KR101797300B1 - Steel for construction having excellent surface flatness and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 바람직한 일 태양은 높은 강도와 낮은 항복비를 가지면서도 판의 폭 및 길이방향으로의 평탄도가 우수한 건축구조용 강재 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 바람직한 일태양은 중량%로, C: 0.02~0.08%, Si: 0.01~0.6%, Mn: 1.5~3.0%, P: 0.02%(0은 제외)이하, S: 0.01%(0은 제외)이하, Al: 0.005~0.5%, Nb: 0.005~0.1%, B: 5~40ppm, Ti: 0.005~0.1%, N: 15~150ppm, Cr: 0.1~1.0%, Ni: 0.01~2.0%, 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고; 미세조직은 면적%로 60 ~ 90%의 베이니틱 페라이트 및 10~40%의 그레뉼러 베이나이트를 포함하고; 표면의 최고 파고가 15mm이하이고; 그리고 두께가 10 ~ 30mm인 평탄도가 우수한 건축구조용 강재 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 인장강도 800MPa 이상, 항복비 0.85 이하, -40℃ 에서의 충격흡수 에너지 100J 이상의 우수한 기계적 성질을 나타내며, KS D 3500 규격의 평탄도 기준 허용치를 만족할 수 있는 판 형상이 우수한 건축구조용 강재를 제공할 수 있다.
A preferred embodiment of the present invention is to provide a steel material for building structure having a high strength and a low yield ratio and excellent in plate width and flatness in the longitudinal direction, and a manufacturing method thereof.
A preferred embodiment of the present invention is a steel sheet comprising, by weight%, 0.02 to 0.08% of C, 0.01 to 0.6% of Si, 1.5 to 3.0% of Mn, 0.02% 0.005 to 0.5% of Al, 0.005 to 0.1% of B, 5 to 40 ppm of B, 0.005 to 0.1% of Ti, 15 to 150 ppm of N, 0.1 to 1.0% of Cr, 0.01 to 2.0% of Ni, , The remainder Fe and unavoidable impurities; The microstructure includes 60 to 90% of bainitic ferrite and 10 to 40% of granular bainite by area%; The maximum wave height of the surface is 15 mm or less; And having a thickness of 10 to 30 mm and excellent flatness, and a method of manufacturing the same.
According to the present invention, it is possible to provide an excellent structural property having a tensile strength of 800 MPa or more, a yield ratio of 0.85 or less, an impact absorbing energy of 100 J or more at -40 캜, and a plate shape satisfying the flatness standard allowance of KS D 3500 Steel can be provided.

Description

평탄도가 우수한 건축구조용 강재 및 그 제조방법 {STEEL FOR CONSTRUCTION HAVING EXCELLENT SURFACE FLATNESS AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a steel material for an architectural structure having excellent flatness and a method of manufacturing the steel material.

본 발명은 초고층빌딩에 사용 가능한 건축구조용 강재에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 평탄도가 우수하면서도 고강도 및 저항복비를 갖는 건축구조용 강재 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a steel material for building construction usable in skyscraper buildings, and more particularly, to a steel material for building construction having excellent flatness and high strength and low resistance, and a method of manufacturing the same.

최근 건축구조물이 초고층화 됨에 따라 건축구조용 강재는 기존 것과 비교하여 강도는 더 높게 요구하면서도 내진성을 우수하게 하기 위해 항복비는 여전히 낮게 요구되고 있다. 또한, 구조물이 대형화 됨에 따라 공사비 절감 등의 이유로 고성능의 강재를 사용하는 대신 종전 강재 대비 총 강재 소요량을 줄인 광폭, 장척의 강재를 요구하고 있다.
Recently, steel structure for building structure has been required to have higher strength compared with the existing structure, and the yield ratio is still required to be higher in order to improve the earthquake resistance. In addition, as the structure is becoming bigger, it is demanding a wide and long steel which reduces the total steel requirement compared to the conventional steel instead of using the high-performance steel for reasons such as cost reduction.

건설 현장에서 강재의 물성, 용접성과 더불어 가장 중요하게 생각하는 것은 바로 강재의 평탄도이다. 조선용 강재과 마찬가지로 건설용 강재 역시 실제 구조물에 사용되기 위해서는 거의 대부분 용접 과정을 거친 후에 기둥의 보나 각관 등의 형태로 이용된다. In addition to the physical properties and weldability of steel in the construction site, the most important consideration is the flatness of the steel. Like the shipbuilding steels, construction steels are also used in the form of columns or pipes after being welded in most cases in order to be used in actual structures.

이때, 강재가 길이 혹은 폭 방향으로 평탄하지 않을 경우 판과 판 사이의 용접이 불가능할 뿐만 아니라, 실제 사용 시 응력이 집중될 경우 용접부가 상대적으로 취약하기 때문에 그 부분에서 파단이 날 확률이 매우 크다. 따라서, 고정식 구조물에 사용되는 건설용 강재의 경우 작업 시방서에 그 기준을 명시하고 있으며 이를 매우 엄격하게 관리되고 있다 (국내의 경우 KS D 3500).
In this case, when the steel material is not flat in the lengthwise or widthwise direction, it is impossible to weld between the plate and the plate, and when the stress is concentrated during the actual use, the welded portion is relatively weak. Therefore, in the case of construction steels used in fixed structures, the specifications are specified in the work specifications and are strictly controlled (KS D 3500 in Korea).

일반적으로, 강재의 평탄도를 확보하는 기술은 소성 가공 후 추가의 별도 열처리 기법을 통하여 재료를 연질화 시킨 후 강력 프레스 등으로 압축하여 굴곡을 없애는 등의 방법이 주를 이루고 있다. 하지만, 열처리의 경우 강재를 통째로 균일하게 열처리 할 수 있는 로(furnace)와 같은 대형 장치가 필수적이고, 추가 제조 비용 및 공기 지연 등의 문제가 있다.
Generally, the technique of securing the flatness of the steel is mainly made by softening the material through the additional heat treatment after the plastic working, compressing the material by a strong press or the like to remove the bending. However, in the case of the heat treatment, a large apparatus such as a furnace capable of uniformly heat-treating the steel in its entirety is indispensable, and there are problems such as additional manufacturing cost and air delay.

본 발명의 바람직한 일 태양은 높은 강도와 낮은 항복비를 가지면서도 판의 폭 및 길이방향으로의 평탄도가 우수한 건축구조용 강재 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
A preferred embodiment of the present invention is to provide a steel material for building structure having a high strength and a low yield ratio and excellent in plate width and flatness in the longitudinal direction, and a manufacturing method thereof.

본 발명의 바람직한 다른 일태양은 용접 열영향부의 인성이 우수하고, 높은 강도와 낮은 항복비를 가지면서도 판의 폭 및 길이방향으로의 평탄도가 우수한 건축구조용 강재 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
Another desirable aspect of the present invention is to provide a structural steel for building structure excellent in toughness of a weld heat affected zone and having high strength and low yield ratio and excellent flatness in the width and longitudinal direction of the plate and a method for manufacturing the same .

본 발명의 바람직한 일태양은 중량%로, C: 0.02~0.08%, Si: 0.01~0.6%, Mn: 1.5~3.0%, P: 0.02%(0은 제외)이하, S: 0.01%(0은 제외)이하, Al: 0.005~0.5%, Nb: 0.005~0.1%, B: 5~40ppm, Ti: 0.005~0.1%, N: 15~150ppm, Cr: 0.1~1.0%, Ni: 0.01~2.0%, 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고;A preferred embodiment of the present invention is a steel sheet comprising, by weight%, 0.02 to 0.08% of C, 0.01 to 0.6% of Si, 1.5 to 3.0% of Mn, 0.02% 0.005 to 0.5% of Al, 0.005 to 0.1% of B, 5 to 40 ppm of B, 0.005 to 0.1% of Ti, 15 to 150 ppm of N, 0.1 to 1.0% of Cr, 0.01 to 2.0% of Ni, , The remainder Fe and unavoidable impurities;

미세조직은 면적%로 60 ~ 90%의 베이니틱 페라이트 및 10~40%의 그레뉼러 베이나이트를 포함하고; The microstructure includes 60 to 90% of bainitic ferrite and 10 to 40% of granular bainite by area%;

표면의 최고 파고가 20mm이하이고; 그리고 The maximum peak height of the surface is 20 mm or less; And

두께가 10 ~ 30mm인 평탄도가 우수한 건축구조용 강재를 제공한다.
Provided is a steel for building structure excellent in flatness with a thickness of 10 to 30 mm.

상기 미세조직에는 면적%로, 5%이하의 도상 마르텐사이트 (M.A)가 포함될 수 있다.
The microstructure may contain not more than 5% of statutory martensite (MA) in area%.

상기 강재는 하기 관계식(1)로 정의되는 탄소당량(Ceq.)값이 0.60 이하이고, 하기 관계식(2)에 의해 정의되는 용접균열감수성지수(Pcm.) 값이 0.30 이하일 수 있다.The steel material may have a carbon equivalent (Ceq.) Value of 0.60 or less as defined by the following relational expression (1) and a weld crack susceptibility index (Pcm.) Value as defined by the following relational expression (2) of 0.30 or less.

