KR102220739B1 - Manufacturing mehtod for ultra thick steel plate having excellent toughness at the center of thickness - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 두께 중심부 인성이 우수한 극후물 강판은, 중량%로, 탄소(C): 0.02~0.06%, 실리콘(Si): 0.1~0.3%, 망간(Mn): 1.3~1.8%, 알루미늄(Al): 0.01~0.06%, 니오븀(Nb): 0.005~0.02%, 구리(Cu): 0.1~0.6%, 니켈(Ni): 0.2~1.2%, 티타늄(Ti): 0.005~0.02%, 인(P): 0.012% 이하, 황(S): 0.005% 이하, 질소(N): 0.002~0.006%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 강판 두께(t)가 80mm 이상이고, t/2 지점에서 측정한 유효 결정립의 평균 크기 3㎛ 이하일 수 있다.The ultra-thick steel sheet having excellent toughness at the center of the thickness according to an aspect of the present invention is, by weight, carbon (C): 0.02 to 0.06%, silicon (Si): 0.1 to 0.3%, manganese (Mn): 1.3 to 1.8% , Aluminum (Al): 0.01~0.06%, Niobium (Nb): 0.005~0.02%, Copper (Cu): 0.1~0.6%, Nickel (Ni): 0.2~1.2%, Titanium (Ti): 0.005~0.02% , Phosphorus (P): 0.012% or less, sulfur (S): 0.005% or less, nitrogen (N): 0.002 to 0.006%, the remaining Fe and other inevitable impurities, and the steel sheet thickness (t) is 80 mm or more, t The average size of the effective grains measured at the point /2 may be 3㎛ or less.

Description

두께 중심부 인성이 우수한 극후물 강판의 제조방법{Manufacturing mehtod for ultra thick steel plate having excellent toughness at the center of thickness} Manufacturing method for ultra thick steel plate having excellent toughness at the center of thickness}

본 발명은 극후물 강판 및 그 제조방법에 관한 것이며, 상세하게는 두께 중심부 인성이 우수하여 선박, 해양구조물, 건축구조물, 압력용기 등의 제작에 특히 적합한 극후물 강판 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an ultra-thick steel sheet and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an ultra-thick steel sheet and a method for manufacturing the same, which is particularly suitable for the production of ships, offshore structures, building structures, pressure vessels, etc. due to its excellent thickness central toughness.

최근 선박, 해양, 건축, 토목 분야에서 사용되는 구조물의 대형화가 가속화됨에 따라, 이러한 대형 구조물에 적용되는 강판의 후물화 요구가 증가하는 추세이다. 또한, 이와 같은 대형 구조물에서는 특히, 안정성이 매우 중요한데, 이를 뒷받침하기 위해 강판의 평균 물성인 두께방향 1/4 지점에서의 물성뿐만 아니라, 1/2 지점, 즉 두께 중심부 물성 보증을 요구하는 경우가 증가하고 있다.Recently, as the size of structures used in the fields of ships, offshore, construction, and civil works is accelerating, the demand for thickening of steel plates applied to such large structures is increasing. In addition, stability is particularly important in such large structures. To support this, not only the properties at the 1/4 point in the thickness direction, which is the average property of the steel plate, but also the 1/2 point, that is, the thickness center property guarantee is required. Is increasing.

그러나 일반적으로 강판의 두께가 증가할수록 두께 중심부의 물성 확보가 매우 어려워진다. 이는 오늘날 고성능 강판의 제조 시 거의 필수적으로 적용되는 제어압연과 가속냉각의 적용 한계에서 기인한다. 제어압연과 가속냉각을 수행하더라도 두께 80mm 이상의 극후물 강판에서는 제어압연에 의한 롤 부하가 두께 중심부까지 충분히 전달되지 못할 뿐만 아니라, 강판의 열전달 계수의 한계로 인하여 표층과 두께 중심부의 냉각속도 차이가 커서 두께 중심부에는 충분한 냉각속도를 확보하지 못하므로, 제어압연과 가속냉각에 의한 효과를 충분히 확보할 수 없기 때문이다.However, in general, as the thickness of the steel sheet increases, it becomes very difficult to secure physical properties at the center of the thickness. This is due to the limitations of controlled rolling and accelerated cooling, which are almost indispensably applied in the manufacture of high-performance steel sheets today. Even if controlled rolling and accelerated cooling are performed, the roll load due to the control rolling cannot be sufficiently transmitted to the center of the thickness for extremely thick steel sheets with a thickness of 80 mm or more, and the difference in cooling speed between the surface layer and the center of the thickness is large due to the limit of the heat transfer coefficient of the steel sheet This is because sufficient cooling speed cannot be secured in the central portion of the thickness, and thus the effects of controlled rolling and accelerated cooling cannot be sufficiently secured.

이와 같은 한계를 극복하기 위해 낮은 냉각속도에서도 충분한 냉각효과를 얻어 강도를 확보하기 위한 방법들 중 하나로서 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr) 등 소위 경화능 향상원소라고 불리는 고가의 원소를 다량 투입하는 방법이 종래 제안되었다. 그러나 이러한 원소들은 강판의 용접성을 해칠 수 있으며, 고가의 원소이기 때문에 경제적인 측면에서 매우 불리하다.To overcome these limitations, it is one of the methods for securing strength by obtaining sufficient cooling effect even at a low cooling rate. This is an expensive method of so-called hardenability enhancing elements such as copper (Cu), nickel (Ni), and chromium (Cr). A method of introducing a large amount of elements has been previously proposed. However, these elements can impair the weldability of the steel sheet and are very disadvantageous in terms of economy because they are expensive elements.

최근, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr)과 같은 고가의 원소를 대신하여 보론(B)을 첨가하는 방법이 제안되었다. 보론(B)은 다른 원소들에 비해 소량의 첨가만으로도 강의 경화능을 크게 향상시킬 수 있는 원소이므로, 낮은 냉각속도에서도 강재의 조직을 경질조직으로 변태시키는데 용이한 원소이다. 그러나 후강판에 보론(B)을 첨가하여 두께 중심부에 경질조직을 형성시킨다고 하더라도, 후강판의 두께 중심부 조직의 미세화에는 여전히 한계점이 존재한다. 즉, 보론(B)의 첨가에 의하더라도 제어압연에 의한 롤 부하 전달의 문제 및 두께 중심부의 냉각속도 확보 등의 문제를 여전히 해결할 수 없으므로, 두께 중심부에 조대한 미세조직이 형성되어 강판의 충격인성이 크게 저하될 수 있다.Recently, in order to solve such a problem, a method of adding boron (B) in place of expensive elements such as copper (Cu), nickel (Ni), and chromium (Cr) has been proposed. Since boron (B) is an element that can greatly improve the hardenability of steel with only a small amount of addition compared to other elements, it is an element that is easy to transform the structure of a steel material into a hard structure even at a low cooling rate. However, even if boron (B) is added to the thick steel plate to form a hard structure in the center of the thickness, there is still a limit to the miniaturization of the structure of the thickness center of the thick steel plate. In other words, even with the addition of boron (B), problems such as roll load transmission due to control rolling and securing a cooling rate in the center of the thickness cannot be solved, so a coarse microstructure is formed in the center of the thickness, and the impact toughness of the steel sheet. This can be greatly degraded.

특허문헌 1은 티타늄 질화물(TiN)과 마르텐사이트-오스테나이트 조직(M-A 조직)을 적절한 형태로 제어하여 모재부의 인성을 확보하는 기술을 제안한다. 특허문헌 1의 경우, 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr)과 같은 원소를 다량 첨가하지 않아 경제성을 확보할 수 있지만, 과도한 공정 부하를 유발하여 현장 적용에 바람직하지 않다. 티타늄 질화물의 조대화를 방지하기 위해서는 용강 중 산화물의 조성을 정밀하게 제어해야 하고, 주조 후 냉각 과정에서 냉각시간을 엄격히 조절해야 하기 때문이다. Patent Document 1 proposes a technique for securing the toughness of the base material by controlling the titanium nitride (TiN) and martensite-austenite structure (M-A structure) in an appropriate form. In the case of Patent Document 1, it is possible to secure economical efficiency by not adding a large amount of elements such as copper (Cu), nickel (Ni), and chromium (Cr), but it causes excessive process load, which is not preferable for field application. This is because in order to prevent coarsening of titanium nitride, the composition of oxides in molten steel must be precisely controlled, and the cooling time must be strictly controlled in the cooling process after casting.

따라서, 고가의 경화능 원소를 다량 투입하지 않으면서도, 과도한 공정 부하를 유발하지 않고, 두께 중심부 인성을 효과적으로 확보 가능한 극후물 강판 및 그 제조방법의 개발이 시급한 실정이다. Therefore, it is urgent to develop an ultra-thick steel sheet capable of effectively securing the toughness at the center of the thickness without inducing excessive process load without introducing a large amount of expensive hardenable elements and a method of manufacturing the same.

대한민국 공개특허공보 제10-2009-0034284호(2009.04.07. 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2009-0034284 (published on April 7, 2009)

본 발명의 한 가지 측면에 따르면 두께 중심부 인성이 우수한 극후물 강판 및 그 제조방법이 제공될 수 있다According to one aspect of the present invention, an ultra-thick steel sheet having excellent toughness at the center of the thickness and a manufacturing method thereof can be provided.

본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정되지 않는다. 통상의 기술자라면 본 명세서의 전반적인 내용으로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.The subject of the present invention is not limited to the above description. Those skilled in the art will have no difficulty in understanding the additional subject of the present invention from the general contents of the present specification.

