KR102321301B1 - 내해수성이 우수한 구조용 강판 및 이의 제조방법 - Google Patents

내해수성이 우수한 구조용 강판 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 해수에 의한 부식 가속화 환경에서 우수한 부식 저항성을 갖는 내해수성이 우수한 구조용 강판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

내해수성이 우수한 구조용 강판 및 이의 제조방법{STEEL PLATE FOR STRUCTURE WITH A GOOD SEAWATER CORROSION RESISTIVE PROPERTY AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 해안가의 건축 구조용 강판 또는 선박 내부의 밸러스트 탱크 및 관련 부속기기 등과 같이, 해수에 의한 부식 가속화 환경에서 우수한 부식 저항성을 갖는 구조용 강판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
금속의 부식은 염분과 같이 물에 잘 녹는 이온 형태의 무기물질이 많을 경우 촉진되는 것이 일반적이며, 특히 염소 이온(Cl-)과 같이 부식을 촉진시키는 성질이 있는 이온이 있을 경우 매우 빠른 부식이 일어난다. 따라서, 평균 3.5% NaCl을 포함하고 있는 해수환경에서 금속은 매우 빠른 속도로 부식이 일어나기 때문에, 해수에 인접한 구조물, 해수 환경에서 운항하는 선박 등 다양한 조건에서 부식이 문제되고 있다.
이에 따라, 여러 종류의 방식처리로 부식을 억제하는 기술이 제안되고 있다. 그러나, 이러한 방식 처리의 방식 연한은 20~30년 수준에 불과하기 때문에 소재 자체의 내식성이 확보되지 않을 경우 끊임없이 유지보수 비용이 발생한다. 즉, 구조물의 내구성을 50년 이상 장기간으로 증대시키고, 구조물 운용기간 중 각종 방식비용을 저감하기 위해서는 소재 자체의 내식성 강화가 필수적으로 요구된다.
강재의 내해수성을 향상시키는 원소 중 가장 효과적인 원소로서, 크롬(Cr)과 구리(Cu)가 있다. 크롬과 구리는 부식 환경에 따라서 다른 역할을 하고, 적합한 비율을 첨가하면 해수에 의한 부식 가속화 환경에서도 우수한 내식 효과를 발휘할 수 있다. 다만, 크롬의 경우 산성 환경에서 큰 효과를 발휘하지 못하고, 구리의 경우 주조 과정에서 주조균열을 유발하기 때문에, 고가의 니켈을 일정 수준 이상으로 첨가해야 한다는 문제점이 있다. 그러나, 강산 이외의 대부분의 환경에서 크롬은 내식성 향상의 효과가 있고, 최근 연속 주조 기술의 발전으로 구리 첨가강의 주조 결함 방지를 위한 최소 니켈 첨가량이 감소하고 있으며, 이에 따라 고가의 니켈 첨가량을 줄여서 제품의 원가를 감소시키는 것이 가능하게 되었다.
또한, 내해수성과 밀접한 관계를 가지는 원소로는 망간(Mn)이 있다. 강 중에서 망간의 함량이 높아질 경우, 부식에서 발생하는 산화환원 반응 중 산화반응의 전류 밀도값이 상승하는 경향이 있고, 그 결과로서 철강의 부식 속도가 상승하는 경향이 있다. 따라서, 망간은 내해수성을 나쁘게 만드는 경향이 있다.
한편, 내해수성이 우수한 강재와 관련해서는 종래 기술로서 특허문헌 1, 2 및 3이 제안된 바 있다. 특허문헌 1은 성분계 및 제조조건을 제어하여 강판의 미세조직을 제어하는 것을 제시하고 있으나, 저온조직 함량이 20% 미만으로 적을 경우 강도 확보에 어려움이 있고, 니켈(Ni) 함량을 0.05% 이하로 규정하여 주조 시 주조결함이 다량 발생할 우려가 있다.
특허문헌 2의 경우, 알루미늄(Al)이 0.1% 이상 첨가되어, 제강 공정에서 조대한 산화성 개재물이 형성되고, 압연 시 개재물이 부서져서 길게 늘어지는 연신 개재물이 발생하므로, 이로 인해 공공 형성이 조장되어 국부부식 저항성이 저해되는 문제가 있다.
또한, 특허문헌 3의 경우와 같이, 텅스텐(W)이 첨가될 경우에는 연주성 결함 발생의 우려와 함께, 조대 석출물 생성으로 인한 갈바닉 부식의 우려가 있고, 공냉으로 인한 조직 조대화로 강도 하락의 우려가 있다.
따라서, 특허문헌 1 내지 3에 따른 구조용 강재에서는 자체적으로 내해수성과 강도를 확보하기에 어려움이 있다.
한국 공개특허 제10-2011-0076148호 한국 공개특허 제10-2011-0065949호 한국 공개특허 제10-2004-0054272호
본 발명의 일 측면은, 해수에 의한 부식 가속화 환경에서 우수한 부식 저항성을 갖는 구조용 강판 및 이의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제는 전술한 내용에 한정하지 아니한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 누구라도 본 발명 명세서 전반에 걸친 내용으로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는 데 어려움이 없을 것이다.
본 발명의 일 측면은, 구조용 강판으로서, 중량%로, C: 0.03% 이상 0.1% 미만, Si: 0.1% 이상 0.8% 미만, Mn: 0.3% 이상 1.5% 미만, Cr: 0.5% 이상 1.5% 미만, Cu: 0.1% 이상 0.5% 미만, Al: 0.01% 이상 0.08% 미만, Ni: 0.05% 이상 0.1% 미만, Nb: 0.002% 이상 0.07% 미만, P: 0.03% 이하, S: 0.02% 이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고,
강판 전체의 미세조직이, 면적분율로, 베이나이트 20% 이상, 폴리고날 페라이트 및 침상 페라이트가 합계로 80% 미만, 그 외 기타상으로서 펄라이트 및 MA가 10% 이하이고,
상기 구조용 강판의 길이방향으로 양단부 간의 인장강도의 편차가 50MPa 미만인 구조용 강판을 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 측면은, 중량%로, C: 0.03% 이상 0.1% 미만, Si: 0.1% 이상 0.8% 미만, Mn: 0.3% 이상 1.5% 미만, Cr: 0.5% 이상 1.5% 미만, Cu: 0.1% 이상 0.5% 미만, Al: 0.01% 이상 0.08% 미만, Ni: 0.05% 이상 0.1% 미만, Nb: 0.002% 이상 0.07% 미만, P: 0.03% 이하, S: 0.02% 이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 1000℃ 이상 1200℃ 이하의 온도에서 재가열하는 단계;
재가열한 강 슬라브를 750℃ 이상 950℃ 이하의 마무리 압연 온도로 열간압연하여 압연된 강판을 얻는 단계; 및
압연된 강판을 750℃ 이상의 냉각개시온도에서 400℃ 이상 700℃ 이하의 냉각종료온도까지 냉각하는 단계를 포함하고,
상기 냉각 시, 이송되는 강판의 선단부에서 7℃/s 이상의 초기 냉각속도로 냉각을 시작하여, 이송되는 강판의 선단부에서 후단부로 갈수록 냉각속도를 점차적으로 증가시키는 것인, 구조용 강판의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 해수 분위기에서 내식성 및 강도 특성이 우수한 구조용 강판 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있고, 본 발명의 범위가 이하에서 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공하는 것이다.