[관계식 1][Relation 1]

탄소당량(Ceq.)= C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Cu+Ni)/15 Carbon equivalent (Ceq.) = C + Mn / 6 + (Cr + Mo + V) / 5 + (Cu + Ni) / 15

[여기서, C, Mn, Cr, Mo, V, Cu, Ni은 각 원소들의 함유량을 중량%로 나타낸 값임)
Here, C, Mn, Cr, Mo, V, Cu, and Ni are values indicating the content of each element in weight%

[관계식 2][Relation 2]

용접균열감수성지수(Pcm.)= C + (Mn+Cr+Cu)/20 + Si/30 + Ni/60 + Ti/10 + Mo/15 + 5B The weld crack susceptibility index (Pcm.) = C + (Mn + Cr + Cu) / 20 + Si / 30 + Ni / 60 + Ti / 10 + Mo /

[여기서, C, Mn, Cr, Cu, Si, Ni, Ti, Mo, B은 각 원소들의 함유량을 중량%로 나타낸 값임)
(Where C, Mn, Cr, Cu, Si, Ni, Ti, Mo, and B represent the content of each element in weight%

상기 강재는 추가적으로 Mo: 0.1~1.0%, Cu: 0.01~1.0% 및 V: 0.005~0.3%로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함할 수 있다.
The steel may further include one or more selected from the group consisting of Mo: 0.1 to 1.0%, Cu: 0.01 to 1.0%, and V: 0.005 to 0.3%.

본 발명의 바람직한 다른 일태양은 중량%로, C: 0.02~0.08%, Si: 0.01~0.6%, Mn: 1.5~3.0%, P: 0.02%(0은 제외)이하, S: 0.01%(0은 제외)이하, Al: 0.005~0.5%, Nb: 0.005~0.1%, B: 5~40ppm, Ti: 0.005~0.1%, N: 15~150ppm, Cr: 0.1~1.0%, Ni: 0.01~2.0%, 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 1100~1200℃로 재가열하는 단계; 상기 재가열된 슬라브를 900~1100℃에서 조압연하여 바(Bar)를 얻는 단계;Another preferred embodiment of the present invention is a ferritic stainless steel comprising: 0.02 to 0.08% of C, 0.01 to 0.6% of Si, 1.5 to 3.0% of Mn, 0.02% of P (excluding 0) 0.005 to 0.5% of Al, 0.005 to 0.1% of Nb, 5 to 40 ppm of B, 0.005 to 0.1% of Ti, 15 to 150 ppm of N, 0.1 to 1.0% of Cr, 0.01 to 2.0 %, The remainder being Fe and unavoidable impurities, at 1100 to 1200 ° C; Subjecting the reheated slab to rough rolling at 900 to 1100 ° C to obtain a bar;

상기 바를 열간압연하여 두께 10 ~ 30mm의 열연강판을 얻는 단계: 및 Hot-rolling the bar to obtain a hot-rolled steel sheet having a thickness of 10 to 30 mm; and

상기 열연강판을 35℃/s이상의 냉각속도로 Bs 온도(베이나이트 변태 개시온도) 이하의 냉각종료온도까지 냉각하는 단계를 포함하는 평탄도가 우수한 건축구조용 강재의 제조 방법을 제공한다.
And cooling the hot-rolled steel sheet at a cooling rate of 35 DEG C / s or higher to a cooling termination temperature equal to or lower than the Bs temperature (bainite transformation start temperature), thereby providing a method of manufacturing a steel for building structural excellent in flatness.

상기 강 슬라브는 하기 관계식(1)로 정의되는 탄소당량(Ceq.)값이 0.60 이하이고, 하기 관계식(2)에 의해 정의되는 용접균열감수성지수(Pcm.) 값이 0.30 이하일 수 있다.
The steel slab may have a carbon equivalent (Ceq.) Value of 0.60 or less as defined by the following relational expression (1) and a weld crack susceptibility index (Pcm.) Value of 0.30 or less as defined by the following relational expression (2).

[관계식 1][Relation 1]

탄소당량(Ceq.)= C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Cu+Ni)/15 Carbon equivalent (Ceq.) = C + Mn / 6 + (Cr + Mo + V) / 5 + (Cu + Ni) / 15

[여기서, C, Mn, Cr, Mo, V, Cu, Ni은 각 원소들의 함유량을 중량%로 나타낸 값임)
Here, C, Mn, Cr, Mo, V, Cu, and Ni are values indicating the content of each element in weight%

[관계식 2][Relation 2]

용접균열감수성지수(Pcm.)= C + (Mn+Cr+Cu)/20 + Si/30 + Ni/60 + Ti/10 + Mo/15 + 5B The weld crack susceptibility index (Pcm.) = C + (Mn + Cr + Cu) / 20 + Si / 30 + Ni / 60 + Ti / 10 + Mo /

[여기서, C, Mn, Cr, Cu, Si, Ni, Ti, Mo, B은 각 원소들의 함유량을 중량%로 나타낸 값임)
(Where C, Mn, Cr, Cu, Si, Ni, Ti, Mo, and B represent the content of each element in weight%

상기 강 슬라브는 추가적으로 Mo: 0.1~1.0%, Cu: 0.01~1.0% 및 V: 0.005~0.3%로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함할 수 있다.
The steel slab may further include one or more selected from the group consisting of Mo: 0.1 to 1.0%, Cu: 0.01 to 1.0%, and V: 0.005 to 0.3%.

상기 열연강판의 냉각 시 냉각개시온도는 바람직하게는, 700 ~ 850℃일 수 있다.
The cooling start temperature for cooling the hot-rolled steel sheet may preferably be 700 to 850 ° C.

상기 냉각속도는 바람직하게는, 40~55 ℃/s일 수 있다.
The cooling rate may preferably be 40 to 55 DEG C / s.

상기 냉각종료온도는 바람직하게는 400℃~600℃이고, 보다 더 바람직한 냉각종료온도는 450~550℃일 수 있다.
The cooling end temperature is preferably 400 ° C to 600 ° C, and more preferably, the cooling end temperature may be 450 ° C to 550 ° C.

본 발명의 바람직한 일 태양에 따르면, 높은 강도와 낮은 항복비를 가지면서도 판의 폭 및 길이방향으로의 평탄도가 우수한 건축구조용 강재를 제공할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, it is possible to provide a steel for building structure having high strength and low yield ratio and excellent flatness in the width and length direction of the plate.

본 발명의 바람직한 다른 일태양에 따르면, 용접 열영향부의 인성이 우수하고, 높은 강도와 낮은 항복비를 가지면서도 판의 폭 및 길이방향으로의 평탄도가 우수한 건축구조용 강재를 제공할 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, it is possible to provide a structural steel for building structure which is excellent in toughness of a weld heat affected zone, has high strength and low yield ratio, and is excellent in plate width and flatness in the longitudinal direction.

도 1은 강판 표면의 최고 파고(위상차)를 정의하기 위한 모식도이다.Fig. 1 is a schematic diagram for defining the maximum peak (phase difference) of the surface of a steel sheet.

본 발명자들은 특히, 높은 강도와 낮은 항복비를 가지면서도 판의 폭 및 길이방향으로의 평탄도가 우수한 두께 10~30mm의 강재를 얻기 위하여 연구 및 실험을 행하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 되었다.
The inventors of the present invention have conducted research and experiments to obtain a steel material having a high strength and a low yield ratio and a thickness of 10 to 30 mm which is excellent in the flatness in the width direction and the longitudinal direction of the plate, .

본 발명은 강재의 강 조성, 조직 및 제조조건을 제어하여 높은 강도와 낮은 항복비를 가지면서도 판의 폭 및 길이방향으로의 평탄도가 우수한 두께 10~30mm의 강재를 제공하는 것이다.The present invention provides a steel material having a thickness of 10 to 30 mm, which has high strength and low yield ratio and excellent flatness in the width direction and the longitudinal direction by controlling the steel composition, texture and manufacturing conditions of the steel material.

본 발명의 주요 개념은 다음과 같다.
The main concept of the present invention is as follows.

1) 열간압연된 강판을 목적하는 냉각조건에서 냉각하여 목적하는 최종 조직을 얻기 위하여 강 조성을 최적화 한 것이다.1) The hot-rolled steel sheet is cooled in the desired cooling conditions to optimize the steel composition to obtain the desired final structure.

이렇게 강 조성을 제어함으로써 목적하는 최종 조직을 얻으면서 열연강판 냉각 시 발생되는 열응력이 최소화되고, 이로 인하여 고 강도 및 저항복비를 확보하면서 강판의 평탄도를 향상시킬 수 있다.
By controlling the steel composition in this way, it is possible to minimize the thermal stress generated upon cooling the hot-rolled steel sheet while obtaining the desired final structure, thereby improving the flatness of the steel sheet while ensuring high strength and low resistance.