본 발명의 일 측면에 따른 두께 중심부 인성이 우수한 극후물 강판은, 중량%로, 탄소(C): 0.02~0.06%, 실리콘(Si): 0.1~0.3%, 망간(Mn): 1.3~1.8%, 알루미늄(Al): 0.01~0.06%, 니오븀(Nb): 0.005~0.02%, 구리(Cu): 0.1~0.6%, 니켈(Ni): 0.2~1.2%, 티타늄(Ti): 0.005~0.02%, 인(P): 0.012% 이하, 황(S): 0.005% 이하, 질소(N): 0.002~0.006%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 강판 두께(t)가 80mm 이상이고, t/2 지점에서 측정한 유효 결정립의 평균 크기 2.8㎛ 이하일 수 있다.The ultra-thick steel sheet having excellent toughness at the center of the thickness according to an aspect of the present invention is, by weight, carbon (C): 0.02 to 0.06%, silicon (Si): 0.1 to 0.3%, manganese (Mn): 1.3 to 1.8% , Aluminum (Al): 0.01~0.06%, Niobium (Nb): 0.005~0.02%, Copper (Cu): 0.1~0.6%, Nickel (Ni): 0.2~1.2%, Titanium (Ti): 0.005~0.02% , Phosphorus (P): 0.012% or less, sulfur (S): 0.005% or less, nitrogen (N): 0.002 to 0.006%, the remaining Fe and other inevitable impurities, and the steel sheet thickness (t) is 80 mm or more, t The average size of the effective grains measured at the point /2 may be 2.8㎛ or less.

여기서, 유효 결정립의 평균 크기는 전자후방산란패턴(Electro Back Scattered Pattern, EBSP)법으로 측정한 결정 방위차가 15° 이상인 대각 입계로 정의되는 결정립들의 평균 원 상당 지름을 의미할 수 있다.Here, the average size of the effective grains may mean an average circle equivalent diameter of grains defined by a diagonal grain boundary having a grain orientation difference of 15° or more measured by the Electro Back Scattered Pattern (EBSP) method.

상기 극후물 강판은 95면적% 이상의 페라이트를 미세조직으로 포함할 수 있다.The ultra-thick steel sheet may contain 95 area% or more of ferrite in a microstructure.

상기 극후물 강판의 미세조직은 4면적% 이하의 펄라이트 및 1면적% 이하의 베이나이트 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.The microstructure of the ultra-thick steel sheet may further include at least one of pearlite of 4 area% or less and bainite of 1 area% or less.

상기 극후물 강판의 인장강도는 520MPa 이상일 수 있다.The tensile strength of the ultra-thick steel sheet may be 520 MPa or more.

상기 극후물 강판은 t/2 지점에서의 충격인성이 T100J 천이온도 기준으로 -100℃ 이하일 수 있다.The extremely thick steel sheet may have an impact toughness at a point t/2 of -100°C or less based on a transition temperature of T100J.

여기서, T100J 천이온도는 복수의 온도 조건에서 샤르피 충격시험을 실시한 후 얻어진 흡수에너지 값들을 시그모이드 함수(sigmoid function)로 변환하여 얻어진 곡선에서 흡수에너지 값이 100J에 해당하는 온도를 의미할 수 있다. Here, the T100J transition temperature may mean a temperature at which the absorbed energy value corresponds to 100J in the curve obtained by converting the absorbed energy values obtained after performing the Charpy impact test under a plurality of temperature conditions into a sigmoid function. .

본 발명의 일 측면에 따른 두께 중심부 인성이 우수한 극후물 강판은, 중량%로, 탄소(C): 0.02~0.06%, 실리콘(Si): 0.1~0.3%, 망간(Mn): 1.3~1.8%, 알루미늄(Al): 0.01~0.06%, 니오븀(Nb): 0.005~0.02%, 구리(Cu): 0.1~0.6%, 니켈(Ni): 0.2~1.2%, 티타늄(Ti): 0.005~0.02%, 인(P): 0.012% 이하, 황(S): 0.005% 이하, 질소(N): 0.002~0.006%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 두께 중심부 온도 기준으로 1150℃ 이상의 온도범위에서 1차 가열하고, 상기 1차 가열된 슬라브를 상기 슬라브의 두께 중심부 온도 기준으로 500℃ 이하의 온도범위로 중간 냉각하고, 상기 중간 냉각된 슬라브를 상기 슬라브의 두께 중심부 온도 기준으로 Ac3~1000℃의 온도범위로 2차 가열하고, 상기 2차 가열된 슬라브의 표면 온도 기준으로 Ar3~(Ar3+150℃)의 온도범위에서 상기 슬라브의 마무리 압연을 종료하여 극후물 강판을 제공하고, 상기 마무리 압연된 극후물 강판의 두께 중심부 온도를 기준으로 2℃/s 이상의 냉각속도로 Bf 이하의 온도범위까지 상기 극후물 강판을 최종 냉각하여 제조될 수 있다.The ultra-thick steel sheet having excellent toughness at the center of the thickness according to an aspect of the present invention is, by weight, carbon (C): 0.02 to 0.06%, silicon (Si): 0.1 to 0.3%, manganese (Mn): 1.3 to 1.8% , Aluminum (Al): 0.01~0.06%, Niobium (Nb): 0.005~0.02%, Copper (Cu): 0.1~0.6%, Nickel (Ni): 0.2~1.2%, Titanium (Ti): 0.005~0.02% , Phosphorus (P): 0.012% or less, Sulfur (S): 0.005% or less, Nitrogen (N): 0.002 to 0.006%, the rest of the slab containing Fe and other inevitable impurities in a temperature range of 1150℃ or more based on the thickness of the core At first heating, the first heated slab is intermediately cooled to a temperature range of 500°C or less based on the thickness center temperature of the slab, and the intermediate cooled slab is Ac3 ~ 1000°C based on the thickness center temperature of the slab Secondly heated to a temperature range of, and finish rolling of the slab in a temperature range of Ar3 to (Ar3+150°C) based on the surface temperature of the second heated slab to provide an extremely thick steel sheet, and the finish rolling It can be manufactured by finally cooling the ultra-thick steel sheet to a temperature range of Bf or less at a cooling rate of 2°C/s or more based on the thickness of the ultra-thick steel sheet.

상기 1차 가열에서, 상기 슬라브의 두께당 1분 이상의 시간 동안 상기 슬라브를 가열할 수 있다.In the primary heating, the slab may be heated for a period of 1 minute or more per thickness of the slab.

상기 2차 가열된 슬라브를 조압연하여 조압연 바를 제공하고, 상기 조압연 바의 표면 온도가 상기 마무리 압연의 온도범위까지 도달하도록 대기한 후 상기 조압연 바를 마무리 압연할 수 있다.The secondary heated slab may be roughly rolled to provide a rough rolled bar, and the rough rolled bar may be finished rolling after waiting for the surface temperature of the rough rolled bar to reach the temperature range of the finish rolling.

상기 마무리 압연의 누적 압하율은 40% 이상일 수 있다.The cumulative reduction ratio of the finish rolling may be 40% or more.

상기 과제의 해결 수단은 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니며, 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시예를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.The means for solving the above problems are not all of the features of the present invention, and various features of the present invention and advantages and effects thereof will be understood in more detail with reference to the specific embodiments below.

본 발명의 일 측면에 따르면, 인장강도가 520MPa 이상이고, 중심부 충격이 T100J 기준 -100℃ 이하로, 선박, 해양, 건축, 토목 분야에서 사용되는 구조물의 소재로 특히 적합한 물성을 가지는 극후물 강판 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.According to one aspect of the present invention, the tensile strength is 520 MPa or more, the center impact is -100° C. or less based on T100J, and an ultra-thick steel plate having particularly suitable physical properties as a material for structures used in ships, offshore, architecture, and civil engineering fields, and The manufacturing method can be provided.

도 1은 시편 1의 두께 1/2 지점의 미세조직을 관찰한 광학사진이다.
도 2는 시편 10의 두께 1/2 지점을 미세조직을 관찰한 광학사진이다.
1 is an optical photograph of a microstructure at a point of 1/2 of the thickness of Specimen 1.
2 is an optical photograph of a microstructure observed at a point of 1/2 of the thickness of the specimen 10.

본 발명은 두께 중심부 인성이 우수한 극후물 강판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하고자 한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명되는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 본 발명을 더욱 상세하기 위하여 제공되는 것이다.The present invention relates to an ultra-thick steel sheet having excellent thickness center toughness and a method of manufacturing the same, and hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The present embodiments are provided in order to further detail the present invention to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains.

이하, 본 발명의 강 조성에 대해 보다 자세히 설명한다. 이하, 특별히 달리 표시하지 않는 한 각 원소의 함량을 나타내는 %는 중량을 기준으로 한다.Hereinafter, the steel composition of the present invention will be described in more detail. Hereinafter, unless otherwise indicated,% indicating the content of each element is based on weight.

본 발명의 일 측면에 따른 두께 중심부 인성이 우수한 극후물 강판은, 중량%로, 탄소(C): 0.02~0.06%, 실리콘(Si): 0.1~0.3%, 망간(Mn): 1.3~1.8%, 알루미늄(Al): 0.01~0.06%, 니오븀(Nb): 0.005~0.02%, 구리(Cu): 0.1~0.6%, 니켈(Ni): 0.2~1.2%, 티타늄(Ti): 0.005~0.02%, 인(P): 0.012% 이하, 황(S): 0.005% 이하, 질소(N): 0.002~0.006%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.The ultra-thick steel sheet having excellent toughness at the center of the thickness according to an aspect of the present invention is, by weight, carbon (C): 0.02 to 0.06%, silicon (Si): 0.1 to 0.3%, manganese (Mn): 1.3 to 1.8% , Aluminum (Al): 0.01~0.06%, Niobium (Nb): 0.005~0.02%, Copper (Cu): 0.1~0.6%, Nickel (Ni): 0.2~1.2%, Titanium (Ti): 0.005~0.02% , Phosphorus (P): 0.012% or less, sulfur (S): 0.005% or less, nitrogen (N): 0.002 ~ 0.006%, the remaining Fe and other inevitable impurities may be included.

탄소(C): 0.02~0.06%Carbon (C): 0.02~0.06%

탄소(C)는 강의 강도를 확보하는 가장 효과적인 원소이므로, 적절한 범위 내에서 강 중에 함유될 필요가 있다. 본 발명은 극후물 강판의 강도 확보를 위해 탄소(C) 함량의 하한을 0.02%로 제한할 수 있다. 다만, 경화능 향상 원소인 탄소(C)가 과다하게 첨가되는 경우, 저온 조직의 분율이 증가하여 두께 중심부 충격 인성 확보에 바람직하지 않으므로, 본 발명은 탄소(C) 함량의 상한을 0.06%로 제한할 수 있다. 따라서, 본 발명의 탄소(C) 함량은 0.02~0.06%의 범위일 수 있다.Carbon (C) is the most effective element for securing the strength of steel, so it needs to be contained in the steel within an appropriate range. The present invention may limit the lower limit of the carbon (C) content to 0.02% in order to secure the strength of the ultra-thick steel sheet. However, when carbon (C), which is an element for improving hardenability, is added excessively, the fraction of the low-temperature structure increases, and it is not preferable to secure the impact toughness at the center of the thickness, so the present invention limits the upper limit of the carbon (C) content to 0.06%. can do. Therefore, the carbon (C) content of the present invention may range from 0.02 to 0.06%.