본 발명자들은 구조용 강재 자체의 내식성을 향상시키기 위한 방법에 대해 깊이 연구하였고, 그 결과 크롬, 구리 등의 함량을 적절히 제어하고, 재가열 온도, 마무리 압연 온도, 냉각종료 온도, 냉각속도 등의 제조조건을 최적화함으로써 미세조직을 제어하면, 우수한 내해수성 및 강도 특성을 확보할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
이에 더하여, 구조용 강판을 제조하는 슬라브 재가열-열간압연-냉각의 과정 중, 냉각 과정에 있어서, 압연된 강판이 이송되면서, 먼저 냉각이 시작되는 강판의 선단부가 후단부에 비하여 높은 온도에서 냉각이 시작된다. 그런데, 이 때, 본 발명자들은 보다 우수한 물성을 갖는 강재를 제공하기 위해 예의 검토한 결과, 미세조직이 오스테나이트 상에서 페라이트로 바뀌는 온도인 상변태온도(Ar3)가 높은 강재에서는 냉각 과정에서 강판의 선후단부의 조직이 크게 차이나고, 이로 인해 강도 편차가 초래되는 문제가 있음을 발견하였다.
즉, 종래 기술에 의해 제조되는 구조용 강판은, 최종 제품에 있어서 길이방향으로 양단부 간의 재질, 특히 항복강도(및/또는 인장강도)와 같은 특성에 편차가 발생하였고, 이에 따라 내해수 분위기에서 충분한 수명 특성을 확보할 수 없었다.
이에, 본 발명자들은 전술한 강판 선후단부의 재질편차를 줄이기 위해 예의 검토한 결과, 선단부 약냉, 후단부 강냉을 목표로 하여 이송되는 강판의 선단부에서 후단부로 갈수록 냉각속도를 점차적으로 증가시킴으로써, 최종 제품인 강판에서 재질 편차가 저감되는 것을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 이하에서는, 본 발명의 구조용 강판에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 측면은, 구조용 강판으로서, 중량%로, C: 0.03% 이상 0.1% 미만, Si: 0.1% 이상 0.8% 미만, Mn: 0.3% 이상 1.5% 미만, Cr: 0.5% 이상 1.5% 미만, Cu: 0.1% 이상 0.5% 미만, Al: 0.01% 이상 0.08% 미만, Ni: 0.05% 이상 0.1% 미만, Nb: 0.002% 이상 0.07% 미만, P: 0.03% 이하, S: 0.02% 이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고,
강판 전체의 미세조직이, 면적분율로, 베이나이트 20% 이상, 폴리고날 페라이트 및 침상 페라이트가 합계로 80% 미만, 그 외 기타상으로서 펄라이트 및 MA가 10% 이하이고,
상기 구조용 강판의 길이방향으로 양단부 간의 인장강도의 편차가 50MPa 미만인 구조용 강판을 제공한다.
즉, 본 발명에 의하면, 성분계 및 제조조건의 최적화를 통해 강판 표면의 부식특성 및 미세조직을 최적화하여 우수한 강도 특성을 확보함과 동시에, 강판의 길이방향으로 양단부 간의 부식 속도를 최소화함으로써 우수한 내해수성 및 내부식성을 확보할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명은, 구조용 강판의 길이방향으로 양단부 간의 재질 편차를 최소화하는 기술로서, 본 발명의 일 측면에 의하면, 해수 분위기에서 강판 자체의 내식성이 향상되고, 400MPa 이상의 항복강도 및/또는 500MPa 이상의 인장강도를 가짐과 동시에, 강판의 길이방향으로 양단부 간의 강도편차가 50MPa 이내인 균일한 강도 특성을 갖는 구조용 강판 및 이의 제조방법을 효과적으로 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 주요한 특징 중 하나인 강 조성을 구성하는 각 합금성분을 첨가하는 이유와 이들의 적절한 함량 범위에 대하여 우선적으로 설명한다.
C: 0.03% 이상 0.1% 미만
C는 강도를 향상시기키 위해 첨가되는 원소로서, 그 함량을 증가시키면 소입성을 향상시켜 강도를 향상시킬 수 있다. 다만, 그 첨가량이 증가함에 따라 전면부식 저항성을 저해하고, 탄화물 등의 석출을 조장하므로 국부부식 저항성에도 일부 영향을 미친다. 전면부식 및 국부부식 저항성의 향상을 위해서는 C 함량을 줄여야 하지만, 그 함량이 0.03% 미만이면 구조용 재료로서의 충분한 강도를 확보하기 어렵고, 0.1% 이상일 경우 용접성을 열화시켜서 용접 구조용 강재로서 바람직하지 않다. 따라서, 본 발명에서 상기 C 함량을 0.03% 이상 0.1% 미만으로 제한할 수 있다.
한편, 강도 확보의 관점에서 상기 C 함량은 0.035% 이상일 수 있고, 경우에 따라서는 0.036% 이상일 수 있다. 내식성의 관점에서 상기 C 함량이 0.09% 미만일 수 있고, 경우에 따라는 주조균열을 더욱 향상시키고 탄소 당량을 줄이기 위해서 상기 C 함량은 0.08% 미만일 수 있다.
