KR101913397B1 - Steel material for pipe and manufacturing method of the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 우수한 강도와 피로 저항성을 갖는 파이프용 강재, 이에 의해 제조되는 용접 강관 및 파이프용 강재의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파이프용 강재는, 0.10 내지 0.15 중량%의 탄소(C); 0.30 내지 0.50 중량%의 실리콘(Si); 0.8 내지 1.2 중량%의 망간(Mn); 0.01 내지 0.03 중량%의 니오븀(Nb); 0.05 중량% 이하의 알루미늄(Al); 및 0.01 내지 0.03 중량% 의 티타늄(Ti);을 포함하고, 하기 [관계식 1]을 만족하고, 페라이트와 펄라이트의 미세조직으로 구성된다.
[관계식 1]
35 < 50(20xC+20xTi-10xN) + 0.61YP - 17n-5.54YR < 50
(여기서 C, Ti 및 N은 각 성분의 중량 함량을 의미하며, YP는 항복강도(MPa), n은 가공경화지수, YR은 항복비(%)를 의미한다.)The present invention provides a steel material for a pipe having excellent strength and fatigue resistance, a welded steel pipe manufactured thereby and a method for manufacturing a steel material for a pipe.
A steel material for a pipe according to an embodiment of the present invention includes 0.10 to 0.15% by weight of carbon (C); 0.30 to 0.50% by weight of silicon (Si); 0.8 to 1.2% by weight of manganese (Mn); 0.01 to 0.03% by weight of niobium (Nb); Not more than 0.05 wt% aluminum (Al); And 0.01 to 0.03% by weight of titanium (Ti), and satisfies the following relational expression 1 and is composed of a microstructure of ferrite and pearlite.
[Relation 1]
35 < 50 (20xC + 20xTi-10xN) + 0.61YP- 17n-5.54YR < 50
(Where C, Ti and N mean the weight content of each component, YP means the yield strength (MPa), n the work hardening index, and YR the yield ratio (%).

Description

파이프용 강재, 이에 의해 제조되는 용접 강관 및 파이프용 강재의 제조방법{STEEL MATERIAL FOR PIPE AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a steel material for pipes, a welded steel pipe manufactured by the method, and a method for manufacturing steel material for pipes,

본 발명은 오일이나 가스 채굴 등에 사용되는 파이프용 강재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피로 저항성이 우수한 파이프용 강재, 이에 의해 제조되는 용접 강관 및 파이프용 강재를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a steel material for pipes used for oil and gas mining, and more particularly to a steel material for pipes having excellent fatigue resistance, a welded steel pipe manufactured by the method, and a method for manufacturing a steel material for a pipe.

석유 및 가스 산업에서는 직경 1인치 내지 3.25인치의 수 km의 코일드 튜브(Coiled Tube)를 릴 스풀(Reel Spool)을 통해 공급하여, 유정이나 가스정에서 유체순환, 펌핑, 드릴링, 로그인, 천공 등 다양한 용도로 사용한다. 이 때 코일드 튜브의 사용 시마다 반복되는 릴링(Reeling)과 언릴링(Unreeling)으로 인해 반복굽힘 응력이 누적되어 튜브의 조기 파단을 유발한다. In the oil and gas industry, several millimeters of coiled tubing ranging from 1 inch to 3.25 inches diameter are supplied through reel spools to provide a variety of fluid circulation, pumping, drilling, logging, Used as a purpose. Repeated reeling and unreeling at each use of the coiled tube accumulate repetitive bending stresses, resulting in premature tube failure.

특히, 피로응력이 집중되는 용접부에는 피로 응력이 집중되어 피로 수명을 단축시키므로, 피로 특성이 향상된 소재의 개발 및 용접부 제조기술 향상을 위한 연구들이 요구된다.Particularly, fatigue stress is concentrated on welds where fatigue stress is concentrated, shortening fatigue life. Therefore, researches are needed to develop materials with improved fatigue characteristics and to improve welding technology.

한국공개특허문헌 2011-7017340 (2010.03.25 공개)Korean Patent Publication No. 2011-7017340 (published on Mar. 25, 2010)

본 발명은 우수한 강도와 피로 저항성을 갖는 파이프용 강재, 이에 의해 제조되는 용접 강관 및 파이프용 강재의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a steel material for a pipe having excellent strength and fatigue resistance, a welded steel pipe manufactured thereby and a method for manufacturing a steel material for a pipe.

본 발명의 일 실시예에 따른 파이프용 강재는, 0.10 내지 0.15 중량%의 탄소(C); 0.30 내지 0.50 중량%의 실리콘(Si); 0.8 내지 1.2 중량%의 망간(Mn); 0.01 내지 0.03 중량%의 니오븀(Nb); 0.05 중량% 이하의 알루미늄(Al); 및 0.01 내지 0.03 중량% 의 티타늄(Ti);을 포함하고, 하기 [관계식 1]을 만족하고, 페라이트와 펄라이트의 미세조직으로 구성된다.A steel material for a pipe according to an embodiment of the present invention includes 0.10 to 0.15% by weight of carbon (C); 0.30 to 0.50% by weight of silicon (Si); 0.8 to 1.2% by weight of manganese (Mn); 0.01 to 0.03% by weight of niobium (Nb); Not more than 0.05 wt% aluminum (Al); And 0.01 to 0.03% by weight of titanium (Ti), and satisfies the following relational expression 1 and is composed of a microstructure of ferrite and pearlite.

[관계식 1][Relation 1]

35 < 50(20xC+20xTi-10xN) + 0.61YP - 17n-5.54YR < 5035 < 50 (20xC + 20xTi-10xN) + 0.61YP- 17n-5.54YR < 50

(여기서 C, Ti 및 N은 각 성분의 중량 함량을 의미하며, YP는 항복강도(MPa), n은 가공경화지수, YR은 항복비(%)를 의미한다.)(Where C, Ti and N mean the weight content of each component, YP means the yield strength (MPa), n the work hardening index, and YR the yield ratio (%).

상기 미세조직의 결정립 크기는 25㎛ 이하일 수 있다.The grain size of the microstructure may be 25 탆 or less.

상기 미세조직이 면적분율로 40 내지 70%의 페라이트, 30 내지 60%의 펄라이트로 구성될 수 있다.The microstructure may be composed of 40 to 70% of ferrite and 30 to 60% of pearlite in an area fraction.

0.008 중량% 이하의 질소(N);를 더 포함할 수 있다.And nitrogen (N) of not more than 0.008% by weight.

0.025 중량% 이하의 인(P);을 더 포함할 수 있다.0.025% by weight or less of phosphorus (P).

0.005 중량% 이하의 황(S);을 더 포함할 수 있다.0.005 wt% or less of sulfur (S).

본 발명의 일 실시예에 따른 용접 강관은 0.10 내지 0.15 중량%의 탄소(C); 0.30 내지 0.50 중량%의 실리콘(Si); 0.8 내지 1.2 중량%의 망간(Mn); 0.01 내지 0.03 중량%의 니오븀(Nb); 0.05 중량% 이하의 알루미늄(Al); 및 0.01 내지 0.03 중량% 의 티타늄(Ti);을 포함하고, 하기 [관계식 1]을 만족하고, 페라이트와 펄라이트의 미세조직으로 구성되는 파이프용 강재에 의해 제조된다.A welded steel pipe according to one embodiment of the present invention comprises 0.10 to 0.15% by weight of carbon (C); 0.30 to 0.50% by weight of silicon (Si); 0.8 to 1.2% by weight of manganese (Mn); 0.01 to 0.03% by weight of niobium (Nb); Not more than 0.05 wt% aluminum (Al); And 0.01 to 0.03% by weight of titanium (Ti), and satisfies the following relational expression 1 and is composed of a microstructure of ferrite and pearlite.

[관계식 1][Relation 1]

35 < 50(20xC+20xTi-10xN) + 0.61YP - 17n-5.54YR < 5035 < 50 (20xC + 20xTi-10xN) + 0.61YP- 17n-5.54YR < 50

(여기서 C, Ti 및 N은 각 성분의 중량 함량을 의미하며, YP는 항복강도(MPa), n은 가공경화지수, YR은 항복비(%)를 의미한다.)(Where C, Ti and N mean the weight content of each component, YP means the yield strength (MPa), n the work hardening index, and YR the yield ratio (%).

상기 미세조직의 결정립 크기는 25㎛ 이하일 수 있다.The grain size of the microstructure may be 25 탆 or less.

상기 미세조직이 면적분율로 40 내지 70%의 페라이트, 30 내지 60%의 펄라이트로 구성될 수 있다.The microstructure may be composed of 40 to 70% of ferrite and 30 to 60% of pearlite in an area fraction.

620 내지 689MPa의 항복 강도, 669MPa 이상의 인장 강도, 450 cycle 이상의 피로 수명을 가질 수 있다.A yield strength of 620 to 689 MPa, a tensile strength of 669 MPa or more, and a fatigue life of 450 cycles or more.

본 발명의 일 실시예에 따른 파이프용 강재의 제조방법은 0.10 내지 0.15 중량%의 탄소(C); 0.30 내지 0.50 중량%의 실리콘(Si); 0.8 내지 1.2 중량%의 망간(Mn); 0.01 내지 0.03 중량%의 니오븀(Nb); 0.05 중량% 이하의 알루미늄(Al); 및 0.01 내지 0.03 중량% 의 티타늄(Ti);을 포함하는 슬라브를 준비하는 단계; 상기 슬라브를 1200 내지 1300℃의 온도범위에서 재가열하는 단계; 상기 슬라브를 800 내지 900℃의 온도범위에서 마무리 열간 압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 및 상기 열연강판을 냉각한 후 500 내지 600℃의 온도범위에서 권취하는 단계;를 포함한다.A method of manufacturing a steel material for a pipe according to an embodiment of the present invention comprises: 0.10 to 0.15% by weight of carbon (C); 0.30 to 0.50% by weight of silicon (Si); 0.8 to 1.2% by weight of manganese (Mn); 0.01 to 0.03% by weight of niobium (Nb); Not more than 0.05 wt% aluminum (Al); And 0.01 to 0.03% by weight of titanium (Ti); Reheating the slab in a temperature range of 1200-1300 캜; Subjecting the slab to finish hot rolling in a temperature range of 800 to 900 占 폚 to produce a hot-rolled steel sheet; And cooling the hot-rolled steel sheet, and then winding the hot-rolled steel sheet at a temperature ranging from 500 to 600 ° C.