실리콘(Si): 0.1~0.3%Silicon (Si): 0.1~0.3%

실리콘(Si)은 제강시 강의 탈산에 기여하고, 고용 강화를 통해 강의 강도 향상에 기여하는 원소이다. 본 발명은 이러한 효과를 달성하기 위하여 실리콘(Si) 함량의 하한을 0.1%로 제한할 수 있다. 다만, 실리콘(Si)이 과다하게 첨가되는 경우, 극후물 강판의 강도가 과도하게 증가하여 충격 인성의 저하를 유발하므로, 본 발명은 목적하는 충격 인성 확보를 위해 실리콘(Si) 함량의 상한을 0.3%로 제한할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실리콘(Si) 함량은 0.1~0.3%의 범위일 수 있다.Silicon (Si) is an element that contributes to the deoxidation of steel during steelmaking and to improve the strength of steel through solid solution strengthening. The present invention may limit the lower limit of the silicon (Si) content to 0.1% to achieve this effect. However, if silicon (Si) is excessively added, the strength of the ultra-thick steel sheet is excessively increased, causing a decrease in impact toughness, so the present invention sets the upper limit of the silicon (Si) content to 0.3 in order to secure the desired impact toughness. It can be limited to %. Therefore, the silicon (Si) content of the present invention may range from 0.1 to 0.3%.

망간(Mn): 1.3~1.8%Manganese (Mn): 1.3~1.8%

망간(Mn)은 고용강화 및 경화능 향상을 통해 강의 강도를 효과적으로 향상시키는 원소이며, 경화능 향상에 기여하는 다른 원소들에 비해 합금원가가 낮아 경제적으로 경화능을 향상시킬 수 있는 원소이기도 한다. 본 발명은 이러한 효과를 달성하기 위하여 망간(Mn) 함량의 하한을 1.3%로 제한할 수 있다. 다만, 망간(Mn)이 과다하게 첨가되는 경우, 과도한 경화능의 증가 및 편석 발생에 따른 충격 인성 저하가 우려되는바, 본 발명은 목적하는 충격 인성 확보를 위해 망간(Mn) 함량의 상한을 1.8%로 제한할 수 있다. 따라서, 본 발명의 망간(Mn) 함량은 1.3~1.8%의 범위일 수 있다. Manganese (Mn) is an element that effectively improves the strength of steel through solid solution strengthening and hardenability improvement, and is an element that can economically improve hardenability due to its low alloy cost compared to other elements contributing to the improvement of hardenability. The present invention may limit the lower limit of the manganese (Mn) content to 1.3% in order to achieve this effect. However, when manganese (Mn) is excessively added, there is a concern about an increase in excessive hardenability and a decrease in impact toughness due to segregation.The present invention sets the upper limit of the manganese (Mn) content to 1.8 in order to secure the desired impact toughness. It can be limited to %. Therefore, the manganese (Mn) content of the present invention may be in the range of 1.3 to 1.8%.

알루미늄(Al): 0.01~0.06%Aluminum (Al): 0.01~0.06%

알루미늄(Al)은 대표적인 탈산 원소이므로, 본 발명은 강의 청정성 확보를 위해 알루미늄(Al) 함량의 하한을 0.01%로 제한할 수 있다. 다만, 알루미늄(Al)이 과다하게 첨가되는 경우, 극후물 강판의 용접부 인성을 저해할 우려가 있으므로, 본 발명은 알루미늄(Al) 함량의 상한을 0.06%로 제한할 수 있다. 따라서, 본 발명의 알루미늄(Al) 함량은 0.01~0.06%의 범위일 수 있다.Since aluminum (Al) is a representative deoxidation element, the present invention may limit the lower limit of the aluminum (Al) content to 0.01% to ensure the cleanliness of the steel. However, if aluminum (Al) is excessively added, there is a concern that the toughness of the welded portion of the ultra-thick steel sheet may be impaired, so the present invention may limit the upper limit of the aluminum (Al) content to 0.06%. Therefore, the aluminum (Al) content of the present invention may range from 0.01 to 0.06%.

니오븀(Nb): 0.005~0.02%Niobium (Nb): 0.005~0.02%

니오븀(Nb)은 탄화물 또는 질화물로 석출하여 모재의 강도 향상에 기여하는 원소이다. 또한, 고온 재가열시 고용된 니오븀(Nb)은 압연 시 탄화물 또는 질화물의 형태로 매우 미세하게 석출되어 오스테나이트의 재결정을 억제하므로, 조직 미세화에 효과적으로 기여하는 원소이다. 본 발명은 이와 같은 효과 달성을 위해 0.005% 이상의 니오븀(Nb)을 첨가한다. 다만, 니오븀(Nb)이 과다하게 첨가되는 경우, 강재의 모서리에 취성크랙을 야기할 가능성이 있으며, 과도한 석출물 생성 및 다량의 마르텐사이트-오스테나이트 조직의 형성에 따른 인성 저하가 문제될 수 있으므로, 본 발명은 니오븀(Nb) 함량의 상한을 0.02%로 제한할 수 있다. 따라서, 본 발명의 니오븀(Nb) 함량은 0.005~0.02%의 범위일 수 있다.Niobium (Nb) is an element that contributes to improving the strength of the base metal by depositing as carbide or nitride. In addition, niobium (Nb) dissolved during high-temperature reheating is an element that effectively contributes to finer structure since it precipitates very finely in the form of carbides or nitrides during rolling to suppress recrystallization of austenite. In the present invention, 0.005% or more of niobium (Nb) is added to achieve such an effect. However, if niobium (Nb) is excessively added, there is a possibility of causing brittle cracks at the edges of the steel material, and there may be a problem of decrease in toughness due to the formation of excessive precipitates and the formation of a large amount of martensite-austenite structure, The present invention may limit the upper limit of the niobium (Nb) content to 0.02%. Accordingly, the niobium (Nb) content of the present invention may range from 0.005 to 0.02%.

구리(Cu): 0.1~0.6%Copper (Cu): 0.1~0.6%

구리(Cu)는 경화능 향상 원소로서, 강의 강도 향상에 효과적으로 기여하는 원소이다. 본 발명은 강도 향상 효과를 달성하기 위하여 구리(Cu) 함량의 하한을 0.1%로 제한할 수 있다. 다만, 구리(Cu)가 과다하게 첨가되는 경우, 재가열 과정에서 오스테나이트 결정립계로 침투한 구리(Cu)가 압연 과정에서 표면 결함을 유발할 수 있으며, 구리(Cu)는 고가의 원소로 경제적 측면에서도 바람직하지 않으므로, 본 발명은 구리(Cu) 함량의 상한을 0.6%로 제한할 수 있다. 따라서, 본 발명의 구리(Cu) 함량은 0.1~0.6%의 범위일 수 있다.Copper (Cu) is an element that improves hardenability and is an element that effectively contributes to improving the strength of steel. The present invention may limit the lower limit of the copper (Cu) content to 0.1% in order to achieve the effect of improving the strength. However, if copper (Cu) is excessively added, copper (Cu) penetrating into the austenite grain boundaries during the reheating process may cause surface defects in the rolling process, and copper (Cu) is an expensive element, which is desirable from an economic point of view. Therefore, the present invention may limit the upper limit of the copper (Cu) content to 0.6%. Therefore, the copper (Cu) content of the present invention may range from 0.1 to 0.6%.

니켈(Ni): 0.2~1.2%Nickel (Ni): 0.2~1.2%

니켈(Ni)은 오스테나이트의 변태 온도를 낮추어 페라이트 결정립을 미세화하고, 저온에서 크로스 슬립을 조장하여 인성이 급격히 저하되는 것을 억제하는 원소이다. 본 발명은 이와 같은 효과를 달성하기 위하여 니켈(Ni) 함량의 하한을 0.2%로 제한할 수 있다. 다만, 니켈(Ni) 역시 고가의 원소로 다량 첨가는 경제적 측면에서 바람직하지 않으므로, 본 발명은 니켈(Ni) 함량의 상한을 1.2%로 제한할 수 있다. 따라서, 본 발명의 니켈(Ni) 함량은 0.2~1.2%의 범위일 수 있다.Nickel (Ni) is an element that reduces the transformation temperature of austenite to refine ferrite grains, promotes cross-slip at low temperatures, and suppresses a sharp drop in toughness. The present invention may limit the lower limit of the nickel (Ni) content to 0.2% in order to achieve such an effect. However, since nickel (Ni) is also an expensive element and a large amount of addition is not preferable from an economic point of view, the present invention may limit the upper limit of the nickel (Ni) content to 1.2%. Therefore, the nickel (Ni) content of the present invention may be in the range of 0.2 to 1.2%.

티타늄(Ti): 0.005~0.02%Titanium (Ti): 0.005~0.02%

티타늄(Ti)은 TiN 석출물을 형성하여 모재 및 용접 열영향부의 결정립 성장을 억제하므로, 저온인성의 향상에 효과적으로 기여하는 원소이다. 본 발명은 TiN 석출물 형성에 따른 결정립 성장 억제 효과를 달성하기 위해 티타늄(Ti) 함량의 하한을 0.005%로 제한할 수 있다. 다만, 티타늄(Ti)이 과다하게 첨가되는 경우, 조대한 TiN 정출에 의해 오히려 저온인성이 열위해지는 문제가 발생하므로, 본 발명은 티타늄(Ti) 함량의 상한을 0.02%로 제한할 수 있다. 따라서, 본 발명의 티타늄(Ti) 함량은 0.005~0.02%의 범위일 수 있다.Titanium (Ti) is an element that effectively contributes to improvement of low-temperature toughness because TiN precipitates are formed to suppress the growth of crystal grains in the base metal and the heat-affected zone of welding. The present invention may limit the lower limit of the content of titanium (Ti) to 0.005% in order to achieve the effect of inhibiting grain growth due to formation of TiN precipitates. However, when titanium (Ti) is excessively added, a problem in that low-temperature toughness is rather inferior due to coarse TiN crystallization occurs, so the present invention may limit the upper limit of the titanium (Ti) content to 0.02%. Therefore, the titanium (Ti) content of the present invention may range from 0.005 to 0.02%.