2) 특히, 고 강도 및 저 항복비를 확보하기 위하여 미세조직을 제어한 것이다.2) In particular, microstructure is controlled to secure high strength and low yield ratio.

이렇게 미세조직을 제어함으로써 고 강도 및 저 항복비가 확보될 수 있다.
By controlling the microstructure in this way, high strength and low yield ratio can be secured.

3) 열연강판의 냉각 시 발생되는 열응력을 최소화하면서 목적하는 미세조직을 얻기 위하여 냉각조건을 제어한 것이다.
3) The cooling condition is controlled to obtain the desired microstructure while minimizing the thermal stress generated during cooling of the hot-rolled steel sheet.

4) 바람직하게는, 용접 열영향부의 인성을 향상시키기 위하여 탄소당량(Ceq.) 및 용접균열감수성지수(Pcm.)를 제어할 수 있다.
4) Preferably, the carbon equivalent (Ceq.) And weld crack susceptibility index (Pcm.) Can be controlled to improve the toughness of the weld heat affected zone.

5) 바람직하게는, 저온인성을 향상시키기 위하여 도상 마르텐사이트(M.A)의 생성을 억제할 수 있다.
5) It is preferable to suppress the formation of amorphous martensite (MA) in order to improve low-temperature toughness.

이하, 본 발명의 바람직한 일태양인 평탄도가 우수한 건축구조용 강재에 대하여 상세히 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a structural steel for building construction having excellent flatness, which is a preferred embodiment of the present invention, will be described in detail.

본 발명의 바람직한 일태양인 평탄도가 우수한 건축구조용 강재는 중량%로, C: 0.02~0.08%, Si: 0.01~0.6%, Mn: 1.5~3.0%, P: 0.02%(0은 제외)이하, S: 0.01%(0은 제외)이하, Al: 0.005~0.5%, Nb: 0.005~0.1%, B: 5~40ppm, Ti: 0.005~0.1%, N: 15~150ppm, Cr: 0.1~1.0%, Ni: 0.01~2.0%, 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함한다.
The structural steel having excellent flatness, which is a preferred embodiment of the present invention, contains 0.02 to 0.08% of C, 0.01 to 0.6% of Si, 1.5 to 3.0% of Mn, 0.02% of P (excluding 0) 0.005 to 0.5% of Al, 0.005 to 0.1% of Nb, 5 to 40 ppm of B, 0.005 to 0.1% of Ti, 15 to 150 ppm of N, 0.1 to 1.0% of Cr, S: 0.01% , Ni: 0.01 to 2.0%, and the balance of Fe and unavoidable impurities.

이하, 상기 강재의 성분 및 성분 범위를 한정하는 이유에 대하여 설명한다.
Hereinafter, the reason for limiting the components and the range of the components of the steel will be described.

C: 0.02~0.08 중량%(이하, "%"라 칭함)C: 0.02 to 0.08% by weight (hereinafter referred to as "%")

C는 연질상인 페라이트와 베이나이트를 형성시키고, 강도를 향상시키는 성분이다.C is a component that forms soft phase ferrite and bainite and improves strength.

상기 C의 함량이 0.02% 미만인 경우에는 강도가 현저히 감소하게 되고, 0.08%를 초과하게 되면 M-A조직의 생성이 용이해짐에 따라 소재의 충격인성이 나빠질 뿐만 아니라 용접용 강구조물로 사용되는 판재의 경우에는 용접성을 저하시킬 우려가 있다.If the content of C is less than 0.02%, the strength is markedly decreased. If the content of C is more than 0.08%, the MA structure is easily formed and the impact toughness of the material deteriorates. In addition, There is a possibility that the weldability is lowered.

따라서, 상기 C의 함량은 0.02~0.08%로 한정하는 것이 바람직하고, 보다 바람직한 C의 함량은 0.04~0.06%이다.
Therefore, the content of C is preferably limited to 0.02 to 0.08%, more preferably 0.04 to 0.06%.

Si: 0.01~0.6%Si: 0.01 to 0.6%

Si는 탈산제 역할 및 강도를 향상시키는 역할을 하는 성분이다.Si is a component that plays a role in improving the role and strength of the deoxidizer.

상기 Si의 함량이 0.01% 미만인 경우에는 탈산 효과 및 강도향상 효과가 불충분하고, 0.6%를 초과하게 되면 저온인성을 저하시키며 동시에 용접성도 악화시킬 우려가 있다.If the content of Si is less than 0.01%, the deoxidizing effect and the strength improving effect are insufficient. If the Si content exceeds 0.6%, the low temperature toughness is lowered and the weldability is also deteriorated.

따라서, 상기 Si의 함량은 0.01~0.6%로 한정하는 것이 바람직하고, 보다 바람직한 Si의 함량은 0.1~0.4%이다.
Therefore, the content of Si is preferably limited to 0.01 to 0.6%, more preferably 0.1 to 0.4%.

Mn: 1.5~3.0%Mn: 1.5 to 3.0%

Mn은 고용강화에 의해 강도를 향상시키는 유용한 성분이다.Mn is a useful component for enhancing strength by solid solution strengthening.

상기 Mn의 함량이 1.5% 미만인 경우에는 고용강화에 의해 강도를 향상 효과가 불충분하고, 3.0%를 초과하게 될 경우에는 과도한 경화능의 증가로 인해 용접부의 인성이 크게 저하될 우려가 있다.When the content of Mn is less than 1.5%, the effect of improving the strength is insufficient due to solid solution strengthening. When the content of Mn exceeds 3.0%, the toughness of the welded portion may be greatly deteriorated due to an excessive increase in hardenability.

따라서, 상기 Mn 함량은 1.5~3.0%로 한정하는 것이 바람직하다. Therefore, the Mn content is preferably limited to 1.5 to 3.0%.

보다 바람직한 Mn 함량은 2.0~3.0%, 보다 더 바람직한 Mn 함량은 2.2~2.7% 이다.
A more preferable Mn content is 2.0 to 3.0%, and a more preferable Mn content is 2.2 to 2.7%.

P: 0.02% 이하(0은 제외)P: 0.02% or less (excluding 0)

P는 강도향상 및 내식성에 유리한 원소이지만, 충격인성에 불리한 성분이므로 가능한 낮게 하는 것이 유리하며, 따라서, 상기 P함량의 상한은 0.02%로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직한 P의 함량은 0.012% 이하이다.
P is advantageous for strength improvement and corrosion resistance, but it is advantageous to lower the P content because it is a component adverse to impact toughness. Therefore, the upper limit of the P content is preferably 0.02%, and the more preferable content of P is 0.012% .

S: 0.01% 이하(0은 제외)S: 0.01% or less (excluding 0)

S는 MnS 등을 강판의 두께 중심부에 형성하여 충격인성을 크게 저하시키는 원소이므로 가능한 낮게 하는 것이 유리하며, 따라서, 상기 S함량의 상한은 0.01%로 하는 것이 바람직하고, 보다 더 바람직한 S의 함량은 0.005% 이하이다.
Since S is an element which forms MnS or the like at the center of the thickness of the steel sheet and significantly lowers the impact toughness, it is advantageous to make it as low as possible. Therefore, the upper limit of the S content is preferably 0.01% 0.005% or less.

Al: 0.005~0.5%Al: 0.005-0.5%

Al은 탈산제 역할을 하는 동시에 고온에서의 입자미세화 효과가 있다. Al acts as a deoxidizer and has an effect of refining particles at high temperatures.

상기 Al함량이 0.005%미만인 경우에는 탈산 효과를 충분히 얻을 수 없고, 0.5%를 초과하는 경우에는 연속 주조 시 노즐 막힘을 야기할 우려가 있다.If the Al content is less than 0.005%, the deoxidizing effect can not be sufficiently obtained. If the Al content is more than 0.5%, the nozzle may be clogged during continuous casting.

따라서, 상기 Al함량은 0.005~0.5%로 한정하는 것이 바람직하다.
Therefore, the Al content is preferably limited to 0.005 to 0.5%.

Nb: 0.005~0.1%Nb: 0.005 to 0.1%

Nb는 조직의 입자미세화에 의해 인성을 향상시키는 역할을 함과 동시에 NbC 또는 NbCN 의 형태로 석출하여 모재 및 용접부의 강도를 크게 향상시킨다. 이외에도 조압연 후 냉각될 때 낮은 냉각 속도로도 베이나이트를 형성하게 한다.Nb plays a role of improving the toughness by grain refinement of the texture and precipitates in the form of NbC or NbCN, which greatly improves the strength of the base material and welded part. In addition, it can form bainite even at low cooling rate when it is cooled after rough rolling.

상기한 효과를 얻기 위하여 Nb 함량은 0.005% 이상이 바람직하나, 0.1%를 초과하는 경우에는 강재의 모서리에 취성크랙을 야기할 가능성이 크고, 제조단가도 크게 상승시키므로 바람직하지 않다.In order to obtain the above-mentioned effect, the Nb content is preferably 0.005% or more. If the Nb content is more than 0.1%, there is a high possibility of causing a brittle crack at the edge of the steel material and a manufacturing cost is greatly increased.

