KR102352647B1 - Hot rolled steel having excellent low-temperature toughness and low yield ratio and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 저온 인성이 우수한 저항복비형 열연강재 및 그 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 저항복비형 열연강재는, 중량%로, 탄소(C): 0.04% ~ 0.07%, 실리콘(Si): 0.15% ~ 0.25%, 망간(Mn): 1.10% ~ 1.50%, 가용성 알루미늄(S_Al): 0.01% ~ 0.05%, 니오븀(Nb): 0.02% ~ 0.03%, 크롬(Cr): 0.20%~ 0.30%, 칼슘(Ca): 0.001% ~ 0.003%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.018%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.003%, 및 잔부는 철 (Fe) 및 불가피한 불순물을 포함하고, 항복비(YR): 0.80 ~ 0.90 및 0℃ ~ 20℃의 온도에서 드롭웨이트 시험값(DWTT): 85% ~ 100%를 만족할 수 있다.The present invention provides a resistance yield ratio hot-rolled steel material having excellent low-temperature toughness and a method for manufacturing the same. According to an embodiment of the present invention, the resistance yield ratio hot-rolled steel material, by weight, carbon (C): 0.04% to 0.07%, silicon (Si): 0.15% to 0.25%, manganese (Mn): 1.10% ~ 1.50%, Soluble Aluminum (S_Al): 0.01% ~ 0.05%, Niobium (Nb): 0.02% ~ 0.03%, Chromium (Cr): 0.20% ~ 0.30%, Calcium (Ca): 0.001% ~ 0.003%, Phosphorus (P): more than 0% to 0.018%, sulfur (S): more than 0% to 0.003%, and the balance contains iron (Fe) and unavoidable impurities, yield ratio (YR): 0.80 to 0.90 and 0°C to Drop weight test value (DWTT) at a temperature of 20 ℃: 85% ~ 100% can be satisfied.

Description

저온 인성이 우수한 저항복비형 열연강재 및 그 제조 방법{Hot rolled steel having excellent low-temperature toughness and low yield ratio and method of manufacturing the same}Hot rolled steel having excellent low-temperature toughness and low yield ratio and method of manufacturing the same

본 발명의 기술적 사상은 강재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저온 인성이 우수한 저항복비형 열연강재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The technical idea of the present invention relates to a steel material and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a low yield ratio hot-rolled steel material having excellent low-temperature toughness and a method for manufacturing the same.

최근 석유 및 천연 가스 사용량이 증가함에 따라 가혹한 주변 환경에 대응할 수 있는 고성능 송유관 개발이 요구되고 있다. 지진대 또는 영구 동토층 지역에서의 송유관 설치가 활성화됨에 따라 파이프의 파단을 지연시킬 수 있는 저항복비형 재질 특성이 필요한 실정이다. 또한, 송유관의 경우에는 저온에서의 구조적 안정성 확보가 중요하므로, 미국 석유검정 협회(American Petroleum Institute) 규격에 따른 저온 인성이 요구된다. 강재의 저온 인성을 향상시키는 방법으로서, 니오븀(Nb) 등의 합금 원소의 첨가에 따른 결정립 미세화에 의하여 파괴 전파 속도를 감소시키는 방법이 있다.Recently, as the usage of oil and natural gas increases, the development of high-performance oil pipelines capable of responding to the harsh surrounding environment is required. As the installation of oil pipelines in seismic zones or permafrost regions is activated, there is a need for materials with a resistance to yield ratio that can delay the breakage of pipes. In addition, in the case of oil pipelines, since securing structural stability at low temperatures is important, low-temperature toughness according to American Petroleum Institute standards is required. As a method of improving the low-temperature toughness of steel, there is a method of reducing the fracture propagation speed by grain refinement according to the addition of an alloying element such as niobium (Nb).