인(P): 0.012% 이하Phosphorus (P): 0.012% or less

인(P)은 강 중에 불가피하게 혼입되는 불순물로서, 망간(Mn)과 같이 쉽게 편석되는 원소이다. 따라서, 인(P) 함량을 가급적 낮게 제어하는 것이 바람직하나, 본 발명은 제강비용의 과다한 증가를 방지하기 위해 인(P) 함량의 상한을 0.012%로 제한할 수 있다.Phosphorus (P) is an impurity that is unavoidably incorporated into steel, and is an element that is easily segregated, such as manganese (Mn). Therefore, it is desirable to control the phosphorus (P) content as low as possible, but the present invention may limit the upper limit of the phosphorus (P) content to 0.012% in order to prevent an excessive increase in steelmaking cost.

황(S): 0.005% 이하Sulfur (S): 0.005% or less

황(S)은 강 중에 불가피하게 혼입되는 불순물로서, MnS 등의 비금속 개재물을 형성하여 두께 중심부 물성을 저하시키는 원소이다. 따라서, 황(S) 함량을 가급적 낮게 제어하는 것이 바람직하나, 본 발명은 공업적인 제조 비용을 고려하여 황(S) 함량의 상한을 0.005%로 제한할 수 있다.Sulfur (S) is an impurity that is unavoidably incorporated into steel, and is an element that forms non-metallic inclusions such as MnS to reduce the physical properties of the center of the thickness. Therefore, it is preferable to control the sulfur (S) content as low as possible, but the present invention may limit the upper limit of the sulfur (S) content to 0.005% in consideration of industrial manufacturing cost.

질소(N): 0.002~0.006%Nitrogen (N): 0.002~0.006%

질소(N)는 티타늄(Ti) 및 니오븀(Nb)과 결합하여 조직의 미세화에 효과적으로 기여하는 원소이므로, 본 발명은 이와 같은 효과 달성을 위해 질소(N) 함량의 하한을 0.002%로 제한할 수 있다. 다만, 질소(N)가 과다하게 첨가되는 경우, 강판 표면 품질을 저하시킬 수 있으므로, 본 발명은 질소(N) 함량의 상한을 0.006%로 제한할 수 있다. 따라서, 본 발명의 질소(N) 함량은 0.002~0.006%의 범위일 수 있다. Nitrogen (N) is an element that effectively contributes to the microstructure of the tissue by binding with titanium (Ti) and niobium (Nb), so the present invention can limit the lower limit of the nitrogen (N) content to 0.002% to achieve such an effect. have. However, when nitrogen (N) is excessively added, the surface quality of the steel sheet may be deteriorated, so the present invention may limit the upper limit of the nitrogen (N) content to 0.006%. Therefore, the nitrogen (N) content of the present invention may range from 0.002 to 0.006%.

본 발명의 극후물 강판은, 상술한 강 조성 이외에 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다. 불가피한 불순물은 통상의 철강 제조공정에서 의도되지 않게 혼입될 수 있는 것으로, 이를 전면 배제할 수는 없으며, 통상의 철강제조 분야의 기술자라면 그 의미를 쉽게 이해할 수 있다. 또한, 본 발명은, 앞서 언급한 강 조성 이외의 다른 조성의 첨가를 전면적으로 배제하는 것은 아니다.The extremely thick steel sheet of the present invention may contain Fe and unavoidable impurities in addition to the above-described steel composition. Unavoidable impurities may be unintentionally incorporated in a conventional steel manufacturing process, and cannot be completely excluded, and those skilled in the ordinary steel manufacturing field can easily understand their meaning. In addition, the present invention does not entirely exclude addition of a composition other than the aforementioned steel composition.

이하, 본 발명의 미세조직에 대해 보다 자세히 설명한다. 이하, 특별히 달리 표시하지 않는 한 미세조직의 분율을 나타내는 %는 면적을 기준으로 한다.Hereinafter, the microstructure of the present invention will be described in more detail. Hereinafter, unless otherwise indicated, the% indicating the fraction of the microstructure is based on the area.

본 발명의 극후물 강판은, 페라이트를 주 조직으로 포함할 수 있으며, 페라이트의 면적분율은 95% 이상일 수 있다. The extremely thick steel sheet of the present invention may include ferrite as a main structure, and the area fraction of ferrite may be 95% or more.

본 발명의 극후물 강판은, 펄라이트 및 베이나이트 중 1종 이상을 제2 조직으로 포함할 수 있으며, 펄라이트 및 베이나이트는 각각 4% 이하 및 1% 이하의 면적분율로 포함될 수 있다. 펄라이트의 면적분율이 4%를 초과하거나, 베이나이트의 면적분율이 1%를 초과하는 경우, 두께 중심부의 충격인성 확보가 곤란하기 때문이다. 또한, 본 발명은 펄라이트 또는 베이나이트의 면적분율이 0%인 경우를 포함할 수 있다. The ultra-thick steel sheet of the present invention may include at least one of pearlite and bainite as a second structure, and pearlite and bainite may be included in an area fraction of 4% or less and 1% or less, respectively. This is because when the area fraction of pearlite exceeds 4% or the area fraction of bainite exceeds 1%, it is difficult to secure the impact toughness at the center of the thickness. In addition, the present invention may include the case where the area fraction of pearlite or bainite is 0%.

본 발명의 극후물 강판은 t/2 지점에서 측정한 유효 결정립의 평균 크기 2.8㎛ 이하일 수 있다. 여기서, t는 강판의 두께(mm)를 의미하며, 이하에서의 t 역시 강판의 두께(mm)를 의미한다. 본 발명의 유효 결정립의 평균 크기는 Kikuchi 패턴에 기초하는 전자후방산란패턴(Electro Back Scattered Pattern, EBSP)법으로 측정 시 결정 방위차가 15° 이상인 대각 입계로 정의되는 결정립들의 평균 원 상당 지름으로 정의될 수 있다. 본 발명의 극후물 강판은 강판 두께 중심부에서의 유효 결정립을 미세화하므로, 강판 두께 중심부에서의 충격인성을 효과적으로 확보할 수 있다.The ultra-thick steel sheet of the present invention may have an average size of 2.8 μm or less of effective grains measured at the point t/2. Here, t means the thickness (mm) of the steel sheet, and t in the following also means the thickness (mm) of the steel sheet. The average size of the effective grains of the present invention is defined as the average circle equivalent diameter of grains defined as diagonal grain boundaries having a crystal orientation difference of 15° or more when measured by the Electro Back Scattered Pattern (EBSP) method based on the Kikuchi pattern. I can. The ultra-thick steel sheet of the present invention can effectively secure impact toughness in the center of the thickness of the steel sheet because the effective crystal grains in the center of the thickness of the steel sheet are refined.

본 발명의 일 측면에 따른 두께 중심부 인성이 우수한 극후물 강판은, 인강강도가 520MPa 이상이며, t/2 지점에서의 충격인성이 T100J 천이온도 기준으로 -100℃ 이하일 수 있다. 본 발명에서 T100J 천이온도는 복수의 온도 조건에서 샤르피 충격시험을 실시한 후 얻어진 흡수에너지 값들을 시그모이드 함수(sigmoid function)로 변환하여 얻어진 곡선에서 흡수에너지 값이 100J에 해당하는 온도로 정의될 수 있다. 따라서, 본 발명의 극후물 강판은 선박, 해양, 건축, 토목 분야에서 사용되는 구조물의 소재로 특히 적합한 물성을 구비할 수 있다.The ultra-thick steel sheet having excellent thickness center toughness according to an aspect of the present invention may have a tensile strength of 520 MPa or more, and an impact toughness at a point of t/2 of -100° C. or less based on a T100J transition temperature. In the present invention, the T100J transition temperature can be defined as a temperature at which the absorbed energy value corresponds to 100J in the curve obtained by converting the absorbed energy values obtained after conducting a Charpy impact test under a plurality of temperature conditions into a sigmoid function. have. Therefore, the ultra-thick steel sheet of the present invention may have physical properties that are particularly suitable as a material for structures used in ships, offshore, construction, and civil engineering fields.

본 발명의 일 측면에 따른 두께 중심부 인성이 우수한 극후물 강판의 두께는 80mm 이상일 수 있다. 본 발명은 극후물 강판의 두께 상한을 특별히 한정하지는 않으나, 바람직한 강판 두께의 상한은 200mm일 수 있다.The thickness of the ultra-thick steel sheet having excellent toughness at the center of the thickness according to an aspect of the present invention may be 80 mm or more. The present invention does not specifically limit the upper limit of the thickness of the ultra-thick steel sheet, but the upper limit of the preferred thickness of the steel sheet may be 200 mm.

이하, 본 발명의 극후물 강판을 제조하는 방법에 대해 보다 자세히 설명한다. 아래의 제조방법은 본 발명의 극후물 강판을 제조하는 바람직한 일 예에 해당하며, 본 발명의 극후물 강판이 반드시 아래의 제조방법에 의해서만 제조되는 것은 아니다. Hereinafter, a method of manufacturing an extremely thick steel sheet of the present invention will be described in more detail. The following manufacturing method corresponds to a preferred example of manufacturing the extremely thick steel sheet of the present invention, and the extremely thick steel sheet of the present invention is not necessarily manufactured only by the following manufacturing method.

