KR101928215B1 - 강재 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR101928215B1
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Abstract

본 발명은 a) C : 0.08 ~ 0.14중량%, Si : 0.1 ~ 0.3중량%, Mn : 0.8 ~ 1.2중량%, P : 0.015중량%이하(단, 0중량% 제외), S : 0.003중량%이하(단, 0중량% 제외); Mo : 0.01 ~ 0.7중량%, Nb : 0.03 ~ 0.05중량%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 강 슬라브를 제공하는 단계; (b) 상기 강 슬라브를 1170 ~ 1230℃에서 재가열하는 단계; (c) 상기 재가열된 강재를 마무리압연온도가 700 ~ 800℃ 또는 950 ~ 1100℃인 조건으로 열간압연하는 단계; 및 (d) 상기 열간압연된 강재를 상온까지 공냉하는 단계;를 포함하는 강재의 제조방법을 제공한다.

Description

강재 및 그 제조방법{Steel material and methods of fabricating the same}
본 발명은 강재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 건축물의 초대형화 경향에 따라 건축물의 안정성에 대해 관심이 고조되고 있다. 초고층 빌딩의 경우 지진 및 화재 발생 시 종래의 안전기준 및 강재 사용에 대하여 충분한 검증이 있지 않아, 실제 문제가 발생하였을 때 인명 및 재산피해가 상당할 것으로 예상된다. 따라서 안전성 향상을 위해 서로 다른 특성을 가지는 상용 강재에 대하여 복합성능을 가진 하나의 강재 개발이 필요하다.
관련 선행기술로는 한국공개특허 제1020010038132호(공개일: 2001.05.15, 발명의 명칭: 내진성이 우수한 저항복비 강판의 제조방법)가 있다.
본 발명의 목적은 고온물성 및 내진특성을 확보하기 위한 항복비를 가지는 내진 및 내화 복합 강재 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 내진 및 내화 복합 강재의 제조방법은 a) C : 0.08 ~ 0.14중량%, Si : 0.1 ~ 0.3중량%, Mn : 0.8 ~ 1.2중량%, P : 0.015중량%이하(단, 0중량% 제외), S : 0.003중량%이하(단, 0중량% 제외); Mo : 0.01 ~ 0.7중량%, Nb : 0.03 ~ 0.05중량%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 강 슬라브를 제공하는 단계; (b) 상기 강 슬라브를 1170 ~ 1230℃에서 재가열하는 단계; (c) 상기 재가열된 강재를 마무리압연온도가 700 ~ 800℃ 또는 950 ~ 1100℃인 조건으로 열간압연하는 단계; 및 (d) 상기 열간압연된 강재를 상온까지 공냉하는 단계;를 포함한다.
상기 내진 및 내화 복합 강재의 제조방법에서, 상기 (a) 단계의 강 슬라브는 가용성 Al : 0.05중량%이하(단, 0중량% 제외), N : 0.006중량%이하(단, 0중량% 제외)를 더 함유할 수 있다.
상기 내진 및 내화 복합 강재의 제조방법에서, 상기 (a) 단계의 강 슬라브는 B : 0.001 ~ 0.005중량%, Cr : 0.01 ~ 0.1중량%, Ni : 0.01 ~ 0.1중량%, Cu : 0.01 ~ 0.02중량%, Ti, W, V 및 Zr을 더 함유하되, Ti, W, V 및 Zr의 합은 0.02중량%이하(단, 0중량% 제외)일 수 있다.