한국공개특허번호 제2016-0079166호Korea Patent Publication No. 2016-0079166

그러나, 결정립 미세화에 따라 고항복비형 특성이 야기되므로, 항복비를 감소시키기 어렵다. 또한, 니오븀이 첨가되면, 상온이나 약 0℃ 에서는 양호한 인성을 가지지만, 0℃ 미만의 저온과 같이 사용환경이 가혹한 경우에는, 저온 인성이 저하되어 사용이 어려울 수 있다.However, since a high yield-ratio characteristic is caused by grain refinement, it is difficult to reduce the yield ratio. In addition, when niobium is added, it has good toughness at room temperature or about 0° C., but when the use environment is severe, such as at a low temperature of less than 0° C., the low-temperature toughness may be lowered and use may be difficult.

본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 저온 인성이 우수한 저항복비형 열연강재 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the technical idea of the present invention is to provide a resistance yield ratio hot-rolled steel material having excellent low-temperature toughness and a method for manufacturing the same.

그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.However, these tasks are exemplary, and the technical spirit of the present invention is not limited thereto.

본 발명의 일 관점에 의하면, 저온 인성이 우수한 저항복비형 열연강재 및 그 제조 방법을 제공한다.According to one aspect of the present invention, there is provided a resistance yield ratio hot-rolled steel material having excellent low-temperature toughness and a method for manufacturing the same.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 저항복비형 열연강재는, 중량%로, 탄소(C): 0.04% ~ 0.07%, 실리콘(Si): 0.15% ~ 0.25%, 망간(Mn): 1.10% ~ 1.50%, 가용성 알루미늄(S_Al): 0.01% ~ 0.05%, 니오븀(Nb): 0.02% ~ 0.03%, 크롬(Cr): 0.20%~ 0.30%, 칼슘(Ca): 0.001% ~ 0.003%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.018%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.003%, 및 잔부는 철 (Fe) 및 불가피한 불순물을 포함하고, 항복비(YR): 0.80 ~ 0.90 및 0℃ ~ 20℃의 온도에서 드롭웨이트 시험값(DWTT): 85% ~ 100%를 만족할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the resistance yield ratio hot-rolled steel material, by weight, carbon (C): 0.04% to 0.07%, silicon (Si): 0.15% to 0.25%, manganese (Mn): 1.10% To 1.50%, Soluble Aluminum (S_Al): 0.01% to 0.05%, Niobium (Nb): 0.02% to 0.03%, Chromium (Cr): 0.20% to 0.30%, Calcium (Ca): 0.001% to 0.003%, Phosphorus (P): more than 0% to 0.018%, sulfur (S): more than 0% to 0.003%, and the balance contains iron (Fe) and unavoidable impurities, yield ratio (YR): 0.80 to 0.90 and 0°C to Drop weight test value (DWTT) at a temperature of 20 ℃: 85% ~ 100% can be satisfied.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 저항복비형 열연강재는, 침상형 페라이트 조직을 가지고, 인장강도(TS): 520 MPa ~ 760 MPa, 항복강도(YS): 415 MPa ~ 565 MPa, 및 연신율(EL): 20% ~ 35% 를 만족할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the resistance yield ratio hot-rolled steel material has a needle-like ferrite structure, tensile strength (TS): 520 MPa to 760 MPa, yield strength (YS): 415 MPa to 565 MPa, and elongation (EL): 20% to 35% can be satisfied.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 저항복비형 열연강재는, 상기 망간/실리콘의 비율이 5 ~ 10 일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the low yield ratio hot rolled steel, the manganese/silicon ratio may be 5 to 10.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 저항복비형 열연강재의 제조 방법은, 중량%로, 탄소(C): 0.04% ~ 0.07%, 실리콘(Si): 0.15% ~ 0.25%, 망간(Mn): 1.10% ~ 1.50%, 가용성 알루미늄(S_Al): 0.01% ~ 0.05%, 니오븀(Nb): 0.02% ~ 0.03%, 크롬(Cr): 0.20%~ 0.30%, 칼슘(Ca): 0.001% ~ 0.003%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.018%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.003%, 및 잔부는 철 (Fe) 및 불가피한 불순물을 포함하는 강재를 1,180℃ ~ 1,220℃의 온도에서 재가열하는 단계; 상기 가열된 강재를 830℃ ~ 870℃의 온도에서 종료되도록 열간압연하는 단계; 및 상기 열간압연된 강재를 냉각 및 권취하는 단계;를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method for manufacturing the resistance yield ratio hot-rolled steel material is, by weight, carbon (C): 0.04% to 0.07%, silicon (Si): 0.15% to 0.25%, manganese (Mn) : 1.10% to 1.50%, soluble aluminum (S_Al): 0.01% to 0.05%, niobium (Nb): 0.02% to 0.03%, chromium (Cr): 0.20% to 0.30%, calcium (Ca): 0.001% to 0.003 %, phosphorus (P): more than 0% to 0.018%, sulfur (S): more than 0% to 0.003%, and the remainder being iron (Fe) and unavoidable impurities, reheated at a temperature of 1,180 ° C. to 1,220 ° C. to do; Hot-rolling the heated steel material to end at a temperature of 830 ℃ ~ 870 ℃; and cooling and winding the hot-rolled steel material.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 강재를 냉각 및 권취하는 단계는, 20℃/초 ~ 40℃/초의 냉각속도와 560℃ ~ 620℃ 의 권취온도로 수행될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, cooling and winding the steel material may be performed at a cooling rate of 20°C/sec to 40°C/sec and a winding temperature of 560°C to 620°C.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 강재를 냉각 및 권취하는 단계를 수행한 후, 상기 저항복비형 열연강재는, 항복비(YR): 0.80 ~ 0.90 및 0℃ ~ 20℃의 온도에서 드롭웨이트 시험값(DWTT): 85% ~ 100%를 만족할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, after performing the step of cooling and winding the steel material, the resistance-yield ratio hot-rolled steel material has a yield ratio (YR): 0.80 to 0.90 and a drop weight at a temperature of 0 ° C. to 20 ° C. Test value (DWTT): 85% ~ 100% can be satisfied.

