KR102289520B1 - Steel reinforcement and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 철근은 탄소(C): 0.06 ~ 0.10중량%, 망간(Mn): 1.2 ~ 2.0중량%, 실리콘(Si): 0 초과 0.25중량% 이하, 크롬(Cr): 0 초과 0.25중량% 이하, 구리(Cu): 0 초과 0.28중량% 이하, 몰리브데늄(Mo): 0.01 ~ 0.125중량%, 니켈(Ni): 0.5 ~ 0.65중량%, 인(P): 0 초과 0.01중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.01중량% 이하, 질소(N): 0 초과 0.01중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지되, 상온에서 항복강도(YS)가 600MPa 이상이며, 인장강도와 항복강도의 비(TS/YS)가 1.08 이상이며, 연신율이 12% 이상이다. Reinforcing bars according to an embodiment of the present invention are carbon (C): 0.06 to 0.10% by weight, manganese (Mn): 1.2 to 2.0% by weight, silicon (Si): more than 0 0.25% by weight or less, chromium (Cr): 0 More than 0.25 wt%, Copper (Cu): More than 0 0.28 wt% or less, Molybdenum (Mo): 0.01 to 0.125 wt%, Nickel (Ni): 0.5 to 0.65 wt%, Phosphorus (P): More than 0 0.01 Weight % or less, sulfur (S): more than 0 and less than 0.01 wt%, nitrogen (N): more than 0 and less than or equal to 0.01 wt%, and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities, but with a yield strength (YS) of 600 MPa at room temperature or more, the ratio of tensile strength to yield strength (TS/YS) is 1.08 or more, and the elongation is 12% or more.

Description

철근 및 그 제조방법{STEEL REINFORCEMENT AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}Rebar and its manufacturing method

본 발명은 철근 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 극저온용 고강도 철근 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a reinforcing bar and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a high-strength rebar for cryogenic use and a method for manufacturing the same.

전세계적으로 친환경에 대한 관심이 높아지면서, 천연가스에 대한 관심이 증대되고 있다. LNG는 2013년 기준으로 전체 에너지 믹스의 29억TOU에서 2040년까지 42억 TOU로 46.1%의 높은 증가세가 예상되고 있다. 천연가스는 정제-액화 과정을 거쳐 LNG 터미널로 수송되어 저장되게 된다. 천연가스는 -170℃(극저온) 이하에서 액화되어 액화천연가스(LNG)가 되는데 극저온의 LNG를 저장하기 위한 LNG Tank는 특별한 구조와 극저온에서 견딜 수 있는 소재가 요구된다. LNG Tank는 크게 내조(Inner Shell)와 외조(Outer)로 구성되어 있으며, 각각 9%Ni강과 철근콘크리트로 구성된다. 내조와 외조를 밀착시킨 완전방호형 설계법은 현재 LNG Tank 설계법의 트렌드로써, 외조에 -170℃를 보증하는 철근이 사용되고 있다. 이는 내조의 크랙으로, LNG가 외조로 접촉하게 되는 경우 급격한 온도 하락에도 취성파괴를 일으키지 않고 구조 건전성을 유지하기 위함으로 알려져 있다. 이와 같은 LNG Tank용 외벽으로 쓰이는 철근은 해외에서 많은 LNG Tank 및 Terminal에 적용되고 있다.As interest in eco-friendliness increases worldwide, interest in natural gas is increasing. LNG is expected to increase by 46.1% from 2.9 billion TOU of the total energy mix in 2013 to 4.2 billion TOU by 2040. Natural gas is transported to and stored in the LNG terminal through the refining-liquefaction process. Natural gas is liquefied at -170°C (cryogenic) or lower to become liquefied natural gas (LNG). An LNG tank for storing cryogenic LNG requires a special structure and materials that can withstand cryogenic temperatures. The LNG Tank is largely composed of an inner shell and an outer shell, each of which is composed of 9% Ni steel and reinforced concrete. The complete protection type design method in which the inner and outer tanks are closely attached is the current trend of the LNG tank design method, and reinforcing bars that guarantee -170°C are used for the outer tank. This is a crack in the inner tank, and when LNG comes into contact with the outer tank, it is known to maintain structural integrity without causing brittle fracture even when the temperature drops rapidly. Such reinforcing bars used as outer walls for LNG tanks are being applied to many LNG tanks and terminals abroad.

관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2003-0095071호, 발명의 명칭: 고항복비형 고강도 용융아연 철근의 제조방법)가 있다. As a related prior art, there is Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2003-0095071, title of invention: method for manufacturing high-yield ratio high-strength hot-dip galvanized rebar).

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상온강도(YS 600MPa급)가 우수한 기계적 특성을 가지며, 나아가, 극저온 인성, 연성 확보 및 강도까지 확보할 수 있는 철근 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.In order to solve the above problems, the technical problem to be achieved by the present invention is a reinforcing bar that has excellent mechanical properties at room temperature strength (YS 600 MPa class), and can also secure cryogenic toughness, ductility, and strength, and a method for manufacturing the same is to provide

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 철근은 탄소(C): 0.06 ~ 0.10중량%, 망간(Mn): 1.2 ~ 2.0중량%, 실리콘(Si): 0 초과 0.25중량% 이하, 크롬(Cr): 0 초과 0.25중량% 이하, 구리(Cu): 0 초과 0.28중량% 이하, 몰리브데늄(Mo): 0.01 ~ 0.125중량%, 니켈(Ni): 0.5 ~ 0.65중량%, 인(P): 0 초과 0.01중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.01중량% 이하, 질소(N): 0 초과 0.01중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지되, 상온에서 항복강도(YS)가 600MPa 이상이며, 인장강도와 항복강도의 비(TS/YS)가 1.08 이상이며, 연신율이 12% 이상이다. Reinforcing bars according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is carbon (C): 0.06 to 0.10% by weight, manganese (Mn): 1.2 to 2.0% by weight, silicon (Si): 0 to 0.25% by weight or less, Chromium (Cr): more than 0 0.25% by weight, copper (Cu): more than 0, 0.28% by weight or less, molybdenum (Mo): 0.01 to 0.125% by weight, nickel (Ni): 0.5 to 0.65% by weight, phosphorus ( P): greater than 0 and less than 0.01% by weight, sulfur (S): greater than 0 and less than or equal to 0.01% by weight, nitrogen (N): greater than 0 and less than or equal to 0.01% by weight, and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities, but yield at room temperature The strength (YS) is 600 MPa or more, the ratio of tensile strength to yield strength (TS/YS) is 1.08 or more, and the elongation is 12% or more.

상기 철근은 -170℃의 온도에서 항복강도(YS)가 575MPa 이상이며, 연신율이 3% 이상일 수 있다. The reinforcing bar may have a yield strength (YS) of 575 MPa or more at a temperature of -170° C., and an elongation of 3% or more.