상기 내진 및 내화 복합 강재의 제조방법에서, 상기 (a) 내지 (d) 단계를 수행하여 제조한 강재는 최종 미세조직이 페라이트와 베이나이트 조직으로 이루어지며, 인장강도가 540N/mm2 이상이며, 항복비가 80% 이하이며, 600℃에서 고온항복강도가 230N/mm2 이상일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 내진 및 내화 복합 강재는 C : 0.08 ~ 0.14중량%, Si : 0.1 ~ 0.3중량%, Mn : 0.8 ~ 1.2중량%, P : 0.015중량%이하(단, 0중량% 제외), S : 0.003중량%이하(단, 0중량% 제외); Mo : 0.01 ~ 0.7중량%, Nb : 0.03 ~ 0.05중량%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며, 최종 미세조직이 페라이트와 베이나이트 조직으로 이루어지며, 인장강도가 540N/mm2 이상이며, 항복비가 80% 이하이며, 600℃에서 고온항복강도가 230N/mm2 이상일 수 있다.
상기 내진 및 내화 복합 강재에서, 상기 강재는 Al : 0.05중량%이하(단, 0중량% 제외), N : 0.006중량%이하(단, 0중량% 제외)를 더 함유할 수 있다.
상기 내진 및 내화 복합 강재에서, 상기 강재는 B : 0.001 ~ 0.005중량%, Cr : 0.01 ~ 0.1중량%, Ni : 0.01 ~ 0.1중량%, Cu : 0.01 ~ 0.02중량%, Ti, W, V 및 Zr을 더 함유하되, Ti, W, V 및 Zr의 합은 0.02중량%이하(단, 0중량% 제외)일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 인장강도 540N/mm2 , 충격흡수에너지 200J 이상 , 항복비 80% 이하 및 600℃에서 고온항복강도 230N/mm2 이상을 동시에 만족하는 내진 및 내화 복합 강재 및 그 제조방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내진 및 내화 복합 강재의 제조방법을 도해하는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내진 및 내화 복합 강재의 제조방법에서 적용한 열처리 방법에 대한 CCT(Continuous Cooling Transformation) 곡선을 도해한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실험예에 의하여 구현된 강재에 대한 인장시험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실험예에 따른 내진 및 내화 복합 강재의 미세조직을 비교하여 나타낸 사진이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 강재의 제조방법을 상세하게 설명한다. 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 적절하게 선택된 용어들로서, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 강재의 제조방법을 도해하는 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 내진 및 내화 복합 강재의 제조방법은 a) C : 0.08 ~ 0.14중량%, Si : 0.1 ~ 0.3중량%, Mn : 0.8 ~ 1.2중량%, P : 0.015중량%이하(단, 0중량% 제외), S : 0.003중량%이하(단, 0중량% 제외); Mo : 0.01 ~ 0.7중량%, Nb : 0.03 ~ 0.05중량%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 강 슬라브를 제공하는 단계(S100); (b) 상기 강 슬라브를 1170 ~ 1230℃에서 재가열하는 단계(S200); (c) 상기 재가열된 강재를 마무리압연온도가 700 ~ 800℃ 또는 950 ~ 1100℃인 조건으로 열간압연하는 단계(S300); 및 (d) 상기 열간압연된 강재를 상온까지 공냉하는 단계(S400);를 포함한다.
선택적으로, 상기 (a) 단계의 강 슬라브는 가용성 Al : 0.05중량%이하(단, 0중량% 제외), N : 0.006중량%이하(단, 0중량% 제외)를 더 함유할 수 있다.
나아가, 상기 (a) 단계의 강 슬라브는 B : 0.001 ~ 0.005중량%, Cr : 0.01 ~ 0.1중량%, Ni : 0.01 ~ 0.1중량%, Cu : 0.01 ~ 0.02중량%, Ti, W, V 및 Zr을 더 함유할 수 있다. 이 경우, Ti, W, V 및 Zr의 합은 0.02중량%이하(단, 0중량% 제외)일 수 있다.
상기 (a) 단계에서 개시된 강 슬라브의 조성 범위에 대하여 설명한다.