상기 열연강판을 권취하여 제조된 파이프용 강재는, 하기 [관계식 1]을 만족하고, 페라이트 및 펄라이트의 미세조직으로 구성될 수 있다.The steel material for pipes manufactured by winding the hot-rolled steel sheet may be composed of a microstructure of ferrite and pearlite, satisfying the following relational expression (1).

[관계식 1] [Relation 1]

35 < 50(20xC+20xTi-10xN) + 0.61YP - 17n-5.54YR < 5035 < 50 (20xC + 20xTi-10xN) + 0.61YP- 17n-5.54YR < 50

(여기서 C, Ti 및 N은 각 성분의 중량 함량을 의미하며, YP는 항복강도(MPa), n은 가공경화지수, YR은 항복비(%)를 의미한다.)(Where C, Ti and N mean the weight content of each component, YP means the yield strength (MPa), n the work hardening index, and YR the yield ratio (%).

상기 미세조직의 결정립 크기는 25㎛ 이하일 수 있다.The grain size of the microstructure may be 25 탆 or less.

상기 미세조직이 면적분율로 40 내지 70%의 페라이트, 30 내지 60%의 펄라이트로 구성될 수 있다.The microstructure may be composed of 40 to 70% of ferrite and 30 to 60% of pearlite in an area fraction.

본 발명의 실시예들에 따른 파이프용 강재 및 그 제조방법에 의하면, 우수한 강도와 피로 저항성을 갖는 용접 강관을 얻을 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the steel material for pipes and the manufacturing method thereof according to the embodiments of the present invention, a welded steel pipe having excellent strength and fatigue resistance can be obtained.

또한, 우수한 강도와 피로 저항성을 갖는 용접 강관을 사용할 경우, 용접 강관의 이음부에 피로 응력이 집중되더라도 제품 수명을 연장할 수 있다.Further, when a welded steel pipe having excellent strength and fatigue resistance is used, the life of the product can be extended even if fatigue stress is concentrated on the joint of the welded steel pipe.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프용 강재의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a steel material for a pipe according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided to fully convey the spirit of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. The present invention is not limited to the embodiments shown herein but may be embodied in other forms.

도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.For the sake of clarity, the drawings are not drawn to scale, and the size of the elements may be slightly exaggerated to facilitate understanding.

본 발명의 일 실시예에 따른 파이프용 강재는 용접 강관 제조 후 API 5ST 규격 내에서 요구하는 CT90급 상당의 항복강도(620~689MPa) 및 인장강도 (669MPa 이상)를 충족시킬 수 있는 강재이다. The steel material for pipes according to one embodiment of the present invention is a steel material capable of satisfying the yield strength (620 to 689 MPa) and the tensile strength (669 MPa or more) of the CT90 class required in the API 5ST standard after manufacturing the welded steel pipe.

이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프용 강재는 탄소(C) 0.10 내지 0.15 중량%, 실리콘(Si) 0.30 내지 0.50 중량%, 망간(Mn) 0.8 내지 1.2 중량%, 니오븀(Nb) 0.01 내지 0.03 중량%, 티타늄(Ti) 0.01 내지 0.03 중량% 및 0.008 중량% 이하의 질소(N)를 포함한다. 여기서, 각 성분의 조성비는 파이프용 강재의 전체 중량을 기준으로 한 것이다. For this purpose, the steel material for a pipe according to an embodiment of the present invention comprises 0.10 to 0.15 wt% of carbon (C), 0.30 to 0.50 wt% of silicon (Si), 0.8 to 1.2 wt% of manganese (Mn) 0.03 wt.%, Titanium (Ti) 0.01 to 0.03 wt.% And 0.008 wt.% Or less nitrogen (N). Here, the composition ratio of each component is based on the total weight of the steel for pipes.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프용 강재는 0 초과 0.05 중량% 이하의 알루미늄(Al)을 더 포함할 수 있다.In addition, the steel material for a pipe according to an embodiment of the present invention may further include aluminum (Al) in an amount of 0 to 0.05 wt% or less.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프용 강재는 인(P)의 함량을 0.025% 이하로 제한하고, 황(S)의 함량을 0.005% 이하로 제한할 수 있다.In addition, the steel for pipes according to one embodiment of the present invention may limit the content of phosphorus (P) to 0.025% or less and the content of sulfur (S) to 0.005% or less.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프용 강재의 성분들과 각각의 조성비에 대하여 구체적으로 설명한다. 여기서, 각 성분의 조성비는 파이프용 강재의 총 중량을 기준으로 한 것이다. Hereinafter, the components and the respective composition ratios of the steel for pipes according to one embodiment of the present invention will be described in detail. Here, the composition ratio of each component is based on the total weight of the steel for pipes.

탄소(C)Carbon (C)

탄소가 파이프용 강재에 포함되면, 소입성을 향상시켜 강도를 확보할 수 있다. 또한, 파이프용 강재의 내마모 특성 역시 증가한다.When carbon is contained in the steel material for pipes, it is possible to improve the incombustibility and secure the strength. Also, the wear resistance characteristics of the steel for pipes are also increased.

탄소는 파이프용 강재의 총 중량 100% 에 대해 0.12 내지 0.18 중량%의 비율로 포함될 수 있다. 탄소의 함량이 0.12 중량% 미만인 경우에는 니오븀, 바나듐 또는 티타늄과 결합하여 강도의 확보에 어려움이 있고, 0.18 중량%를 초과하는 경우에는 항복 강도가 상승하여 목표로 하는 강도를 초과하게 된다. 따라서, 탄소의 함량을 상기의 비율로 조절하여 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프용 강재에 대해 목표로 하는 CT90급 상당의 항복강도(620~689MPa)를 얻을 수 있다. The carbon may be included in a proportion of 0.12 to 0.18 wt% based on 100 wt% of the total weight of the steel for the pipe. When the content of carbon is less than 0.12 wt%, it is difficult to secure strength by binding with niobium, vanadium, or titanium. When the content of carbon is more than 0.18 wt%, the yield strength increases and exceeds the target strength. Accordingly, the yield strength (620 to 689 MPa) corresponding to the target CT90 grade can be obtained for the steel for pipes according to one embodiment of the present invention by adjusting the content of carbon to the above ratio.

규소(Si)Silicon (Si)

규소가 파이프용 강재에 포함되면 탈산제로서의 역할을 하며, 고용강화에 따른 강도 확보를 가능하게 한다.When silicon is contained in the steel for pipes, it acts as a deoxidizer, and it is possible to secure strength by solidification of the solid solution.

규소는 파이프용 강재의 총 중량 100%에 대해 0.3 내지 0.5 중량%의 비율로 포함될 수 있다. 규소를 0.3 중량% 이상 포함함으로써, 충분한 탈산 효과를 얻을 수 있다. 또한, 규소의 함량을 0.5 중량% 이하로 제한함으로써 인성을 열화시키고 템퍼링 시 취하가 발생하는 문제를 방지할 수 있다.The silicon may be included in a proportion of 0.3 to 0.5% by weight based on 100% of the total weight of the steel for the pipe. By including silicon in an amount of 0.3 wt% or more, a sufficient deoxidation effect can be obtained. Further, by limiting the content of silicon to 0.5% by weight or less, it is possible to deteriorate toughness and to prevent the problem of dropping during tempering.

망간(Mn)Manganese (Mn)

망간은 파이프용 강재의 강도를 확보하기 위해 첨가될 수 있다. 또한, 망간은 황(S)과 반응하여 황화망간(MnS)을 형성함으로써, 탈황 효과를 얻을 수 있고 피삭성 및 연신율을 향상시킬 수 있다.Manganese may be added to ensure the strength of the steel for the pipe. In addition, manganese reacts with sulfur (S) to form manganese sulfide (MnS), thereby obtaining a desulfurizing effect and improving machinability and elongation.

망간은 파이프용 강재의 총 중량 100% 에 대해 1.0 내지 2.0 중량%의 비율로 포함될 수 있다. 망간이 1.0 중량% 이상 포함되면 원하는 강도를 얻을 수 있다. 또한, 망간의 함량을 2.0 중량% 이하로 제한함으로써 연주 시 중심 편석을 형성시켜 충격 인성이 저하되거나 피로특성 저항성이 저하되는 문제를 방지할 수 있다.The manganese may be included in a proportion of 1.0 to 2.0 wt% based on 100 wt% of the total weight of the steel for pipes. If the manganese content is 1.0 wt% or more, desired strength can be obtained. Further, by limiting the content of manganese to 2.0 wt% or less, it is possible to prevent the problem that the impact toughness is lowered and the fatigue characteristic resistance is lowered by forming center segregation at the performance.

니오븀(Nb)Niobium (Nb)

니오븀은 파이프용 강재의 강도 확보를 위해 포함될 수 있다. 니오븀은 NbC 석출물을 생성시켜 석출강화 효과를 가져올 수 있다. Niobium may be included to ensure the strength of the steel for the pipe. Niobium can produce precipitation strengthening effect by generating NbC precipitates.