본 발명의 기술적 사상에 의할 경우, 상기 저항복비형 열연강재는 니오븀을 대신하여 크롬을 포함하고, 권취 중에 상변태가 집중적으로 발생하도록 열간압연 후 냉각 속도를 20℃/초 ~ 40℃/초 수준으로 빠르게 하고, 권취온도를 베이나이트 변태 온도의 직상인 560℃ ~ 620℃으로 제어하여 제조한다. 이에 따라, 상기 저항복비형 열연강재는 다각형 페라이트의 형성이 억제되고 미세한 침상형 페라이트의 형성이 촉진된 미세구조를 가지게 되고, 이에 따라 저항복비 및 우수한 저온 인성 특성을 제공할 수 있다.According to the technical idea of the present invention, the low yield ratio hot-rolled steel material contains chromium instead of niobium, and the cooling rate after hot rolling is 20°C/sec to 40°C/sec level so that the phase transformation occurs intensively during winding. It is manufactured by controlling the winding temperature to 560°C to 620°C, which is directly above the bainite transformation temperature. Accordingly, the low yield ratio hot-rolled steel material has a microstructure in which the formation of polygonal ferrite is suppressed and the formation of fine needle-shaped ferrite is promoted, thereby providing a low yield ratio and excellent low-temperature toughness characteristics.