탄소(C)
탄소(C)는 소입성을 향상시켜 강의 강도를 확보하기 위해 첨가되는 원소이다. 본 발명에서의 상기 탄소(C)의 함량은 0.08 ~ 0.14 중량%의 함량비로 첨가될 수 있다. 만일, 상기 탄소(C)가 0.08 중량% 미만으로 첨가되면, 소입성이 적어져서 베이나이트 조직을 얻는데 지장을 초래할 수 있다. 게다가 동일한 강도를 발휘하기 위하여 다른 합금원소를 상대적으로 다량 첨가하여야 하기에 경제적이지 못하다. 이와 반대로, 상기 탄소(C)가 0.14 중량%를 초과하여 첨가되면, 항복비가 80% 보다 커질 우려가 있으며, 아울러 충격인성이 저하되어 내진 특성에 반하는 문제가 생길 수 있다. 따라서 본 발명에서의 상기 탄소(C)의 함량은 0.08 ~ 0.14 중량%로 제한하는 것이 바람직하다.
규소(Si)
규소(Si)는 강의 강도를 증가시키는 역할을 하며, 탈산(deoxidation)에 필요한 원소이다. 특히, 본 발명에서의 규소(Si)는 후술될 망간(Mn) 내지 구리(Cu)와 함께 일정 범위 내의 함량비 조합을 통해 강재의 고용강화(solid solution strengthening) 효과에 기여하는 역할을 담당한다. 이러한 고용강화의 효과에 따라 구조용 강재는 고강도에 적합한 기계적인 물성을 확보할 수 있게 된다. 따라서 본 발명에서의 규소(Si)의 함량은 중요하며, 0.1 ~ 0.3 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 만일, 상기 규소(Si)가 0.1 중량% 미만으로 첨가되면, 강재의 고용강화 효과에 기여하는 정도가 부족하여, 강도를 향상시키는 효과가 미미하며, 용강의 탈산작용이 불충분하여 청정한 강을 얻기 어렵다. 이와 반대로, 상기 규소(Si)가 0.3 중량%를 초과하여 첨가되면, 열간 압연 시 붉은 형태의 스케일이 형성되어 구조용 강재의 표면 현상이 매우 나쁘게 되며 연성도 저하될 수 있다. 따라서 본 발명에서의 상기 규소(Si)의 함량은 0.1 ~ 0.3 중량%로 제한하는 것이 바람직하다.
망간(Mn)
망간(Mn)은 인성을 저하시키지 않으면서 강도를 상승시키는데 유효한 원소이다. 특히, 본 발명에서의 망간(Mn)은 전술된 규소(Si)와 후술될 구리(Cu)와 함께 일정 범위 내의 함량비 조합을 통해 강재의 고용강화 효과에 기여하는 역할을 담당한다. 이러한 고용강화의 효과에 따라 구조용 강재는 고강도에 적합한 기계적인 물성을 확보할 수 있게 된다. 본 발명에서의 상기 망간(Mn)의 함량은 0.8 ~ 1.2 중량%의 함량비로 첨가될 수 있다. 이러한 망간(Mn)은 소입성을 증가시켜 강도를 상승시키며, 앞서 설명한 바와 같이 규소(Si) 및 구리(Cu)와 함께 일정 범위 내의 함량비로 조합되어 고용강화 효과에 기여하야야 하므로, 최소한 0.8 중량% 이상은 첨가되는 것이 좋다. 이와 반대로, 망간(Mn)은 그 함량이 너무 증가되면 슬라브 강의 중심부에 편석을 심화시키고, 충격인성을 저하시키므로, 결과적으로 강재의 내진 특성에 반하는 요인으로 작용될 수 있다. 따라서 망간(Mn)의 최대 함량은 1.2 중량% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.
몰리브덴(Mo)
몰리브덴(Mo)은 소량의 첨가만으로도 소재의 강도를 상승시키는데 매우 유효한 원소이다. 본 발명에서의 상기 몰리브덴(Mo)의 함량은 0.01 ~ 0.7 중량%의 함량비로 첨가될 수 있다. 만일, 상기 몰리브덴(Mo)이 0.01 중량% 미만으로 첨가되면 그 첨가에 따른 효과가 미미하며, 0.7 중량%를 초과하여 첨가되면 제조원가가 상승하여 비경제적이다. 따라서 본 발명에서의 상기 몰리브덴(Mo)의 함량은 0.01 ~ 0.7 중량%로 제한하는 것이 바람직하다.