상기 철근에서, 최종 미세 조직은 페라이트 및 템퍼드 마르텐사이트를 포함할 수 있다. In the reinforcing bar, the final microstructure may include ferrite and tempered martensite.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 철근의 제조방법은 (a) 탄소(C): 0.06 ~ 0.10중량%, 망간(Mn): 1.2 ~ 2.0중량%, 실리콘(Si): 0 초과 0.25중량% 이하, 크롬(Cr): 0 초과 0.25중량% 이하, 구리(Cu): 0 초과 0.28중량% 이하, 몰리브데늄(Mo): 0.01 ~ 0.125중량%, 니켈(Ni): 0.5 ~ 0.65중량%, 인(P): 0 초과 0.01중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.01중량% 이하, 질소(N): 0 초과 0.01중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 강재를 1000 ~ 1100℃에서 재가열하는 단계; (b) 상기 재가열된 강재를 920 ~ 1000℃의 최종 마무리압연온도 조건으로 열간 압연하는 단계; 및 (c) 상기 열간 압연된 강재에 대하여 템프코어 공정을 수행하는 단계; 를 포함한다. The method of manufacturing a reinforcing bar according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is (a) carbon (C): 0.06 to 0.10 wt%, manganese (Mn): 1.2 to 2.0 wt%, silicon (Si): 0 More than 0.25 wt%, Chromium (Cr): More than 0 0.25 wt% or less, Copper (Cu): More than 0, 0.28 wt% or less, Molybdenum (Mo): 0.01 to 0.125 wt%, Nickel (Ni): 0.5 to 0.65% by weight, phosphorus (P): greater than 0 and less than 0.01% by weight, sulfur (S): greater than 0 and less than or equal to 0.01% by weight, nitrogen (N): greater than 0 and less than or equal to 0.01% by weight, and remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities Reheating the steel material made at 1000 ~ 1100 ℃; (b) hot-rolling the reheated steel to a final finish rolling temperature condition of 920 ~ 1000 ℃; and (c) performing a temp core process on the hot-rolled steel; includes

상기 철근의 제조방법에서, 상기 (c) 단계는 표면은 마르텐사이트 시작온도(Ms)까지 급랭 후, 570 ~ 580℃ 까지 복열하는 단계를 포함할 수 있다. In the manufacturing method of the reinforcing bar, the step (c) may include a step of rapidly cooling the surface to a martensite starting temperature (Ms), and then reheating to 570 ~ 580 °C.

상기 철근의 제조방법에서, 상기 (c) 단계를 수행한 후 상기 철근의 최종 미세 조직은 페라이트 및 템퍼드 마르텐사이트를 포함할 수 있다. In the method of manufacturing the reinforcing bar, after performing step (c), the final microstructure of the reinforcing bar may include ferrite and tempered martensite.

상기 철근의 제조방법에서, 상기 (a) 내지 (c) 단계를 수행하여 구현한 상기 철근은, 상온에서 항복강도(YS)가 600MPa 이상이며, 인장강도와 항복강도의 비(TS/YS)가 1.08 이상이며, 연신율이 12% 이상이며, -170℃의 온도에서 항복강도(YS)가 575MPa 이상이며, 연신율이 3% 이상일 수 있다. In the method of manufacturing the reinforcing bar, the reinforcing bar implemented by performing the steps (a) to (c) has a yield strength (YS) of 600 MPa or more at room temperature, and a ratio of tensile strength to yield strength (TS/YS) is 1.08 or more, the elongation is 12% or more, the yield strength (YS) at a temperature of -170 ° C. is 575 MPa or more, and the elongation may be 3% or more.

본 발명의 실시예에 따르면, 상온강도(YS 600MPa급)가 우수한 기계적 특성을 가지며, 나아가, 극저온 인성, 연성 확보 및 강도까지 확보할 수 있는 철근 및 그 제조 방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to implement a reinforcing bar that has excellent mechanical properties at room temperature strength (YS 600 MPa class), and further, can secure cryogenic toughness, ductility, and strength, and a method for manufacturing the same. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 철근의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다. 1 is a flowchart schematically showing a method of manufacturing a reinforcing bar according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 철근 및 그 제조 방법을 상세하게 설명한다. 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 적절하게 선택된 용어들로서, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 이하에서는 고강도를 가지면서 대규격의 철근 및 그 제조 방법을 실시하기 위한 구체적인 내용을 제공하고자 한다. A reinforcing bar and a method for manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail. The terms described below are appropriately selected in consideration of their functions in the present invention, and definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification. Hereinafter, it is intended to provide specific details for carrying out a large-standard rebar and a method for manufacturing the same while having high strength.

철근rebar

본 발명의 일 실시예에 따르는 철근은 탄소(C): 0.06 ~ 0.10중량%, 망간(Mn): 1.2 ~ 2.0중량%, 실리콘(Si): 0 초과 0.25중량% 이하, 크롬(Cr): 0 초과 0.25중량% 이하, 구리(Cu): 0 초과 0.28중량% 이하, 몰리브데늄(Mo): 0.01 ~ 0.125중량%, 니켈(Ni): 0.5 ~ 0.65중량%, 인(P): 0 초과 0.01중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.01중량% 이하, 질소(N): 0 초과 0.01중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진다. Reinforcing bars according to an embodiment of the present invention are carbon (C): 0.06 to 0.10% by weight, manganese (Mn): 1.2 to 2.0% by weight, silicon (Si): more than 0 0.25% by weight or less, chromium (Cr): 0 More than 0.25 wt%, Copper (Cu): More than 0 0.28 wt% or less, Molybdenum (Mo): 0.01 to 0.125 wt%, Nickel (Ni): 0.5 to 0.65 wt%, Phosphorus (P): More than 0 0.01 Weight % or less, sulfur (S): more than 0 and 0.01 wt% or less, nitrogen (N): more than 0 and 0.01 wt% or less, and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 철근에 포함되는 각 성분의 역할 및 함량에 대하여 설명한다.Hereinafter, the role and content of each component included in the reinforcing bar according to an embodiment of the present invention will be described.

탄소(C): 0.06 ~ 0.10중량%Carbon (C): 0.06 to 0.10 wt%

탄소(C)는 강의 강도를 높이는데 가장 효과적이며 중요한 원소이다. 오스테나이트에 고용되어 담금질 시 마르텐사이트 조직을 형성시킨다. 탄소량 증가에 따라 담금질 경도를 향상시키지만 담금질 시 변형 가능성을 크게 만든다. 철, 크롬, 몰리브덴, 바나듐 등의 원소와 화합하여 탄화물을 형성, 강도와 경도를 향상시킨다. 탄소(C)는 본 발명의 일 실시예에 따른 철근의 전체 중량의 0.06 ~ 0.10중량%의 함량비로 첨가될 수 있다. 탄소의 함량이 전체 중량의 0.06중량% 미만일 경우에는 상술한 효과를 구현할 수 없으며 충분한 강도를 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 탄소의 함량이 전체 중량의 0.10중량%를 초과할 경우에는 과도한 강도와 용접성 열위성이 나타날 수 있다.Carbon (C) is the most effective and important element for increasing the strength of steel. It is dissolved in austenite to form a martensitic structure during quenching. As the amount of carbon increases, the quenching hardness is improved, but the possibility of deformation during quenching is increased. Combines with elements such as iron, chromium, molybdenum, and vanadium to form carbides, improving strength and hardness. Carbon (C) may be added in a content ratio of 0.06 to 0.10% by weight of the total weight of the reinforcing bar according to an embodiment of the present invention. When the content of carbon is less than 0.06% by weight of the total weight, the above-described effect cannot be realized and it may be difficult to secure sufficient strength. Conversely, when the content of carbon exceeds 0.10% by weight of the total weight, excessive strength and poor weldability may appear.