니오븀은 파이프용 강재 총 중량 100%에 대해 0.01 내지 0.05 중량%의 비율로 포함될 수 있다. 니오븀을 0.01 중량% 이상 포함함으로써 일정 수준 이상의 석출 강화 효과를 얻을 수 있다. 또한, 니오븀의 함량을 0.05 중량% 이하로 제한함으로써 석출 경화에 불리한 조대한 석출물이 형성되거나, MA 형성을 촉진하여 인성을 저하시키는 문제를 방지할 수 있다.The niobium may be contained in a proportion of 0.01 to 0.05% by weight based on 100% of the total weight of the steel material for the pipe. By containing at least 0.01% by weight of niobium, a precipitation strengthening effect of a certain level or more can be obtained. In addition, by limiting the content of niobium to 0.05 wt% or less, it is possible to prevent formation of coarse precipitates unfavorable to precipitation hardening or promoting MA formation and lowering toughness.

알루미늄(Al)Aluminum (Al)

알루미늄은 탈산 처리를 위해 첨가될 수 있다. Aluminum can be added for deoxidation treatment.

알루미늄은 파이프용 강재의 총 중량 100%에 대해 0.01 내지 0.1 중량%의 비율로 포함될 수 있다. 알루미늄은 0.01 중량% 이상으로 포함함으로써, 일정 수준의 탈산 효과를 얻을 수 있고, 0.1 중량% 이하로 제한함으로써, 알루미늄이 산화물을 형성시켜 파이프용 강재의 청정도를 저하시키는 문제를 방지할 수 있다.Aluminum may be included in a proportion of 0.01 to 0.1% by weight based on 100% of the total weight of the steel for pipes. By including aluminum in an amount of not less than 0.01% by weight, it is possible to obtain a certain degree of deoxidation effect, and by limiting the content to not more than 0.1% by weight, it is possible to prevent the aluminum from forming oxides and lowering the cleanliness of the steel for pipes.

티타늄(Ti)Titanium (Ti)

티타늄은 파이프용 강재의 강도 및 인성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, TiC 석출물을 생성시켜 석출 강화 효과를 얻을 수 있고, TiN을 석출시켜 오스테나이트 결정립 성장을 억제시킴으로써 미세한 결정립을 생성시키고 이로 인해 강도를 확보하고 인성을 향상시킬 수 있다.Titanium can improve the strength and toughness of steel for pipes. Concretely, TiC precipitates can be generated to obtain a precipitation strengthening effect, and TiN can be precipitated to inhibit austenite grain growth, thereby forming fine grains, thereby securing strength and improving toughness.

티타늄은 파이프용 강재의 총 중량 100%에 대해 0.01 내지 0.05 중량%의 비율로 포함될 수 있다. 전술한 효과를 얻기 위해서는 티타늄을 최소 0.01 중량% 이상 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 티타늄의 함량을 0.05 중량% 이하로 제한함으로써, 조대한 Ti 석출물이 생성되어 인성 저하 및 피로 개시점으로 작용하여 피로 저항성을 저하시키는 문제를 방지할 수 있다. The titanium may be included in a proportion of 0.01 to 0.05% by weight based on 100% of the total weight of the steel for the pipe. In order to obtain the above-mentioned effect, it is preferable that the titanium contains at least 0.01% by weight or more. Further, by limiting the content of titanium to 0.05 wt% or less, it is possible to prevent a problem that a coarse Ti precipitate is formed and acts as a toughness and fatigue starting point to lower the fatigue resistance.

질소(N)Nitrogen (N)

질소는 파이프용 강재 내에서 티타늄 또는 알루미늄 등과 결합하여 질화물을 생성함으로써 타 합금원소의 기능을 저하시킬 수 있다. 특히, 질소의 함량이 0.01 중량%를 초과하면 TiN 석출물이 증가하여 피로 개시점으로 작용하고 이로 인해 피로 저항성이 감소할 수 있다. 또한, AlN 석출물이 증가하여 Al의 탈산 효과를 저하시킬 수 있다. Nitrogen can be combined with titanium or aluminum in the steel for pipes to form nitrides, which may degrade the function of other alloying elements. In particular, when the content of nitrogen exceeds 0.01% by weight, TiN precipitates increase and act as a fatigue starting point, thereby reducing fatigue resistance. In addition, AlN precipitates increase, which may lower the deoxidation effect of Al.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프용 강재는 질소의 함량을 0 중량% 초과 0.01 중량% 이하로 제한한다. Therefore, the steel for pipes according to one embodiment of the present invention limits the content of nitrogen to more than 0 wt% and 0.01 wt% or less.

인(P)In (P)

인은 강의 제조에서 불가피하게 발생되는 불순물에 해당한다. 인의 함량이 파이프용 강재의 총 중량 100%에 대해 0.02 중량%를 초과하면 연속 주조 시 중심 편석을 형성시켜 충격 인성을 저하시키고 피로 저항성을 저하시킬 수 있다. Phosphorus is an impurity inevitably generated in the manufacture of steel. If the content of phosphorous exceeds 0.02% by weight based on the total weight of 100% of the steel for pipes, center segregation is formed during continuous casting to lower impact toughness and fatigue resistance.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프용 강재는 인의 함량을 0.02 중량% 이하로 제한한다. Therefore, the steel for pipes according to one embodiment of the present invention limits the content of phosphorus to 0.02 wt% or less.

황(S)Sulfur (S)

황은 강의 제조에서 불가피하게 발생되는 불순물에 해당한다. 파이프용 강재 내의 황의 함량이 0.01 중량%를 초과하면 망간과 반응하여 MnS를 생성시켜 파이프용 강재의 인성 및 피로 특성을 저하시킬 수 있다.Hwang is an impurity inevitably generated in the manufacture of steel. If the content of sulfur in the steel for pipes exceeds 0.01% by weight, it may react with manganese to form MnS, which may lower the toughness and fatigue characteristics of the steel for pipes.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프용 강재는 황의 함량을 0.01 중량% 이하로 제한한다.Therefore, the steel for pipes according to one embodiment of the present invention limits the content of sulfur to 0.01 wt% or less.

본 발명의 일 실시예에 따른 파이프용 강재의 나머지 성분은 철(Fe) 및 통상의 철강 제조과정에서 원료 또는 주위 환경으로부터 의도치 않게 혼입되는 기타 불가피한 불순물이다. 이들 불순물들에 관한 내용은 통상의 기술자라면 용이하게 알 수 있는 것이므로, 여기서는 자세한 설명을 생략한다.The remainder of the steel for the pipe in accordance with one embodiment of the present invention is iron (Fe) and other inevitable impurities that are intentionally incorporated from the raw material or the surrounding environment in the conventional steel making process. The contents of these impurities can be easily found by a person skilled in the art, so a detailed description thereof will be omitted here.

본 발명의 일 실시예에 따른 파이프용 강재는 그 성분 중 탄소(C), 티타늄(Ti) 및 질소(N)의 성분 관계가 하기 [관계식 1]을 만족할 수 있다. In the steel material for a pipe according to an embodiment of the present invention, the constituent relationship of carbon (C), titanium (Ti) and nitrogen (N) among the components can satisfy the following relational expression (1).

[관계식 1][Relation 1]

35 < 50(20xC+20xTi-10xN) + 0.61YP - 17n-5.54YR < 5035 < 50 (20xC + 20xTi-10xN) + 0.61YP- 17n-5.54YR < 50

(여기서 C, Ti 및 N은 각 성분의 중량 함량을 의미하며, YP는 항복강도(MPa), n은 가공경화지수, YR은 항복비(%)를 의미한다.)(Where C, Ti and N mean the weight content of each component, YP means the yield strength (MPa), n the work hardening index, and YR the yield ratio (%).

탄소(C), 티타늄(Ti) 및 질소(N)는 모두 강재의 피로 저항성 향상에 중요한 성분들로서, 상기 [관계식 1]을 벗어나면 미세조직 및 석출물 특성에 영향을 미치게 되고, 이로 인해 파이프용 강재의 강도 및 피로 저항성을 확보할 수 없게 된다. Carbon (C), titanium (Ti) and nitrogen (N) are all important components for improving the fatigue resistance of a steel material. If it exceeds the above-mentioned relational expression 1, microstructure and precipitate characteristics are affected. The strength and the fatigue resistance of the battery can not be ensured.

한편, 제조 공정상의 변화로 소재의 특성이 변화될 수 있으므로 단순히 화학성분만으로는 피로저항성을 판단할 수 없다. 상기 [관계식 1]에 따르면, 이를 보강하기 위해서 재료의 물성을 동시에 감안한다. On the other hand, fatigue resistance can not be judged simply by the chemical composition, because the characteristics of the material may change due to changes in the manufacturing process. According to the above-mentioned relational expression 1, the physical properties of the material are simultaneously considered to reinforce it.

일면으로, 항복강도는 재료의 탄성한계를 결정하며, 항복강도가 높을수록 피로강도는 높아진다. 다른 일면으로는 항복강도가 높아진다고 하더라도 재료의 항복비가 높을수록 재료의 파단수명 단축으로 인한 피로성능은 저하된다.In one aspect, the yield strength determines the elastic limit of the material, and the higher the yield strength, the higher the fatigue strength. On the other hand, even if the yield strength is increased, the higher the yield ratio of the material, the lower the fatigue performance due to the shortening of the fracture life of the material.

가공경화지수는 재료의 소성영역에서의 거동에 영향을 미치는 석출물 발생으로 인한 피로강도 저하를 나타낸다.The work hardening index indicates the fatigue strength deterioration due to the generation of precipitates affecting the behavior of the material in the plastic zone.

상술한 합금조성 및 성분관계를 만족하는 본 발명의 실시예에 따른 파이프용 강재는 미세조직이 페라이트 및 펄라이트 복합조직으로 이루어질 수 있다.The steel material for a pipe according to an embodiment of the present invention satisfying the above-described alloy composition and component relationship may have a microstructure composed of a ferrite and a pearlite composite structure.