상술한 본 발명의 효과들은 예시적으로 기재되었고, 이러한 효과들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The above-described effects of the present invention have been described by way of example, and the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 저항복비형 열연강재의 제조방법을 개략적으로 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 저항복비형 열연강재의 제조방법을 이용하여 제조한 실시예와 비교예의 미세조직을 나타내는 주사전자현미경 사진이다.
1 is a process flowchart schematically illustrating a method for manufacturing a resistance yield ratio hot-rolled steel material according to an embodiment of the present invention.
2 is a scanning electron microscope photograph showing the microstructures of Examples and Comparative Examples manufactured by using the method for manufacturing a resistive yield ratio hot-rolled steel material according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 본 명세서에서 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되지 않는다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the technical idea of the present invention to those of ordinary skill in the art, and the following examples may be modified in various other forms, The scope of the technical idea is not limited to the following examples. Rather, these embodiments are provided so as to more fully and complete the present disclosure, and to fully convey the technical spirit of the present invention to those skilled in the art. In this specification, the same reference numerals refer to the same elements throughout. Furthermore, various elements and regions in the drawings are schematically drawn. Accordingly, the technical spirit of the present invention is not limited by the relative size or spacing drawn in the accompanying drawings.

니오븀과 같은 합금 원소를 첨가하여 저온 인성을 확보한 열연강재는 0℃ 미만에서의 저온 인성을 만족하지 못하고 또한 저항복비 특성을 확보하지 못한다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 열연강재에서 니오븀(Nb) 함량을 감소시키고, 이를 대신하여 크롬(Cr) 이나 망간(Mn)을 첨가시키고, 공정을 추가하지 않고 공정 온도를 제어함으로써, 저항복비 및 저온 인성을 가지는 열연강재를 제공할 수 있다. 상기 저항복비 및 저온 인성의 확보를 위하여, 열간압연의 제어가 중요하며, 특히 사상압연 온도와 권취온도의 제어가 중요하다. 이러한 제어를 통하여 저항복비와 저온 인성을 제공하는 침상형 페라이트 미세구조를 형성할 수 있다.A hot-rolled steel material having low-temperature toughness by adding an alloying element such as niobium does not satisfy low-temperature toughness at less than 0°C, and also does not secure a resistive yield ratio characteristic. Therefore, the technical idea of the present invention is to reduce the niobium (Nb) content in hot-rolled steel, add chromium (Cr) or manganese (Mn) instead, and control the process temperature without adding a process, thereby reducing yield ratio and It is possible to provide a hot-rolled steel material having low-temperature toughness. In order to secure the resistive yield ratio and low-temperature toughness, control of hot rolling is important, and in particular, control of finishing rolling temperature and winding temperature is important. Through this control, it is possible to form a needle-shaped ferrite microstructure that provides a resistive yield ratio and low-temperature toughness.

또한, 드롭웨이트 시험(Drop Weight Tear Test, DWTT)은 송유관의 파괴 전파 천이 온도(fracture propagation transition temperature, FPTT) 를 평가하는 방법 중 하나로서, 샤르피 충격시험과는 달리 실제 송유관과 같은 두께의 시편을 사용함으로써 시편 두께 변화에 따른 천이 온도 변화를 잘 설명하며, 샤르피 충격시험의 결과와는 달리 파괴 경로가 길어 송유관의 파괴 전파 양상을 나타내는데 적합하다.In addition, the drop weight test (DWTT) is one of the methods to evaluate the fracture propagation transition temperature (FPTT) of an oil pipe. Unlike the Charpy impact test, a specimen of the same thickness as the actual oil pipe is tested. By using it, it explains the transition temperature change according to the change in the thickness of the specimen well, and unlike the result of the Charpy impact test, the fracture path is long, so it is suitable for showing the fracture propagation pattern of the oil pipe.

이하, 본 발명의 일 측면인 저온 인성이 우수한 저항복비형 열연강재에 대하여 설명한다.Hereinafter, a low yield ratio hot-rolled steel material having excellent low-temperature toughness, which is an aspect of the present invention, will be described.