망간(Mn): 1.2 ~ 2.0중량%Manganese (Mn): 1.2 to 2.0 wt%

망간(Mn)은 일부는 강 속에 고용되며 일부는 강중에 함유된 황과 결합하여 비금속개재물인 MnS를 형성하는데 이 MnS는 연성이 있어서 소성가공 시 가공방향으로 길게 연신된다. 그러나 Mns의 형성으로 강 속에 있는 황성분이 감소하면서 결정립이 취약해지고 저융점화합물인 FeS의 형성을 억제시킨다. 강의 내산성과 내산화성을 저해하지만 펄라이트가 미세해지고 페라이트를 고용강화 시킴으로써 항복강도를 향상시킨다. 망간은 본 발명의 일 실시예에 따른 철근의 전체 중량의 1.2 ~ 2.0중량%의 함량비로 첨가될 수 있다. 망간의 함량이 1.2중량% 보다 작을 경우, 상술한 망간의 첨가 효과를 충분히 발휘할 수 없다. 또한, 망간의 함량이 2.0중량%를 초과할 경우, 담금질 균열이나 변형을 유발시키며, 용접성이 저하되고, MnS 개재물 및 중심 편석(center segregation)이 발생하여 철근의 연성이 저하되고 내부식성이 저하될 수 있다. Manganese (Mn) is partially dissolved in steel and some is combined with sulfur contained in steel to form MnS, a non-metallic inclusion. MnS is ductile and is elongated in the machining direction during plastic working. However, as the sulfur content in the steel decreases due to the formation of Mns, the crystal grains become weak and the formation of FeS, a low-melting-point compound, is suppressed. It inhibits the acid resistance and oxidation resistance of steel, but improves the yield strength by making pearlite finer and strengthening ferrite in solid solution. Manganese may be added in a content ratio of 1.2 to 2.0% by weight of the total weight of the reinforcing bar according to an embodiment of the present invention. When the manganese content is less than 1.2% by weight, the above-described effect of adding manganese cannot be sufficiently exhibited. In addition, when the content of manganese exceeds 2.0% by weight, quenching cracks or deformation is caused, weldability is lowered, MnS inclusions and center segregation occur, so that the ductility of the rebar is lowered and the corrosion resistance is lowered. can

실리콘(Si): 0 초과 0.25중량% 이하Silicon (Si): greater than 0 0.25% by weight or less

실리콘(Si)은 페라이트 안정화 원소로 잘 알려져 있어 냉각 중 페라이트 분율을 높여 연성을 증가시키는 원소로 잘 알려져 있다. 한편, 실리콘은 알루미늄과 함께 제강공정에서 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제로 첨가되며, 고용강화 효과도 가질 수 있다. 실리콘은 선철과 탈산제에서 잔류된 것으로 SiO2와 같은 화합물을 형성하지 않는 한 페라이트 속에 고용되므로 강의 기계적 성질에 큰 영향을 미치지 않는다. 상기 실리콘은 본 발명의 일 실시예에 따른 철근의 전체 중량의 0 초과 0.25중량% 이하의 함량비로 첨가될 수 있다. 실리콘의 함량이 전체 중량의 0.25중량%를 초과하여 다량 첨가 시 인성이 저하되고 소성 가공성이 저하되는 문제가 있으며 강의 용접성을 저하시키며, 재가열 및 열간압연 시에 붉은 스케일(red scale)을 생성시킴으로써 표면품질에 문제를 줄 수 있다. Silicon (Si) is well known as a ferrite stabilizing element and is well known as an element that increases ductility by increasing the ferrite fraction during cooling. On the other hand, silicon is added together with aluminum as a deoxidizer for removing oxygen in steel in the steelmaking process, and may also have a solid solution strengthening effect. Silicon remains from pig iron and deoxidizer, and as long as it does not form a compound such as SiO 2 , it is dissolved in ferrite, so it does not significantly affect the mechanical properties of steel. The silicon may be added in a content ratio of greater than 0 and 0.25% by weight or less of the total weight of the reinforcing bar according to an embodiment of the present invention. When the content of silicon exceeds 0.25% by weight of the total weight, when a large amount is added, there is a problem of lowering toughness and lowering plastic workability, lowering weldability of steel, and generating red scale during reheating and hot rolling. It can cause quality problems.

크롬(Cr): 0 초과 0.25중량% 이하Chromium (Cr): more than 0 0.25 wt% or less

크롬(Cr)은 페라이트 안정화 원소로 C-Mn강에 첨가 시 용질 방해효과로 탄소의 확산을 지연하여 입도 미세화에 영향을 미친다. 상기 크롬은 본 발명의 일 실시예에 따른 철근의 전체 중량의 0 초과 0.25중량% 이하의 함량비로 첨가될 수 있다. 크롬의 함량이 전체 중량의 0.25중량%를 초과하여 다량 첨가 시 인성이 저하되고 가공성과 피삭성이 열화될 수 있다.Chromium (Cr) is a ferrite stabilizing element, and when added to C-Mn steel, it delays the diffusion of carbon due to a solute interference effect, thereby affecting particle size refinement. The chromium may be added in a content ratio of greater than 0 and 0.25% by weight or less of the total weight of the reinforcing bar according to an embodiment of the present invention. When the content of chromium exceeds 0.25% by weight of the total weight, when a large amount is added, toughness may be lowered and workability and machinability may deteriorate.

구리(Cu): 0 초과 0.28중량% 이하Copper (Cu): More than 0 0.28% by weight or less

구리(Cu)는 강의 경화능 및 저온 충격인성을 향상시키는 원소이다. 상온에서 페라이트에 고용되며 고용강화효과를 나타내므로 강도 및 경도는 약간 개선되나 연신율을 저하시킨다. 상기 구리는 본 발명의 일 실시예에 따른 철근의 전체 중량의 0 초과 0.28중량% 이하의 함량비로 첨가될 수 있다. 구리의 함량이 전체 중량의 0.28중량%를 초과하여 다량 첨가 시 열간가공성이 열화되며 적열취성의 원인이 되고 제품 표면 품질을 저해할 수 있다. Copper (Cu) is an element that improves hardenability and low-temperature impact toughness of steel. Since it is dissolved in ferrite at room temperature and exhibits a solid solution strengthening effect, strength and hardness are slightly improved, but elongation is reduced. The copper may be added in a content ratio of more than 0 and 0.28% by weight or less of the total weight of the reinforcing bar according to an embodiment of the present invention. When the content of copper exceeds 0.28% by weight of the total weight, hot workability deteriorates when a large amount is added, which may cause red hot brittleness and impair product surface quality.