본 발명의 실시예에 따른 파이프용 강재 내에서 페라이트는 결정립 크기가 20㎛ 이하인 것이 바람직하다. 결정립 크기가 20㎛를 초과하게 되면 피로전파의 차단 역할을 하는 입계의 감소로 인해 피로저항성이 낮아지는 문제가 있다. 상기 결정립 크기의 기준은 원형 면적당 직경을 기준으로 한다.In the steel material for pipes according to the embodiment of the present invention, it is preferable that the grain size of the ferrite is 20 mu m or less. When the grain size exceeds 20 탆, there is a problem that the fatigue resistance is lowered due to the reduction of the grain boundaries which serve as a barrier to the fatigue propagation. The criterion of the grain size is based on the diameter per round area.

보다 구체적으로, 상기 미세조직은 면적분율로 40 내지 70%의 페라이트 및 30 내지 60%의 펄라이트로 이루어진 것이 바람직하다. 상기 펄라이트는 시멘타이트와 페라이트의 층상구조로 인해 피로파단 전파경로를 복잡하게 함으로써 피로전파를 억제시키는 데에 효과적이므로 면적분율 30% 이상으로 포함하는 것이 바람직하다. 다만, 본 발명의 합금조성 중 탄소(C)의 상한이 0.18 중량%를 감안하여 펄라이트의 면적 분율을 60%로 제한할 수 있다. More specifically, it is preferable that the microstructure is composed of 40 to 70% of ferrite and 30 to 60% of pearlite in an area fraction. Since the pearlite is effective in suppressing fatigue propagation by complicating the fatigue breaking propagation path due to the layered structure of cementite and ferrite, it is preferable that the pearlite has an area fraction of 30% or more. However, the area fraction of pearlite may be limited to 60% considering the upper limit of carbon (C) of 0.18 wt% in the alloy composition of the present invention.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프용 강재의 제조방법을 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing a steel material for a pipe according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프용 강재의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a steel material for a pipe according to an embodiment of the present invention.

먼저, 전술한 파이프용 강재의 조성 및 성분 관계를 만족하는 슬라브를 제조한다(110). 일 예로, 연속 주조 공정을 이용하여 슬라브를 제조할 수 있다. First, a slab satisfying the composition and component relationship of the above-mentioned steel for pipes is manufactured (110). As an example, a slab may be manufactured using a continuous casting process.

제조된 슬라브에 대해 재가열 및 열간 압연 공정을 수행한다(120). A reheating and hot rolling process is performed on the produced slab (120).

슬라브를 재결정 온도 이상으로 재가열하고, 열간 상태에서 압연을 하여 스트립 형태의 열간 압연 강판을 제조할 수 있다. The slab is reheated to a temperature higher than the recrystallization temperature, and rolled in a hot state to produce a strip-shaped hot-rolled steel sheet.

슬라브의 재가열은 1200 내지 1300℃의 온도 범위에서 이루어질 수 있다. 슬라브의 재가열 온도를 1200℃ 이상으로 제어하여 니오븀 및 티타늄 등의 고융점 화합물들까지 재가열함으로써, 이러한 고융점 화합물들이 편석대로 잔존하게 되는 문제를 방지할 수 있다. 또한, 슬라브의 재가열 온도를 1300℃ 이하로 제한하여, 초기 조대한 미세조직의 생성으로 인해 최종 제품의 미세한 조직을 제어할 수 없게 되는 문제를 방지할 수 있다. The reheating of the slab can be carried out in the temperature range of 1200 to 1300 캜. By controlling the reheating temperature of the slab to 1200 ° C or higher and reheating the high melting point compounds such as niobium and titanium, it is possible to prevent such high melting point compounds from remaining in the segregation zone. Also, the reheating temperature of the slab is limited to 1300 캜 or lower, thereby preventing the problem that the microstructure of the final product can not be controlled due to the formation of the initial coarse microstructure.

재가열 공정을 통해 적정 오스테나이트 영역 내의 온도를 유지하여 균질한 초기 미세조직 및 석출물을 제어하고, 이를 통해 목표로 하는 물성을 확보할 수 있다.The reheating process maintains the temperature in the proper austenite region to control the homogeneous initial microstructure and precipitate, thereby securing the desired physical properties.

열간 압연 공정에서 마무리 열간 압연 온도는 800 내지 900℃의 범위에서 조절할 수 있다. 마무리 열간 압연 온도를 800℃ 이상으로 조절하여, MnS의 생성으로 인한 충격인성 및 피로 저항성 저하 문제를 방지할 수 있다. 또한, 마무리 열간 압연 온도를 900℃ 이하로 조절하여, 미세조직 결정립의 불균질화가 심화되어 황화물 응력 균열 저항성에 악영향을 끼치는 것을 방지할 수 있다. The finish hot rolling temperature in the hot rolling process can be controlled in the range of 800 to 900 占 폚. By controlling the finish hot rolling temperature to 800 占 폚 or more, it is possible to prevent a problem of impact toughness and fatigue resistance deterioration due to the formation of MnS. Further, by controlling the finish hot rolling temperature to 900 占 폚 or lower, it is possible to prevent the heterogeneity of the microstructure grains from being intensified and adversely affecting the sulfide stress cracking resistance.

한편, 열간 압연 공정이 종료된 후, 산세 공정을 수행하여 강판의 표면에 부착되어 있는 스케일을 제거하는 것도 가능하다.On the other hand, after the hot rolling process is completed, it is also possible to remove the scale attached to the surface of the steel sheet by performing a pickling process.

제조된 열간 압연 강판을 냉각 후 권취한다(130). The produced hot-rolled steel sheet is cooled and then wound (130).

재가열 및 열간 압연 공정에 의해 제조된 열간 압연 강판을 냉각한 후, 500 내지 600℃의 온도에서 권취할 수 있다. 권취 온도를 500℃ 이상으로 조절하여, 베이나이트상과 같은 경한 저온변태상이 국부적으로 생성되어 피로 저항성이 저하되는 문제를 방지할 수 있다. 또한, 권취 온도를 600℃ 이하로 조절하여, 조대한 펄라이트상이 쉽게 형성되어 피로 전파를 용이하게 만들고 이로 인해 피로 저항성이 저하되는 문제를 방지할 수 있다.The hot rolled steel sheet produced by the reheating and hot rolling process may be cooled and then rolled at a temperature of 500 to 600 ° C. It is possible to prevent the problem that the low temperature transformation image such as the bainite phase is locally generated and the fatigue resistance is lowered by adjusting the coiling temperature to 500 캜 or more. Further, by controlling the coiling temperature to 600 캜 or less, it is possible to easily form a coarse pearlite phase, thereby facilitating fatigue propagation and preventing fatigue resistance from being deteriorated.

본 발명의 일 실시예에 따른 파이프용 강재의 제조방법에 따라 제조된 파이프용 강재는 펄라이트 및 페라이트 미세조직을 포함하고, 그 물성이 상기 [관계식 1]을 만족한다.The steel material for a pipe manufactured according to the method for producing a steel material for a pipe according to an embodiment of the present invention includes pearlite and ferrite microstructure, and the physical properties thereof satisfy the above-mentioned relational expression (1).

제조된 파이프용 강재를 성형 및 용접하여 필요한 용도에 맞는 형상의 용접 강관을 제조할 수 있다. 예를 들어, 파이프용 강재를 파이프의 형상으로 성형하고, 접촉된 강재의 가장자리를 용접하여 피로 저항성이 우수한 파이프를 얻을 수 있다. 구체적으로, 제조된 열연 강판을 제조하고자 하는 파이프의 구경에 대응되는 폭으로 슬리팅하고, 용접 및 조관할 수 있다. 이 때, 경제성이 우수한 전기저항용접을 이용하여 조관할 수 있다. The manufactured steel for pipe can be formed and welded to produce a welded steel pipe having a shape suitable for the required use. For example, it is possible to obtain a pipe excellent in fatigue resistance by forming a steel material for a pipe into the shape of a pipe and welding the edges of the steel material to be contacted. Specifically, the produced hot-rolled steel sheet can be slit to a width corresponding to the diameter of the pipe to be manufactured, and welded and gouged. At this time, it is possible to use the electric resistance welding excellent in economical efficiency.

전술한 설명은 용접 강관을 제조하는 방법의 예시에 불과하다. 본 발명에서는 용접 강관을 제조하는 방법에 대해서는 제한을 두지 않는다.The above description is only an example of a method of manufacturing a welded steel pipe. In the present invention, there is no limitation on the method of manufacturing the welded steel pipe.

이하, 파이프용 강재와 용접 강관의 실시예와 비교예의 비교를 통해 본 발명의 물성을 설명하기로 한다. 여기서, 실시예들은 본 발명의 가능한 실시예들 중 일부를 나타낸다. Hereinafter, the properties of the present invention will be described by comparing Examples and Comparative Examples of a pipe steel and a welded steel pipe. Here, the embodiments represent some of the possible embodiments of the present invention.

하기 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. The following examples are provided to aid understanding of the present invention and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

물성 평가를 수행하기 위해 아래와 같이 본 발명의 실시예에 따라, 탄소(C): 0.10 내지 0.15 중량%, 실리콘(Si): 0.30 내지 0.50 중량%, 망간(Mn): 0.8 내지 1.2 중량%, 인(P): 0.025 중량% 이하, 황(S): 0.005 중량% 이하, 알루미늄(Al): 0.05 중량% 이하, 니오븀(Nb): 0.01 내지 0.03 중량%, 티타늄(Ti): 0.01 내지 0.03 중량%, 질소(N): 0.008 중량% 이하의 조성비 조건을 만족하는 파이프용 강재(실시예 1 내지 실시예 3)를 제조하였다.In order to carry out the physical property evaluation, according to the embodiment of the present invention, as described below, 0.10 to 0.15 wt% of carbon (C), 0.30 to 0.50 wt% of silicon (Si), 0.8 to 1.2 wt% of manganese (P): 0.025 wt% or less, sulfur (S): 0.005 wt% or less, aluminum (Al): 0.05 wt% or less, niobium (Nb): 0.01 to 0.03 wt%, titanium (Ti) , And nitrogen (N): 0.008 wt% or less, were prepared in the same manner as in Example 1 (Examples 1 to 3).