Si: 0.1% 이상 0.8% 미만
Si는 탈산제로서 작용할 뿐만 아니라, 강의 강도를 증가시키는 역할을 발휘하는 원소로서, 그 효과가 발휘되기 위해서는 0.1% 이상 필요하다. 또한, Si는 전면부식 저항성의 향상에 기여하기 때문에 함량을 증가시키는 것이 유리하나, 상기 Si의 함량이 0.8% 이상일 경우 인성 및 용접성을 저해하고 압연 시 스케일의 박리를 어렵게 하여 스케일에 의한 표면결함 등을 유발한다. 따라서, 본 발명에서 상기 Si 함량을 0.1% 이상 0.8% 미만으로 제어하는 것이 바람직하다. 한편, 경우에 따라서는 내식성 향상의 관점에서 Si의 함량을 0.2% 이상으로 할 수 있고, 보다 바람직하게는 0.23% 이상으로 할 수 있다. 또한, 인성, 용접성의 향상 관점에서 Si의 함량을 0.7% 이하로 할 수 있고, 보다 바람직하게는 0.64% 이하로 할 수 있다.
Mn: 0.3% 이상 1.5% 미만
Mn은 인성을 저하시키지 않으면서 고용강화를 통해 강도를 상승시키는데 유효한 성분이다. 그러나, 과량 첨가할 경우, 부식 반응 시 강재 표면의 전기화학 반응 속도를 상승시킴으로써 내식성을 하락시키기도 한다. 상기 Mn이 0.3% 미만으로 첨가될 경우에는 구조용 강재의 내구성 확보가 어려운 문제가 있다. 반면, 상기 Mn 함량이 증가하면 소입성이 증가하여 강도가 증가되나 1.5% 이상으로 첨가되면 제강 공정에서 슬라브를 주조 시 두께 중심부에서 편석부가 크게 발달되고 용접성이 저하되며 더불어 강판 표면의 내식성을 하락시키는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명에서 상기 Mn 함량을 0.3% 이상 1.5% 미만으로 제한하는 것이 바람직하다. 한편, 내구성 확보의 측면에서 상기 Mn의 함량을 0.35% 이상으로 할 수 있고, 보다 바람직하게는 0.4% 이상으로 할 수 있다. 또한, 내식성 확보의 측면에서 상기 Mn의 함량을 1.4% 이하로 할 수 있고, 보다 바람직하게는 1.2% 이하로 할 수 있다.
Cr: 0.5% 이상 1.5% 미만
Cr은 부식 환경에서 강재 표면에 Cr을 포함하는 산화막을 형성하여 내식성을 상승시키는 원소이다. 해수 환경에서 Cr 첨가에 따른 내식성 효과가 충분히 나타나기 위해서는 0.5% 이상 함유되어야 한다. 그러나, 상기 Cr이 1.5% 이상으로 과도하게 함유되면 인성과 용접성에 악영향을 미치므로, 그 함량을 0.5% 이상 1.5% 미만으로 제한하는 것이 바람직하다. 한편, 내식성 확보의 측면에서 상기 Cr의 함량을 0.7% 이상으로 할 수 있고, 보다 바람직하게는 0.9% 이상으로 할 수 있다. 또한, 인성 및 용접성 확보의 측면에서 상기 Cr의 함량을 1.4% 이하로 할 수 있고, 보다 바람직하게는 1.3% 이하로 할 수 있다.
Cu: 0.1% 이상 0.5% 미만
Cu 는 Ni 과 함께 0.1% 이상 함유시키면 Fe 의 용출을 지연시키므로 전면부식 및 국부부식 저항성 향상에 유효하다. 그러나, 상기 Cu 함량이 0.5% 이상 첨가되면, 슬라브 제조 시 액체상태의 Cu가 입계로 녹아 들어가 열간가공 시 크랙을 발생시키는 핫 쇼트니스(Hot Shortness) 현상을 유발하므로, 본 발명에서 Cu 함량은 0.1% 이상 0.5% 미만으로 제한하는 것이 바람직하다. 또한, 슬라브 제조 시 발생되는 표면균열은 C, Ni, Mn 함유량과 서로 상호적으로 작용하므로 각 원소의 함유량에 따라 표면균열의 발생빈도는 달라질 수 있으나, 해당 원소들의 함유량과 상관없이 표면 균열 발생 가능성을 최소화하기 위해서는 Cu 함유량을 0.45% 미만으로 하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 보다 바람직하게 상기 Cu 함량의 상한은 0.41% 이하일 수 있다. 또한, 상기 Cu 함량의 하한은 0.2% 이상일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.29% 이상일 수 있다.
Al: 0.01% 이상 0.08% 미만
Al 은 탈산을 위하여 첨가되는 원소로, 강 중 N 과 반응하여 AlN을 형성하여 오스테나이트 결정립을 미세화시켜 인성을 향상시키는 원소이다. 상기 Al 은 충분한 탈산을 위해서 용해 상태에서 0.01% 이상 함유되는 것이 바람직하다. 반면, Al 이 0.08% 이상으로 과도하게 함유되면 제강공정에서 조대한 산화물에 개재물을 형성하고, 알루미늄 산화물(Al oxide)계 특징에 따라 압연 시 부서져 길게 늘어서는 연신 개재물을 형성한다. 이러한 연신 개재물의 형성은 개재물 주변에 공공을 형성을 조장하고 이러한 공공은 국부부식 개시점으로 작용하므로 국부부식 저항성을 저해하는 역할을 한다. 따라서, 본 발명에서 Al 함량은 0.01% 이상 0.08% 미만으로 제한하는 것이 바람직하다. 한편, 충분한 탈산 확보의 측면에서 상기 Al 함량을 0.02% 이상으로 할 수 있고, 보다 바람직하게는 0.026% 이상으로 할 수 있다. 또한, 내식성 확보의 측면에서 상기 Al 함량을 0.07% 이하로 할 수 있고, 보다 바람직하게는 0.06% 이하로 할 수 있다.