몰리브데늄(Mo): 0.01 ~ 0.125중량%Molybdenum (Mo): 0.01 to 0.125 wt%

몰리브데늄(Mo)은 니켈 보다 경화능을 10배 정도 향상시킬 수 있는 원소이며, 뜨임취성을 방지하여 뜨임취성 저항성을 부여하는 원소이다. 몰리브데늄은 탄화물을 형성하므로 고급절삭공구의 합금원소로도 우수한 효과가 있으며 결정립 조대화온도를 상승시킨다. 경화능 향상을 위해 단독으로 사용하는 것 보다는 크롬과 같이 사용하면 그 효과가 더욱 좋다. 상기 몰리브데늄은 본 발명의 일 실시예에 따른 철근의 전체 중량의 0.01 ~ 0.125중량%의 함량비로 첨가될 수 있다. 몰리브데늄의 함량이 전체 중량의 0.01중량% 미만인 경우 상술한 첨가효과가 나타나지 않으며, 몰리브데늄의 함량이 전체 중량의 0.125중량%를 초과하여 다량 첨가 시 용접성이 저하되고 부품의 제조원가가 높아지는 문제가 발생한다. Molybdenum (Mo) is an element that can improve hardenability by about 10 times that of nickel, and is an element that provides temper brittle resistance by preventing temper embrittlement. Since molybdenum forms carbide, it has an excellent effect as an alloying element for advanced cutting tools and increases the grain coarsening temperature. To improve hardenability, the effect is better when used with chromium than when used alone. The molybdenum may be added in a content ratio of 0.01 to 0.125% by weight of the total weight of the reinforcing bar according to an embodiment of the present invention. When the content of molybdenum is less than 0.01% by weight of the total weight, the above-described effect does not appear, and when the content of molybdenum exceeds 0.125% by weight of the total weight, when a large amount is added, weldability is lowered and the manufacturing cost of parts is increased. occurs

니켈(Ni): 0.5 ~ 0.65중량%Nickel (Ni): 0.5 to 0.65 wt%

니켈(Ni)은 경화능을 증대시키고, 인성을 향상시키는 원소이다. 상기 니켈은 본 발명의 일 실시예에 따른 철근의 전체 중량의 0.5 ~ 0.65중량%의 함량비로 첨가될 수 있다. 니켈의 함량이 전체 중량의 0.5중량% 미만인 경우 상술한 첨가효과가 나타나지 않으며, 니켈의 함량이 전체 중량의 0.65중량%를 초과하여 다량 첨가 시 부품의 제조원가가 높아지는 문제가 발생한다. Nickel (Ni) is an element that increases hardenability and improves toughness. The nickel may be added in a content ratio of 0.5 to 0.65% by weight of the total weight of the reinforcing bar according to an embodiment of the present invention. When the content of nickel is less than 0.5% by weight of the total weight, the above-described effect does not appear, and when the content of nickel exceeds 0.65% by weight of the total weight, when a large amount is added, the manufacturing cost of the part is increased.

인(P): 0 초과 0.01중량% 이하Phosphorus (P): greater than 0 0.01% by weight or less

인(P)은 고용 강화에 의해 강도의 강도를 높이며, 탄화물의 형성을 억제하는 기능을 수행할 수 있다. 인은 강 중에 균일하게 분포되어 있으면 별 문제가 되지 않지만 보통 Fe3P의 해로운 화합물을 형성한다. 이 Fe3P는 극히 취약하고 편석되어 있어서 풀림처리를 해도 균질화되지 않고 단조, 압연 등 가공 시 길게 늘어난다. 충격저항을 저하시키고 뜨임취성을 촉진하며 쾌삭강에서는 피삭성을 개선시키지만 일반적으로 강에 해로운 원소로 취급된다. 상기 인은 본 발명의 일 실시예에 따른 철근의 전체 중량의 0 초과 0.01중량% 이하의 함량비로 첨가될 수 있다. 인의 함량이 0.01중량%를 초과하는 경우에는 상술한 석출거동에 의해 저온 충격치가 저하되는 문제가 있다. Phosphorus (P) increases the strength of the strength by solid solution strengthening, and may perform a function of suppressing the formation of carbides. Phosphorus is not a problem if it is uniformly distributed in the steel, but usually forms harmful compounds of Fe 3 P. This Fe 3 P is extremely brittle and segregated, so it does not become homogenized even after annealing, and elongates during processing such as forging and rolling. It lowers impact resistance, promotes temper brittleness, improves machinability in free-cutting steel, but is generally treated as an element harmful to steel. The phosphorus may be added in a content ratio of greater than 0 and 0.01 wt% or less of the total weight of the reinforcing bar according to an embodiment of the present invention. When the phosphorus content exceeds 0.01% by weight, there is a problem in that the low-temperature impact value is lowered by the above-described precipitation behavior.

황(S): 0 초과 0.01중량% 이하Sulfur (S): more than 0 0.01% by weight or less

황(S)은 망간, 몰리브데늄 등과 결합하여 강의 피삭성을 개선시키며 망간과 결합하여 MnS 개재물을 형성한다. 강 중에 망간의 양이 충분하지 못할 경우 철과 결합하여 FeS를 형성한다. 이 FeS는 매우 취약하고 용융점이 낮기 때문에 열간 및 냉간 가공시에 균열을 일으킨다. 따라서 이러한 FeS 개재물 형성을 피하기 위해 망간과 황의 비는 5대 1로 할 수 있다. 상기 황은 본 발명의 일 실시예에 따른 철근의 전체 중량의 0 초과 0.01중량% 이하의 함량비로 첨가될 수 있다. 황의 함량이 0.01중량%를 초과할 경우, 인성 및 용접성을 저해하고, 저온 충격치를 저하시킬 수 있다.Sulfur (S) combines with manganese, molybdenum, etc. to improve the machinability of steel, and forms MnS inclusions by combining with manganese. If the amount of manganese in steel is insufficient, it combines with iron to form FeS. Because this FeS is very brittle and has a low melting point, it cracks during hot and cold working. Therefore, in order to avoid the formation of such FeS inclusions, the ratio of manganese to sulfur can be set to 5:1. The sulfur may be added in a content ratio of greater than 0 to 0.01% by weight or less of the total weight of the reinforcing bar according to an embodiment of the present invention. When the content of sulfur exceeds 0.01% by weight, toughness and weldability may be impaired, and a low-temperature impact value may be reduced.