또한, 실시예들과의 비교를 위해 본 발명의 조성비 조건을 만족하지 않는 파이프용 강재(비교예 1 내지 비교예 6)을 제조하였다. For comparison with the examples, steel materials for pipes (Comparative Examples 1 to 6) which did not satisfy the composition ratio condition of the present invention were prepared.

각각의 실시예와 비교예의 조성비 및 제조 조건을 [표 1]와 [표 2]에 정리하였다.The composition ratios and the production conditions of the respective Examples and Comparative Examples are summarized in [Table 1] and [Table 2].

실시예 1Example 1

탄소(C) 0.14 중량%, 실리콘(Si) 0.35 중량%, 망간(Mn) 1.31 중량%, 인(P) 0.007 중량%, 황(S) 0.001 중량%, 알루미늄(Al) 0.04 중량%, 니오븀(Nb) 0.03 중량%, 티타늄(Ti) 0.01 중량%, 질소(N) 0.004 중량%를 포함하는 파이프용 강재의 슬라브를 제조하였다. 나머지 성분은 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물에 해당한다.0.14 wt% of carbon (C), 0.35 wt% of silicon (Si), 1.31 wt% of manganese (Mn), 0.007 wt% of phosphorus (P), 0.001 wt% of sulfur (S) 0.03% by weight of Nb, 0.01% by weight of titanium (Ti), and 0.004% by weight of nitrogen (N). The remaining components are iron (Fe) and other inevitable impurities.

슬라브를 1200℃의 온도에서 2시간 동안 재가열하고, 832℃의 온도에서 마무리 열간 압연을 수행하여 강판을 제조하였다. The slabs were reheated at a temperature of 1200 DEG C for 2 hours and subjected to finish hot rolling at a temperature of 832 DEG C to produce a steel sheet.

강판을 냉각한 후 526℃의 온도에서 권취하여 두께가 5.2mm인 강판을 제조하였다. 권취효과를 부여하기 위해 상기 온도에서 2시간 동안 유지하였다. The steel sheet was cooled and then rolled at a temperature of 526 ° C to produce a steel sheet having a thickness of 5.2 mm. And held at this temperature for 2 hours to give a winding effect.

이후, 제조된 강판에 대해 미세 조직을 관찰하고, 전기저항 용접 조관 후 ASTM A370에 따라 인장 시험을 수행하여 항복 강도, 인장 강도 및 가공경화지수를 측정한 후, 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다.Thereafter, microstructures were observed on the produced steel sheet, and after the electric resistance welding, the yield strength, the tensile strength and the work hardening index were measured by performing a tensile test according to ASTM A370, and the results are shown in Table 3 Respectively.

또한, 2% Strain을 기준으로 인장 압축 반복을 통해 피로 수명을 측정하였으며, 파단이 되는 시점을 피로 수명 한계로 판단하여 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다. Also, the fatigue life was measured by tensile compression repeatedly with reference to 2% strain, and the point at which the fracture occurred was judged as the fatigue life limit, and the results are shown in Table 3 below.

실시예 2Example 2

탄소(C) 0.14 중량%, 실리콘(Si) 0.35 중량%, 망간(Mn) 1.31 중량%, 인(P) 0.007 중량%, 황(S) 0.001 중량%, 알루미늄(Al) 0.04 중량%, 니오븀(Nb) 0.03 중량%, 티타늄(Ti) 0.01 중량%, 질소(N) 0.004 중량%를 포함하는 파이프용 강재의 슬라브를 제조하였다. 나머지 성분은 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물에 해당한다.0.14 wt% of carbon (C), 0.35 wt% of silicon (Si), 1.31 wt% of manganese (Mn), 0.007 wt% of phosphorus (P), 0.001 wt% of sulfur (S) 0.03% by weight of Nb, 0.01% by weight of titanium (Ti), and 0.004% by weight of nitrogen (N). The remaining components are iron (Fe) and other inevitable impurities.

슬라브를 1207℃의 온도에서 2시간 동안 재가열하고, 851℃의 온도에서 마무리 열간 압연을 수행하여 강판을 제조하였다. The slab was reheated at a temperature of 1207 占 폚 for 2 hours and finishing hot rolling at a temperature of 851 占 폚 to produce a steel sheet.

강판을 냉각한 후 503℃의 온도에서 권취하여 두께가 5.2mm인 강판을 제조하였다. 권취효과를 부여하기 위해 상기 온도에서 2시간 동안 유지하였다. The steel sheet was cooled and then rolled at a temperature of 503 ° C to produce a steel sheet having a thickness of 5.2 mm. And held at this temperature for 2 hours to give a winding effect.

이후, 제조된 강판에 대해 미세 조직을 관찰하고, 전기저항 용접 조관 후 ASTM A370에 따라 인장 시험을 수행하여 항복 강도, 인장 강도 및 가공경화지수를 측정한 후, 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다.Thereafter, microstructures were observed on the produced steel sheet, and after the electric resistance welding, the yield strength, the tensile strength and the work hardening index were measured by performing a tensile test according to ASTM A370, and the results are shown in Table 3 Respectively.

또한, 2% Strain을 기준으로 인장 압축 반복을 통해 피로 수명을 측정하였으며, 파단이 되는 시점을 피로 수명 한계로 판단하여 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다.Also, the fatigue life was measured by tensile compression repeatedly with reference to 2% strain, and the point at which the fracture occurred was judged as the fatigue life limit, and the results are shown in Table 3 below.

실시예 3Example 3

탄소(C) 0.14 중량%, 실리콘(Si) 0.34 중량%, 망간(Mn) 1.32 중량%, 인(P) 0.007 중량%, 황(S) 0.001 중량%, 알루미늄(Al) 0.04 중량%, 니오븀(Nb) 0.03 중량%, 티타늄(Ti) 0.01 중량%, 질소(N) 0.004 중량%를 포함하는 파이프용 강재의 슬라브를 제조하였다. 나머지 성분은 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물에 해당한다., 0.14% by weight of carbon (C), 0.34% by weight of silicon (Si), 1.32% by weight of manganese (Mn), 0.007% by weight of phosphorus (P), 0.001% by weight of sulfur (S) 0.03% by weight of Nb, 0.01% by weight of titanium (Ti), and 0.004% by weight of nitrogen (N). The remaining components are iron (Fe) and other inevitable impurities.

슬라브를 1205℃의 온도에서 2시간 동안 재가열하고, 847℃의 온도에서 마무리 열간 압연을 수행하여 강판을 제조하였다. The slabs were reheated at a temperature of 1205 占 폚 for 2 hours and finish hot-rolling at a temperature of 847 占 폚 to produce a steel sheet.

강판을 냉각한 후 521℃의 온도에서 권취하여 두께가 5.2mm인 강판을 제조하였다. 권취효과를 부여하기 위해 상기 온도에서 2시간 동안 유지하였다. The steel sheet was cooled and then rolled at a temperature of 521 ° C to produce a steel sheet having a thickness of 5.2 mm. And held at this temperature for 2 hours to give a winding effect.

이후, 제조된 강판에 대해 미세 조직을 관찰하고, 전기저항 용접 조관 후 ASTM A370에 따라 인장 시험을 수행하여 항복 강도, 인장 강도 및 가공경화지수를 측정한 후, 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다.Thereafter, microstructures were observed on the produced steel sheet, and after the electric resistance welding, the yield strength, the tensile strength and the work hardening index were measured by performing a tensile test according to ASTM A370, and the results are shown in Table 3 Respectively.

또한, 2% Strain을 기준으로 인장 압축 반복을 통해 피로 수명을 측정하였으며, 파단이 되는 시점을 피로 수명 한계로 판단하여 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다. Also, the fatigue life was measured by tensile compression repeatedly with reference to 2% strain, and the point at which the fracture occurred was judged as the fatigue life limit, and the results are shown in Table 3 below.

비교예 1Comparative Example 1

탄소(C) 0.14 중량%, 실리콘(Si) 0.33 중량%, 망간(Mn) 1.31 중량%, 인(P) 0.008 중량%, 황(S) 0.001 중량%, 알루미늄(Al) 0.03 중량%, 니오븀(Nb) 0.01 중량%, 티타늄(Ti) 0.01 중량%, 질소(N) 0.005 중량%를 포함하는 파이프용 강재의 슬라브를 제조하였다. 나머지 성분은 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물에 해당한다.0.14 wt% of carbon (C), 0.33 wt% of silicon (Si), 1.31 wt% of manganese (Mn), 0.008 wt% of phosphorus (P), 0.001 wt% of sulfur (S) 0.01% by weight of titanium (Nb), 0.01% by weight of titanium (Ti), and 0.005% by weight of nitrogen (N). The remaining components are iron (Fe) and other inevitable impurities.

슬라브를 1205℃의 온도에서 2시간 동안 재가열하고, 850℃의 온도에서 마무리 열간 압연을 수행하여 강판을 제조하였다. The slabs were reheated at a temperature of 1205 占 폚 for 2 hours and finish hot rolling at a temperature of 850 占 폚 to produce a steel sheet.