따라서, 상기 Nb 함량은 0.005~0.1%로 한정하는 것이 바람직하다.
Therefore, the Nb content is preferably limited to 0.005 to 0.1%.

B: 5~40ppmB: 5 to 40 ppm

B는 경화능을 향상시키는 성분으로서 조압연 후의 냉각에서 느린 냉각속도에도 베이나이트의 형성을 가능하게 한다. B is a component for improving the hardenability and enables the formation of bainite even at a slow cooling rate in cooling after rough rolling.

B 함량이 5ppm미만인 경우에는 충분한 경화능 확보가 어렵고, 40ppm을 초과하는 경우에는 오히려 경화능을 저하시키며, 저온인성도 크게 저하시키므로 5~40ppm을 첨가하는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 B 함량은 10 ~ 25ppm이다.
When the B content is less than 5 ppm, it is difficult to secure sufficient curing ability. When the B content is more than 40 ppm, the hardenability is lowered and the low temperature toughness is greatly lowered. Therefore, it is preferable to add 5 to 40 ppm. More preferred B content is 10 to 25 ppm.

Ti: 0.005~0.1%Ti: 0.005 to 0.1%

Ti는 강 슬라브의 재가열시 입자성장을 억제하여 저온인성을 크게 향상시킬 수 있고, 이를 위해, 최소 0.005% 이상이 되어야 한다. 그러나, 0.1%를 초과하여 과도하게 함유될 경우 연주 노즐의 막힘이나 중심부 정출에 의해 저온인성이 저하될 우려가 있다.
Ti can greatly improve low temperature toughness by inhibiting grain growth during reheating of steel slabs and, for this, should be at least 0.005%. However, if it is contained in an amount exceeding 0.1%, the performance tends to be deteriorated due to clogging of the performance nozzle or crystallization of the center portion.

따라서, Ti의 함량은 0.005~0.1%로 한정하는 것이 바람직하다.
Therefore, the content of Ti is preferably limited to 0.005 to 0.1%.

N: 15~150ppmN: 15 to 150 ppm

N은 강도를 증가시키는 반면 인성을 감소시키기 때문에 150ppm 이하로 그 함량을 제한할 필요가 있다. 다만, N함량을 15ppm 미만으로 제어하는 것은 제강부하의 증가를 가져오기 때문에 상기 N 함량의 하한은 15ppm으로 하는 것이 바람직하다.
N increases the strength but decreases the toughness, so it is necessary to limit the content to 150 ppm or less. However, since controlling the N content to less than 15 ppm leads to an increase in the steelmaking load, the lower limit of the N content is preferably 15 ppm.

Cr: 0.1~1.0%Cr: 0.1 to 1.0%

Cr은 경화능을 증가시켜 강도의 증가를 가져오는 성분으로서, 이러한 효과를 얻기 위해서는 0.1%이상 함유하는 것이 바람직하다. Cr is a component that increases the hardenability and increases the strength. In order to obtain such an effect, Cr is preferably contained in an amount of 0.1% or more.

그러나, Cr함량이 1.0%를 초과하는 경우에는 용접성을 크게 저하시키므로 그 상한은 1.0%로 한정하는 것이 바람직하다.
However, when the Cr content exceeds 1.0%, the weldability is largely lowered, so the upper limit is preferably limited to 1.0%.

Ni: 0.01~2.0%Ni: 0.01 to 2.0%

Ni는 모재의 강도와 인성을 동시에 향상시킬 수 있는 원소로서, 그 효과를 얻기 위해서는 0.01% 이상이 함유되어야 한다. 그러나, Ni는 매우 고가의 원소이므로 2.0% 초과 함유될 경우 경제성이 현저히 저하되며, 용접성도 떨어지게 되므로, 그 상한은 2.0%로 하는 것이 바람직하다.
Ni is an element capable of simultaneously improving the strength and toughness of a base material. In order to obtain the effect, Ni should be contained in an amount of 0.01% or more. However, since Ni is a very expensive element, when it is contained in an amount exceeding 2.0%, the economical efficiency is remarkably lowered and the weldability is lowered. Therefore, the upper limit is preferably 2.0%.

본 발명에서는 필요에 따라 하기 합금원소들의 1종 또는 2종 이상이 추가로 포함될 수 있다.
In the present invention, one or more of the following alloying elements may be further included as necessary.

Mo: 0.1~1.0%Mo: 0.1 to 1.0%

Mo는 소량의 첨가만으로도 경화능을 크게 향상시켜 페라이트의 생성을 억제하는 효과가 있어서 강도를 크게 향상시킬 수 있기 때문에 0.1% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 그러나, 함유량이 1.0% 초과하는 경우, 용접부의 경도를 과도하게 증가시키고 인성을 저해하므로 1.0% 이하로 한정하는 것이 바람직하다.
Since Mo has an effect of greatly improving the hardenability and inhibiting the formation of ferrite even by adding a small amount of Mo, the strength can be greatly improved. Therefore, Mo is preferably contained in an amount of 0.1% or more. However, when the content exceeds 1.0%, the hardness of the welded portion is excessively increased and the toughness is deteriorated. Therefore, the content is preferably limited to 1.0% or less.

Cu: 0.01~1.0%Cu: 0.01 to 1.0%

Cu는 강재의 인성 저하를 최소화함과 동시에 강도는 높일 수 있는 원소로서, 그 함량은 0.01% 이상이 바람직하다. 그러나, Cu 역시 매우 고가의 원소로서 과도하게 함유될 경우 경제성이 현저히 저하되고, 제품 표면 품질을 저하시키므로 그 함량은 1.0% 이하로 한정하는 것이 바람직하다.
Cu is an element capable of minimizing toughness deterioration of a steel material and increasing strength, and its content is preferably 0.01% or more. However, when Cu is also excessively contained as an extremely expensive element, the economical efficiency is remarkably lowered and the product surface quality is lowered. Therefore, the content of Cu is preferably limited to 1.0% or less.

V: 0.005~0.3%V: 0.005 to 0.3%

V는 다른 미세합금에 비해 고용되는 온도가 낮으며, 용접 열영향부에 석출하여 강도의 하락을 방지하는 효과가 있어, 그 함량은 0.005% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, V 역시 매우 고가의 원소로서 0.3% 초과 함유될 경우 경제성이 저하됨은 물론이고 인성을 크게 저하시키므로, 그 함량은 0.005~0.3%로 한정하는 것이 바람직하다.
V has a low temperature to be employed as compared with other fine alloys and has an effect of preventing the strength from dropping by precipitating in the weld heat affected zone, and its content is preferably 0.005% or more. However, when V is also a very expensive element, when it is contained in an amount of more than 0.3%, not only the economical efficiency is lowered but also the toughness is largely lowered, so that the content thereof is preferably limited to 0.005 to 0.3%.

상기 성분 이외의 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물이다.
The remainder other than the above components are Fe and unavoidable impurities.

상기 강재는 하기 관계식(1)로 정의되는 탄소당량(Ceq.)값이 0.60 이하이고, 하기 관계식(2)에 의해 정의되는 용접균열감수성지수(Pcm.) 값이 0.30 이하일 수 있다.The steel material may have a carbon equivalent (Ceq.) Value of 0.60 or less as defined by the following relational expression (1) and a weld crack susceptibility index (Pcm.) Value as defined by the following relational expression (2) of 0.30 or less.

[관계식 1][Relation 1]

탄소당량(Ceq.)= C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Cu+Ni)/15 Carbon equivalent (Ceq.) = C + Mn / 6 + (Cr + Mo + V) / 5 + (Cu + Ni) / 15

[여기서, C, Mn, Cr, Mo, V, Cu, Ni은 각 원소들의 함유량을 중량%로 나타낸 값임)
Here, C, Mn, Cr, Mo, V, Cu, and Ni are values indicating the content of each element in weight%

[관계식 2][Relation 2]

용접균열감수성지수(Pcm.)= C + (Mn+Cr+Cu)/20 + Si/30 + Ni/60 + Ti/10 + Mo/15 + 5B The weld crack susceptibility index (Pcm.) = C + (Mn + Cr + Cu) / 20 + Si / 30 + Ni / 60 + Ti / 10 + Mo /

[여기서, C, Mn, Cr, Cu, Si, Ni, Ti, Mo, B은 각 원소들의 함유량을 중량%로 나타낸 값임)
(Where C, Mn, Cr, Cu, Si, Ni, Ti, Mo, and B represent the content of each element in weight%

건축구조용 재료 특성상 용접이 필수적이므로, 탄소당량과 용접균열감수성지수는 반드시 강재 개발 시 고려되어야만 한다. 탄소당량과 용접균열감수성지수가 클수록 용접이 어려울 뿐만 아니라, 용접부에서의 충격인성 특성 역시 나빠지게 된다. 상기 탄소당량(Ceq.)과 용접균열감수성지수(Pcm.)는 탄소 이외에 Mn, Mo, Cr 등과 같은 합금성분의 함량이 증가할수록 커지게 된다. 고강도 저항복비를 가지면서도 우수한 용접특성을 확보하기 위해서는 탄소당량(Ceq.)은 0.6이하, 용접균열감수성지수(Pcm.)는 0.3이하인 것이 바람직하며, 탄소당량(Ceq.)은 0.50 ~ 0.55, 용접균열감수성지수(Pcm.)는 0.20 ~ 0.22인 것이 보다 바람직하다.
Because of the nature of materials for building construction, welding is essential, so carbon equivalence and weld crack susceptibility index must be considered in steel development. The larger the carbon equivalent and the weld crack susceptibility index, the more difficult it is to weld and the impact toughness characteristics at welds also deteriorate. The carbon equivalent (Ceq.) And weld crack susceptibility index (Pcm.) Are increased as the content of alloying elements such as Mn, Mo, Cr, etc. increases in addition to carbon. The carbon equivalent (Ceq.) Is preferably 0.6 or less, the weld crack susceptibility index (Pcm.) Is preferably 0.3 or less, the carbon equivalent (Ceq.) Is preferably 0.50 to 0.55, The crack susceptibility index (Pcm.) Is more preferably 0.20 to 0.22.