Ni: 0.05% 이상 0.1% 미만
Ni은 Cu 와 마찬가지로 0.05% 이상 함유시키면 전면부식 및 국부부식 저항성 향상에 유효하다. 또한, Cu 와 함께 첨가하면 Cu 와 반응하여 융점이 낮은 Cu 상의 생성을 억제하여 핫 쇼트니스를 억제하는 효과가 있어서 대부분의 Cu 첨가강 에서는 Ni을 Cu 함량의 1배 이상을 첨가하는 것이 일반적이나, 본 발명에서와 같이 C, Mn 등 탄소당량 관련원소의 함량이 낮고 Cr 함량이 클 경우 Cu 함량의 절반 이하로 넣어도 쇼트니스를 충분히 방지할 수 있으며 Ni이 고가의 원소이므로 상대적 투입효과를 고려하여 0.1% 를 상한으로 제한하는 것이 바람직하다. 한편, 보다 바람직하게 상기 Ni 함량의 상한은 0.09%일 수 있고, 상기 Ni 함량의 하한은 0.06% 이상일 수 있다.
Nb: 0.002% 이상 0.07% 미만
Nb 는 강 중에서 탄소와 결합하여 NbC를 형성함으로서 석출강화 역할을 하는 원소이며, 0.002% 이상 첨가 시 효과적으로 강도를 향상시킨다. 다만, 그 함량이 0.07% 이상 첨가되는 경우에는 그 함량 증가 대비 강도 향상 효과가 그리 크지 않다. 따라서 본 발명에서 상기 Nb 함량은 0.002% 이상 0.07% 미만으로 제한하는 것이 바람직하다. 한편, 보다 바람직하게 상기 Nb 함량의 상한은 0.05%일 수 있고, Nb 함량의 하한은 0.025%일 수 있다.
인(P): 0.03% 이하
P 는 강 내에서 불순물로 존재하며, 그 함량이 0.03%를 초과하여 첨가되면 용접성이 현저히 저하될 뿐만 아니라 인성이 열화된다. 따라서 P 함량을 0.03% 이하로 제한하는 것이 바람직하다. 한편 상기 P 는 불순물이어서 그 함량을 저감할수록 유리하므로, 그 하한은 별도로 한정하지 않을 수 있다. 한편, 용접성 및 인성 확보의 측면에서, 상기 P의 함량은 0.02% 이하일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.017% 이하일 수 있다.
황(S): 0.02% 이하
S 는 강 내에서 불순물로 존재하며 그 함량이 0.02%를 초과하면 강의 연성, 충격인성 및 용접성을 열화시키는 문제점이 있다. 따라서 본 발명에서는 S 함량을 0.02% 이하로 제한하는 것이 바람직하다. 특히, S 는 Mn 과 반응하여 MnS 와 같이 연신 개재물을 형성하기 쉽고, 연신 개재물 양 끝단에 존재하는 공공은 국부부식 개시점이 될 수 있으므로, 그 함량을 0.01% 이하로 제한하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 상기 S 는 불순물이어서 그 함량을 저감할수록 유리하므로 그 하한은 별도로 한정하지 않을 수 있다. 또한, 연성, 충격인성 및 용접성의 확보 측면에서, 상기 S의 함량은 0.01% 이하일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.008% 이하일 수 있다.
본 발명에 따른 구조용 강판은, 상기 언급된 합금원소 이외에 나머지는 철(Fe) 성분이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수 없다. 이들 불순물들은 통상의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에, 그 모든 내용을 상세히 언급하지 않는다.
한편, 본 발명의 일 측면에 따르면, 강판 전체의 미세조직은 면적분율로, 베이나이트가 20% 이상, 폴리고날 페라이트 및 침상 페라이트가 합계로 80% 미만, 그 외 기타 상으로서 펄라이트 및 MA(도상 마르텐사이트)가 10% 미만일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 강판 전체의 미세조직은 면적분율로, 베이나이트가 20% 이상 100% 미만, 폴리고날 페라이트 및 침상 페라이트가 합계로 0% 초과 80% 미만, 그 외 기타 상으로서 펄라이트 및 MA가 10% 미만(0%인 경우를 포함)일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 강판 전체의 미세조직은 면적분율로, 베이나이트가 20% 이상 99% 이하, 폴리고날 페라이트 및 침상 페라이트가 합계로 1% 이상 80% 미만, 그 외 기타 상으로서 펄라이트 및 MA가 10% 미만(0%인 경우를 포함)일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 강판 전체의 미세조직은 면적분율로, 베이나이트가 20% 이상 98% 이하, 폴리고날 페라이트 및 침상 페라이트가 합계로 2% 이상 80% 미만, 그 외 기타 상으로서 펄라이트 및 MA가 10% 미만(0%인 경우를 포함)일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 구조용 강의 재료로서 사용하기 위해서, 최소 500Mpa, 보편적으로는 600Mpa 이상의 후물재 강도를 확보해야 하고, 이를 위하여, 본 발명에 따른 구조용 강판은 전체 미세조직으로서, 면적분율로, 베이나이트가 20% 이상이고, 폴리고날 페라이트 및 침상 페라이트의 합계가 80% 미만인 조직을 구성하였다. 또한, 기타 상인 펄라이트 및 MA의 경우 10% 이상 포함될 경우 본 발명에 따른 구조용 강판이 사용되는 환경에서 저온인성 및 내식성이 부족할 가능성이 있기 때문에 상한을 10% 미만으로 제한하였다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 구조용 강판은 전술한 성분계 및 미세조직을 만족함으로써, 400MPa 이상의 항복강도, 및/또는 500MPa 이상의 인장강도를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 구조용 강판은 길이방향으로 양단부 간의 항복강도의 편차가 50MPa 미만일 수 있고, 또한, 본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 구조용 강판은 길이방향으로 양단부간의 인장강도의 편차가 50MPa 미만일 수 있다.
한편, 본 명세서에 있어서, 상기 길이방향이라 함은, 강판의 제조 공정 중, 강판의 압연방향과 일치하고, 또한 냉각 시에 강판의 이송방향과 일치한다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 양단부 중, 어느 일방의 단부는 강판의 전체 길이를 L로 정의하였을 때, 0에 해당하는 지점에서부터 1/3L지점까지를 의미하고, 타방의 단부는 2/3L지점에서부터 L지점까지를 의미한다.
즉, 전술한 바와 같이, 본 발명은 강판의 제조과정에 있어서, 구배 냉각을 통하여 강판의 길이방향으로 양단부 간의 재질편차를 획기적으로 저감할 수 있는 발명이므로, 본 발명에 의하면 양단부 간의 항복강도의 편차(및/또는 인장강도의 편차)가 50MPa 미만인 강판을 효과적으로 얻을 수 있다.