질소(N): 0 초과 0.01중량% 이하Nitrogen (N): greater than 0 and less than or equal to 0.01% by weight

질소(N)는 극히 미량으로도 강의 기계적 성질에 큰 영향을 미치는데 인장강도, 항복강도를 증가시키는 반면 연신율을 저하시키는 원소이다. 특히 충격치의 감소 및 천이온도의 상승이 현저하다. 질소는 침입형 원소로써 확산속도가 빠르고 페라이트에 대해 연속적으로 용해도 변화를 나타낸다. 이 밖에 바나듐 등과 질화물을 형성하여 결정립을 미세화시킨다. 본 발명에서는 VN 형성을 통한 고온 오스테나이트 입도 미세화 및 고용강화의 목적으로 상기 질소는 발명의 일 실시예에 따른 철근의 전체 중량의 0 초과 0.01중량% 이하의 함량비로 첨가될 수 있다. 질소의 함량이 전체 중량의 0.01중량%를 초과하여 다량 첨가 시 인성을 저해하는 원소로 작용할 수 있다. Nitrogen (N) has a great effect on the mechanical properties of steel even in very small amounts. It is an element that increases tensile strength and yield strength while decreasing elongation. In particular, a decrease in the impact value and an increase in the transition temperature are remarkable. Nitrogen, as an interstitial element, has a fast diffusion rate and shows continuous solubility changes in ferrite. In addition, the crystal grains are refined by forming nitrides such as vanadium. In the present invention, for the purpose of refining the high temperature austenite grain size and solid solution strengthening through VN formation, the nitrogen may be added in a content ratio of greater than 0 to 0.01% by weight or less of the total weight of the reinforcing bar according to an embodiment of the present invention. When the content of nitrogen exceeds 0.01% by weight of the total weight, it may act as an element impairing toughness when a large amount is added.

상술한 바와 같은, 합금 원소 조성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 철근은 최종 미세 조직은 페라이트 및 템퍼드 마르텐사이트를 포함할 수 있다. As described above, the final microstructure of the reinforcing bar according to an embodiment of the present invention having an alloy element composition may include ferrite and tempered martensite.

또한, 상술한 바와 같은 합금 원소 조성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 철근은 상온에서 항복강도(YS)가 600MPa 이상이며, 인장강도와 항복강도의 비(TS/YS)가 1.08 이상이며, 연신율이 12% 이상이며, -170℃의 온도에서 항복강도(YS)가 575MPa 이상이며, 연신율이 3% 이상일 수 있다. In addition, the reinforcing bar according to an embodiment of the present invention having the alloy element composition as described above has a yield strength (YS) of 600 MPa or more at room temperature, a ratio of tensile strength to yield strength (TS/YS) is 1.08 or more, and an elongation This is 12% or more, the yield strength (YS) at a temperature of -170 ℃ is 575 MPa or more, and the elongation may be 3% or more.

이하에서는 상술한 합금 원소 조성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 철근의 제조 방법을 설명한다. Hereinafter, a method for manufacturing a reinforcing bar according to an embodiment of the present invention having the above-described alloying element composition will be described.

철근의 제조 방법Method of manufacturing rebar

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 철근의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다. 1 is a flowchart schematically showing a method of manufacturing a reinforcing bar according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 철근의 제조 방법은 (a) 탄소(C): 0.06 ~ 0.10중량%, 망간(Mn): 1.2 ~ 2.0중량%, 실리콘(Si): 0 초과 0.25중량% 이하, 크롬(Cr): 0 초과 0.25중량% 이하, 구리(Cu): 0 초과 0.28중량% 이하, 몰리브데늄(Mo): 0.01 ~ 0.125중량%, 니켈(Ni): 0.5 ~ 0.65중량%, 인(P): 0 초과 0.01중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.01중량% 이하, 질소(N): 0 초과 0.01중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 강재를 1000 ~ 1100℃에서 재가열하는 단계(S100); (b) 상기 재가열된 강재를 920 ~ 1000℃의 최종 마무리압연온도 조건으로 열간 압연하는 단계(S200); 및 (c) 상기 열간 압연된 강재에 대하여 템프코어 공정을 수행하는 단계(S300); 를 포함한다. Referring to Figure 1, the method of manufacturing a reinforcing bar according to an embodiment of the present invention is (a) carbon (C): 0.06 to 0.10 wt%, manganese (Mn): 1.2 to 2.0 wt%, silicon (Si): 0 More than 0.25 wt%, Chromium (Cr): More than 0 0.25 wt% or less, Copper (Cu): More than 0, 0.28 wt% or less, Molybdenum (Mo): 0.01 to 0.125 wt%, Nickel (Ni): 0.5 to 0.65% by weight, phosphorus (P): greater than 0 and less than 0.01% by weight, sulfur (S): greater than 0 and less than or equal to 0.01% by weight, nitrogen (N): greater than 0 and less than or equal to 0.01% by weight, and remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities Reheating the steel material made at 1000 ~ 1100 ℃ (S100); (b) hot-rolling the reheated steel to a final finish rolling temperature condition of 920 ~ 1000 °C (S200); and (c) performing a temp core process on the hot-rolled steel (S300); includes

철근 제강/연주 공정은 일반적으로 전기로, LF, 연주로 구성된다. 본 발명의 일 실시예에 의한 철근의 제조방법에서는 내피로 특성 향상을 위해 2차 정련공정인 LF 이후 VD(vacuum Degassing) 공정을 거쳐 산소함량을 낮춘 뒤 연주공정에서 반소재로 응고시켰다. The rebar steelmaking/casting process generally consists of an electric furnace, LF, and casting. In the method of manufacturing rebar according to an embodiment of the present invention, after LF, which is a secondary refining process, a vacuum degassing (VD) process was performed to lower the oxygen content, and then solidified into a semi-material in the casting process to improve fatigue resistance.

압연공정은 재가열 과정, 열간변형 공정, 냉각 공정을 통하여 제조된다. 재가열 과정에서는 반제품 상태인 빌렛을 1000 ~ 1100℃까지 재가열 한다. 다음으로, 열간 압연 공정은 각 압연롤(RM, IM, FM)을 거치며 최종 마무리압연을 920 ~ 1000℃에서 변형이 완료 후, 템프코어(Tempcore)를 거치며 표면은 마르텐사이트 시작온도(Ms)까지 급랭 후, 570 ~ 580℃ 까지 복열단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The rolling process is manufactured through a reheating process, a hot deformation process, and a cooling process. In the reheating process, the semi-finished billet is reheated to 1000 ~ 1100℃. Next, the hot rolling process goes through each of the rolling rolls (RM, IM, FM) and the final finishing rolling is completed at 920 ~ 1000℃, and then goes through a tempcore and the surface goes through the martensite starting temperature (Ms). After rapid cooling, it is characterized in that it comprises a recuperation step to 570 ~ 580 ℃.

상기 강재는 탄소(C): 0.06 ~ 0.10중량%, 망간(Mn): 1.2 ~ 2.0중량%, 실리콘(Si): 0 초과 0.25중량% 이하, 크롬(Cr): 0 초과 0.25중량% 이하, 구리(Cu): 0 초과 0.28중량% 이하, 몰리브데늄(Mo): 0.01 ~ 0.125중량%, 니켈(Ni): 0.5 ~ 0.65중량%, 인(P): 0 초과 0.01중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.01중량% 이하, 질소(N): 0 초과 0.01중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어질 수 있다. The steel material is carbon (C): 0.06 to 0.10% by weight, manganese (Mn): 1.2 to 2.0% by weight, silicon (Si): more than 0 0.25% by weight, chromium (Cr): more than 0, 0.25% by weight or less, copper (Cu): more than 0 0.28% by weight or less, molybdenum (Mo): 0.01 to 0.125% by weight, nickel (Ni): 0.5 to 0.65% by weight, phosphorus (P): more than 0, 0.01% by weight or less, sulfur (S) ): more than 0 and less than 0.01% by weight, nitrogen (N): greater than 0 and less than or equal to 0.01% by weight, and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities.