저온 인성이 우수한 Excellent low temperature toughness 저항복비형resistance to weight ratio 열연강재hot rolled steel

본 발명의 일 측면인 저온 인성이 우수한 저항복비형 열연강재는 중량%로, 탄소(C): 0.04% ~ 0.07%, 실리콘(Si): 0.15% ~ 0.25%, 망간(Mn): 1.10% ~ 1.50%, 가용성 알루미늄(S_Al): 0.01% ~ 0.05%, 니오븀(Nb): 0.02% ~ 0.03%, 크롬(Cr): 0.20%~ 0.30%, 칼슘(Ca): 0.001% ~ 0.003%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.018%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.003%를 포함한다. 잔부는 철(Fe)과 제강 공정 등에서 불가피하게 함유되는 불순물로 이루어진다.One aspect of the present invention, the low yield ratio hot-rolled steel material with excellent low-temperature toughness is, by weight, carbon (C): 0.04% to 0.07%, silicon (Si): 0.15% to 0.25%, manganese (Mn): 1.10% to 1.50%, Soluble Aluminum (S_Al): 0.01% to 0.05%, Niobium (Nb): 0.02% to 0.03%, Chromium (Cr): 0.20% to 0.30%, Calcium (Ca): 0.001% to 0.003%, Phosphorus ( P): more than 0% to 0.018%, including sulfur (S): more than 0% to 0.003%. The remainder consists of iron (Fe) and impurities that are unavoidably contained in the steelmaking process.

이하, 본 발명에 따른 저온 인성이 우수한 저항복비형 열연강재에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다. 이때, 성분 원소의 함유량은 모두 중량%를 의미한다.Hereinafter, the role and content of each component included in the low yield ratio hot-rolled steel having excellent low-temperature toughness according to the present invention will be described. At this time, the content of the component elements all mean wt%.

탄소(C)carbon (C)

탄소는 열연강재 전체 중량의 0.04 중량% ~ 0.07 중량%로 첨가된다. 탄소는 강재의 강도 확보 및 미세조직 제어를 위해 첨가한다. 탄소의 함량이 0.04 중량% 미만인 경우에는, 항복 강도 415 MPa 이상을 얻기 어렵다. 탄소의 함량이 0.07 중량%를 초과하는 경우에는, 펄라이트 미세구조의 형성으로 인성을 감소시키게 된다.Carbon is added in an amount of 0.04 wt% to 0.07 wt% of the total weight of the hot-rolled steel material. Carbon is added to secure the strength of steel and control the microstructure. When the carbon content is less than 0.04% by weight, it is difficult to obtain a yield strength of 415 MPa or more. When the content of carbon exceeds 0.07% by weight, the toughness is reduced due to the formation of a pearlite microstructure.

실리콘(silicon( SiSi ))

실리콘은 열연강재 전체 중량의 0.15 중량% ~ 0.25 중량%로 첨가된다. 실리콘은 페라이트 안정화 원소로써, 페라이트 변태시 과냉도를 증가시켜 결정립을 미세하게하고 탄화물 형성을 억제한다. 그러나, 다량 첨가시 용접성을 떨어뜨리고, 열연압연 공정에서 적색 스케일을 생성시켜 표면 품질을 저하시킬 수 있고, 용접 후 도금성이 감소될 수 있다. 실리콘의 함량이 0.15 중량% 미만인 경우에는, 실리콘 첨가 효과가 불충분하다. 실리콘의 함량이 0.25 중량%를 초과하는 경우에는, 표면에 산화물을 형성하여 용접성, 도금 특성, 인성, 및 용접 열영향부 인성 등이 저하될 수 있다.Silicon is added in an amount of 0.15 wt% to 0.25 wt% of the total weight of the hot-rolled steel. Silicon, as a ferrite stabilizing element, increases the degree of supercooling during ferrite transformation to make crystal grains finer and suppress carbide formation. However, when a large amount is added, the weldability may be deteriorated, the surface quality may be deteriorated by generating red scale in the hot rolling process, and the plating property after welding may be reduced. When the content of silicone is less than 0.15% by weight, the effect of adding silicone is insufficient. When the content of silicon exceeds 0.25 wt%, an oxide may be formed on the surface to deteriorate weldability, plating properties, toughness, and toughness of a weld heat-affected zone.