본 발명 강재의 미세조직은 면적%로 60 ~ 90%의 베이니틱 페라이트 및 10 ~ 40%의 그레뉼러 베이나이트를 포함하는 것이 바람직하다.
The steel microstructure of the present invention preferably contains 60 to 90% of bainitic ferrite and 10 to 40% of granular bainite in terms of area%.

상기 베이니틱 페라이트는 강도 및 충격인성을 보증하는 역할을 하는 상(phase)으로, 면적%로 60%미만에서는 충격인성이 나빠질 우려가 있고, 면적%로 90%를 초과하는 경우에는 항복비를 초과할 우려가 있다.
The bainitic ferrite serves as a phase to ensure strength and impact toughness. When the area percentage is less than 60%, the impact toughness may deteriorate. When the area percentage exceeds 90%, the yield ratio exceeds the yield ratio. There is a concern.

상기 베이니틱 페라이트의 입자형상비 (grain aspect ratio)는 0.3~0.4가 바람직하다.
The grain aspect ratio of the bainitic ferrite is preferably 0.3 to 0.4.

상기 베이니틱 페라이트의 입자형상비가 0.3 미만인 경우에는 항복비가 초과될 우려가 있고, 0.4를 초과하는 경우에는 충격인성이 나빠질 우려가 있다.
If the particle aspect ratio of the bainitic ferrite is less than 0.3, the yield ratio may be exceeded, and if it exceeds 0.4, the impact toughness may be deteriorated.

상기 그레뉼러 베이나이트는 강도 확보와 동시에 저항복비를 만족시킬 수 있는 역할을 하는 상(phase)으로, 면적%로 10%미만에서는 항복비 초과 우려가 있고, 면적%로 40%를 초과하는 경우에는 충격인성이 나빠질 우려가 있다.
The granular bainite serves as a phase satisfying the resistance ratio at the same time as securing strength. When the area ratio is less than 10%, the yield ratio may exceed the yield ratio. When the area ratio exceeds 40% The impact toughness may be deteriorated.

상기 그레뉼러 베이나이트의 크기는 30 ~ 60㎛가 바람직하다.
The size of the granular bainite is preferably 30 to 60 mu m.

상기 그레뉼러 베이나이트의 크기가 30 ㎛미만인 경우에는 항복비 초과 우려가 있고, 60 ㎛를 초과하는 경우에는 인장강도가 800 MPa에 미달하거나 충격인성이 나빠질 우려가 있다.
If the size of the granular bainite is less than 30 탆, the yield ratio may exceed. If it exceeds 60 탆, the tensile strength may be less than 800 MPa or the impact toughness may deteriorate.

상기 미세조직에는 도상 마르텐사이트(M.A)를 포함되지 않거나, 면적 %로, 5% 이하로 포함될 수 있다. 도상 마르텐사이트(M.A)를 포함하지 않거나 5% 이하로 포함되므로 저온인성이 향상된다.
The microstructure may contain no artificial martensite (MA), or may contain 5% or less by area%. It does not contain martensite (MA) or contains less than 5% of martensite (MA), so the low temperature toughness is improved.

상기 강재는 예를 들면 도 1과 같이 정의되는 표면의 최고 파고 (위상차)가 20mm이하이다.For example, the steel has a maximum peak height (phase difference) of 20 mm or less as defined in Fig.

상기 강재의 보다 바람직한 표면 최고 파고 (위상차)는 15mm이하이다.
The surface top peak height (phase difference) of the steel is more preferably 15 mm or less.

상기 강재의 두께는 10~30mm이며, 바람직하게는 15 ~ 30mm, 보다 바람직하게는 20 ~ 25mm 이다.
The thickness of the steel material is 10 to 30 mm, preferably 15 to 30 mm, and more preferably 20 to 25 mm.

상기 강재는 예를 들면, 800MPa 이상의 인장강도, 0.85 이하의 항복비 및 -40℃의 저온에서도 100J 이상의 충격흡수에너지를 가질 수 있고, KS D 3500 규격의 평탄도 기준 허용치를 만족할 수 있다.
The steel material may have a tensile strength of 800 MPa or more, a yield ratio of 0.85 or less, and an impact absorption energy of 100 J or more even at a low temperature of -40 캜, and may satisfy the flatness standard allowance of the KS D 3500 standard.

이하, 본 발명의 바람직한 다른 일 태양인 평탄도가 우수한 건축구조용 강재의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a method for manufacturing a structural steel for building structure having excellent flatness, which is another preferred embodiment of the present invention, will be described in detail.

먼저, 상기 조성을 만족하는 강 슬라브를 1100~1200℃로 재가열한다.
First, the steel slab satisfying the above composition is reheated to 1100 to 1200 占 폚.

상기와 같이 재가열된 슬라브를 900~1100℃에서 조압연하여 바(Bar)를 얻는다.
The reheated slab is subjected to rough rolling at 900 to 1100 DEG C to obtain a bar.

상기 조압연 온도가 900℃미만인 경우에는 재결정이 일어나지 않은 상태로 오스테나이트가 변형됨에 따라 입자가 조대화 될 우려가 있고, 1100℃를 초과하는 경우에는 재결정이 일어남과 동시에 입자가 성장하여 역시 오스테나이트 입자가 조대해질 우려가 있다.
If the rough rolling temperature is lower than 900 캜, the austenite may be deformed in a state in which recrystallization does not occur, and particles may become coarsened. When the rough rolling temperature exceeds 1100 캜, recrystallization occurs and particles grow, There is a fear that the particles become coarse.

상기 바를 열간압연하여 두께 30mm 이하의 열연강판을 얻는다.The above bars are hot-rolled to obtain a hot-rolled steel sheet having a thickness of 30 mm or less.

상기 열연강판의 두께는 10~30mm일 수 있으며, 바람직하게는 15 ~ 30mm, 보다 바람직하게는 20 ~ 25mm 이다.
The thickness of the hot-rolled steel sheet may be 10 to 30 mm, preferably 15 to 30 mm, and more preferably 20 to 25 mm.

상기 열간압연 시 마무리압연온도는 700~950℃가 바람직하다.
The finish rolling temperature in the hot rolling is preferably 700 to 950 占 폚.

상기 마무리압연 온도가 700℃미만인 경우에는 판재의 온도가 낮아 압연기에 부하가 발생하여 최종 두께까지 압연을 하지 못할 우려가 있고, 950℃를 초과하는 경우에는 압연 중 재결정이 일어날 우려가 있다.
If the finishing rolling temperature is lower than 700 캜, the temperature of the plate material is low, and a load may be generated in the rolling mill, which may result in failure of rolling to the final thickness, and if it exceeds 950 캜, recrystallization may occur during rolling.

상기 마무리압연 시 압하율은 50~80%로 설정하는 바람직하다.The reduction ratio in the finish rolling is preferably set to 50 to 80%.

상기 마무리압연 압하율이 50% 미만인 경우에는 압연 중 소재에 작용하는 하중이 증가하게 되어 설비 사고의 위험이 있고, 80%를 초과하는 경우에는 압연 패스 수가 증가하게 되어 압연종료온도까지 최종 두께를 확보하지 못할 우려가 있다.
If the finish rolling reduction ratio is less than 50%, there is a risk of equipment accidents due to an increase in the load acting on the material during rolling. If the finish rolling reduction ratio exceeds 80%, the rolling pass number increases, There is a fear that it will not be able to do.

상기 열연강판을 35℃/s 이상의 냉각속도로 Bs 온도 이하의 냉각종료온도까지 냉각하여 강재를 제조한다.
The hot-rolled steel sheet is cooled to a cooling termination temperature below the Bs temperature at a cooling rate of 35 ° C / s or higher to produce a steel material.