강판을 냉각한 후 510℃의 온도에서 권취하여 두께가 5.2mm인 강판을 제조하였다. 권취효과를 부여하기 위해 상기 온도에서 2시간 동안 유지하였다. The steel sheet was cooled and then rolled at a temperature of 510 ° C to produce a steel sheet having a thickness of 5.2 mm. And held at this temperature for 2 hours to give a winding effect.

이후, 제조된 강판에 대해 미세 조직을 관찰하고, 전기저항 용접 조관 후 ASTM A370에 따라 인장 시험을 수행하여 항복 강도, 인장 강도 및 가공경화지수를 측정한 후, 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다.Thereafter, microstructures were observed on the produced steel sheet, and after the electric resistance welding, the yield strength, the tensile strength and the work hardening index were measured by performing a tensile test according to ASTM A370, and the results are shown in Table 3 Respectively.

또한, 2% Strain을 기준으로 인장 압축 반복을 통해 피로 수명을 측정하였으며, 파단이 되는 시점을 피로 수명 한계로 판단하여 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다. Also, the fatigue life was measured by tensile compression repeatedly with reference to 2% strain, and the point at which the fracture occurred was judged as the fatigue life limit, and the results are shown in Table 3 below.

또한, 전술한 [관계식 1]에 따라 계산된 값을 [표 3]에 함께 나타내었다.The values calculated in accordance with the above-described [Relation 1] are also shown in Table 3.

비교예 2Comparative Example 2

탄소(C) 0.14 중량%, 실리콘(Si) 0.37 중량%, 망간(Mn) 1.29 중량%, 인(P) 0.011 중량%, 황(S) 0.001 중량%, 알루미늄(Al) 0.05 중량%, 니오븀(Nb) 0.03 중량%, 티타늄(Ti) 0 중량%, 질소(N) 0.004 중량%를 포함하는 파이프용 강재의 슬라브를 제조하였다. 나머지 성분은 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물에 해당한다.0.14 wt% of carbon (C), 0.37 wt% of silicon (Si), 1.29 wt% of manganese (Mn), 0.011 wt% of phosphorus (P), 0.001 wt% of sulfur (S) 0.03% by weight of Nb, 0% by weight of titanium (Ti), and 0.004% by weight of nitrogen (N). The remaining components are iron (Fe) and other inevitable impurities.

슬라브를 1206℃의 온도에서 2시간 동안 재가열하고, 832℃의 온도에서 마무리 열간 압연을 수행하여 강판을 제조하였다. The slab was reheated at a temperature of 1206 占 폚 for 2 hours and finish hot rolling at a temperature of 832 占 폚 to produce a steel sheet.

강판을 냉각한 후 520℃의 온도에서 권취하여 두께가 5.2mm인 강판을 제조하였다. 권취효과를 부여하기 위해 상기 온도에서 2시간 동안 유지하였다. The steel sheet was cooled and then rolled at a temperature of 520 ° C to produce a steel sheet having a thickness of 5.2 mm. And held at this temperature for 2 hours to give a winding effect.

이후, 제조된 강판에 대해 미세 조직을 관찰하고, 전기저항 용접 조관 후 ASTM A370에 따라 인장 시험을 수행하여 항복 강도, 인장 강도 및 가공경화지수를 측정한 후, 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다.Thereafter, microstructures were observed on the produced steel sheet, and after the electric resistance welding, the yield strength, the tensile strength and the work hardening index were measured by performing a tensile test according to ASTM A370, and the results are shown in Table 3 Respectively.

또한, 2% Strain을 기준으로 인장 압축 반복을 통해 피로 수명을 측정하였으며, 파단이 되는 시점을 피로 수명 한계로 판단하여 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다.Also, the fatigue life was measured by tensile compression repeatedly with reference to 2% strain, and the point at which the fracture occurred was judged as the fatigue life limit, and the results are shown in Table 3 below.

또한, 전술한 [관계식 1]에 따라 계산된 값을 [표 3]에 함께 나타내었다.The values calculated in accordance with the above-described [Relation 1] are also shown in Table 3.

비교예 3Comparative Example 3

탄소(C) 0.14 중량%, 실리콘(Si) 0.34 중량%, 망간(Mn) 1.30 중량%, 인(P) 0.012 중량%, 황(S) 0.001 중량%, 알루미늄(Al) 0.04 중량%, 니오븀(Nb) 0.02 중량%, 티타늄(Ti) 0.005 중량%, 질소(N) 0.005 중량%를 포함하는 파이프용 강재의 슬라브를 제조하였다. 나머지 성분은 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물에 해당한다.0.14 wt% of carbon (C), 0.34 wt% of silicon (Si), 1.30 wt% of manganese (Mn), 0.012 wt% of phosphorus (P), 0.001 wt% of sulfur (S), 0.04 wt% Nb), 0.005% by weight of titanium (Ti), and 0.005% by weight of nitrogen (N). The remaining components are iron (Fe) and other inevitable impurities.

슬라브를 1208℃의 온도에서 2시간 동안 재가열하고, 844℃의 온도에서 마무리 열간 압연을 수행하여 강판을 제조하였다. The slab was reheated at a temperature of 1208 占 폚 for 2 hours and finishing hot rolling at a temperature of 844 占 폚 to produce a steel sheet.

강판을 냉각한 후 533℃의 온도에서 권취하여 두께가 5.2mm인 강판을 제조하였다. 권취효과를 부여하기 위해 상기 온도에서 2시간 동안 유지하였다. The steel sheet was cooled and then rolled at a temperature of 533 DEG C to produce a steel sheet having a thickness of 5.2 mm. And held at this temperature for 2 hours to give a winding effect.

이후, 제조된 강판에 대해 미세 조직을 관찰하고, 전기저항 용접 조관 후 ASTM A370에 따라 인장 시험을 수행하여 항복 강도, 인장 강도 및 가공경화지수를 측정한 후, 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다.Thereafter, microstructures were observed on the produced steel sheet, and after the electric resistance welding, the yield strength, the tensile strength and the work hardening index were measured by performing a tensile test according to ASTM A370, and the results are shown in Table 3 Respectively.

또한, 2% Strain을 기준으로 인장 압축 반복을 통해 피로 수명을 측정하였으며, 파단이 되는 시점을 피로 수명 한계로 판단하여 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다.Also, the fatigue life was measured by tensile compression repeatedly with reference to 2% strain, and the point at which the fracture occurred was judged as the fatigue life limit, and the results are shown in Table 3 below.

또한, 전술한 [관계식 1]에 따라 계산된 값을 [표 3]에 함께 나타내었다.The values calculated in accordance with the above-described [Relation 1] are also shown in Table 3.

비교예 4Comparative Example 4

탄소(C) 0.14 중량%, 실리콘(Si) 0.33 중량%, 망간(Mn) 1.31 중량%, 인(P) 0.008 중량%, 황(S) 0.001 중량%, 알루미늄(Al) 0.03 중량%, 니오븀(Nb) 0.03 중량%, 티타늄(Ti) 0.01 중량%, 질소(N) 0.005 중량%를 포함하는 파이프용 강재의 슬라브를 제조하였다. 나머지 성분은 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물에 해당한다.0.14 wt% of carbon (C), 0.33 wt% of silicon (Si), 1.31 wt% of manganese (Mn), 0.008 wt% of phosphorus (P), 0.001 wt% of sulfur (S) 0.03% by weight of Nb, 0.01% by weight of titanium (Ti), and 0.005% by weight of nitrogen (N). The remaining components are iron (Fe) and other inevitable impurities.

슬라브를 1201℃의 온도에서 2시간 동안 재가열하고, 816℃의 온도에서 마무리 열간 압연을 수행하여 강판을 제조하였다. The slab was reheated at a temperature of 1201 占 폚 for 2 hours and finish hot rolling at a temperature of 816 占 폚 to produce a steel sheet.

강판을 냉각한 후 523℃의 온도에서 권취하여 두께가 5.2mm인 강판을 제조하였다. 권취효과를 부여하기 위해 상기 온도에서 2시간 동안 유지하였다. The steel sheet was cooled and then rolled at a temperature of 523 ° C to produce a steel sheet having a thickness of 5.2 mm. And held at this temperature for 2 hours to give a winding effect.

이후, 제조된 강판에 대해 미세 조직을 관찰하고, 전기저항 용접 조관 후 ASTM A370에 따라 인장 시험을 수행하여 항복 강도, 인장 강도 및 가공경화지수를 측정한 후, 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다.Thereafter, microstructures were observed on the produced steel sheet, and after the electric resistance welding, the yield strength, the tensile strength and the work hardening index were measured by performing a tensile test according to ASTM A370, and the results are shown in Table 3 Respectively.

또한, 2% Strain을 기준으로 인장 압축 반복을 통해 피로 수명을 측정하였으며, 파단이 되는 시점을 피로 수명 한계로 판단하여 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다.Also, the fatigue life was measured by tensile compression repeatedly with reference to 2% strain, and the point at which the fracture occurred was judged as the fatigue life limit, and the results are shown in Table 3 below.

또한, 전술한 [관계식 1]에 따라 계산된 값을 [표 3]에 함께 나타내었다.The values calculated in accordance with the above-described [Relation 1] are also shown in Table 3.

비교예 5Comparative Example 5

탄소(C) 0.14 중량%, 실리콘(Si) 0.37 중량%, 망간(Mn) 1.29 중량%, 인(P) 0.011 중량%, 황(S) 0.001 중량%, 알루미늄(Al) 0.04 중량%, 니오븀(Nb) 0.06 중량%, 티타늄(Ti) 0.02 중량%, 질소(N) 0.004 중량%를 포함하는 파이프용 강재의 슬라브를 제조하였다. 나머지 성분은 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물에 해당한다.0.14 wt% of carbon (C), 0.37 wt% of silicon (Si), 1.29 wt% of manganese (Mn), 0.011 wt% of phosphorus (P), 0.001 wt% of sulfur (S) 0.06% by weight of Nb, 0.02% by weight of titanium (Ti), and 0.004% by weight of nitrogen (N). The remaining components are iron (Fe) and other inevitable impurities.