본 발명에 의하면, 양단부 간의 재질 편차가 적은 강판을 구조용 강으로서 사용함으로써, 특히 내해수 분위기에서 부식 성능이 우수하고, 이에 따라 내해수 분위기에서 충분한 수명을 가질 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 양단부 중, 어느 일방의 단부는 미세조직으로서, 면적분율로, 베이나이트가 20% 이상 100% 미만, 폴리고날 페라이트 및 침상 페라이트의 합계가 면적분율로 0% 초과 80% 미만, 그 외 기타 상으로서 펄라이트 및 MA가 10%미만(0%인 경우를 포함)일 수 있고,
타방의 단부는 미세조직으로서, 면적분율로, 베이나이트가 20% 이상 100% 미만, 폴리고날 페라이트 및 침상 페라이트의 합계가 면적분율로 0% 초과 80% 미만, 그 외 기타 상으로서 펄라이트 및 MA가 10%미만(0%인 경우를 포함)일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 양단부 중, 어느 일방의 단부는 미세조직으로서, 면적분율로, 베이나이트가 66% 이상 98% 이하, 폴리고날 페라이트 및 침상 페라이트의 합계가 면적분율로 2% 이상 34% 이하, 그 외 기타 상으로서 펄라이트 및 MA가 10%미만(0%인 경우를 포함)일 수 있고,
타방의 단부는 미세조직으로서, 면적분율로, 베이나이트가 20% 이상 65% 이하, 폴리고날 페라이트 및 침상 페라이트의 합계가 면적분율로 35% 이상 80% 미만, 그 외 기타 상으로서 펄라이트 및 MA가 10%미만(0%인 경우를 포함)일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 양단부 중, 어느 일방의 단부는 미세조직으로서, 면적분율로, 베이나이트가 면적분율로 71% 이상 87% 이하, 폴리고날 페라이트 및 침상 페라이트의 합계가 면적분율로 11% 이상 24% 이하, 그 외 기타 상으로서 펄라이트 및 MA가 10%미만(0%인 경우를 포함)일 수 있고,
타방의 단부는 미세조직으로서, 면적분율로, 베이나이트가 45% 이상 64% 이하, 폴리고날 페라이트 및 침상 페라이트의 합계가 면적분율로 36% 이상 50% 이하, 그 외 기타 상으로서 펄라이트 및 MA가 10%미만(0%인 경우를 포함)일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 양단부 중, 어느 일방의 단부는, 미세조직이 면적분율로, 베이나이트: 71% 이상 87% 이하, 폴리고날 페라이트 및 침상 페라이트: 11% 이상 24% 이하, 그 외 기타상으로서 펄라이트 및 MA: 1% 이상 9% 이하이고, 타방의 단부는, 미세조직이 면적분율로, 베이나이트: 45% 이상 64% 이하, 폴리고날 페라이트 및 침상 페라이트: 36% 이상 50% 이하, 그 외 기타상으로서 펄라이트 및 MA: 6% 이하(0%인 경우를 포함)일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 전술한 양단부를 제외한 중간 부분은, 강판의 전체 길이를 L로 정의하였을 때, 1/3L지점에서부터 2/3L까지의 지점을 의미하고, 상기 중간 부분의 미세조직은, 면적분율로, 베이나이트가 20% 이상 100% 미만, 폴리고날 페라이트 및 침상 페라이트가 합계로 0% 초과 80% 미만, 그 외 기타 상으로서 펄라이트 및 MA가 10%미만(0%인 경우를 포함)일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 중간 부분의 미세조직은, 면적분율로, 베이나이트가 20% 이상 98% 이하, 폴리고날 페라이트 및 침상 페라이트가 합계로 2% 이상 80% 미만, 그 외 기타 상으로서 펄라이트 및 MA가 10%미만(0%인 경우를 포함)일 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 일 측면은, 중량%로, C: 0.03% 이상 0.1% 미만, Si: 0.1% 이상 0.8% 미만, Mn: 0.3% 이상 1.5% 미만, Cr: 0.5% 이상 1.5% 미만, Cu: 0.1% 이상 0.5% 미만, Al: 0.01% 이상 0.08% 미만, Ni: 0.05% 이상 0.1% 미만, Nb: 0.002% 이상 0.07% 미만, P: 0.03% 이하, S: 0.02% 이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 1000℃ 이상 1200℃ 이하의 온도에서 재가열하는 단계;
재가열한 강 슬라브를 750℃ 이상 950℃ 이하의 마무리 압연 온도로 열간압연하여 강판을 얻는 단계; 및
압연된 강판을 750℃ 이상의 냉각개시온도에서 400℃ 이상 700℃ 이하의 냉각종료온도까지 냉각하는 단계를 포함하고,
상기 냉각 시, 이송되는 강판의 선단부에서 7℃/s 이상의 초기 냉각속도로 냉각을 시작하여, 이송되는 강판의 선단부에서 후단부로 갈수록 냉각속도를 점차적으로 증가시키는 것인, 구조용 강판의 제조방법을 제공한다.
이하에서는 전술한 구조용 강판의 제조방법에 대하여 구체적으로 설명한다. 즉, 본 발명에 따른 구조용 강판은 [슬라브 재가열-열간압연-냉각]의 과정을 통해 제조될 수 있고, 각 제조단계별 상세한 조건은 하기와 같다.
[슬라브 재가열]
먼저 상술한 성분계로 이루어지는 슬라브를 준비하고, 상기 슬라브를 1000~1200℃ 의 온도범위로 재가열한다. 주조 중에 형성된 탄질화물을 고용시키기 위해 재가열 온도를 1000℃ 이상으로 하며, 탄질화물을 충분히 고용시키기 위해 1050℃ 이상으로 가열하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 과도하게 높은 온도로 재가열할 경우, 오스테나이트가 조대하게 형성될 우려가 있으므로, 상기 재가열 온도는 1200℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.