망간(Mn)Manganese (Mn)

망간은 열연강재 전체 중량의 1.10 중량% ~ 1.50 중량%로 첨가된다. 망간은 오스테나이트 안정화 원소로써 고용강화에 매우 효과적이고, 경화능 증가에 큰 영향을 미친다. 망간 첨가시 평형온도가 감소하여 페라이트가 감소되고 펄라이트가 증가된 미세구조를 가지게 되고, 펄라이트의 라멜라 간격을 감소시킨다. 망간 함량에 따라 강도와 인성 및 항복비를 제어할 수 있으나, 다량 첨가시 MnS 개재물 형성과 주조시 중심편석을 유발하여 강의 인성을 떨어뜨리게 된다. 망간의 함량이 1.00 중량% 미만인 경우에는, 강도 확보에 어려움이 있을 수 있다. 망간의 함량이 1.50 중량%를 초과하는 경우에는, 강도는 증가하나 편석이 발생하여 조직 불균일을 발생시킬 수 있고, 저온충격인성을 저하시킬 수 있다.Manganese is added in an amount of 1.10 wt% to 1.50 wt% of the total weight of the hot-rolled steel. As an austenite stabilizing element, manganese is very effective in solid solution strengthening and has a great effect on increasing hardenability. When manganese is added, the equilibrium temperature is reduced, so that ferrite is reduced, pearlite has an increased microstructure, and the lamellar spacing of pearlite is reduced. The strength, toughness, and yield ratio can be controlled according to the manganese content, but when a large amount is added, MnS inclusions are formed and the core segregation occurs during casting, thereby reducing the toughness of the steel. When the manganese content is less than 1.00 wt%, it may be difficult to secure strength. When the manganese content exceeds 1.50 wt%, the strength is increased, but segregation may occur, which may cause tissue non-uniformity, and may reduce low-temperature impact toughness.

한편, 1.2 중량% 이상의 망간이 첨가되는 경우에는, 강관 제조를 위한 ERW 용접시 망간/실리콘(Mn/Si)의 비율이 5 ~ 10 범위 내에 들어야 한다. 이는 용접시 발생하는 Mn-Si-O 산화물(Mn2SiO4 또는 MnSiO3) 이 상기 범위에서 형성되며 이들의 용융온도가 가장 낮기 때문이며 이로 인해 용접시 산화물 배출을 용이하게 한다.On the other hand, when 1.2 wt% or more of manganese is added, the ratio of manganese/silicon (Mn/Si) should be within the range of 5 to 10 during ERW welding for steel pipe production. This is because the Mn-Si-O oxide (Mn 2 SiO 4 or MnSiO 3 ) generated during welding is formed in the above range and has the lowest melting temperature, thereby facilitating the oxide discharge during welding.

가용성 알루미늄(S_Soluble aluminum (S_ AlAl ))

가용성 알루미늄은 열연강재 전체 중량의 0.01 중량% ~ 0.05 중량%로 첨가된다. 가용성 알루미늄은, 바람직하게는, 0.02 중량% ~ 0.03 중량%로 첨가된다. 가용성 알루미늄은 탈산재로 사용되는 동시에 실리콘과 같이 시멘타이트 석출을 억제하고 오스테나이트를 안정화하는 역할을 하며 강도를 향상시키는 역할을 한다. 가용성 알루미늄의 함량이 0.01 중량% 미만일 경우에는, 충분한 탈산 효과를 얻을 수 없다. 가용성 알루미늄의 함량이 0.05 중량%를 초과하는 경우에는, 용접성을 저해할 수 있다.Soluble aluminum is added in an amount of 0.01 wt% to 0.05 wt% of the total weight of the hot-rolled steel. Soluble aluminum is preferably added at 0.02% to 0.03% by weight. Soluble aluminum is used as a deoxidizer and, like silicon, suppresses cementite precipitation, stabilizes austenite, and improves strength. When the content of soluble aluminum is less than 0.01% by weight, sufficient deoxidation effect cannot be obtained. When the content of soluble aluminum exceeds 0.05% by weight, weldability may be impaired.