슬라브를 1210℃의 온도에서 2시간 동안 재가열하고, 837℃의 온도에서 마무리 열간 압연을 수행하여 강판을 제조하였다. The slab was reheated at a temperature of 1210 캜 for 2 hours and finishing hot rolling at a temperature of 837 캜 to produce a steel sheet.

강판을 냉각한 후 484℃의 온도에서 권취하여 두께가 5.2mm인 강판을 제조하였다. 권취효과를 부여하기 위해 상기 온도에서 2시간 동안 유지하였다. The steel sheet was cooled and then rolled at a temperature of 484 ° C to produce a steel sheet having a thickness of 5.2 mm. And held at this temperature for 2 hours to give a winding effect.

이후, 제조된 강판에 대해 미세 조직을 관찰하고, 전기저항 용접 조관 후 ASTM A370에 따라 인장 시험을 수행하여 항복 강도, 인장 강도 및 가공경화지수를 측정한 후, 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다.Thereafter, microstructures were observed on the produced steel sheet, and after the electric resistance welding, the yield strength, the tensile strength and the work hardening index were measured by performing a tensile test according to ASTM A370, and the results are shown in Table 3 Respectively.

또한, 2% Strain을 기준으로 인장 압축 반복을 통해 피로 수명을 측정하였으며, 파단이 되는 시점을 피로 수명 한계로 판단하여 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다.Also, the fatigue life was measured by tensile compression repeatedly with reference to 2% strain, and the point at which the fracture occurred was judged as the fatigue life limit, and the results are shown in Table 3 below.

또한, 전술한 [관계식 1]에 따라 계산된 값을 [표 3]에 함께 나타내었다.The values calculated in accordance with the above-described [Relation 1] are also shown in Table 3.

비교예 6Comparative Example 6

탄소(C) 0.14 중량%, 실리콘(Si) 0.37 중량%, 망간(Mn) 1.27 중량%, 인(P) 0.014 중량%, 황(S) 0.001 중량%, 알루미늄(Al) 0.03 중량%, 니오븀(Nb) 0 중량%, 티타늄(Ti) 0.06 중량%, 질소(N) 0.005 중량%를 포함하는 파이프용 강재의 슬라브를 제조하였다. 나머지 성분은 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물에 해당한다.0.14 wt% of carbon (C), 0.37 wt% of silicon (Si), 1.27 wt% of manganese (Mn), 0.014 wt% of phosphorus (P), 0.001 wt% of sulfur (S), 0.03 wt% Nb), 0.06% by weight of titanium (Ti), and 0.005% by weight of nitrogen (N). The remaining components are iron (Fe) and other inevitable impurities.

슬라브를 1206℃의 온도에서 2시간 동안 재가열하고, 842℃의 온도에서 마무리 열간 압연을 수행하여 강판을 제조하였다. The slabs were reheated for 2 hours at a temperature of 1206 占 폚 and finish hot-rolled at a temperature of 842 占 폚 to produce steel sheets.

강판을 냉각한 후 513℃의 온도에서 권취하여 두께가 5.2mm인 강판을 제조하였다. 권취효과를 부여하기 위해 상기 온도에서 2시간 동안 유지하였다. The steel sheet was cooled and then rolled at a temperature of 513 ° C to produce a steel sheet having a thickness of 5.2 mm. And held at this temperature for 2 hours to give a winding effect.

이후, 제조된 강판에 대해 미세 조직을 관찰하고, 전기저항 용접 조관 후 ASTM A370에 따라 인장 시험을 수행하여 항복 강도, 인장 강도 및 가공경화지수를 측정한 후, 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다.Thereafter, microstructures were observed on the produced steel sheet, and after the electric resistance welding, the yield strength, the tensile strength and the work hardening index were measured by performing a tensile test according to ASTM A370, and the results are shown in Table 3 Respectively.

또한, 2% Strain을 기준으로 인장 압축 반복을 통해 피로 수명을 측정하였으며, 파단이 되는 시점을 피로 수명 한계로 판단하여 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다.Also, the fatigue life was measured by tensile compression repeatedly with reference to 2% strain, and the point at which the fracture occurred was judged as the fatigue life limit, and the results are shown in Table 3 below.

또한, 전술한 [관계식 1]에 따라 계산된 값을 [표 3]에 함께 나타내었다.The values calculated in accordance with the above-described [Relation 1] are also shown in Table 3.

구분division 파이프용 강재의 성분 (중량%)Component (% by weight) of steel for pipes CC SiSi Mn Mn PP SS Al Al Nb Nb TiTi NN 실시예1Example 1 0.140.14 0.350.35 1.311.31 0.0070.007 0.0010.001 0.040.04 0.030.03 0.010.01 0.0040.004 실시예 2Example 2 0.140.14 0.350.35 1.311.31 0.0070.007 0.0010.001 0.040.04 0.030.03 0.010.01 0.0040.004 실시예 3Example 3 0.140.14 0.340.34 1.321.32 0.0070.007 0.0010.001 0.040.04 0.030.03 0.010.01 0.0040.004 비교예1Comparative Example 1 0.140.14 0.330.33 1.311.31 0.0080.008 0.0010.001 0.030.03 0.010.01 0.010.01 0.0050.005 비교예 2Comparative Example 2 0.140.14 0.370.37 1.291.29 0.0110.011 0.0010.001 0.050.05 0.030.03 00 0.0040.004 비교예 3Comparative Example 3 0.140.14 0.370.37 1.301.30 0.0120.012 0.0010.001 0.040.04 0.020.02 0.0050.005 0.0050.005 비교예 4Comparative Example 4 0.140.14 0.330.33 1.311.31 0.0080.008 0.0010.001 0.030.03 0.030.03 0.010.01 0.0050.005 비교예 5Comparative Example 5 0.140.14 0.370.37 1.291.29 0.0110.011 0.0010.001 0.040.04 0.060.06 0.020.02 0.0040.004 비교예 6Comparative Example 6 0.140.14 0.370.37 1.271.27 0.0140.014 0.0010.001 0.030.03 00 0.060.06 0.0050.005

구분division 제조조건Manufacturing conditions 재가열온도
(℃) Reheat temperature
(° C) 마무리열간
압연온도(℃) Finishing hot
Rolling temperature (캜) 권취온도
(℃) Coiling temperature
(° C) 실시예1Example 1 12001200 832832 526526 실시예 2Example 2 12071207 851851 503503 실시예 3Example 3 12051205 847847 521521 비교예1Comparative Example 1 12051205 850850 510510 비교예 2Comparative Example 2 12061206 832832 520520 비교예 3Comparative Example 3 12081208 844844 533533 비교예 4Comparative Example 4 12011201 816816 523523 비교예 5Comparative Example 5 12101210 837837 484484 비교예 6Comparative Example 6 12061206 842842 513513

구분division 미세조직Microstructure 기계적 물성Mechanical properties 피로수명Fatigue life
(Cycles)(Cycles) 관계식Relation
계산값Calculated value 조직분율Tissue fraction
(%)(%) F결정립F grain
크기(㎛)Size (㎛) 항복강도Yield strength
(MPa)(MPa) 인장강도The tensile strength
(MPa)(MPa) 연신율Elongation
(%)(%) 가공경화Work hardening
지수,nExponent, n 항복비Yield ratio
(%)(%) 실시예 1Example 1 65F, 35P65F, 35P 9.29.2 626626 767767 2323 0.110.11 78.178.1 640640 37.537.5 실시예 2Example 2 62F, 38P62F, 38P 88 656656 781781 2323 0.10.1 81.781.7 470470 42.442.4 실시예 3Example 3 58F, 32P58F, 32P 7.37.3 634634 773773 2020 0.110.11 81.981.9 520520 36.936.9 비교예1Comparative Example 1 71F, 29P71F, 29P 1212 612612 778778 2424 0.110.11 7979 350350 51.551.5 비교예 2Comparative Example 2 65F, 35P65F, 35P 10.510.5 617617 758758 2424 0.120.12 80.480.4 270270 18.918.9 비교예 3Comparative Example 3 62F, 37P62F, 37P 1515 619619 769769 2525 0.120.12 8080 140140 30.930.9 비교예 4Comparative Example 4 64F, 36P64F, 36P 1313 626626 764764 2424 0.110.11 82.582.5 200200 31.331.3 비교예 5Comparative Example 5 59F, 31P,10B59F, 31P, 10B 1111 677677 794794 2222 0.10.1 8484 350350 55.455.4 비교예 6Comparative Example 6 56F, 35P,9B56F, 35P, 9B 88 679679 795795 2424 0.10.1 85.585.5 370370 95.395.3

(상기 표 3에서 'F'는 페라이트, 'P'는 펄라이트, 'B'는 베이나이트, 'M'은 마르텐사이트를 의미한다.)(In Table 3, 'F' denotes ferrite, 'P' denotes pearlite, 'B' denotes bainite, and 'M' denotes martensite.)

상기 [표 1] 내지 [표 3]을 참조하면, 실시예 1 내지 실시예 3의 파이프용 강재는 페라이트 미세조직의 면적 분율이 모두 40 내지 70%의 범위에 포함되고, 펄라이트 미세조직의 면적 분율이 30 내지 60%의 범위에 포함되어, 앞서 [관계식 1]에서 제시한 미세조직 분율의 조건을 만족하는 것을 확인할 수 있다. Referring to Tables 1 to 3, the steel materials for pipes of Examples 1 to 3 contained the ferrite microstructure in an area fraction of 40 to 70%, and the area fraction of the pearlite microstructure Is contained in the range of 30 to 60%, and it can be confirmed that the condition of the microstructure fraction as described in the above-mentioned [Relation 1] is satisfied.