[열간압연]
상기 재가열한 강 슬라브에 대하여, 조압연 및 사상압연을 포함하는 열간압연을 실시함으로써 압연된 강판을 얻을 수 있다. 이때, 조압연은 당해 기술분야에서 통상적으로 알려진 조건으로 행할 수 있고, 사상압연은 750℃ 이상의 마무리 압연 온도에서 완료하는 것이 바람직하다. 상기 마무리 압연 온도가 750℃ 미만이면, 조대한 공냉 페라이트가 다량 생성되어 강도가 하락하는 문제가 발생할 수 있다. 반면, 상기 마무리 압연 온도가 950℃ 를 초과하면, 조직 조대화에 의한 강도 및 인성 하락을 야기할 수 있다. 따라서 본 발명에서 상기 마무리 압연 온도는 750~950℃ 로 제한하는 것이 바람직하다.
[냉각]
전술한 압연된 강판을 750℃ 이상의 냉각개시온도에서 400~700℃의 냉각종료온도까지 냉각을 행할 수 있고, 이 때 이송되는 강판의 선단부에서 7℃/s 이상의 초기 냉각속도로 냉각을 시작할 수 있다.
구체적으로, 본 발명에서 상기 압연된 강판은, 예를 들어, 수냉을 통해 강제 냉각할 수 있다. 즉, 본 발명은 충분한 냉각을 통해 후물재에서도 고강도를 확보하는 것이 핵심기술이며, 750℃ 이상의 냉각개시온도에서 냉각을 시작하고, 조직 조대화를 막기 위해 7℃/s 이상의 초기 냉각속도로 700℃ 이하의 온도까지(즉, 400~700℃의 냉각종료온도까지) 냉각이 필요하다.
다만, 상기 냉각 과정에 있어서, 400℃ 미만의 온도까지 냉각하게 되면, 급냉 과정에 의해 중심부에 미세크랙이 유발될 수 있으며, 제품 표면과 중심부 재질 편차 및 제품 선후단부 재질편차를 유발할 수 있으므로 400℃ 이상의 온도에서 냉각을 종료하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 초기 냉각속도의 상한은 설비능력에 주로 관계되며, 대체로 판 두께에 따라 일정수준 이상의 냉각속도에서는 냉각속도가 더욱 증가해도 강도에 의미있는 변화가 보이지 않으므로, 냉각속도의 상한은 별도로 한정하지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 바람직하게는 상기 초기 냉각속도(즉, 강판의 이송방향에 대하여 선단부에서의 냉각 개시 속도)는 바람직하게는 10℃/s 이상일 수 있고, 혹은 80℃/s 이하일 수 있다.
즉, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 초기 냉각속도를 10℃/s 이상으로 함으로써 적절한 제어 냉각을 통한 미세조직 및 그에 따른 충분한 재질특성을 얻을 수 있는 효과가 있고, 80℃/s이하로 함으로써, 과냉 및 이에 따른 판 변형으로 인한 조업 안전사고를 방지하는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 냉각 시간은 특별히 한정하는 것은 아니나, 5초 이상 40초 이하의 범위에서 행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 냉각 후 얻어지는 강판의 두께는 5mm 이상 70mm 미만일 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서, 상기 냉각은 이송되는 강판의 선단부에서 후단부로 갈수록 냉각속도를 점차적으로 증가시키는 것을 특징으로 한다.
즉, 종래에는 강판의 제조과정 중, 냉각 단계에서 강판이 이송됨에 따라 선단부와 후단부 사이의 냉각 정도에 차이가 발생하고, 이로부터 판의 선후단부 사이의 재질편차가 초래되는 문제가 있었다. 이에, 본 발명자들은 냉각 중에 발생하는 판의 선후단부의 재질편차를 줄이기 위해 예의 검토한 결과, 선단부 약냉, 후단부 강냉을 목표로 하여, 이송되는 강판의 선단부에서 후단부로 갈수록 냉각속도를 점차적으로 증가시켰고, 이를 통해 길이방향으로 양단부 간의 인장강도 및/또는 항복강도의 편차가 적은 구조용 강판을 효과적으로 얻을 수 있었다.
따라서, 상기와 같이 이송되는 강판의 선단부에서 후단부로 갈수록 냉각속도를 점차적으로 증가시킴으로써, 냉각 시 이송되는 강판의 후단부에서의 냉각속도는 선단부에서의 냉각속도보다 더 크게 된다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 냉각 시에는, 강판이 이송됨에 따라 선단부에서 후단부로 갈수록 냉각속도의 구배(△℃/s)가 0.5℃/s 이상 10℃/s 미만의 범위가 되도록, 선단부에서 후단부로 갈수록 점차적으로 냉각 속도를 증가시키는 구배 냉각(혹은, 가속 냉각)으로 할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 냉각속도의 구배가 0.5℃/s 이상 10℃/s 미만이라 함은, 초기 냉각속도(예를 들어, 7℃/s)를 시작점으로 하여, 이송되는 강판에 대하여 1초 간격으로 냉각속도를 측정하였을 때, 1초 간격으로 측정되는 냉각속도의 차가 0.5℃/ 이상 10℃/s 미만 범위가 되도록, 선단부에서 후단부로 갈수록 점차적으로 냉각 속도를 증가시키는 것을 말한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 냉각속도는, 이송되는 강판 상에 하나의 점을 찍고 상기 강판을 이송할 때, 1초 간격으로 상기 점에서 측정되는 냉각속도의 값일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 측면에 따르면, 전술한 1초 간격으로 측정되는 냉각속도의 차는 0.5℃/s 이상 10℃/s 미만의 범위이기만 하면 되고, 반드시 이송되는 강판의 모든 범위에서 1초 간격으로 측정되는 냉각속도의 차가 모두 동일한 값을 가져야 하는 것은 아니다. 즉, 1초 간격으로 측정되는 냉각속도의 차는 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다.
다만, 바람직하게는, 본 발명의 일 측면에 따르면, 전술한 1초 간격으로 측정되는 냉각속도의 차는 0.5℃/s 이상 10℃/s 미만의 범위일 수 있고, 또한, 1초 간격으로 측정되는 냉각속도의 차가 동일할 수 있다.
예를 들어, 상기 구배 냉각에 있어서, 냉각속도의 구배가 0.5℃/s로서 1초 간격으로 측정되는 냉각속도의 차가 동일한 경우라 함은, 초기 냉각 속도가 10℃/s라고 가정할 때, 강판의 이송 방향을 따라서 냉각 속도가 점진적으로 10.5℃/s, 11℃/s, 11.5℃/s, 12℃/s, 12.5℃/s 등으로 증가하는 것을 의미한다.