일 실시예에서, 상기 강재는 1000 ~ 1100℃의 온도에서 재 가열될 수 있다. 상기 강재는 상술한 온도에서 재 가열될 때, 연속주조 공정 시에 편석된 성분이 재고용될 수 있다. 재가열온도가 1000℃보다 낮을 경우, 각종 탄화물의 고용이 충분하지 않을 수 있으며, 연속주조공정시 편석된 성분들이 충분히 고르게 분포되지 않는 문제가 있을 수 있다. 재가열온도가 1100℃를 초과할 경우, 매우 조대한 오스테나이트 결정립이 형성되어 강도 확보가 어려울 수 있다. 또한, 1100℃를 초과할 경우 가열 비용이 증가하고 공정 시간이 추가되어, 제조비용 상승 및 생산성 저하를 가져올 수 있다.In one embodiment, the steel may be reheated at a temperature of 1000 ~ 1100 ℃. When the steel is re-heated at the above-described temperature, the segregated components may be re-dissolved during the continuous casting process. When the reheating temperature is lower than 1000°C, the solid solution of various carbides may not be sufficient, and there may be a problem that the segregated components are not sufficiently evenly distributed during the continuous casting process. When the reheating temperature exceeds 1100° C., it may be difficult to secure strength because very coarse austenite grains are formed. In addition, when it exceeds 1100° C., heating cost increases and process time is added, which may result in an increase in manufacturing cost and a decrease in productivity.

열간 압연 단계(S200)에서, 재가열된 상기 강재를 열간 압연한다. 1000 ~ 1050℃에서 압연을 시작하여 열간 변형 마무리 온도 범위는 920 ~ 1000℃에서 최종변형을 마무리하여 동적재결정을 통해 미세한 오스테나이트 조직과 바나듐(V)을 함유하는 석출물을 형성할 수 있다. In the hot rolling step (S200), the reheated steel material is hot rolled. The rolling starts at 1000 ~ 1050 ℃ and the final deformation is finished at 920 ~ 1000 ℃ in the hot deformation finishing temperature range, and a fine austenite structure and precipitates containing vanadium (V) can be formed through dynamic recrystallization.

한편, 열간 압연 온도가 너무 낮으면 압연 시 압연 부하가 증가되고 에지(EDGE)부 혼립 조직이 발생할 수 있으므로, 열간 마무리 온도는 920℃ 이상이 바람직할 수 있다. On the other hand, if the hot rolling temperature is too low, the rolling load is increased during rolling and a mixed structure of the edge (EDGE) portion may be generated, so that the hot finishing temperature may be preferably 920° C. or higher.

템프코어 공정을 수행하는 단계(S300)에서, 템프코어 냉각 온도는 570 ~ 580 ℃ 범위로 한다. 온도가 높아지면 페라이트, 펄라이트 라멜라 간격 등이 증가하여 전위 이동에 장애물로 작용하기 힘들어져 강도가 감소하게 되며 조대한 세멘타이트(cementite)와 페라이트(ferrite) 간의 계면에 변형이 집중되어 보이드(void)와 같은 결함이 발생하게 되고 크랙 성장 사이트로 작용하여 가공성을 저하 시킬 수 있다. In the step (S300) of performing the temp core process, the temp core cooling temperature is in the range of 570 ~ 580 °C. When the temperature increases, the lamellar spacing between ferrite and pearlite increases, making it difficult to act as an obstacle to dislocation movement, resulting in a decrease in strength. Such defects may occur and work as a crack growth site to decrease machinability.

지금까지 본 발명의 일 실시예에 따른 철근의 제조방법을 설명하였다. 이에 의하면, 상기 철근은 중량%로, 탄소(C):0.06 ~ 0.10%, 규소(Si):0.25 % 이하, 망간(Mn):1.20 ~ 2.0 % , 인(P):0.01 % 이하, S:0.01 % 이하, 니켈 (Ni) : 0.50 ~ 0.65%, 몰리브데늄 (Mo) : 0.010 ~ 0.125%, 크롬(Cr) : 0.25% 이하, 구리(Cu) : 0.28% 이하 : 질소(N) : 0.01% 이하 를 포함하고, 나머지가 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 극저온 철근 압연 공정은 재가열 과정, 열간압연 공정, 냉각 공정을 통하여 제조된다. 재가열 과정, 열간변형 공정, 냉각 공정을 통하여 제조된다. 재가열 과정에서는 반제품 상태인 빌렛(Billet)을 1,000 ~ 1,100℃까지 재가열 한다. 다음으로, 열간 압연 공정은 각 압연롤 (RM, IM, FM)을 거치며 최종 마무리압연을 920 ~ 1,000℃에서 변형이 완료 후, 템프코어(Tempcore) 냉각공정을 거치며 표면은 Ms 까지 급냉후, 다시 570 ~ 580℃ 까지 복열단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. So far, a method for manufacturing a reinforcing bar according to an embodiment of the present invention has been described. According to this, the reinforcing bar is in weight%, carbon (C): 0.06 to 0.10%, silicon (Si): 0.25% or less, manganese (Mn): 1.20 to 2.0%, phosphorus (P): 0.01% or less, S: 0.01% or less, Nickel (Ni): 0.50 to 0.65%, Molybdenum (Mo): 0.010 to 0.125%, Chromium (Cr): 0.25% or less, Copper (Cu): 0.28% or less: Nitrogen (N): 0.01 % or less, and the remainder is characterized in that it consists of iron (Fe) and unavoidable impurities. The cryogenic rebar rolling process is manufactured through a reheating process, a hot rolling process, and a cooling process. It is manufactured through reheating process, hot deformation process, and cooling process. In the reheating process, the semi-finished billet is reheated to 1,000 ~ 1,100℃. Next, the hot rolling process goes through each rolling roll (RM, IM, FM), and the final finishing rolling is completed at 920 ~ 1,000℃, and then goes through a tempcore cooling process, the surface is quenched to Ms, and then again It is characterized in that it comprises a recuperation step to 570 ~ 580 ℃.