니오븀(Nb)
니오븀(Nb)은 강의 압연된 미세구조의 결정립 조질화를 촉진하기 위하여 첨가되며, 소량의 첨가만으로도 소재의 강도를 상승시키는데 매우 유효한 원소이다. 그리고 본 발명에서의 니오븀(Nb)은 바나듐(V)과 함께 석출강화의 효과에 기여한다. 열간 압연 동안의 탄질화니오븀의 석출은 재결정화를 지연시키고 결정립 성장을 억제시켜 오스테나이트 결정립 조질화의 수단을 제공한다. 이는 또한 추가적인 강도 상승을 이끈다. 이러한 효과를 수득하기 위하여, 본 발명에서의 니오븀(Nb)의 함량은 0.03 ~ 0.05 중량%의 함량비로 첨가될 수 있다. 만일, 상기 니오븀(Nb)이 0.03 중량% 미만으로 첨가되면 상기의 효과를 확보하기 어려운 반면, 0.05 중량%를 초과할 경우에는 결정립 미세화의 효과가 포화되어, 더 이상의 첨가 함량에 대한 강도 상승의 효과가 미미해진다. 아울러, 조대한 석출물로 인하여 강도 상승의 효과가 저하되기도 한다. 따라서 본 발명에서의 상기 니오븀(Nb)의 함량은 0.03 ~ 0.05 중량%로 제한하는 것이 바람직하다.
인(P), 황(S)
인(P)은 강 중에 존재하는 불순물 원소로서, 강도 향상 및 내식성에 유리한 성분이나 충격인성을 크게 저해할 수 있으므로 가능한 한 낮게 유지하는 것이 유리하다. 따라서 본 발명에서의 상기 인(P)의 함량은 0.015 중량% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.
황(S)은 상기 인(P)과 마찬가지로 강 중에 존재하는 불순물 원소이다. 이러한 황(S)은 유화물계 개재물(예: MnS)을 형성하여 강의 인성 및 강도를 크게 저해할 수 있으므로 가능한 한낮게 유지하는 것이 유리하다. 따라서 본 발명에서의 상기 황(S)의 함량은 0.003 중량% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.
알루미늄(Al)
알루미늄(Al)은 일반적으로 강의 탈산에 기여하며, 아울러 탄화물을 형성하여 강의 미세구조의 조질화에 유효한 원소이다. 이러한 알루미늄(Al)은 강 중의 질소(N)와 결합하여 질화알루미늄을 형성시켜 조직을 미세화하며 강 중의 산소를 제거함으로써, 슬라브의 제조 시 균열을 방지하는 기능을 갖는다. 이러한 알루미늄(Al)은 과다 첨가될 경우 가공성을 저해하므로, 본 발명에서는 상기 알루미늄(Al)의 함량은 0.05 중량% 이하의 함량비로 그 상한치를 제한한다.
질소(N)
질소(N)는 상기 인(P) 및 황(S)과 함께 강 중에 존재하는 불순물로 취급되며, 강도 향상에는 다소 도움이 되나 인성을 크게 저해한다. 또한 이러한 질소(N)는 강 내부에 개재물을 발생시켜 내부 품질을 저해할 수 있으므로 가능한 한 극저의 함량비로 관리하는 것이 바람직하다. 그런데 이러한 질소(N)의 함량비를 가능한 한 낮게 유지하기 위해서는 그 방법상의 어려움을 제외하고서라도, 비용이 비효율적으로 증가하는 문제가 따른다. 따라서 본 발명에서는 상기 질소(N)의 함량을 0.006 중량% 이하로만 제한하기로 한다.