한편, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 냉각 속도의 구배를 0.5℃/s 이상으로 함으로써, 적절한 구배냉각을 통해 판의 선후단부 미세조직 및 그로 인한 본 발명에서 목적하는 강도의 차이를 얻을 수 있고, 구배냉각 속도를 10℃/s 미만으로 함으로써, 후단부의 냉각 정도를 적절히 조절하여 판형상을 우수하게 유지할 수 있고, 공정을 안전하게 행할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 냉각 시 강판의 이송 속도는 1m/s 이상 10m/s 미만으로 행할 수 있다. 한편, 냉각 시 강판의 이송 속도를 상향시킬 경우, 강판 선후단부의 냉각개시온도 차이를 줄일 수 있으므로, 냉각 시 강판의 이송속도는 1m/s 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 적절한 냉각속도를 확보하여 냉각설비를 저감하기 위한 측면에서 냉각 시 강판의 이송 속도는 10m/s 미만으로 하는 것이 바람직하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.
(실시예)
먼저 하기 표 1 에 나타낸 성분계를 갖는 용강을 마련한 후 연속주조를 이용하여 강 슬라브를 제조하였고, 하기 표 2에 나타낸 제조조건으로 재가열, 열간압연 및 구배 냉각하여 강판을 제조하였다. 또한, 상기 제조된 강판에 대하여, 냉각 시에 강판의 선단부에서의 냉각개시속도, 냉각속도구배, 강판의 이송속도를 하기 표 3에 나타내었다. 또한, 하기 표 3에 기재된 냉각속도 구배(△℃/sec)는 표 3에 기재된 값으로 1초 간격으로 측정되는 냉각속도의 차가 동일한 경우를 나타낸다. 또한, 냉각속도 구배는, 이송되는 강판 상에 하나의 점을 찍고 상기 강판을 이송할 때, 1초 간격으로 상기 점에서 측정되는 냉각속도의 값들에 대한 차를 나타낸 것이다. 또한, 상기 냉각 시 강판은 표 3에 기재된 이송속도로 약 5~10초 동안 이송되었다.
구분 C Si Mn P S Sol.Al Cu Ni Cr Nb
발명강 1 0.045 0.29 0.6 0.011 0.006 0.026 0.41 0.09 1.1 0.025
발명강 2 0.036 0.64 1.2 0.015 0.005 0.034 0.32 0.07 1.3 0.031
발명강 3 0.044 0.23 0.4 0.012 0.007 0.031 0.29 0.06 0.9 0.027
발명강 4 0.049 0.33 0.6 0.017 0.008 0.028 0.31 0.07 1.1 0.025
비교강 1 0.049 0.33 0.6 0.017 0.008 0.028 0.31 0.07 1.1 0.025
비교강 2 0.061 0.55 1.6 0.005 0.007 0.029 0.16 0.05 0.3 0.009
비교강 3 0.088 0.22 2.4 0.009 0.005 0.042 0.03 0.03 0.2 0.026
구분 재가열
온도(℃)		 마무리압연
온도(℃)		 선단부 냉각
개시온도(℃)		 후단부 냉각
개시온도(℃)		 냉각종료
온도(℃)
발명강 1 1156 935 858 825 623
발명강 2 1171 947 835 803 611
발명강 3 1172 931 847 814 606
발명강 4 1165 938 851 819 589
비교강 1 1164 935 850 811 589
비교강 2 1122 868 803 754 565
비교강 3 1128 859 795 743 579
구분 선단부 초기 냉각속도(℃/s) 냉각속도 구배
(△℃/s)		 강판의 이송속도
(m/s)
발명강 1 25 4 5
발명강 2 32 3 4
발명강 3 20 6 6
발명강 4 33 34 5
비교강 1 49 0 2
비교강 2 15 0 1
비교강 3 23 1 1
한편, 냉각 시 강판의 이송방향에 대한 강판의 선후단부(즉, 강판의 길이방향으로 양단부에 대응)에서 각각 시편을 채취하고, 광학 및 전자현미경으로 미세조직을 관찰하여 각 상의 면적분율을 측정하여 하기 표 4에 나타내었다.
또한, 냉각 시 이송방향에 대한 강판의 선후단부(즉, 강판의 길이방향으로 양단부에 대응) 각각의 재질 및 재질편차를 계산하여 하기 표 5에 나타내었다.
또한, 내해수 특성 평가로서, 해수를 모사한 3.5% NaCl 용액에 하루간 침지한 후, 50% HCl+0.1% 헥사메틸렌 테트라아민(Hexamethylene tetramine) 용액과 함께 초음파 세척기에 넣어 시편을 세척하고 무게감량 측정 후 이를 초기 시편 표면적으로 나누어 부식속도를 산출하였으며, 비교강과 발명강의 부식속도를 비교하기 위해, 비교강 2의 부식속도를 100으로 기준하여 상대부식속도를 비교평가 하였고, 그 결과를 표 5 에 함께 나타내었다.
구분 선단부 미세조직 면적분율(%) 후단부 미세조직 면적분율(%)
베이
나이트		 폴리고날 페라이트+
침상 페라이트		 기타상
(펄라이트, MA)		 베이
나이트		 폴리고날
페라이트+
침상 페라이트		 기타상
(펄라이트, MA)
발명강 1 87 11 1 64 36 0
발명강 2 71 24 5 47 50 3
발명강 3 74 19 7 45 49 6
발명강 4 72 19 9 56 41 3
비교강 1 91 5 4 31 57 12
비교강 2 36 46 18 1 71 28
비교강 3 31 39 20 0 68 32
구분 선단부
항복강도
(Mpa)		 후단부
항복강도
(Mpa)		 항복강도
편차
(Mpa)		 선단부
인장강도
(Mpa)		 후단부
인장강도
(Mpa)		 인장강도
편차
(Mpa)		 상대
부식속도
발명강1 487 453 34 612 587 25 64
발명강2 509 478 31 606 566 40 69
발명강3 515 477 38 618 572 46 74
발명강4 538 512 26 642 612 30 75
비교강1 558 434 124 683 556 127 79
비교강2 569 487 82 589 502 87 100
비교강3 554 459 95 575 503 72 127
상기 표 1에서와 같이, 발명강 1~4 및 비교강 1은 본 발명에서 규정하는 합금 조성을 만족하는 예를 나타낸다. 반면, 비교강 2 및 3은 Cr, Cu, Ni 또는 Mn 등의 주요 원소에 있어서 본 발명에서 규정하는 합금 조성을 만족하지 못하는 예를 나타낸다.