본 발명의 기술적 사상의 하나는 LNG Tank용 철근의 강도를 강화하면서 함금성분 함량을 낮추어 원가를 절감하는데 있다. 종래기술 대비 Mn과 Mo성분을 절감하고, 냉각속도 제어로 상온 및 극저온에서의 기계적 특성을 확보할 수 있는 방법을 개시한다. 본 발명을 통해 제조된 극저온철근은 상온 항복강도 600MPa이상의 고강도에 극저온상 인성을 확보할 수 있으므로 사회 안전 확보를 용이하게 하여 LNG Tank 외조, 극지방 토목 및 건축구조물에 적용 시 안전 강재로서 활용범위가 넓다. 고강도화에 따라 철근 배근간격 여유 확보 및 과밀 배근 방지로 콘크리트 타설 작업이 용이해 건설 공기 단축 효과 및 철근 사용량이 줄어 공사 원가 절감을 할 수 있는 장점이 있다.One of the technical ideas of the present invention is to reduce the cost by lowering the content of the alloy component while strengthening the strength of the reinforcing bar for the LNG tank. Disclosed is a method capable of reducing Mn and Mo components compared to the prior art and securing mechanical properties at room temperature and cryogenic temperature by controlling the cooling rate. The cryogenic reinforcing bar manufactured through the present invention can secure high strength at room temperature yield strength of 600 MPa or more and cryogenic toughness, so it facilitates securing social safety, so it has a wide range of application as a safety steel material when applied to external structures of LNG tanks, civil engineering and building structures in polar regions. . According to the increase in strength, it is possible to reduce the construction cost by securing the space between rebars and preventing overcrowding, thereby shortening the construction period and reducing the amount of rebars used.

실험예Experimental example

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. Hereinafter, preferred experimental examples are presented to help the understanding of the present invention. However, the following experimental examples are only for helping understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following experimental examples.

본 실험예에서는 표 1의 주요 합금 원소 조성(단위: 중량비%)과 표 2의 공정 조건으로 구현된 시편들을 제공한다. In this experimental example, the main alloy element composition (unit: weight ratio %) of Table 1 and the specimens implemented with the process conditions of Table 2 are provided.

CC SiSi MnMn PP SS CrCr CuCu NiNi MoMo N, (ppm)N, (ppm) 실험예1Experimental Example 1 0.070.07 0.060.06 1.831.83 0.0100.010 0.0100.010 0.080.08 0.110.11 0.590.59 0.120.12 9090 실험예2Experimental Example 2 0.060.06 0.130.13 1.531.53 0.0090.009 0.0040.004 0.090.09 0.100.10 0.560.56 0.020.02 9797

표 1을 참조하면, 실험예1 및 실험예2는 탄소(C): 0.06 ~ 0.10중량%, 망간(Mn): 1.2 ~ 2.0중량%, 실리콘(Si): 0 초과 0.25중량% 이하, 크롬(Cr): 0 초과 0.25중량% 이하, 구리(Cu): 0 초과 0.28중량% 이하, 몰리브데늄(Mo): 0.01 ~ 0.125중량%, 니켈(Ni): 0.5 ~ 0.65중량%, 인(P): 0 초과 0.01중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.01중량% 이하, 질소(N): 0 초과 0.01중량% 이하 및 나머지 철(Fe)의 조성범위를 모두 만족한다. 다만, 실험예1보다 실험예2는 Mn과 Mo의 함량이 상대적으로 낮다. Referring to Table 1, Experimental Example 1 and Experimental Example 2 are carbon (C): 0.06 to 0.10% by weight, manganese (Mn): 1.2 to 2.0% by weight, silicon (Si): more than 0 0.25% by weight or less, chromium ( Cr): more than 0 0.25% by weight, copper (Cu): more than 0, 0.28% by weight or less, molybdenum (Mo): 0.01 to 0.125% by weight, nickel (Ni): 0.5 to 0.65% by weight, phosphorus (P) : 0 more than 0.01 wt%, sulfur (S): more than 0 0.01 wt% or less, nitrogen (N): more than 0 0.01 wt% or less, and the rest of the iron (Fe) composition range is satisfied. However, the content of Mn and Mo is relatively lower in Experimental Example 2 than in Experimental Example 1.

추출온도
(℃)
extraction temperature
(℃)
최종
마무리 압연온도(℃)
final
Finishing rolling temperature (℃)
수량quantity 선속
(m/s)
speed
(m/s)
복열온도
(℃)
recuperation temperature
(℃)
실험예1Experimental Example 1 1,0501,050 950950 1,0051,005 11.011.0 610610 실험예2Experimental Example 2 1,0501,050 950950 1,0051,005 10.510.5 580580

표 2를 참조하면, 실험예1은 강재를 1000 ~ 1100℃에서 재가열하는 단계; 상기 재가열된 강재를 920 ~ 1000℃의 최종 마무리압연온도 조건으로 열간 압연하는 단계; 및 마르텐사이트 시작온도(Ms)까지 급랭 후, 610 ~ 620℃ 까지 복열하는 단계를 적용한다. 이에 반하여, 실험예2는 강재를 1000 ~ 1100℃에서 재가열하는 단계; 상기 재가열된 강재를 920 ~ 1000℃의 최종 마무리압연온도 조건으로 열간 압연하는 단계; 및 마르텐사이트 시작온도(Ms)까지 급랭 후, 570 ~ 580℃ 까지 복열하는 단계를 적용한다. Referring to Table 2, Experimental Example 1 comprises the steps of reheating the steel at 1000 ~ 1100 ℃; hot rolling the reheated steel material to a final finish rolling temperature condition of 920 ~ 1000 °C; And after quenching to the martensite starting temperature (Ms), the step of recuperating to 610 ~ 620 ℃ is applied. In contrast, Experimental Example 2 comprises the steps of reheating the steel at 1000 ~ 1100 ℃; hot rolling the reheated steel material to a final finish rolling temperature condition of 920 ~ 1000 °C; And after quenching to the martensite starting temperature (Ms), the step of recuperating to 570 ~ 580 ℃ is applied.

표 3은 본 발명의 실험예에 따른 재질 평가 결과를 나타낸다. 항목 ①내지 ③은 상온 재질 평가 결과이며, 항목 ④ 내지 ⑦은 극저온(-170℃) 재질 평가 결과이다. 구체적으로 항목①은 상온에서 항복강도이며, 항목②는 상온에서 인장강도이며, 항목③은 상온에서 연신율이며, 항목④는 극저온에서 균일 항복강도이며, 항목⑤는 극저온에서 균일연신율이며, 항목⑥은 극저온에서 항복강도이며, 항목⑦은 노치 민감도이다. Table 3 shows the material evaluation results according to the experimental example of the present invention. Items ① to ③ are room temperature material evaluation results, and items ④ to ⑦ are cryogenic (-170°C) material evaluation results. Specifically, item ① is yield strength at room temperature, item ② is tensile strength at room temperature, item ③ is elongation at room temperature, item ④ is uniform yield strength at cryogenic temperature, item ⑤ is uniform elongation at cryogenic temperature, and item ⑥ is Yield strength at cryogenic temperature, item ⑦ is notch sensitivity.