본 발명에서는 본 발명에 따라 강 성분 및 성분범위(강 조성)를 특정함과 함께 이렇게 강 조성이 특정된 강재를, 냉각 시 발생되는 열응력을 최소화하면서 목적하는 미세조직 및 그 분율을 확보할 수 있는 냉각조건으로 냉각하는 것이 중요하다.
According to the present invention, it is possible to specify a steel component and a range of composition (steel composition) according to the present invention and to secure a target microstructure and a fraction thereof while minimizing thermal stress generated during cooling, It is important to cool down with the cooling conditions.

즉, 본 발명에서는 상기와 같이 강재의 조성이 특정되면 강재의 연속냉각곡선이 특정되고, 이렇게 특정된 연속냉각곡선에 기하여 냉각속도 및 냉각종료온도를 제어하여 목적하는 미세조직, 즉, 면적%로 60~90%의 베이니틱 페라이트 및 10~40%의 그레뉼러 베이나이트를 포함하는 미세조직을 확보한다.That is, when the present invention the composition of the steel specified as described above, the continuous cooling curve of the steel is specified, so as gihayeo a given continuous cooling curve desired by controlling the cooling rate and cooling termination temperature of the microstructure, i.e., the area% 60 to 90% of bainitic ferrite and 10 to 40% of granular bainite.

본 발명에서는 목적하는 미세조직 확보에 더하여, 우수한 평탄도를 확보해야 하는데, 우수한 평탄도 확보 측면에서는 열간마무리압연 후 열연강판의 냉각시간을 짧게 할수록 유리하다.In the present invention, excellent flatness must be ensured in addition to securing a desired microstructure. From the viewpoint of ensuring excellent flatness, It is advantageous to shorten the cooling time of the hot-rolled steel sheet.

냉각시간이 길어지면 길어질수록 열연강판의 길이 방향으로의 온도 불균형이 심화되고 이로 인하여 발생되는 열응력도 커지게 되고, 이로 인하여 강판 형상이 뒤틀리는 등의 강판변형을 가져오게 된다. 이러한 강판의 변형이 발생되면 우수한 평탄도를 확보하는 것은 어렵게 된다.
As the cooling time becomes longer, the temperature unevenness in the longitudinal direction of the hot-rolled steel sheet becomes worse as the length of the hot-rolled steel sheet becomes longer, and the thermal stress generated thereby increases. As a result, the steel sheet is distorted such as twisting of the steel sheet. If such a deformation of the steel sheet occurs, it becomes difficult to secure an excellent flatness.

이와 같이, 본 발명에서는 두께 10 ~ 30mm의 강재에 있어서, 면적%로 60~90%의 베이니틱 페라이트 및 10~40%의 그레뉼러 베이나이트를 포함하는 미세조직을 확보함과 함께, 20mm이하의 표면의 최고 파고, 바람직하게는 15mm이하의 표면의 최고 파고를 확보하기 위하여, 강 성분 및 성분범위를 특정함과 함께, 열간 마무리압연 후 열연강판의 냉각속도 및 냉각종료온도를 각각 35℃/s이상 및 Bs 온도 이하로 제어한다.
As described above, in the present invention, in a steel material having a thickness of 10 to 30 mm, It is possible to secure a microstructure including 60 to 90% of bainitic ferrite and 10 to 40% of granular bainite by area%, and to obtain a maximum peak of a surface of 20 mm or less, preferably a maximum peak of 15 mm or less The steel component and the range of the component are specified and, after hot rolling and rolling The cooling rate and the cooling termination temperature of the hot-rolled steel sheet are controlled to be not less than 35 DEG C / s and Bs temperature, respectively.

상기 열연강판의 냉각속도가 35℃/s 미만인 경우에는 냉각시간이 길어져 열연강판의 길이 방향으로의 온도 불균형이 발생하고, 이 온도 불균일로 인하여 열응력이 발생하게 되고, 이로 인하여 강판 형상이 뒤틀리는 등의 강판변형을 가져오게 되어 우수한 평탄도를 확보할 수 없다.If the cooling rate of the hot-rolled steel sheet is less than 35 ° C / s, the cooling time becomes longer, and the temperature unevenness in the longitudinal direction of the hot-rolled steel sheet is generated. As a result of this temperature unevenness, thermal stress is generated, It is difficult to secure a good flatness.

또한, 상기 열연강판의 냉각속도가 35℃/s 미만인 경우에는 도상 마르텐사이트(M.A)가 많이 형성될 수 있다.
If the cooling rate of the hot-rolled steel sheet is less than 35 DEG C / s, a large amount of ground martensite (MA) may be formed.

이와 같이, 상기 열연강판의 냉각속도의 하한은 우수한 평탄도 확보 및 도상 마르텐사이트(M.A) 형성 억제 측면 등을 고려하여 35℃/s로 제한하는 것이 바람직하다.
Thus, the lower limit of the cooling rate of the hot-rolled steel sheet is preferably limited to 35 ° C / s in consideration of securing excellent flatness and suppressing formation of ground martensite (MA).

한편, 상기 열연강판의 냉각속도가 클수록 우수한 평탄도 확보 및 도상 마르텐사이트(M.A) 형성 억제 측면에서는 유리하며, 목적하는 미세조직 및 그 분율이 확보될 수 있으면, 상기 열연강판의 냉각속도의 상한은 특별히 한정되지 않는다.
On the other hand, the larger the cooling rate of the hot-rolled steel sheet is, the more advantageous in terms of securing excellent flatness and suppressing formation of ground martensite (MA), and if the desired microstructure and its fraction can be ensured, And is not particularly limited.

보다 바람직한 열연강판의 냉각속도는 35~65℃/s이고, 보다 더 바람직한 열연강판의 냉각속도는 40~55℃/s이다.
More preferably, the cooling rate of the hot-rolled steel sheet is 35 to 65 ° C / s, and the cooling rate of the hot-rolled steel sheet is more preferably 40 to 55 ° C / s.

열간 마무리압연 후 열연강판의 냉각 시 냉각종료온도가 너무 높은 경우에는 본 발명의 주 조직인 베이니틱 페라이트의 상변태가 개시되지 못하고 연질상의 페라이트가 주 조직으로 발달함에 따라 냉각종료온도의 상한은 Bs 온도로 제한하는 것이 바람직하다.
After hot finish rolling When the cooling end temperature during cooling of the hot-rolled steel sheet is too high, the phase transformation of bainitic ferrite, which is the main structure of the present invention, is not initiated and the upper limit of the cooling termination temperature is limited to the Bs temperature Do.

상기 냉각종료온도가 너무 낮은 경우에는 마르텐사이트 조직의 발달에 따른 강도 초과의 우려가 있다. 마르텐사이트 조직이 주 조직으로 발달할 경우, 강도 확보는 충분하나 충격인성이 현저히 나빠지게 되어 구조용 재료로서 사용하기 힘들다.If the cooling termination temperature is too low, there is a fear of exceeding the strength due to the development of the martensite structure. When the martensite structure develops as a main structure, sufficient strength is ensured but impact toughness is significantly deteriorated, making it difficult to use as a structural material.

보다 바람직한 열연강판의 냉각종료온도는 400℃~600℃이고, 보다 더 바람직한 열연강판의 냉각종료온도는 450℃~550℃이다.
More preferably, the cooling end temperature of the hot-rolled steel sheet is from 400 ° C to 600 ° C, and more preferably the cooling end temperature of the hot-rolled steel sheet is from 450 ° C to 550 ° C.

상기 열연강판의 냉각 시 냉각개시온도는 바람직하게는, 700 ~ 850℃일 수 있다.
The cooling start temperature for cooling the hot-rolled steel sheet may preferably be 700 to 850 ° C.

상기 냉각은 열연강판 위에 수 톤의 물을 가압하여 뿌리는 방식으로 이루어질 수 있다. 이러한 방식으로 냉각을 실시하는 경우에는 추가 비용 및 시간 없이도 본 발명에서 원하는 강재의 물성을 얻을 수 있다.
The cooling may be performed by pressing several tons of water on the hot-rolled steel sheet and sprinkling it. When the cooling is performed in this manner, the desired properties of the steel material can be obtained in the present invention without additional cost and time.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 실시를 보여주기 위한 것일 뿐, 하기 실시예에 의해서 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The following examples are intended to illustrate the preferred embodiments of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.

(실시예)(Example)

하기 표 1의 조성을 갖는 두께 300mm의 강 슬라브를 1150℃로 재가열한 후, 1050℃에서 조압연하여 두께 100mm의 바(Bar)를 얻은 다음, 상기 바를 900℃에서 열간 마무리 압연하여 두께 25mm의 열연강판을 얻었다. 이후, 상기 열연강판을 790℃에서 냉각을 개시하고, 하기 표 2의 냉각속도 및 냉각종료온도 조건으로 냉각하여 강재를 제조하였다.
A steel slab having a composition of the following Table 1 was reheated at 1150 占 폚 and roughly rolled at 1050 占 폚 to obtain a bar having a thickness of 100 mm and then hot rolled at 900 占 폚 to obtain a hot- ≪ / RTI > Thereafter, the hot-rolled steel sheet was cooled at 790 ° C and cooled at the cooling rate and cooling termination temperature shown in Table 2 below to produce a steel material.