구체적으로, 본 발명에서 규정하는 합금 조성 및 제조 조건을 모두 충족하는 발명강 1~4의 경우, 강판의 이송방향에 대한 선단부 및 후단부 모두에서(즉, 강판의 길이방향으로 양단 모두에서) 면적분율로, 베이나이트가 20% 이상, 폴리고날 페라이트 및 침상 페라이트가 합계로 80% 미만, 그 외 기타상으로서 펄라이트 및 MA가 10% 이하인 저온조직을 미세조직으로 가짐을 확인하였다.
이에 따라, 전술한 발명강 1~4는 표 5에 나타낸 바와 같이, 강판의 이송방향에 대한 선후단부 모두에서 항복강도 400MPa 이상, 인장강도 500MPa 이상의 높은 강도를 가짐으로써 구조용 강판으로 사용될 수 있는 충분한 특성을 나타냄과 동시에, 강판에 대한 선후단부 간의 항복강도 편차 및 인장강도 편차가 모두 50MPa 미만으로서 선후단부 간의 재질편차가 적은 균질한 양상을 보였다.
반면, 본 발명에서 규정하는 합금 조성을 가지지만, 구배 냉각을 하지 않는 비교강 1의 경우, 강판의 이송방향에 대한 선후단부 간의 항복강도 편차 및 인장강도 편차가 50MPa 이상임을 확인하였다.
또한, 본 발명에서 규정하는 합금 조성을 가지지 않는 비교강 2 및 3의 경우에도 강판의 이송방향에 대한 선후단부 간의 항복강도 편차 및 인장강도 편차가 모두 50MPa을 넘는 것이었다.
한편, 강판의 길이방향으로 양단부 간의 인장강도의 편차 및 항복강도의 편차가 50MPa 미만인 발명강 1~4는, 비교강 1~3에 비하여, 상대부식 속도가 적은 것으로서 내해수 특성이 보다 우수하였다. 따라서, 본 발명에서 규정하는 합금 조성 및 제조조건을 충족하는 경우에는 보다 낮은 부식 속도를 가지므로, 내해수 분위기에서 충분한 수명을 가지게 됨을 확인할 수 있었다.

Claims (8)

  1. 구조용 강판으로서,
    중량%로, C: 0.03% 이상 0.1% 미만, Si: 0.1% 이상 0.8% 미만, Mn: 0.3% 이상 1.5% 미만, Cr: 0.5% 이상 1.5% 미만, Cu: 0.1% 이상 0.5% 미만, Al: 0.01% 이상 0.08% 미만, Ni: 0.05% 이상 0.1% 미만, Nb: 0.002% 이상 0.07% 미만, P: 0.03% 이하, S: 0.02% 이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고,
    강판 전체의 미세조직으로서, 면적분율로, 베이나이트: 45% 이상 87% 이하, 폴리고날 페라이트 및 침상 페라이트의 합계: 11% 이상 50% 이하, 그 외 기타상으로서 펄라이트 및 MA: 10% 이하를 포함하고,
    상기 구조용 강판의 길이방향으로 양단부 간의 인장강도의 편차가 50MPa 미만인, 구조용 강판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구조용 강판의 길이방향으로 양단부 간의 항복강도의 편차가 50MPa 미만인, 구조용 강판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 길이방향은 강판의 제조 공정 중, 강판의 압연방향과 일치하는 것인, 구조용 강판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 양단부 중, 어느 일방의 단부는, 미세조직이 면적분율로, 베이나이트: 71% 이상 87% 이하, 폴리고날 페라이트 및 침상 페라이트의 합계: 11% 이상 24% 이하, 그 외 기타상으로서 펄라이트 및 MA: 1% 이상 9% 이하이고,
    타방의 단부는, 미세조직이 면적분율로, 베이나이트: 45% 이상 64% 이하, 폴리고날 페라이트 및 침상 페라이트의 합계: 36% 이상 50% 이하, 그 외 기타상으로서 펄라이트 및 MA: 6% 이하인 것인, 구조용 강판.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 일방의 단부는 강판의 전체 길이를 L로 하였을 때, 0에 해당하는 지점에서부터 1/3L지점까지를 의미하고,
    상기 타방의 단부는 강판의 전체 길이를 L로 하였을 때, 2/3L지점에서부터 L지점까지를 의미하는 것인, 구조용 강판.
  6. 중량%로, C: 0.03% 이상 0.1% 미만, Si: 0.1% 이상 0.8% 미만, Mn: 0.3% 이상 1.5% 미만, Cr: 0.5% 이상 1.5% 미만, Cu: 0.1% 이상 0.5% 미만, Al: 0.01% 이상 0.08% 미만, Ni: 0.05% 이상 0.1% 미만, Nb: 0.002% 이상 0.07% 미만, P: 0.03% 이하, S: 0.02% 이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 1000℃ 이상 1200℃ 이하의 온도에서 재가열하는 단계;
    재가열한 강 슬라브를 750℃ 이상 950℃ 이하의 마무리 압연 온도로 열간압연하여 강판을 얻는 단계; 및
    압연된 강판을 750℃ 이상의 냉각개시온도에서 400℃ 이상 700℃ 이하의 냉각종료온도까지 냉각하는 단계를 포함하고,
    상기 냉각 시, 이송되는 강판의 선단부에서 7℃/s 이상의 초기 냉각속도로 냉각을 시작하여, 이송되는 강판의 선단부에서 후단부로 갈수록 냉각속도를 점차적으로 증가시키는 것인, 구조용 강판의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 냉각 시, 냉각속도의 구배가 0.5℃/s 이상 10℃/s 미만이 되도록, 선단부에서 후단부로 갈수록 점차적으로 냉각속도를 증가시키는 것인, 구조용 강판의 제조방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 냉각 시, 강판의 이송속도는 1m/s 이상 10m/s 미만인, 구조용 강판의 제조방법.
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