본 발명의 일 측면에 따른 두께 중심부 인성이 우수한 극후물 강판은, 중량%로, 탄소(C): 0.02~0.06%, 실리콘(Si): 0.1~0.3%, 망간(Mn): 1.3~1.8%, 알루미늄(Al): 0.01~0.06%, 니오븀(Nb): 0.005~0.02%, 구리(Cu): 0.1~0.6%, 니켈(Ni): 0.2~1.2%, 티타늄(Ti): 0.005~0.02%, 인(P): 0.012% 이하, 황(S): 0.005% 이하, 질소(N): 0.002~0.006%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 두께 중심부 온도 기준으로 1150℃ 이상의 온도범위에서 1차 가열하고, 상기 1차 가열된 슬라브를 상기 슬라브의 두께 중심부 온도 기준으로 500℃ 이하의 온도범위로 중간 냉각하고, 상기 중간 냉각된 슬라브를 상기 슬라브의 두께 중심부 온도 기준으로 Ac3~1000℃의 온도범위로 2차 가열하고, 상기 2차 가열된 슬라브의 표면 온도 기준으로 Ar3~(Ar3+150℃)의 온도범위에서 상기 슬라브의 마무리 압연을 종료하여 극후물 강판을 제공하고, 상기 마무리 압연된 극후물 강판의 두께 중심부 온도를 기준으로 2℃/s 이상의 냉각속도로 Bf 이하의 온도범위까지 상기 극후물 강판을 최종 냉각하여 제조될 수 있다.The ultra-thick steel sheet having excellent toughness at the center of the thickness according to an aspect of the present invention is, by weight, carbon (C): 0.02 to 0.06%, silicon (Si): 0.1 to 0.3%, manganese (Mn): 1.3 to 1.8% , Aluminum (Al): 0.01~0.06%, Niobium (Nb): 0.005~0.02%, Copper (Cu): 0.1~0.6%, Nickel (Ni): 0.2~1.2%, Titanium (Ti): 0.005~0.02% , Phosphorus (P): 0.012% or less, Sulfur (S): 0.005% or less, Nitrogen (N): 0.002 to 0.006%, the rest of the slab containing Fe and other inevitable impurities in a temperature range of 1150℃ or more based on the thickness of the core At first heating, the first heated slab is intermediately cooled to a temperature range of 500°C or less based on the thickness center temperature of the slab, and the intermediate cooled slab is Ac3 ~ 1000°C based on the thickness center temperature of the slab Secondly heated to a temperature range of, and finish rolling of the slab in a temperature range of Ar3 to (Ar3+150°C) based on the surface temperature of the second heated slab to provide an extremely thick steel sheet, and the finish rolling It can be manufactured by finally cooling the ultra-thick steel sheet to a temperature range of Bf or less at a cooling rate of 2°C/s or more based on the thickness of the ultra-thick steel sheet.

강 슬라브 1차 가열, 중간 냉각 및 2차 가열Steel slab primary heating, intermediate cooling and secondary heating

극후물 강판에 있어서, 두께 중심부의 유효 결정립 크기는 두께 중심부의 충격인성 확보에 있어서 매우 중요한 요소이다. 일반적인 박물 강판의 경우 제어압연 및 가속냉각을 통해 두께 중심부 조직의 미세화가 가능하지만, 본 발명과 같이 80mm 이상의 두께를 가지는 극후물 강판의 경우, 두꺼운 강판 두께로 인하여 제어압연 및 가속냉각에 의하더라도 두께 중심부 조직을 충분히 미세화하는 데에는 기술적 한계가 있다. 또한, 강 슬라브 재가열 단계에서 오스테나이트의 입도를 작게 형성하는 경우 최종 강판의 두께 중심부 조직의 미세화가 가능하나, 오스테나이트 입도를 줄이기 위해 슬라브 재가열 온도를 낮추면 용체화 처리가 충분히 되지 않아 오히려 최종 강판의 두께 중심부 충격 인성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. In an extremely thick steel sheet, the effective grain size at the center of the thickness is a very important factor in securing the impact toughness at the center of the thickness. In the case of a general thin steel sheet, it is possible to refine the central structure of the thickness through controlled rolling and accelerated cooling, but in the case of an ultra-thick steel sheet having a thickness of 80 mm or more as in the present invention, the thickness of the steel sheet is controlled by control rolling and accelerated cooling due to the thick steel sheet thickness. There are technical limitations to sufficiently miniaturizing the core tissue. In addition, if the austenite grain size is reduced in the steel slab reheating step, it is possible to refine the thickness central structure of the final steel plate.However, if the slab reheating temperature is lowered to reduce the austenite grain size, the solution treatment is not sufficient. There may be a problem that the impact toughness in the center of the thickness is deteriorated.

따라서, 본 발명의 발명자는 강 슬라브에 대한 용체화 처리를 충분히 진행하면서도, 압연 전 강 슬라브의 두께 중심부 조직을 미세화하여 최종 강판의 두께 중심부 충격 인성을 확보하는 방안에 대한 심도 있는 연구를 진행하였으며, 아래와 같이 고온 재가열 및 저온 재가열로 구성되는 2단의 강 슬라브 재가열 조건 및 고온 재가열 및 저온 재가열 사이에 수행되는 냉각 공정을 통해 강 슬라브에 포함되는 합금조성을 충분히 용체화 처리하면서도 강 슬라브의 두께 중심부 조직을 충분히 미세화 할 수 있음을 알 수 있었다. Therefore, the inventors of the present invention conducted an in-depth study on a method of securing the impact toughness of the final steel plate by miniaturizing the thickness center structure of the steel slab before rolling, while sufficiently proceeding the solution treatment for the steel slab, The alloy composition contained in the steel slab is sufficiently solutionized through a two-stage steel slab reheating condition consisting of high-temperature reheating and low-temperature reheating, and a cooling process performed between high-temperature reheating and low-temperature reheating. It was found that it can be sufficiently refined.

이하, 본 발명의 강 슬라브 1차 가열, 중간 냉각 및 2차 가열 조건에 대해 보다 자세히 설명한다.Hereinafter, the steel slab primary heating, intermediate cooling and secondary heating conditions of the present invention will be described in more detail.

본 발명의 강 슬라브는 전술한 극후물 강판과 대응하는 합금조성으로 구비되므로, 본 발명의 강 슬라브 합금조성에 대한 설명은 전술한 극후물 강판의 합금조성에 대한 설명으로 대신한다. Since the steel slab of the present invention is provided with an alloy composition corresponding to the above-described ultra-thick steel sheet, the description of the alloy composition of the steel slab of the present invention is replaced with a description of the alloy composition of the aforementioned ultra-thick steel sheet.

전술한 조성으로 구비된 강 슬라브를 고온 조건에서 1차 재가열할 수 있다. 본 발명의 강 슬라브는 니오븀(Nb)을 포함하므로, 강 슬라브 내에 포함된 니오븀(Nb) 탄질화물의 충분한 용체화를 고려하여 1차 재가열 온도범위의 하한을 제한할 수 있다. 따라서, 본 발명의 1차 재가열은 강 슬라브의 두께 중심부 온도를 기준으로 1150℃ 이상의 온도범위에서 수행될 수 있다. 제강 공정에서 형성된 조대한 니오븀(Nb) 탄질화물이 충분히 용체화되는 경우, 후속되는 압연 및 냉각 공정에서 미세한 탄질화물을 형성하여 강판의 물성 향상에 효과적으로 기여하기 때문이다. 또한, 본 발명은 1차 재가열 온도범위의 상한을 특별히 제한하지는 않으나, 경제적 측면을 고려하여 강 슬라브의 두께 중심부 온도를 기준으로 1300℃ 이하로 제한할 수 있다. The steel slab provided with the above composition may be first reheated under high temperature conditions. Since the steel slab of the present invention contains niobium (Nb), it is possible to limit the lower limit of the primary reheating temperature range in consideration of sufficient solutionization of the niobium (Nb) carbonitride contained in the steel slab. Accordingly, the primary reheating of the present invention may be performed in a temperature range of 1150° C. or higher based on the temperature of the central thickness of the steel slab. This is because when the coarse niobium (Nb) carbonitride formed in the steelmaking process is sufficiently solutionized, it effectively contributes to the improvement of the physical properties of the steel sheet by forming a fine carbonitride in the subsequent rolling and cooling process. In addition, the present invention does not specifically limit the upper limit of the primary reheating temperature range, but may be limited to 1300° C. or less based on the thickness center temperature of the steel slab in consideration of economical aspects.

본 발명은 1차 재가열 시간을 특별히 제한하지는 않으나, 1차 재가열은 강 슬라브에 포함되는 합금조성이 충분히 용체화 되는 시간 동안 진행될 수 있다. 강 슬라브에 포함되는 합금조성의 용체화 측면에서, 바람직한 1차 재가열 시간은 강 슬라브의 두께(mm) 당 1분 이상의 시간일 수 있다. The present invention does not specifically limit the first reheating time, but the first reheating may proceed for a time during which the alloy composition contained in the steel slab is sufficiently dissolved. In terms of solutionization of the alloy composition included in the steel slab, the preferred first reheating time may be 1 minute or more per thickness (mm) of the steel slab.

1차 재가열된 강 슬라브는 바로 압연에 제공되지 않고 중간 냉각되며, 1차 재가열에 의해 형성된 조대한 오스테나이트는 페라이트, 펄라이트, 베이나이트 등으로 변태될 수 있다. 중간 냉각은 공냉 또는 수냉이 적용될 수 있으며, 강 슬라브의 균일한 냉각 효과 확보를 위해 강 슬라브 중심부 온도를 기준으로 500℃ 이하의 온도범위까지 냉각될 수 있다. The primary reheated steel slab is not immediately provided for rolling, but is intermediately cooled, and the coarse austenite formed by the primary reheating can be transformed into ferrite, pearlite, bainite, and the like. The intermediate cooling may be air cooling or water cooling, and cooling to a temperature range of 500°C or less based on the temperature of the center of the steel slab in order to secure a uniform cooling effect of the steel slab.

본 발명에서 강 슬라브의 중심부 온도는 강 슬라브의 표면에서 실측된 온도, 소재의 열 전도도, 가열 또는 냉각 시간 등을 기초로 산출된 t/2 지점의 온도이다. 통상의 기술자는 특별한 기술적 어려움 없이 이와 같은 정보를 기초로 강 슬라브의 중심부 온도를 산출할 수 있다. 또한, 이하에서 언급되는 강판 중심부 온도 역시 이와 같은 방식을 통해 산출되는 t/2 지점의 온도이다. In the present invention, the central temperature of the steel slab is the temperature at the point t/2 calculated based on the temperature measured from the surface of the steel slab, the thermal conductivity of the material, and the heating or cooling time. A person skilled in the art can calculate the core temperature of the steel slab based on this information without any special technical difficulties. In addition, the temperature at the center of the steel sheet mentioned below is also the temperature at the point t/2 calculated through this method.