상기 강재의 미세조직, 인장강도, 항복비, 샤르피 충격 흡수에너지(CVN@-40℃) 및 평판도를 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The microstructure, tensile strength, yield ratio, Charpy impact absorption energy (CVN @ -40 ° C) and flatness of the steel were measured, and the results are shown in Table 2 below.

하기 표 2에서의 평탄도는 KS D 3500 규격을 기준으로 평가하였으며, 평탄도 기준은 15mm이하의 경우 "우수"로, 15mm 초과 20mm 이하의 경우 "양호"로, 20mm 초과의 경우 "불량"으로 평가하였다.The flatness in Table 2 was evaluated on the basis of the KS D 3500 standard. The flatness standard was "excellent" in the case of 15 mm or less, "good" in the case of 15 mm or more and 20 mm or less and " Respectively.

여기서, 평탄도 "우수"는 추가 후속 교정 공정 없이 사용 가능한 것이고, "양호"는 추가로 후속 교정공정을 부가하여 사용할 수 있다. 교정공정으로는 프레스 교정 공정 등이 사용될 수 있다.
Here, the flatness "excellent" can be used without any additional calibration process, and "good" can be used in addition to a subsequent calibration process. As the calibration process, a press calibration process or the like can be used.

구분division CC SiSi MnMn PP SS AlAl CrCr NiNi MoMo TiTi NbNb BB NN Bs(℃)Bs (占 폚) 발명강AInventive Steel A 0.0510.051 0.1440.144 2.162.16 0.0070.007 0.0010.001 0.0380.038 0.2040.204 0.4100.410 0.2950.295 0.0190.019 0.0400.040 0.00170.0017 0.00330.0033 568568 발명강BInvention steel B 0.0550.055 0.1600.160 2.652.65 0.0070.007 0.0010.001 0.0290.029 0.2020.202 0.8010.801 0.3000.300 0.0150.015 0.0380.038 0.00130.0013 0.00420.0042 508508 발명강CInventive Steel C 0.0500.050 0.1550.155 2.202.20 0.0080.008 0.0010.001 0.0270.027 0.2020.202 0.3950.395 0.1500.150 0.0150.015 0.0390.039 0.00120.0012 0.00370.0037 577577 발명강DInventive Steel D 0.0510.051 0.1500.150 2.452.45 0.0080.008 0.0010.001 0.0300.030 0.2030.203 0.4010.401 00 0.0160.016 0.0410.041 0.00120.0012 0.00350.0035 567567 비교강EComparative Steel E 0.120.12 0.210.21 1.531.53 0.0140.014 0.0030.003 0.0340.034 00 00 00 0.0130.013 0.030.03 0.00210.0021 0.00350.0035 689689 비교강FComparative Steel F 0.0800.080 0.250.25 1.551.55 0.0100.010 0.0020.002 0.0240.024 00 00 00 0.010.01 0.010.01 0.00020.0002 0.00280.0028 669669

구분
division
미세조직(면적%)Microstructure (area%) Bs온도
(℃)
Bs temperature
(° C)
냉각종료온도
(℃)
Cooling end temperature
(° C)
냉각속도
(℃/s)
Cooling rate
(° C / s)
인장강도
(MPa)
The tensile strength
(MPa)
항복비
Yield ratio
CVN@-40℃(J)CVN @ -40 C (J) 평탄도
(mm)
flatness
(mm)
비고Remarks
BFBF GBGB MAMA 발명강A

Inventive Steel A

A-1A-1 69.169.1 29.729.7 1.21.2
568


568

495495 45.145.1 841841 0.770.77 275275 14.414.4 우수Great
A-2A-2 58.458.4 38.338.3 3.33.3 496496 29.529.5 843843 0.780.78 152152 24.624.6 불량Bad A-3A-3 86.786.7 12.612.6 0.70.7 505505 50.150.1 835835 0.790.79 241241 6.36.3 우수Great A-4A-4 65.465.4 32.032.0 2.62.6 551551 60.660.6 819819 0.740.74 217217 18.318.3 양호Good 발명강B
Invention steel B
B-1B-1 88.088.0 11.211.2 0.80.8
508

508
404404 54.254.2 897897 0.830.83 108108 19.019.0 양호Good
B-2B-2 72.672.6 26.926.9 0.50.5 480480 50.850.8 885885 0.820.82 224224 9.19.1 우수Great B-3B-3 67.067.0 31.931.9 1.11.1 494494 45.145.1 876876 0.830.83 180180 12.012.0 우수Great 발명강C

Inventive Steel C

C-1C-1 61.361.3 35.835.8 2.92.9
577


577

527527 25.425.4 833833 0.790.79 124124 21.621.6 불량Bad
C-2C-2 73.073.0 26.026.0 1.01.0 527527 46.546.5 857857 0.810.81 234234 12.012.0 우수Great C-3C-3 68.068.0 30.530.5 1.51.5 528528 38.838.8 823823 0.740.74 169169 17.317.3 양호Good C-4C-4 85.285.2 11.011.0 3.83.8 432432 22.522.5 817817 0.750.75 275275 27.727.7 불량Bad 발명강D

Inventive Steel D

D-1D-1 63.763.7 33.833.8 2.52.5
567


567

507507 25.525.5 846846 0.790.79 249249 24.124.1 불량Bad
D-2D-2 67.267.2 31.131.1 1.71.7 481481 37.437.4 859859 0.760.76 214214 19.019.0 양호Good D-3D-3 79.379.3 20.520.5 0.20.2 498498 54.754.7 865865 0.740.74 237237 8.88.8 우수Great D-4D-4 76.176.1 23.223.2 0.70.7 489489 45.445.4 866866 0.780.78 196196 12.612.6 우수Great 비교강E

Comparative Steel E

E-1E-1 B:93.1
M:2.2
F:3.1
B: 93.1
M: 2.2
F: 3.1
1.61.6


689



689
498498 25.525.5 787787 0.710.71 108108 25.025.0 강도미달Under-strength
E-2E-2 B:96.5
F:3.5
B: 96.5
F: 3.5
00 541541 26.826.8 763763 0.710.71 189189 19.419.4 강도미달Under-strength
E-3E-3 B:98.3
F:1.7
B: 98.3
F: 1.7
00 538538 47.347.3 777777 0.700.70 131131 13.213.2 강도미달Under-strength
E-4E-4 B:93.6
F:6.4
B: 93.6
F: 6.4
00 580580 37.137.1 759759 0.690.69 111111 10.110.1 강도미달Under-strength
비교강 F
Comparative Steel F
F-1F-1 B:86.2
M:7.1
F:5.7
B: 86.2
M: 7.1
F: 5.7
1.01.0

669


669
485485 26.426.4 774774 0.710.71 184184 13.813.8 강도미달Under-strength
F-2F-2 M:98.7
F:1.0
M: 98.7
F: 1.0
0.30.3 438438 57.257.2 981981 0.760.76 9191 11.011.0 충격미달Under shock
F-3F-3 B:95.4
F:4.6
B: 95.4
F: 4.6
00 523523 31.331.3 759759 0.700.70 310310 12.912.9 강도미달Under-strength

(상기 표 2에서, BF: 베이니틱 페라이트, GB: 그레뉼러 베이나이트, MA: 도상 마르텐사이트, F: 페라이트, B: 베이나이트, M: 마르텐사이트, Bs: 베이나이트 변태 개시온도)
B: ferrite, B: bainite, M: martensite, Bs: bainite transformation initiation temperature) in the same manner as in Example 1 (BF: bainitic ferrite, GB: granular bainite, MA:

상기 표 2에 나타난 바와 같이 본 발명에 부합되는 강재 조성 및 제조조건으로 제조된 강재는 고강도, 고인성[샤르피 충격에너지(CVN@-40℃)], 저항복비 특성과 더불어 KS D 3500 규격 내 평탄도 허용치를 만족함을 수 알 수 있다.
As shown in Table 2, the steel material produced according to the steel composition and manufacturing conditions in accordance with the present invention has high strength and high toughness [Charpy impact energy (CVN @ -40 ° C)], It can be understood that the allowable value is satisfied.

이상에서는 본 발명을 특정의 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to the particular embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, 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.