크롬(Cr)
크롬(Cr)은 저 탄소(C) 함량에서도 충분한 강도를 확보하기 위해 첨가되는 유효한 원소이다. 만일, 크롬(Cr)이 0.01 중량% 미만으로 첨가되면 그 첨가에 따른 효과가 미미하며, 0.1 중량%를 초과하여 첨가되면 탄소당량이 증가하여 제조 원가가 상승하므로 비경제적이다. 따라서 본 발명에서의 크롬(Cr)의 함량은 0.01 ~ 0.1 중량%의 함량비로 제한하여 첨가하는 것이 바람직하다.
니켈(Ni)
니켈(Ni)은 흑연화 촉진원소이며 지연파괴저항성을 개선하는 원소이다. 또한, 강도 증가 및 내식성 향상을 위해 구리(Cu)의 첨가 시 발생되는 고온취성을 막기 위한 원소로서 첨가될 수 있다. 다만, 니켈(Ni)이 0.01 중량% 미만으로 첨가되면 그 첨가에 따른 효과가 미미하며, 0.1 중량%를 초과하여 첨가되면 고가의 성분으로, 많은 첨가량을 함유할 경우 비경제적일 수 있으므로, 본 발명에서는 니켈(Ni)의 함량을 0.01 ~ 0.1 중량%의 함량비로 제한하여 첨가하는 것이 바람직하다.
구리(Cu)
구리(Cu)는 인성의 개선과 강도의 상승에 유효한 원소이다. 특히, 본 발명에서의 구리(Cu)는 전술한 규소(Si) 및 망간(Mn)과 함께 일정 범위 내의 함량비 조합을 통해 강재의 고용강화 효과에 기여하는 역할을 담당한다. 이러한 고용강화의 효과에 따라 구조용 강재는 고강도에 적합한 기계적인 물성을 확보할 수 있게 된다. 본 발명에서의 구리(Cu)의 함량은 0.01 ~ 0.02 중량%의 함량비로 첨가될 수 있다. 만일, 상기 구리(Cu)가 0.01 중량% 미만으로 첨가되면 상기의 효과를 확보하기 어려운 반면, 0.02 중량%를 초과하여 첨가되면 표면결함을 유발시킬 수 있는 우려가 따른다. 따라서 본 발명에서의 상기 구리(Cu)의 함량은 0.01 ~ 0.02 중량%로 제한하는 것이 바람직하다.
티타늄(Ti), 텅스텐(W), 바나듐(V), 지르코늄(Zr)
티타늄(Ti), 텅스텐(W), 바나듐(V) 및 지르코늄(Zr)은 인성의 개선과 강도의 상승에 유효한 원소이다. 다만, 이러한 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 바나듐(V) 및 지르코늄(Zr)은 과다 첨가될 경우 가공성을 저해하므로, 본 발명에서는 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 바나듐(V) 및 지르코늄(Zr)의 합은 0.02중량%이하(단, 0중량% 제외)로 제한한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내진 및 내화 복합 강재의 제조방법에서 적용한 열처리 방법에 대한 CCT(Continuous Cooling Transformation) 곡선을 도해한 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 내진 및 내화 복합 강재의 제조방법에서, 상기 (a) 내지 (d) 단계를 수행하여 제조한 강재는 최종 미세조직이 페라이트와 베이나이트 조직으로 주로 이루어짐을 확인할 수 있다. 일부 오스테나이트는 잔존가능하나 무시가능한 수준으로 이해할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내진 및 내화 복합 강재의 제조방법에서, 상기 (a) 내지 (d) 단계를 수행하여 제조한 강재는 인장강도가 540N/mm2 이상이며, 항복비가 80% 이하이며, 600℃에서 고온항복강도가 230N/mm2 이상임을 확인하였다.