또한, 페라이트의 평균 결정립의 크기가 모두 20μm 이하로 측정되어 본 발명의 실시예에서 제시한 조건을 만족하는 것을 확인할 수 있다. It is also confirmed that the average grain size of the ferrite is measured to be not more than 20 mu m, satisfying the conditions set forth in the embodiment of the present invention.

아울러, 실시예 1 내지 실시예 3의 파이프용 강재는 상기 [관계식 1]의 계산값이 모두 35 초과 50 미만의 범위에 포함된다.In addition, in the steel materials for pipes of Examples 1 to 3, all of the calculated values of the above-mentioned [Relational Expression 1] are included in the range of more than 35 and less than 50. [

결과적으로, 실시예 1 내지 실시예 3의 파이프용 강재에 의해 제조된 용접 강관은 피로 수명이 모두 450 이상으로 우수한 것을 확인할 수 있다. As a result, it can be confirmed that the welded steel pipe manufactured by the steel materials for pipes of Examples 1 to 3 has an excellent fatigue life of 450 or more.

반면에, 비교예 1 내지 비교예 6의 파이프용 강재는 조대한 조직이 형성되거나, 석출물 및 저온 변태상이 형성됨에 따라 페라이트 결정립의 크기가 실시예들에 비하여 상대적으로 크고, [관계식 1]의 계산값이 모두 535 초과 50 미만의 범위를 벗어나는 것을 확인할 수 있다.On the other hand, in the steel materials for pipes of Comparative Examples 1 to 6, the size of the ferrite grains is relatively larger than that of Examples, as the coarse texture is formed or the precipitates and the low temperature transformation phase are formed, Values are all out of the range of more than 535 and less than 50. [

결과적으로, 비교예 1 내지 비교예 6의 파이프용 강재는 실시예들에 비하여 피로 수명이 열위한 것을 확인할 수 있다.As a result, it can be confirmed that the fatigue life of the pipe steels of Comparative Examples 1 to 6 is higher than those of Examples.

상술한 바에 있어서, 본 발명의 예시적인 실시예들을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경 및 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited thereto. Those skilled in the art will readily obviate modifications and variations within the spirit and scope of the appended claims. It will be understood that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

Claims (13)

0.10 내지 0.15 중량%의 탄소(C); 0.30 내지 0.50 중량%의 실리콘(Si); 0.8 내지 1.2 중량%의 망간(Mn); 0.01 내지 0.03 중량%의 니오븀(Nb); 0.05 중량% 이하의 알루미늄(Al); 0.01 내지 0.03 중량% 의 티타늄(Ti); 0.008 중량% 이하의 질소(N); 나머지 철(Fe) 및 불가피한 불순물을 포함하고,
하기 [관계식 1]을 만족하고,
미세조직은 면적분율로 40 내지 70%의 페라이트 및 30 내지 60%의 펄라이트로 구성되는 파이프용 강재.
[관계식 1]
35 < 50(20xC+20xTi-10xN) + 0.61YP - 17n-5.54YR < 50
(여기서 C, Ti 및 N은 각 성분의 중량 함량을 의미하며, YP는 항복강도(MPa), n은 가공경화지수, YR은 항복비(%)를 의미한다.)0.10 to 0.15% by weight of carbon (C); 0.30 to 0.50% by weight of silicon (Si); 0.8 to 1.2% by weight of manganese (Mn); 0.01 to 0.03% by weight of niobium (Nb); Not more than 0.05 wt% aluminum (Al); 0.01 to 0.03% by weight of titanium (Ti); 0.008 wt% or less of nitrogen (N); (Fe) and unavoidable impurities,
Satisfy the following relational expression (1)
Wherein the microstructure is composed of 40 to 70% of ferrite and 30 to 60% of pearlite in an area fraction.
[Relation 1]
35 < 50 (20xC + 20xTi-10xN) + 0.61YP- 17n-5.54YR < 50
(Where C, Ti and N mean the weight content of each component, YP means the yield strength (MPa), n the work hardening index, and YR the yield ratio (%). 제1항에 있어서,
상기 미세조직의 결정립 크기는 20㎛ 이하인 파이프용 강재.The method according to claim 1,
Wherein the grain size of the microstructure is 20 占 퐉 or less. 삭제delete 제1항에 있어서,
0.025 중량% 이하의 인(P);을 더 포함하는 파이프용 강재.The method according to claim 1,
0.025% by weight or less of phosphorus (P). 제1항에 있어서,
0.005 중량% 이하의 황(S);을 더 포함하는 파이프용 강재.The method according to claim 1,
0.005 wt% or less of sulfur (S). 0.10 내지 0.15 중량%의 탄소(C); 0.30 내지 0.50 중량%의 실리콘(Si); 0.8 내지 1.2 중량%의 망간(Mn); 0.01 내지 0.03 중량%의 니오븀(Nb); 0.05 중량% 이하의 알루미늄(Al); 0.01 내지 0.03 중량% 의 티타늄(Ti); 0.008 중량% 이하의 질소(N); 나머지 철(Fe) 및 불가피한 불순물을 포함하고,
하기 [관계식 1]을 만족하고,
미세조직은 면적분율로 40 내지 70%의 페라이트 및 30 내지 60%의 펄라이트로 구성되는 파이프용 강재에 의해 제조되며,
620 내지 689MPa의 항복 강도, 669MPa 이상의 인장 강도, 450 cycle 이상의 피로 수명을 갖는 용접 강관.
[관계식 1]
35 < 50(20xC+20xTi-10xN) + 0.61YP - 17n-5.54YR < 50
(여기서 C, Ti 및 N은 각 성분의 중량 함량을 의미하며, YP는 항복강도(MPa), n은 가공경화지수, YR은 항복비(%)를 의미한다.)0.10 to 0.15% by weight of carbon (C); 0.30 to 0.50% by weight of silicon (Si); 0.8 to 1.2% by weight of manganese (Mn); 0.01 to 0.03% by weight of niobium (Nb); Not more than 0.05 wt% aluminum (Al); 0.01 to 0.03% by weight of titanium (Ti); 0.008 wt% or less of nitrogen (N); (Fe) and unavoidable impurities,
Satisfy the following relational expression (1)
The microstructure is produced by a steel for pipes constituted by 40 to 70% of ferrite and 30 to 60% of pearlite in an area fraction,
A welded steel pipe having a yield strength of 620 to 689 MPa, a tensile strength of 669 MPa or more, and a fatigue life of 450 cycles or more.
[Relation 1]
35 < 50 (20xC + 20xTi-10xN) + 0.61YP- 17n-5.54YR < 50
(Where C, Ti and N mean the weight content of each component, YP means the yield strength (MPa), n the work hardening index, and YR the yield ratio (%). 제6항에 있어서,
상기 미세조직의 결정립 크기는 20㎛ 이하인 용접 강관.The method according to claim 6,
Wherein the grain size of the microstructure is 20 占 퐉 or less. 삭제delete 삭제delete 0.10 내지 0.15 중량%의 탄소(C); 0.30 내지 0.50 중량%의 실리콘(Si); 0.8 내지 1.2 중량%의 망간(Mn); 0.01 내지 0.03 중량%의 니오븀(Nb); 0.05 중량% 이하의 알루미늄(Al); 0.01 내지 0.03 중량% 의 티타늄(Ti); 0.008 중량% 이하의 질소(N); 나머지 철(Fe) 및 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 준비하는 단계;
상기 슬라브를 1200 내지 1300℃의 온도범위에서 재가열하는 단계;
상기 슬라브를 800 내지 900℃의 온도범위에서 마무리 열간 압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 및
상기 열연강판을 냉각한 후 500 내지 600℃의 온도범위에서 권취하는 단계;를 포함하고,
상기 열연강판을 권취하여 제조된 파이프용 강재는, 하기 [관계식 1]을 만족하고,
미세조직은 면적분율로 40 내지 70%의 페라이트 및 30 내지 60%의 펄라이트로 구성되는 파이프용 강재의 제조방법.
[관계식 1]
35 < 50(20xC+20xTi-10xN) + 0.61YP - 17n-5.54YR < 50
(여기서 C, Ti 및 N은 각 성분의 중량 함량을 의미하며, YP는 항복강도(MPa), n은 가공경화지수, YR은 항복비(%)를 의미한다.)0.10 to 0.15% by weight of carbon (C); 0.30 to 0.50% by weight of silicon (Si); 0.8 to 1.2% by weight of manganese (Mn); 0.01 to 0.03% by weight of niobium (Nb); Not more than 0.05 wt% aluminum (Al); 0.01 to 0.03% by weight of titanium (Ti); 0.008 wt% or less of nitrogen (N); Preparing a slab containing residual iron (Fe) and unavoidable impurities;
Reheating the slab in a temperature range of 1200-1300 캜;
Subjecting the slab to finish hot rolling in a temperature range of 800 to 900 占 폚 to produce a hot-rolled steel sheet; And
Cooling the hot-rolled steel sheet, and winding the hot-rolled steel sheet at a temperature of 500 to 600 ° C,
The steel material for pipes manufactured by winding the hot-rolled steel sheet satisfies the following relational expression (1)
Wherein the microstructure is composed of 40 to 70% of ferrite and 30 to 60% of pearlite in an area fraction.
[Relation 1]
35 < 50 (20xC + 20xTi-10xN) + 0.61YP- 17n-5.54YR < 50
(Where C, Ti and N mean the weight content of each component, YP means the yield strength (MPa), n the work hardening index, and YR the yield ratio (%). 삭제delete 제10항에 있어서,
상기 미세조직의 결정립 크기는 20㎛ 이하인 파이프용 강재의 제조방법.11. The method of claim 10,
Wherein the grain size of the microstructure is 20 占 퐉 or less. 삭제delete
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