중간 냉각된 강 슬라브는 다시 2차 재가열될 수 있다. 2차 재가열의 가열온도는 오스테나이트의 초기 입도를 결정하는 매우 중요한 요소이므로, 2차 재가열은 강 슬라브 두께 중심부 온도를 기준으로 Ac3~1000℃의 범위에서 실시될 수 있다. 여기서, Ac3는 아래의 식 1에 의해 산출될 수 있다.The intermediate cooled steel slab can be reheated secondarily again. Since the heating temperature of the secondary reheating is a very important factor in determining the initial particle size of the austenite, the secondary reheating can be carried out in the range of Ac3~1000℃ based on the temperature at the center of the thickness of the steel slab. Here, Ac3 can be calculated by Equation 1 below.

[식 1][Equation 1]

Ac3 = 910 - 203*[C]0.5 + 44.7*[Si] - 30*[Mn] - 20*[Cu] - 15.2*[Ni] - 11*[Cr] + 31.5*[Mo] + 700*[P] + 400*[Al] -400*[Ti] + 104*[V] + 13.1*[W]Ac3 = 910-203*[C] 0.5 + 44.7*[Si]-30*[Mn]-20*[Cu]-15.2*[Ni]-11*[Cr] + 31.5*[Mo] + 700*[ P] + 400*[Al] -400*[Ti] + 104*[V] + 13.1*[W]

(식 1에서 [C], [Si], [Mn], [Cu], [Ni], [Cr], [Mo], [P], [Al], [Ti], [V], [W]은 각 합금조성의 중량%를 의미하며, 해당 합금조성이 포함되지 않는 경우 그 값은 0을 의미한다.) (In Equation 1, [C], [Si], [Mn], [Cu], [Ni], [Cr], [Mo], [P], [Al], [Ti], [V], [W ] Means the weight% of each alloy composition, and if the corresponding alloy composition is not included, the value means 0.)

2차 재가열 온도가 Ac3 미만인 경우, 오스테나이트로의 역변태가 완료되지 않아 오스테나이트와 중간 냉각에 의해 형성된 미세조직이 혼재된 상태이며, 후속의 압연에 의하더라도 조직의 미세화가 충분히 이루어지지 않아 목적하는 두께 중심부 물성을 확보하기 어렵다. 1차 재가열 및 중간 냉각에 의해 형성된 조직은 고온에서의 가열 후 압연 과정이 생략되어 조대하게 형성되므로, 후속의 압연 공정에 의하더라도 조직의 미세화 효과를 충분히 달성할 수 없기 때문이다. 또한, 2차 재가열 온도가 1000℃를 초과하는 경우, 오스테나이트가 성장하면서 최종 미세조직에 베이나이트의 분율이 증가하게 되므로, 본 발명에서 목적하는 두께 중심부 충격인성을 확보하기 어렵다. If the secondary reheating temperature is less than Ac3, the reverse transformation to austenite is not completed, so austenite and microstructure formed by intermediate cooling are mixed. It is difficult to secure the physical properties of the center of the thickness. This is because the structure formed by primary reheating and intermediate cooling is formed coarse by omitting the rolling process after heating at high temperature, so that the micronization effect of the structure cannot be sufficiently achieved even by the subsequent rolling process. In addition, when the secondary reheating temperature exceeds 1000° C., since the proportion of bainite in the final microstructure increases as austenite grows, it is difficult to secure the impact toughness at the center of the thickness desired in the present invention.

본 발명은 2차 재가열 시간을 특별히 한정하지 않으나, 바람직한 2차 재가열 시간은 강 슬라브의 두께(mm) 당 1분 이상의 시간일 수 있다.Although the present invention does not specifically limit the secondary reheating time, the preferred secondary reheating time may be 1 minute or more per thickness (mm) of the steel slab.

조압연Rough rolling

2차 재가열된 강 슬라브를 조압연하여 조압연 바를 제공할 수 있다. 조압연은 2차 재가열 직후 수행될 수 있으며, 강 슬라브 두께 중심부의 기공 압착 제거 측면에서 바람직한 조압연 압하량은 30% 이상일 수 있다.The secondary reheated steel slab can be roughly rolled to provide a rough rolled bar. The rough rolling may be performed immediately after the secondary reheating, and a preferable rough rolling reduction amount may be 30% or more in terms of pore compression removal in the center of the thickness of the steel slab.

또한, 본 발명은 2차 재가열 직후 조압연을 수행하지 않고, 바로 마무리 압연을 수행하는 경우를 포함할 수 있다. 다만, 조압연을 수행하지 않고 마무리 압연을 수행하는 경우, 2차 재가열 후 강 슬라브가 마무리 압연 온도까지 도달하는데 걸리는 시간이 상대적으로 길어질 수 있는바, 조압연 후 마무리 압연을 수행하는 것이 생산성 측면에서 보다 바람직하다.In addition, the present invention may include a case in which the rough rolling is not performed immediately after the secondary reheating, but the finish rolling is performed immediately. However, in the case of performing finish rolling without performing rough rolling, the time it takes for the steel slab to reach the finish rolling temperature after secondary reheating can be relatively long. It is more preferable.

마무리 압연Finish rolling

조압연 후 조압연 바의 표면 온도를 기준으로 Ar3~(Ar3+150℃)의 온도범위에서 마무리 압연이 종료될 수 있다. 2차 재가열 후 바로 마무리 압연을 수행하는 경우, 강 슬라브의 표면 온도를 기준으로 Ar3~(Ar3+150℃)의 온도범위에서 마무리 압연이 종료될 수 있다. 여기서, Ar3는 아래의 식 2에 의해 산출될 수 있다.After rough rolling, finish rolling may be terminated in a temperature range of Ar3 to (Ar3+150°C) based on the surface temperature of the rough rolling bar. When the finish rolling is performed immediately after the secondary reheating, the finish rolling may be terminated in a temperature range of Ar3 to (Ar3+150°C) based on the surface temperature of the steel slab. Here, Ar3 can be calculated by Equation 2 below.

[식 2][Equation 2]

Ar3 = 910 - 310*[C] - 80*[Mn] - 20*[Cu] - 55*[Ni] - 15*[Cr] -80*[Mo]Ar3 = 910-310*[C]-80*[Mn]-20*[Cu]-55*[Ni]-15*[Cr] -80*[Mo]

(식 2에서 [C], [Mn], [Cu], [Ni], [Cr], [Mo]는 각 합금조성의 중량%를 의미하며, 해당 합금조성이 포함되지 않는 경우 그 값은 0을 의미한다.)(In Equation 2, [C], [Mn], [Cu], [Ni], [Cr], and [Mo] mean the weight percent of each alloy composition, and if the alloy composition is not included, the value is 0 Means.)

마무리 압연 종료 온도가 Ar3 미만인 경우, 마무리 압연 중 오스테나이트의 일부가 페라이트로 변태되고 이로 인해 변형된 페라이트가 최종 미세조직에 남게 되어 충격인성이 크게 저하될 수 있다. 반면, 마무리 압연 종료 온도가 (Ar3+150 ℃)를 초과하는 경우, 압연에 의한 오스테나이트의 미세화가 충분히 이루어지지 못하므로 목적하는 두께 중심부 충격 인성을 확보하기 어렵다. When the finish rolling end temperature is less than Ar3, a part of austenite is transformed into ferrite during finish rolling, and thus the deformed ferrite remains in the final microstructure, and impact toughness may be greatly reduced. On the other hand, when the finish rolling end temperature exceeds (Ar3+150° C.), it is difficult to secure the target thickness center impact toughness because the micronization of austenite by rolling is not sufficiently achieved.

마무리 압연 시 누적 압하율은 40% 이상이 바람직하다. 누적 압하율이 40% 미만인 경우, 오스테나이트 결정립 미세화 효과가 불충분하므로, 목적하는 두께 중심부 충격 인성을 확보하기 어렵다.In finish rolling, the cumulative reduction ratio is preferably 40% or more. When the cumulative reduction ratio is less than 40%, the austenite grain refining effect is insufficient, so it is difficult to secure the target thickness center impact toughness.

최종 냉각Final cooling

마무리 압연된 극후물 강판에 대해 최종 냉각을 수행할 수 있다. 최종 냉각의 냉각 방식은 특별히 제한되지 않으나, 냉각 효율 측면에서 수냉이 바람직할 수 있다. 냉각 속도가 일정 수준 미만인 경우, 목적하는 강도를 확보할 수 없으므로, 본 발명의 최종 냉각은 강판 중심부 온도를 기준으로 2℃/s 이상의 냉각속도로 수행될 수 있다. 냉각 종료온도가 일정 범위를 초과하는 경우, 강판의 두께 방향 미세조직이 불균일하게 형성되어 충격인성의 편차가 발생하며, 그에 따라 목적하는 두께 중심부 인성을 확보가 어렵다. 또한, 냉각 종료온도가 일정 범위를 초과하는 경우, 최종 강판의 강도 확보가 어려우므로, 본 발명은 최종 냉각은 강판 중심부 온도를 기준으로 Bf 이하의 온도범위까지 수행될 수 있다. 여기서, Bf는 아래의 식 3에 의해 산출될 수 있다.Final cooling can be performed on the finish-rolled ultra-thick steel sheet. The cooling method of the final cooling is not particularly limited, but water cooling may be preferable in terms of cooling efficiency. When the cooling rate is less than a certain level, since the desired strength cannot be secured, the final cooling of the present invention may be performed at a cooling rate of 2° C./s or more based on the temperature of the center of the steel sheet. When the cooling end temperature exceeds a certain range, the microstructure in the thickness direction of the steel sheet is formed unevenly, resulting in variations in impact toughness, and thus, it is difficult to secure the target thickness central toughness. In addition, when the cooling end temperature exceeds a certain range, it is difficult to secure the strength of the final steel sheet, and according to the present invention, the final cooling may be performed up to a temperature range of Bf or less based on the central temperature of the steel sheet. Here, Bf can be calculated by Equation 3 below.

