 3.43.4 1212 1.41.4 88 2323 발명예2Inventory 2 9595 2323 3.23.2 1414 1.31.3 88 2020 발명예3Inventory 3 9898 2222 2.82.8 1010 1.31.3 77 2424 발명예4Honorable 4 8282 2424 3.53.5 1313 1.51.5 88 2626 발명예5Inventory 5 8686 2828 2.92.9 1111 1.41.4 88 2222 발명예6Inventory 6 9595 2323 2.62.6 1010 1.21.2 77 2323 발명예7Honorable 7 9999 2525 2.22.2 1515 1.31.3 77 2525 비교예5Comparative Example 5 8383 1818 2.42.4 1212 1.41.4 44 99 비교예6Comparative Example 6 8181 1414 33 1616 1.31.3 33 88 비교예7Comparative Example 7 9191 1212 3.33.3 1515 1.41.4 44 99 비교예8Comparative Example 8 9999 1111 3.83.8 -- 22 44 99 비교예9Comparative Example 9 8585 99 44 -- 2.52.5 44 99 비교예10Comparative Example 10 7878 1313 4.54.5 -- 2.82.8 44 88

비교예 1은 Mn 함량이 중량 % 로 0.2% 에 미달되어 펄라이트 내 세멘타이트의 계단구조가 형성되지 않아 연신율 및 충격특성이 열위하여 물성의 개선이 없는 경우이다.
Comparative Example 1 is a case in which the Mn content is less than 0.2% by weight in weight and there is no improvement in physical properties in order to heat the elongation and impact properties because the step structure of cementite in pearlite is not formed.

비교예 2는 Cr 함량이 중량 % 로 0.6% 에 미달되어 펄라이트 내 세멘타이트의 계단구조가 형성되지 않아 연신율 및 충격특성이 열위하여 물성의 개선이 없는 경우이다.
Comparative Example 2 is a case in which the Cr content is less than 0.6% by weight and the cermetite in the pearlite structure is not formed, so that the improvement of the elongation and impact properties is not improved.

비교예 3는 Si 함량이 중량 % 로 0.5% 에 미달되어 펄라이트 내 세멘타이트의 계단구조가 형성되지 않아 연신율 및 충격특성이 열위하여 물성의 개선이 없는 경우이다.
Comparative Example 3 is a case in which the Si content is less than 0.5% by weight and the step structure of the cementite in pearlite is not formed, so that there is no improvement in physical properties to heat the elongation and impact properties.

비교예 4는 C 함량이 중량 % 로 0.9% 에 미달되어 펄라이트 내 세멘타이트의 계단구조가 형성되지 않아 연신율 및 충격특성이 열위하여 물성의 개선이 없는 경우이다.
Comparative Example 4 is a case in which the C content is less than 0.9% by weight and the step structure of the cementite in pearlite is not formed, so that there is no improvement in physical properties to heat the elongation and impact properties.

발명예 1~7 은 본 발명의 합금조성 및 제조조건을 만족하여 총 연신율과 상온충격특성이 우수한 것을 확인할 수 있다. Inventive Examples 1 to 7 satisfied the alloy composition and manufacturing conditions of the present invention, confirming that the total elongation and the impact resistance at room temperature were excellent.

또한, 압연재를 압연 직후 또는 상온까지 냉각하고 900℃로 재가열한 후 냉각 및 유지 단계를 행하여도 동일한 효과가 있음을 확인할 수 있다.
Further, it can be confirmed that the same effect can be obtained by cooling the rolled material immediately after rolling or cooling to room temperature, reheating the rolled material to 900 ° C, and then performing cooling and holding steps.

비교예 5~7 은 10C+2Si+Cr 값이 17.8을 초과한 경우로, 강의 강도가 지나치게 높아 펄라이트 내 세멘타이트가 계단구조로 형성되었음에도 불구하고 연신율 및 상온충격특성의 개선에 효과가 없는 경우이다.
Comparative Examples 5 to 7 are cases where the value of 10C + 2Si + Cr exceeds 17.8, and the strength of the steel is too high so that the cementite in pearlite has a stepped structure and is not effective in improving the elongation and impact properties at room temperature .