YS
(MPa)

YS
(MPa)

TS, (MPa)

TS, (MPa)

EL, (%)

EL, (%)

YS_un, (MPa)

YS_un, (MPa)

UE_un, (%)

UE_un, (%)

TS_n, (MPa)

TS_n, (MPa)

NSR

NSR
실험예1Experimental Example 1 564564 677677 15.415.4 810810 9.09.0 936936 1.121.12 실험예2Experimental Example 2 625625 677677 14.014.0 802802 8.48.4 815815 1.021.02

표 3을 참조하면, 실험예2는 실험예1보다 Mn과 Mo의 함량이 상대적으로 낮음에도 불구하고 상온과 극저온에서 재질 물성이 거의 대등한 수준으로 확보할 수 있음을 확인할 수 있다. 즉, 실험예2는 실험예1 대비 Mn과 Mo성분을 절감하고, 냉각속도 제어로 상온 및 극저온에서의 기계적 특성을 확보할 수 있는 방법을 개시한다. 실험예2에 의해 제조된 극저온 철근은 상온 항복강도 600MPa이상의 고강도에 극저온상 인성을 확보할 수 있으므로 사회 안전 확보를 용이하게 하여 LNG Tank 외조, 극지방 토목 및 건축구조물에 적용 시 안전 강재로서 활용범위가 넓을 것으로 기대된다. Referring to Table 3, it can be confirmed that in Experimental Example 2, although the content of Mn and Mo is relatively lower than in Experimental Example 1, the material properties can be secured at an almost equal level at room temperature and cryogenic temperature. That is, Experimental Example 2 discloses a method capable of reducing Mn and Mo components compared to Experimental Example 1 and securing mechanical properties at room temperature and cryogenic temperature by controlling the cooling rate. The cryogenic reinforcing bar manufactured by Experimental Example 2 can secure high strength at room temperature yield strength of 600 MPa or higher and cryogenic toughness, thereby facilitating social safety assurance, and the scope of application as a safety steel material when applied to the outer structure of the LNG tank, civil engineering and building structures in the polar region expected to be wide.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.Although the above description has been focused on the embodiments of the present invention, various changes or modifications may be made at the level of those skilled in the art. Such changes and modifications can be said to belong to the present invention without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be judged by the claims described below.

Claims (7)

탄소(C): 0.06 ~ 0.10중량%, 망간(Mn): 1.2 ~ 2.0중량%, 실리콘(Si): 0 초과 0.25중량% 이하, 크롬(Cr): 0 초과 0.25중량% 이하, 구리(Cu): 0 초과 0.28중량% 이하, 몰리브데늄(Mo): 0.01 ~ 0.02중량%, 니켈(Ni): 0.5 ~ 0.65중량%, 인(P): 0 초과 0.01중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.01중량% 이하, 질소(N): 0 초과 0.01중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지되,
상온에서 항복강도(YS)가 600MPa 이상이며, 인장강도와 항복강도의 비(TS/YS)가 1.08 이상이며, 연신율이 12% 이상이며,
-170℃의 온도에서 항복강도(YS)가 575MPa 이상이며, 연신율이 3% 이상인,
철근.
Carbon (C): 0.06 to 0.10 wt%, Manganese (Mn): 1.2 to 2.0 wt%, silicon (Si): more than 0 and 0.25 wt% or less, Chromium (Cr): more than 0 to 0.25 wt% or less, copper (Cu) : 0 to 0.28 wt% or less, Molybdenum (Mo): 0.01 to 0.02 wt%, Nickel (Ni): 0.5 to 0.65 wt%, Phosphorus (P): 0 to 0.01 wt% or less, Sulfur (S): 0 Exceeding 0.01% by weight or less, nitrogen (N): more than 0 and 0.01% by weight or less, and the remainder consisting of iron (Fe) and other unavoidable impurities,
The yield strength (YS) at room temperature is 600 MPa or more, the ratio of tensile strength to yield strength (TS/YS) is 1.08 or more, and the elongation is 12% or more,
The yield strength (YS) at a temperature of -170 ℃ is 575 MPa or more, and the elongation is 3% or more,
rebar.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
최종 미세 조직은 페라이트 및 템퍼드 마르텐사이트를 포함하는,
철근.
The method of claim 1,
The final microstructure contains ferrite and tempered martensite,
rebar.
(a) 탄소(C): 0.06 ~ 0.10중량%, 망간(Mn): 1.2 ~ 2.0중량%, 실리콘(Si): 0 초과 0.25중량% 이하, 크롬(Cr): 0 초과 0.25중량% 이하, 구리(Cu): 0 초과 0.28중량% 이하, 몰리브데늄(Mo): 0.01 ~ 0.02중량%, 니켈(Ni): 0.5 ~ 0.65중량%, 인(P): 0 초과 0.01중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.01중량% 이하, 질소(N): 0 초과 0.01중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 강재를 1000 ~ 1100℃에서 재가열하는 단계;
(b) 상기 재가열된 강재를 920 ~ 1000℃의 최종 마무리압연온도 조건으로 열간 압연하는 단계; 및
(c) 상기 열간 압연된 강재에 대하여 템프코어 공정을 수행하는 단계; 를 포함하며,
상기 (c) 단계는 상기 강재의 표면을 마르텐사이트 시작온도(Ms)까지 급랭 후, 570 ~ 580℃ 까지 복열하는 단계를 포함하는 철근의 제조방법이며,
상기 (a) 내지 (c) 단계를 수행하여 구현한 상기 철근은, 상온에서 항복강도(YS)가 600MPa 이상이며, 인장강도와 항복강도의 비(TS/YS)가 1.08 이상이며, 연신율이 12% 이상이며, -170℃의 온도에서 항복강도(YS)가 575MPa 이상이며, 연신율이 3% 이상인 것을 특징으로 하는,
철근의 제조방법.
(a) carbon (C): 0.06 to 0.10 wt%, manganese (Mn): 1.2 to 2.0 wt%, silicon (Si): more than 0 and 0.25 wt% or less, chromium (Cr): more than 0 to 0.25 wt% or less, copper (Cu): more than 0 0.28% by weight or less, molybdenum (Mo): 0.01 to 0.02% by weight, nickel (Ni): 0.5 to 0.65% by weight, phosphorus (P): more than 0, 0.01% by weight or less, sulfur (S) ): greater than 0 and less than 0.01% by weight, nitrogen (N): greater than 0 and less than or equal to 0.01% by weight and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities comprising the steps of reheating the steel at 1000 ~ 1100 ℃;
(b) hot-rolling the reheated steel to a final finish rolling temperature condition of 920 ~ 1000 ℃; and
(c) performing a temp core process on the hot-rolled steel; includes,
The step (c) is a method of manufacturing a reinforcing bar comprising the step of rapidly cooling the surface of the steel material to a martensite starting temperature (Ms), and then reheating to 570 ~ 580 ° C.,
The reinforcing bars implemented by performing steps (a) to (c) have a yield strength (YS) of 600 MPa or more at room temperature, a ratio of tensile strength to yield strength (TS/YS) of 1.08 or more, and an elongation of 12 % or more, the yield strength (YS) at a temperature of -170 ℃ is 575 MPa or more, characterized in that the elongation is 3% or more,
Method of manufacturing rebar.
삭제delete 제 4 항에 있어서,
상기 (c) 단계를 수행한 후 상기 철근의 최종 미세 조직은 페라이트 및 템퍼드 마르텐사이트를 포함하는,
철근의 제조방법.
5. The method of claim 4,
After performing the step (c), the final microstructure of the reinforcing bar comprises ferrite and tempered martensite,
Method of manufacturing rebar.
삭제delete
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