[식 3][Equation 3]

Bf = 710 -270*[C] - 90*[Mn] - 37*[Ni] - 70*[Cr] - 83*[Mo] Bf = 710 -270*[C]-90*[Mn]-37*[Ni]-70*[Cr]-83*[Mo]

(식 3에서 [C], [Mn], [Ni], [Cr], [Mo]는 각 합금조성의 중량%를 의미하며, 해당 합금조성이 포함되지 않는 경우 그 값은 0을 의미한다.)(In Equation 3, [C], [Mn], [Ni], [Cr], and [Mo] mean the weight percent of each alloy composition, and if the alloy composition is not included, the value means 0. )

본 발명의 제조방법에 의해 제조된 극후물 강판은 95면적% 이상의 페라이트, 4면적% 이하의 펄라이트 및 1면적% 이하의 베이나이트를 포함할 수 있으며, t/2 지점에서 측정한 유효 결정립의 평균 크기 3㎛ 이하일 수 있다. The ultra-thick steel sheet manufactured by the manufacturing method of the present invention may contain 95 area% or more ferrite, 4 area% or less pearlite, and 1 area% or less bainite, and the average of the effective grains measured at the point t/2 It may have a size of 3 μm or less.

또한, 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 극후물 강판은, 두께가 80mm 이상이고, 인강강도가 520MPa 이상이며, t/2 지점에서의 충격인성이 T100J 천이온도 기준으로 -100℃ 이하이므로, 선박, 해양, 건축, 토목 분야에서 사용되는 구조물의 소재로 특히 적합한 물성을 구비할 수 있다.In addition, the ultra-thick steel sheet manufactured by the manufacturing method of the present invention has a thickness of 80 mm or more, a tensile strength of 520 MPa or more, and the impact toughness at the point of t/2 is -100° C. or less based on the T100J transition temperature. It is a material for structures used in the fields of marine, architecture, and civil engineering, and can have particularly suitable properties.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 아래의 실시예는 본 발명을 예시하여 구체화하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, it should be noted that the following examples are only for exemplifying the present invention and not for limiting the scope of the present invention.

(실시예)(Example)

표 1의 조성으로 용강을 제조하고, 연속주조를 통해 두께 300mm의 강 슬라브를 제조하였다. 표 2에는 표 1의 각 조성을 기초로 산출한 Ac3, Ar3 및 Bf 온도를 기재하였다.The molten steel was manufactured with the composition shown in Table 1, and a steel slab having a thickness of 300 mm was manufactured through continuous casting. In Table 2, the temperatures of Ac3, Ar3 and Bf calculated based on the respective compositions in Table 1 are described.

강종Steel grade 합금 조성(wt%)Alloy composition (wt%) CC SiSi MnMn PP SS CuCu NiNi AlAl TiTi NbNb NN AA 0.060.06 0.280.28 1.781.78 0.0070.007 0.0040.004 0.140.14 0.260.26 0.040.04 0.0150.015 0.0120.012 0.0020.002 BB 0.050.05 0.260.26 1.611.61 0.0080.008 0.0030.003 0.360.36 0.560.56 0.020.02 0.0070.007 0.0080.008 0.0030.003 CC 0.040.04 0.140.14 1.371.37 0.0060.006 0.0030.003 0.540.54 1.141.14 0.010.01 0.0120.012 0.0170.017 0.0030.003 DD 0.030.03 0.190.19 1.581.58 0.0040.004 0.0020.002 0.320.32 0.980.98 0.020.02 0.010.01 0.0150.015 0.0040.004 EE 0.090.09 0.290.29 1.551.55 0.0050.005 0.0020.002 0.160.16 0.340.34 0.030.03 0.0130.013 0.0130.013 0.0050.005 FF 0.060.06 0.510.51 1.531.53 0.0030.003 0.0030.003 0.360.36 0.760.76 0.030.03 0.0110.011 0.0180.018 0.0030.003 GG 0.060.06 0.210.21 1.981.98 0.0060.006 0.0030.003 0.250.25 0.450.45 0.020.02 0.0120.012 0.0170.017 0.0040.004

강종Steel grade 온도(℃)Temperature(℃) Ac3Ac3 Ar3Ar3 BfBf AA 828828 732732 524524 BB 823823 728728 531531 CC 810810 715715 534534 DD 821821 714714 523523 EE 817817 736736 534534 FF 828828 720720 528528 GG 806806 703703 499499

표 3의 제조조건에 따라 두께 80mm 또는 100mm의 극후물 강판 시편을 제작하였다. 표 3에서 1차 가열 온도 및 2차 가열 온도는 강 슬라브의 두께 중심부 온도를 의미한다. 1차 가열 후 모든 시편에 대해 강 슬라브의 두께 중심부 온도 기준으로 500℃ 이하의 온도범위까지 중간 냉각을 실시하였다. 표 3에서 마무리 압연 종료 온도는 강 슬라브의 표면 온도를 의미하며, 최종 냉각 속도 및 최종 냉각 종료 온도는 모두 시편 두께 중심부 온도를 기준으로 한다.According to the manufacturing conditions of Table 3, an ultra-thick steel plate specimen having a thickness of 80 mm or 100 mm was prepared. In Table 3, the first heating temperature and the second heating temperature mean the temperature at the center of the thickness of the steel slab. After the first heating, intermediate cooling was performed for all specimens to a temperature range of 500°C or less based on the center temperature of the thickness of the steel slab. In Table 3, the finish rolling end temperature means the surface temperature of the steel slab, and both the final cooling rate and the final cooling end temperature are based on the specimen thickness center temperature.

시편
No.
Psalter
No.
강종Steel grade 강판 두께
(mm)
Steel plate thickness
(mm)
1차 가열
온도
(℃)
Primary heating
Temperature
(℃)
2차 가열
온도
(℃)
Secondary heating
Temperature
(℃)
마무리 압연
종료 온도
(℃)
Finish rolling
End temperature
(℃)
마무리 압연
누적 압하율
(%)
Finish rolling
Cumulative reduction rate
(%)
최종 냉각
속도
(℃/s)
Final cooling
speed
(℃/s)
최종 냉각
종료 온도
(℃)
Final cooling
End temperature
(℃)
1One AA 8080 12031203 869869 812812 5959 4.14.1 451451 22 BB 8080 11891189 934934 834834 5656 3.83.8 502502 33 CC 8080 12321232 878878 786786 5454 3.53.5 489489 44 DD 8080 11921192 978978 793793 4545 3.93.9 435435 55 AA 100100 12431243 891891 788788 5151 3.13.1 345345 66 BB 100100 12121212 867867 818818 4141 2.92.9 321321 77 CC 100100 11651165 919919 809809 3636 2.42.4 386386 88 DD 100100 11791179 845845 765765 4242 3.83.8 355355 99 AA 8080 -- 894894 822822 2727 3.93.9 454454 1010 BB 8080 12541254 10561056 790790 4444 3.33.3 509509 1111 CC 100100 11891189 959959 889889 4343 2.82.8 466466 1212 DD 100100 12321232 11211121 813813 4747 1.31.3 410410 1313 EE 8080 12091209 880880 832832 5151 4.54.5 506506 1414 FF 8080 11811181 917917 789789 4949 4.94.9 558558 1515 GG 8080 12321232 924924 808808 5454 3.83.8 398398 1616 CC 100100 972972 946946 803803 4949 2.92.9 449449 1717 DD 100100 11881188 782782 769769 4545 2.32.3 487487

각각의 시편에 대해 t/2부(여기서, t는 시편 두께(mm)를 의미함)에서 인장 시험편 및 충격 시험편을 채취하여 물성을 평가하였다. 인장 시험편은 JIS 10호 환형시편이었으며, 충격 시험편은 샤르피 V 노치를 가지는 표준 시험편이었다. 인장 시험편 및 충격 시험편 모두 압연방향에 수직한 방향이 시험편의 길이가 되도록 가공하여 물성을 평가하였다. 인장시험은 상온에서 실시하였으며, 충격시험은 T100J 천이온도를 얻기 위해 다양한 온도범위에서 실시하였다. 각 시험편의 미세조직은 광학현미경 및 주사전자현미경을 이용하여 관찰 및 평가하였으며, 각 조직의 분율은 면적을 기준으로 한다. 유효 결정립의 평균 크기는 전자후방산란패턴(Electro Back Scattered Pattern, EBSP)법으로 측정 시 결정 방위차가 15° 이상인 대각 입계로 정의되는 결정립들의 원 상당 지름을 측정한 평균값을 의미하며, T100J 천이온도는 복수의 온도 조건에서 샤르피 충격시험을 실시한 후 얻어진 흡수에너지 값들을 시그모이드 함수(sigmoid function)로 변환하여 얻어진 곡선에서 흡수에너지 값이 100J에 해당하는 온도를 의미한다.For each specimen, a tensile test piece and an impact test piece were collected at t/2 part (where t means the specimen thickness (mm)) to evaluate physical properties. The tensile test piece was a JIS No. 10 annular test piece, and the impact test piece was a standard test piece having a Charpy V notch. Both the tensile test piece and the impact test piece were processed so that the direction perpendicular to the rolling direction became the length of the test piece, and the physical properties were evaluated. Tensile tests were conducted at room temperature, and impact tests were conducted in various temperature ranges to obtain the T100J transition temperature. The microstructure of each test piece was observed and evaluated using an optical microscope and a scanning electron microscope, and the fraction of each tissue is based on the area. The average size of the effective grains refers to the average value obtained by measuring the equivalent circle diameter of grains defined as diagonal grain boundaries with a crystal orientation difference of 15° or more when measured by the Electro Back Scattered Pattern (EBSP) method, and the T100J transition temperature is In the curve obtained by converting the absorbed energy values obtained after performing the Charpy impact test under a plurality of temperature conditions into a sigmoid function, it means the temperature at which the absorbed energy value corresponds to 100J.

. .