비교예 8 은 강의 제조 중 급냉 구간 냉각 속도가 8 ℃/s 미만으로 계단구조가 안정적으로 생성되지 않았으며, 일부 생성된 계단구조의 경우 세멘타이트 계단의 폭과 세맨타이트 두께의 평균값이 3.5 초과이고, L/(n×λp)의 값이 1.5를 초과하였으며, 연신율 및 상온 충격 특성의 개선에 효과가 없는 경우이다.
In Comparative Example 8, the staircase structure was not stably formed at a cooling rate of the quenching section of less than 8 ° C / s during the manufacture of steel, and the average value of the width of the cementite staircase and the mean thickness of the semanticite exceeded 3.5 , The value of L / (n x lambda p ) exceeds 1.5, which is not effective in improving the elongation and impact properties at room temperature.

비교예 9 는 급냉 후 냉각 속도가 5 ℃/s 를 초과하여 계단구조가 안정적으로 생성되지 않았으며, 일부 생성된 계단구조의 경우 세멘타이트 계단의 폭과 세맨타이트 두께의 평균값이 3.5 초과이고, L/(n×λp)의 값이 1.5 초과되어 연신율 및 상온 충격 특성의 개선에 효과가 없는 경우이다.
In Comparative Example 9, the staircase structure was not stably formed due to the cooling rate after quenching exceeding 5 ° C / s. In the case of the partially generated staircase structure, the average value of the width of the cementite staircase and the mean thickness of the semanticite exceeded 3.5, / (n x lambda p ) exceeds 1.5, which is not effective in improving the elongation and the normal-temperature impact characteristics.

비교예 10 는 강의 제조 중 600℃-400℃ 구간 유지시간이 3분 미만이이서 계단구조가 안정적으로 생성되지 않았으며, 일부 생성된 계단구조의 경우 세멘타이트 계단의 폭과 세맨타이트 두께의 평균값이 3.5 초과이고, L/(n×λp)의 값이 1.5 초과되어 연신율 및 상온 충격 특성의 개선에 효과가 없는 경우이다.
In Comparative Example 10, the steady-state staircase structure was not stably generated during the steel manufacturing process at 600 ° C to 400 ° C for less than 3 minutes. In the case of the partially formed staircase structure, the average value of the width of the cementite staircase and the average thickness 3.5 and the value of L / (n x lambda p ) exceeds 1.5, which is not effective in improving the elongation and impact properties at room temperature.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be possible.

Claims (9)