이하 본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 실험예를 제시한다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실험예
본 발명의 실험예에서는, C : 0.11중량%, Si : 0.2중량%, Mn : 1.0중량%, P : 0.015중량%이하(단, 0중량% 제외), S : 0.003중량%이하(단, 0중량% 제외); Mo : 0.45중량%, Nb : 0.04중량%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 강 슬라브를 1200℃에서 재가열한 후, 표 1에 도시되는 다양한 온도조건에서 열간압연한 후에 상온까지 공냉하였다.
표 1은 본 발명의 실험예에서 적용한 공정조건 및 구현된 강재에 대한 인장시험과 충격시험 결과를 나타낸 것이다. 표 1에서, 'SRT'항목은 슬라브 재가열 온도이며, 'FRT'항목은 마무리압연온도이다. 도 3은 본 발명의 실험예에 의하여 구현된 강재에 대한 인장시험 결과를 나타낸 그래프이다.
Figure 112017093489858-pat00001
표 1 및 표 3을 참조하면, 상기 재가열된 강재를 마무리압연온도가 700 ~ 800℃인 조건으로 열간압연한 경우(실시예1, 실시예2), 구현된 최종 강재의 인장강도가 540N/mm2 이상이며, 항복비가 80% 이하이며, 600℃에서 고온항복강도가 230N/mm2 이상임을 확인하였다. 또한, 상기 재가열된 강재를 마무리압연온도가 950 ~ 1100℃인 조건으로 열간압연한 경우(실시예3, 실시예4), 구현된 최종 강재의 인장강도가 540N/mm2 이상이며, 항복비가 80% 이하이며, 600℃에서 고온항복강도가 230N/mm2 이상임을 확인하였다. 그러나, 상기 재가열된 강재를 마무리압연온도가 800℃를 초과하여 950℃ 미만인 온도 범위에서 열간압연한 경우(비교예1, 비교예2, 비교예3, 비교예4), 600℃에서 고온항복강도가 230N/mm2 미만인 것을 확인할 수 있었다. 이러한 고온강도 하락영역을 도 3에 도시하였다. 이에 따르면, 고온강도 연화지점인 900℃ 근방에서 마무리압연온도가 되는 조건을 피하여 700 ~ 800℃ 또는 950 ~ 1100℃ 범위에서 마무리압연온도가 되도록 제조하는 것이 목표로 한 고온강도와 항복비를 구현할 수 있음을 확인하였다.
도 4는 본 발명의 실험예에 따른 내진 및 내화 복합 강재의 미세조직을 비교하여 나타낸 사진이다.
도 4의 (a)는 표 1의 실시예2에 해당하는 조건을 적용한 내진 및 내화 복합 강재의 미세조직이며, 도 4의 (b)는 표 1의 실시예3에 해당하는 조건을 적용한 내진 및 내화 복합 강재의 미세조직이며, 도 4의 (c)는 표 1의 실시예4에 해당하는 조건을 적용한 내진 및 내화 복합 강재의 미세조직이다.
도 4를 참조하면, 마무리압연온도(FRT)가 800℃인 경우 보다 950℃인 경우에서 베이나이트 분율이 증가하였으며, 마무리압연온도(FRT)가 950℃인 경우 보다 1000℃인 경우에서 베이나이트 분율이 더 증가하였다. 예를 들어, 마무리압연온도(FRT)가 800℃인 경우에서의 베이나이트 분율은 약 10%임에 반하여, 마무리압연온도(FRT)가 1000℃인 경우에서의 베이나이트 분율은 약 50%이며, 페라이트 사이즈는 약 20㎛인 바, 고온강도 및 항복비를 확보할 수 있었다.
도 5는 본 발명의 실험예에 따른 내진 및 내화 복합 강재의 미세조직을 비교하여 나타낸 또 다른 사진이다.
도 5의 (a)는 표 1의 비교예2에 해당하는 조건을 적용한 내진 및 내화 복합 강재의 미세조직이며, 도 5의 (b)는 표 1의 실시예2에 해당하는 조건을 적용한 내진 및 내화 복합 강재의 미세조직이며, 도 5의 (c)는 표 1의 실시예1에 해당하는 조건을 적용한 내진 및 내화 복합 강재의 미세조직이다.