Claims (12)

중량%로, C: 0.02~0.08%, Si: 0.01~0.6%, Mn: 1.5~3.0%, P: 0.02%(0은 제외)이하, S: 0.01%(0은 제외)이하, Al: 0.005~0.5%, Nb: 0.005~0.1%, B: 5~40ppm, Ti: 0.005~0.1%, N: 15~150ppm, Cr: 0.1~1.0%, Ni: 0.01~2.0%, 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고;
미세조직은 면적%로 60 ~ 90%의 베이니틱 페라이트, 10~40%의 그레뉼러 베이나이트 및 5%이하(0% 포함)의 도상 마르텐사이트 (M.A)로 이루어지고;
표면의 최고 파고가 20mm이하이고; 그리고
두께가 10 ~ 30mm인 평탄도가 우수한 건축구조용 강재.
0.002 to 0.08% of C, 0.01 to 0.6% of Si, 1.5 to 3.0% of Mn, 0.02% of P, Nb: 0.005 to 0.1%, B: 5 to 40 ppm, Ti: 0.005 to 0.1%, N: 15 to 150 ppm, Cr: 0.1 to 1.0%, Ni: 0.01 to 2.0%, the balance being Fe and unavoidable impurities / RTI >
The microstructure consists of 60 to 90% of bainitic ferrite, 10 to 40% of granular bainite and 5% or less (inclusive of 0%) of ground martensite (MA) in area percentages;
The maximum peak height of the surface is 20 mm or less; And
Structural structural steel with excellent flatness with thickness of 10 ~ 30mm.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 강재는 하기 관계식(1)로 정의되는 탄소당량(Ceq.)값이 0.60 이하이고, 하기 관계식(2)에 의해 정의되는 용접균열감수성지수(Pcm.) 값이 0.30 이하인 것을 특징으로 하는 평탄도가 우수한 건축구조용 강재.

[관계식 1]
탄소당량(Ceq.)= C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Cu+Ni)/15
[여기서, C, Mn, Cr, Mo, V, Cu, Ni은 각 원소들의 함유량을 중량%로 나타낸 값임)
[관계식 2]
용접균열감수성지수(Pcm.)= C + (Mn+Cr+Cu)/20 + Si/30 + Ni/60 + Ti/10 + Mo/15 + 5B
[여기서, C, Mn, Cr, Cu, Si, Ni, Ti, Mo, B은 각 원소들의 함유량을 중량%로 나타낸 값임)
The method according to claim 1,
Wherein the steel has a carbon equivalent (Ceq.) Value of 0.60 or less as defined by the following relational expression (1) and a weld crack susceptibility index (Pcm.) Value of 0.30 or less as defined by the following relational expression (2) Excellent structural steel for construction.

[Relation 1]
Carbon equivalent (Ceq.) = C + Mn / 6 + (Cr + Mo + V) / 5 + (Cu + Ni) / 15
Here, C, Mn, Cr, Mo, V, Cu, and Ni are values indicating the content of each element in weight%
[Relation 2]
The weld crack susceptibility index (Pcm.) = C + (Mn + Cr + Cu) / 20 + Si / 30 + Ni / 60 + Ti / 10 + Mo /
(Where C, Mn, Cr, Cu, Si, Ni, Ti, Mo, and B represent the content of each element in weight%
제1항에 있어서, 상기 강재는 추가적으로 Mo: 0.1~1.0%, Cu: 0.01~1.0% 및 V: 0.005~0.3%로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 평탄도가 우수한 건축구조용 강재.The steel according to claim 1, wherein the steel further comprises at least one selected from the group consisting of Mo: 0.1 to 1.0%, Cu: 0.01 to 1.0%, and V: 0.005 to 0.3% Excellent structural steel for construction. 중량%로, C: 0.02~0.08%, Si: 0.01~0.6%, Mn: 1.5~3.0%, P: 0.02%(0은 제외)이하, S: 0.01%(0은 제외)이하, Al: 0.005~0.5%, Nb: 0.005~0.1%, B: 5~40ppm, Ti: 0.005~0.1%, N: 15~150ppm, Cr: 0.1~1.0%, Ni: 0.01~2.0%, 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 1100~1200℃로 재가열하는 단계; 상기 재가열된 슬라브를 900~1100℃에서 조압연하여 바(Bar)를 얻는 단계;
상기 바를 열간압연하여 두께 10 ~ 30mm의 열연강판을 얻는 단계: 및
상기 열연강판을 35℃/s이상의 냉각속도로 Bs 온도(베이나이트 변태 개시온도) 이하의 냉각종료온도까지 냉각하는 단계를 포함하여, 면적%로 60 ~ 90%의 베이니틱 페라이트, 10~40%의 그레뉼러 베이나이트 및 5%이하(0% 포함)의 도상 마르텐사이트 (M.A)로 이루어지는 미세조직을 갖는 강재를 제조하는 평탄도가 우수한 건축구조용 강재의 제조 방법.
0.002 to 0.08% of C, 0.01 to 0.6% of Si, 1.5 to 3.0% of Mn, 0.02% of P, Nb: 0.005 to 0.1%, B: 5 to 40 ppm, Ti: 0.005 to 0.1%, N: 15 to 150 ppm, Cr: 0.1 to 1.0%, Ni: 0.01 to 2.0%, the balance being Fe and unavoidable impurities Reheating the steel slab to 1100 to 1200 ° C; Subjecting the reheated slab to rough rolling at 900 to 1100 ° C to obtain a bar;
Hot-rolling the bar to obtain a hot-rolled steel sheet having a thickness of 10 to 30 mm; and
And cooling the hot-rolled steel sheet to a cooling end temperature not higher than the Bs temperature (bainite transformation start temperature) at a cooling rate of not less than 35 ° C / s, wherein the bainitic ferrite having a surface area of 60 to 90% Of granular bainite and 5% or less (inclusive of 0%) of ground martensite (MA). The method of producing a steel for building structure having excellent flatness is also provided.
제5항에 있어서,
상기 강 슬라브는 하기 관계식(1)로 정의되는 탄소당량(Ceq.)값이 0.60 이하이고, 하기 관계식(2)에 의해 정의되는 용접균열감수성지수(Pcm.) 값이 0.30 이하인 것을 특징으로 하는 평탄도가 우수한 건축구조용 강재의 제조 방법.

[관계식 1]
탄소당량(Ceq.)= C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Cu+Ni)/15
[여기서, C, Mn, Cr, Mo, V, Cu, Ni은 각 원소들의 함유량을 중량%로 나타낸 값임)
[관계식 2]
용접균열감수성지수(Pcm.)= C + (Mn+Cr+Cu)/20 + Si/30 + Ni/60 + Ti/10 + Mo/15 + 5B
[여기서, C, Mn, Cr, Cu, Si, Ni, Ti, Mo, B은 각 원소들의 함유량을 중량%로 나타낸 값임)
6. The method of claim 5,
Wherein the steel slab has a carbon equivalent (Ceq.) Value of 0.60 or less as defined by the following relational expression (1) and a weld crack susceptibility index (Pcm.) Value as defined by the following relational expression (2) A method for manufacturing a structural steel for structural use.

[Relation 1]
Carbon equivalent (Ceq.) = C + Mn / 6 + (Cr + Mo + V) / 5 + (Cu + Ni) / 15
Here, C, Mn, Cr, Mo, V, Cu, and Ni are values indicating the content of each element in weight%
[Relation 2]
The weld crack susceptibility index (Pcm.) = C + (Mn + Cr + Cu) / 20 + Si / 30 + Ni / 60 + Ti / 10 + Mo /
(Where C, Mn, Cr, Cu, Si, Ni, Ti, Mo, and B represent the content of each element in weight%
제5항에 있어서,
상기 강 슬라브는 추가적으로 Mo: 0.1~1.0%, Cu: 0.01~1.0% 및 V: 0.005~0.3%로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 평탄도가 우수한 건축구조용 강재의 제조 방법.
6. The method of claim 5,
The steel slab further comprises at least one selected from the group consisting of Mo: 0.1 to 1.0%, Cu: 0.01 to 1.0%, and V: 0.005 to 0.3%. ≪ / RTI >
제5항에 있어서, 상기 열간압연 시 마무리압연온도는 700~950℃인 것을 특징으로 하는 평탄도가 우수한 건축구조용 강재의 제조 방법.6. The method of claim 5, wherein the finish rolling temperature during the hot rolling is 700 to 950 占 폚. 제5항에 있어서,
상기 열간압연 시 마무리압연 압하율이 50~80%인 것을 특징으로 하는 평탄도가 우수한 건축구조용 강재의 제조 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the finish rolling reduction ratio during the hot rolling is 50 to 80%.
제5항에 있어서,
상기 열연강판의 냉각 시 냉각개시온도는 700 ~ 850℃인 것을 특징으로 하는 평탄도가 우수한 건축구조용 강재의 제조 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the cooling start temperature during cooling of the hot-rolled steel sheet is 700 to 850 ° C.
제5항에 있어서,
상기 열연강판의 냉각 시 냉각속도가 40~55℃/s인 것을 특징으로 하는 평탄도가 우수한 건축구조용 강재의 제조 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the cooling rate during cooling of the hot-rolled steel sheet is 40 to 55 ° C / s.
제5항에 있어서,
상기 열연강판의 냉각 시 냉각종료온도는 450~550℃인 것을 특징으로 하는 평탄도가 우수한 건축구조용 강재의 제조 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the cooling end temperature during cooling of the hot-rolled steel sheet is 450 to 550 ° C.
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