중량%로, C: 0.9% 이상, Si: 0.5% 이상, Cr: 0.6% 이상, Mn: 0.2~1.0%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 10C+2Si+Cr ≤ 17.8을 만족하고,
미세조직은 면적분율로 펄라이트가 80% 이상이며,
상기 펄라이트는 계단 구조를 갖는 세멘타이트를 포함하는 콜로니(colony)의 면적이 전체 콜로니의 20% 이상인 연성과 충격인성이 우수한 펄라이트 강재.
(단, 상기 관계식에서 C, Si 및 Cr은 각 원소의 함량을 중량%로 나타낸 값이다.)
The steel sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the steel sheet contains, by weight%, at least 0.9% of C, at least 0.5% of Si, at least 0.6% of Cr, 0.2 to 1.0% of Mn, balance of Fe and other unavoidable impurities,
The microstructure has an area fraction of 80% or more of pearlite,
Wherein the pearlite is excellent in ductility and impact toughness where the area of a colony including a cementite having a step structure is 20% or more of the total colony.
(Wherein C, Si and Cr in the above relational expression are values indicating the content of each element in weight%).
제1항에 있어서,
상기 계단 구조를 갖는 세멘타이트의 (계단의 폭)/(계단의 두께)의 평균값이 3.5이하인 것을 특징으로 하는 연성과 충격인성이 우수한 펄라이트 강재.
The method according to claim 1,
Wherein an average value of (step width) / (step thickness) of the cementite having the step structure is 3.5 or less, which is excellent in ductility and impact toughness.
제1항에 있어서,
상기 강재의 상온 인장 시편의 인장축을 포함하는 단면을 관찰하였을 때, 펄라이트 내부에서 형성된 전체 크랙의 길이 (L), 크랙 경로 내 분절된 세멘타이트 층의 개수 (n), 라멜라 간격 (λp)으로 정의되는 L/(n×λp)의 값이 1 이상, 1.5 이하인 것을 특징으로 하는 연성과 충격인성이 우수한 펄라이트 강재.
The method according to claim 1,
When observing the cross section including the axis seal of the room temperature tensile test specimen of the steel, the total crack length (L), the number of within the segment cementite layer crack path (n), the lamellar spacing (λ p) of the formed within the pearlitic Wherein the value of L / (n x lambda p ) defined is not less than 1 and not more than 1.5, and is excellent in ductility and impact toughness.
제1항에 있어서,
상기 펄라이트는 계단 구조를 갖는 초석 세멘타이트를 포함하고,
상기 계단 구조를 갖는 세멘타이트의 모서리 방향과 상기 계단 구조를 갖는 초석 세멘타이트의 모서리 방향의 각도차가 10° 이상인 것을 특징으로 하는 연성과 충격인성이 우수한 펄라이트 강재.
The method according to claim 1,
Wherein the pearlite comprises a cornerstone cementite having a stepped structure,
Wherein an angle difference between a corner direction of the cementite having the stepped structure and a corner direction of the quartz cementite having the stepped structure is 10 ° or more.
제1항에 있어서,
상기 강재는 총 연신율이 6%이상이고, 상온충격특성이 20J/cm2이상인 것을 특징으로 하는 연성과 충격인성이 우수한 펄라이트 강재.
The method according to claim 1,
Wherein the steel has a total elongation of 6% or more and an impact resistance at room temperature of 20 J / cm 2 or more.
중량%로, C: 0.9% 이상, Si: 0.5% 이상, Cr: 0.6% 이상, Mn: 0.2~1.0%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 10C+2Si+Cr ≤ 17.8을 만족하는 강편을 가열하는 단계;
상기 가열된 강편을 압연하여 압연재를 얻는 단계;
상기 압연재를 650~750 ℃의 급냉종료온도까지 8℃/s 이상의 냉각속도로 급냉한 후, 5℃/s 이하의 냉각속도로 냉각하는 단계; 및
상기 냉각된 압연재를 600~400℃의 온도범위에서 3분 이상 유지하는 단계;를 포함하는 연성과 충격인성이 우수한 펄라이트 강재의 제조방법.
(단, 상기 관계식에서 C, Si 및 Cr은 각 원소의 함량을 중량%로 나타낸 값이다.)
The steel sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the steel sheet contains C: 0.9% or more, Si: 0.5% or more, Cr: 0.6% or more, Mn: 0.2-1.0%, and Fe and other unavoidable impurities. ; ≪ / RTI >
Rolling the heated billet to obtain a rolled material;
Quenching the rolled material to a quenching termination temperature of 650 to 750 ° C at a cooling rate of 8 ° C / s or more, and then cooling at a cooling rate of 5 ° C / s or less; And
And maintaining the cooled rolled material in a temperature range of 600 to 400 DEG C for 3 minutes or more.
(Wherein C, Si and Cr in the above relational expression are values indicating the content of each element in weight%).
제6항에 있어서,
상기 강편을 가열하는 단계는 강편의 가열온도가 1000~1250℃이고, 상기 압연재를 얻는 단계는 압연 온도 범위가 900~1000 ℃인 것을 특징으로 하는 연성과 충격인성이 우수한 펄라이트 강재의 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the heating of the billet is performed at a heating temperature of 1000 to 1250 占 폚 and the step of obtaining the rolled billet has a rolling temperature range of 900 to 1000 占 폚.
제6항에 있어서,
상기 압연재를 얻는 단계 후에, 압연재를 상온까지 냉각하고 900℃이상으로 가열하는 단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 연성과 충격인성이 우수한 펄라이트 강재의 제조방법.
The method according to claim 6,
And cooling the rolled material to a normal temperature and then heating the rolled material to a temperature of 900 ° C or more after the step of obtaining the rolled material.
제6항에 있어서,
상기 유지하는 단계 후에, 압연재를 상온까지 냉각하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 연성과 충격인성이 우수한 펄라이트 강재의 제조방법.

The method according to claim 6,
Further comprising the step of cooling the rolled material to room temperature after the holding step.

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