시편
No.
Psalter
No.
강종Steel grade 페라이트
분율
(%)
ferrite
Fraction
(%)
펄라이트
분율
(%)
Pearlite
Fraction
(%)
베이나이트
분율
(%)
Bainite
Fraction
(%)
평균 유효
결정립 크기
(㎛)
Average valid
Grain size
(㎛)
항복강도
(MPa)
Yield strength
(MPa)
인장강도
(MPa)
The tensile strength
(MPa)
T100J
천이온도
(℃)
T100J
Transition temperature
(℃)
1One AA 9595 44 1One 2.72.7 398398 537537 -113-113 22 BB 9797 33 00 2.82.8 387387 541541 -104-104 33 CC 9999 1One 00 2.12.1 412412 528528 -121-121 44 DD 100100 1One 00 2.22.2 426426 526526 -128-128 55 AA 9595 44 1One 2.42.4 388388 543543 -115-115 66 BB 9898 22 00 2.62.6 394394 537537 -121-121 77 CC 9999 1One 00 2.72.7 409409 529529 -104-104 88 DD 100100 1One 00 2.52.5 422422 531531 -117-117 99 AA 8585 1One 1414 3.23.2 389389 525525 -86-86 1010 BB 5151 00 4949 4.14.1 367367 544544 -78-78 1111 CC 7272 22 2626 3.83.8 394394 532532 -82-82 1212 DD 4545 22 5353 4.64.6 375375 513513 -65-65 1313 EE 8080 77 1313 2.82.8 385385 529529 -77-77 1414 FF 8888 55 77 2.92.9 411411 541541 -92-92 1515 GG 9191 1One 88 2.72.7 421421 552552 -88-88 1616 CC 9393 22 55 2,42,4 451451 535535 -75-75 1717 DD 8585 33 1212 2.92.9 439439 546546 -62-62

시편 1 내지 8은 본 발명의 합금 조성, 제조 조건을 모두 만족하므로, 본 발명의 목적하는 미세조직을 구비하며, 520MPa 이상의 인장강도 및 -100℃ 이하의 T100J 천이온도을 모두 만족하는 것을 확인할 수 있다.Since the specimens 1 to 8 satisfy all of the alloy composition and manufacturing conditions of the present invention, it can be confirmed that they have the desired microstructure of the present invention, and satisfy both the tensile strength of 520 MPa or more and the T100J transition temperature of -100° C. or less.

시편 9는 제1 재가열 공정을 거치지 않고 바로 제2 재가열 공정을 실시한 경우로, 강 슬라브의 용체화가 충분히 이루어지지 않아 두께 중심부 충격인성이 열위한 것을 확인할 수 있다.Specimen 9 was a case where the second reheating process was immediately performed without going through the first reheating process, and it can be seen that the impact toughness at the center of the thickness is poor because the steel slab is not sufficiently solutionized.

시편 10 및 12는 2차 재가열 온도가 1000℃를 초과하는 경우로, 미세조직 중 베이나이트가 다량 형성되어 두께 중심부 충격인성이 열위한 것을 확인할 수 있다. 아울러, 시편 12는 최종 냉각속도가 2℃/s 미만으로 강판의 인장강도가 열위한 것을 확인할 수 있다.Specimens 10 and 12 are cases in which the secondary reheating temperature exceeds 1000°C, and it can be seen that a large amount of bainite is formed in the microstructure and the impact toughness at the center of the thickness is inferior. In addition, it can be seen that the tensile strength of the steel sheet is heated with the final cooling rate of specimen 12 being less than 2°C/s.

시편 11은 마무리 압연 종료 온도가 본 발명의 범위를 초과하는 경우로, 미세조직 중 베이나이트가 다량 형성되고, 평균 유효 결정립이 조대하게 형성되어, 두께 중심부 충격인성이 열위한 것을 확인할 수 있다.Specimen 11 is a case where the finish rolling end temperature exceeds the range of the present invention, a large amount of bainite is formed in the microstructure, the average effective crystal grains are formed coarse, it can be confirmed that the impact toughness in the center of the thickness is inferior.

시편 13은 탄소(C) 함량이 본 발명의 범위를 벗어난 경우로, 미세조직 중 펄라이트와 베이나이트의 분율이 높아 두께 중심부 충격인성이 열위한 것을 확인할 수 있다.Specimen 13 is a case in which the carbon (C) content is out of the scope of the present invention, and it can be seen that the proportion of pearlite and bainite in the microstructure is high, and the impact toughness at the center of the thickness is poor.

시편 14는 실리콘(Si) 함량이 본 발명의 범위를 벗어난 경우로, 강도는 우수하나, 두께 중심부 충격인성이 열위한 것을 확인할 수 있다.Specimen 14 is a case in which the silicon (Si) content is out of the scope of the present invention, and it can be seen that the strength is excellent, but the impact toughness at the center of the thickness is poor.

시편 15는 망간(Mn) 함량이 본 발명의 범위를 벗어난 경우로, 강도는 우수하나, 두께 중심부 충격인성이 열위한 것을 확인할 수 있다.Specimen 15 is a case where the manganese (Mn) content is out of the scope of the present invention, it can be confirmed that the strength is excellent, but the impact toughness at the center of the thickness is poor.

시편 16 및 17은 각각 1차 재가열 온도 및 2차 재가열 온도가 본 발명의 범위에 미치지 못하는 경우로, 강도는 우수하나, 두께 중심부 충격인성이 열위한 것을 확인할 수 있다.Specimens 16 and 17 are cases where the primary reheating temperature and the secondary reheating temperature are not within the scope of the present invention, respectively, and it can be seen that the strength is excellent, but the impact toughness at the center of the thickness is poor.

도 1은 시편 1의 두께 1/2 지점의 미세조직을 관찰한 광학사진이며, 도 2는 시편 10의 두께 1/2 지점을 미세조직을 관찰한 광학사진이다. 도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 시편 1은 시편 10에 비해 미세한 중심부 조직이 효과적으로 미세화되었음을 확인할 수 있다. FIG. 1 is an optical picture of observing the microstructure at a point of 1/2 thickness of specimen 1, and FIG. 2 is an optical picture of observing the microstructure at a point of thickness of 1/2 of specimen 10. As shown in FIGS. 1 and 2, it can be seen that the fine core structure of the specimen 1 was effectively refined compared to the specimen 10.

따라서, 본 발명의 일 측면에 따른 극후물 강판은 선박, 해양, 건축, 토목 분야에서 사용되는 구조물의 소재로 특히 적합한 물성을 가지는 것을 확인할 수 있다.Therefore, it can be confirmed that the ultra-thick steel plate according to an aspect of the present invention has particularly suitable physical properties as a material for a structure used in the fields of ships, offshore, architecture, and civil engineering.

이상에서 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 실시예들에 한정되지 않는다.Although the present invention has been described in detail through examples above, other types of examples are also possible. Therefore, the technical spirit and scope of the claims set forth below are not limited to the embodiments.

Claims (9)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 중량%로, 탄소(C): 0.02~0.06%, 실리콘(Si): 0.1~0.3%, 망간(Mn): 1.3~1.8%, 알루미늄(Al): 0.01~0.06%, 니오븀(Nb): 0.005~0.02%, 구리(Cu): 0.1~0.6%, 니켈(Ni): 0.2~1.2%, 티타늄(Ti): 0.005~0.02%, 인(P): 0.012% 이하, 황(S): 0.005% 이하, 질소(N): 0.002~0.006%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 두께 중심부 온도 기준으로 1150℃ 이상의 온도범위에서 1차 가열하고,
상기 1차 가열된 슬라브를 상기 슬라브의 두께 중심부 온도 기준으로 500℃ 이하의 온도범위로 중간 냉각하고,
상기 중간 냉각된 슬라브를 상기 슬라브의 두께 중심부 온도 기준으로 Ac3~1000℃의 온도범위로 2차 가열하고,
상기 2차 가열된 슬라브의 표면 온도 기준으로 Ar3~(Ar3+150℃)의 온도범위에서 상기 슬라브의 마무리 압연을 종료하여 극후물 강판을 제공하고,
상기 마무리 압연된 극후물 강판의 두께 중심부 온도를 기준으로 2℃/s 이상의 냉각속도로 Bf 이하의 온도범위까지 상기 극후물 강판을 최종 냉각하는, 두께 중심부 인성이 우수한 극후물 강판의 제조방법.
In% by weight, carbon (C): 0.02 to 0.06%, silicon (Si): 0.1 to 0.3%, manganese (Mn): 1.3 to 1.8%, aluminum (Al): 0.01 to 0.06%, niobium (Nb): 0.005 ~0.02%, Copper (Cu): 0.1~0.6%, Nickel (Ni): 0.2~1.2%, Titanium (Ti): 0.005~0.02%, Phosphorus (P): 0.012% or less, Sulfur (S): 0.005% Hereinafter, nitrogen (N): 0.002 ~ 0.006%, the slab containing the remaining Fe and other inevitable impurities are first heated in a temperature range of 1150 ℃ or more based on the thickness center temperature,
Intermediately cooling the first heated slab to a temperature range of 500° C. or less based on the temperature of the central thickness of the slab,
Secondly heating the intermediate cooled slab in a temperature range of Ac3 ~ 1000 °C based on the temperature of the central thickness of the slab,
Finish rolling of the slab in a temperature range of Ar3 to (Ar3+150°C) based on the surface temperature of the secondary heated slab to provide an extremely thick steel sheet,
A method of manufacturing an ultra-thick steel sheet having excellent thickness center toughness by finally cooling the ultra-thick steel sheet to a temperature range of Bf or less at a cooling rate of 2°C/s or more based on the thickness center temperature of the finish-rolled ultra-thick steel sheet.
제6항에 있어서,
상기 1차 가열에서, 상기 슬라브의 두께당 1분 이상의 시간 동안 상기 슬라브를 가열하는, 두께 중심부 인성이 우수한 극후물 강판의 제조방법.
The method of claim 6,
In the first heating, the slab is heated for 1 minute or more per thickness of the slab, a method of manufacturing an ultra-thick steel sheet having excellent thickness central toughness.
제6항에 있어서,
상기 2차 가열된 슬라브를 조압연하여 조압연 바를 제공하고,
상기 조압연 바의 표면 온도가 상기 마무리 압연의 온도범위까지 도달하도록 대기한 후 상기 조압연 바를 마무리 압연하는, 두께 중심부 인성이 우수한 극후물 강판의 제조방법.
The method of claim 6,
Rough rolling the secondary heated slab to provide a rough rolled bar,
A method of manufacturing an ultra-thick steel sheet having excellent thickness central toughness after waiting for the surface temperature of the rough rolled bar to reach the temperature range of the finish rolling and then finish rolling the rough rolled bar.
제6항에 있어서,
상기 마무리 압연의 누적 압하율은 40% 이상인, 두께 중심부 인성이 우수한 극후물 강판의 제조방법.
The method of claim 6,
The cumulative reduction ratio of the finish rolling is 40% or more.
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