도 5를 참조하면, 마무리압연온도(FRT)가 850℃인 경우 보다 800℃인 경우에서 베이나이트 및 페라이트 그레인 사이즈가 감소하였으며, 마무리압연온도(FRT)가 800℃인 경우 보다 750℃인 경우에서 베이나이트 및 페라이트 그레인 사이즈가 감소하였다. 예를 들어, 마무리압연온도(FRT)가 750℃인 경우에서의 베이나이트 분율은 40% 이상이며, 베이나이트의 사이즈는 약 30㎛인 바, 고온강도 및 항복비를 확보할 수 있었다.
본 발명은 개시된 실시예뿐만 아니라, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 개시된 실시예로부터 도출할 수 있는 다양한 변형 및 균등한 타 실시예를 포함한다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims (7)

  1. (a) C : 0.08 ~ 0.14중량%, Si : 0.1 ~ 0.3중량%, Mn : 0.8 ~ 1.2중량%, P : 0.015중량%이하(단, 0중량% 제외), S : 0.003중량%이하(단, 0중량% 제외); Mo : 0.01 ~ 0.7중량%, Nb : 0.03 ~ 0.05중량%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 강 슬라브를 제공하는 단계;
    (b) 상기 강 슬라브를 1170 ~ 1230℃에서 재가열하는 단계;
    (c) 상기 재가열된 강재를 마무리압연온도가 700 ~ 800℃ 또는 950 ~ 1100℃인 조건으로 열간압연하는 단계; 및
    (d) 상기 열간압연된 강재를 상온까지 공냉하는 단계;
    를 포함하는, 강재의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (a) 단계의 강 슬라브는 가용성 Al : 0.05중량%이하(단, 0중량% 제외) 및 N : 0.006중량%이하(단, 0중량% 제외)를 더 함유하는 것을 특징으로 하는, 강재의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 (a) 단계의 강 슬라브는 B : 0.001 ~ 0.005중량%, Cr : 0.01 ~ 0.1중량%, Ni : 0.01 ~ 0.1중량%, Cu : 0.01 ~ 0.02중량%, Ti, W, V 및 Zr을 더 함유하되, Ti, W, V 및 Zr의 합은 0.02중량%이하(단, 0중량% 제외)인 것을 특징으로 하는, 강재의 제조방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (a) 내지 (d) 단계를 수행하여 제조한 강재는 최종 미세조직이 페라이트와 베이나이트 조직으로 이루어지며, 인장강도가 540N/mm2 이상이며, 항복비가 80% 이하이며, 600℃에서 고온항복강도가 230N/mm2 이상인 것을 특징으로 하는, 강재의 제조방법.
  5. C : 0.08 ~ 0.14중량%, Si : 0.1 ~ 0.3중량%, Mn : 0.8 ~ 1.2중량%, P : 0.015중량%이하(단, 0중량% 제외), S : 0.003중량%이하(단, 0중량% 제외); Mo : 0.01 ~ 0.7중량%, Nb : 0.03 ~ 0.05중량%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며, 최종 미세조직이 페라이트와 베이나이트 조직으로 이루어지며, 인장강도가 540N/mm2 이상이며, 항복비가 80% 이하이며, 600℃에서 고온항복강도가 230N/mm2 이상인 것을 특징으로 하는, 강재.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 강재는 Al : 0.05중량%이하(단, 0중량% 제외), N : 0.006중량%이하(단, 0중량% 제외)를 더 함유하는, 강재.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 강재는 B : 0.001 ~ 0.005중량%, Cr : 0.01 ~ 0.1중량%, Ni : 0.01 ~ 0.1중량%, Cu : 0.01 ~ 0.02중량%, Ti, W, V 및 Zr을 더 함유하되, Ti, W, V 및 Zr의 합은 0.02중량%이하(단, 0중량% 제외)인 것을 특징으로 하는, 강재.
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