니오븀(niobium ( NbNb ))

니오븀은 열연강재 전체 중량의 0.02 중량% ~ 0.03 중량%로 첨가된다. 니오븀은 고온에서 강에 포함되는 탄소 및 질소와 결합하여 탄화물 또는 질화물을 형성한다. 이러한 니오븀계 탄화물 또는 질화물은 열간압연 시 재결정 및 결정립 성장을 억제하여 결정립을 미세화시킴으로써, 상기 열연강재의 강도와 인성을 모두 향상시킨다. 열간압연 중 고용된 니오븀은 재결정의 핵생성 및 성장을 지연시킨다. 이러한 재결정 지연은 전위 등의 결함 자리를 소모하지 않기 때문에, 상변태 시 핵생성을 촉진하여 결정립을 미세하게 한다. 또한, 변형 유기 석출된 탄화물은 상변태 시 페라이트의 핵생성 자리의 기능을 하므로, 상변태를 촉진하여 결정립을 미세화할 수 있다. 이러한 결정립 미세화에 의하여 0℃ 미만에서도 저온 인성을 확보할 수 있다. 그러나, 많은 양의 니오븀 첨가는 결정립 미세화로 인한 항복강도 상승을 야기하므로 저항복비형에 배치된다. 니오븀의 함량이 0.02 중량% 미만일 경우에는, 니오븀 첨가 효과가 미미하다. 니오븀의 함량이 0.03 중량%를 초과하는 경우에는, 저항복비 특성 및 저온 인성을 확보하지 못할 수 있다.Niobium is added in an amount of 0.02 wt% to 0.03 wt% of the total weight of the hot-rolled steel. Niobium combines with carbon and nitrogen contained in steel at high temperatures to form carbides or nitrides. These niobium-based carbides or nitrides suppress recrystallization and grain growth during hot rolling to refine crystal grains, thereby improving both strength and toughness of the hot-rolled steel material. The niobium dissolved during hot rolling retards the nucleation and growth of recrystallization. Since such recrystallization delay does not consume defect sites such as dislocations, it promotes nucleation during phase transformation to make grains finer. In addition, since the deformed organic precipitated carbide functions as a nucleation site of ferrite during phase transformation, it is possible to refine the crystal grains by promoting the phase transformation. Low-temperature toughness can be secured even at less than 0°C by such grain refinement. However, since the addition of a large amount of niobium causes an increase in yield strength due to grain refinement, it is arranged in a low yield ratio type. When the content of niobium is less than 0.02 wt%, the effect of adding niobium is insignificant. When the content of niobium exceeds 0.03% by weight, it may not be possible to secure a resistive yield ratio characteristic and low-temperature toughness.

크롬(chrome( CrCr ))

크롬은 열연강재 전체 중량의 0.20 중량% ~ 0.30 중량%로 첨가된다. 크롬은 망간과 마찬가지로 평형온도를 저하시키므로 강의 강도와 항복비에 영향을 줄 수 있다. 크롬은 다량 첨가시 탄소와 결합하여 조대한 탄화물을 형성할 수 있으며, 이는 강도를 미약하게 상승시키지만, 인성에는 취약하므로 다량 첨가는 지양하여야 한다. 따라서, 저항복비 특성을 위해 강의 상변태 및 고용강화에만 영향을 주고 탄화물 생성을 억제하는 함량으로 제어되어야 한다. 크롬의 함량이 0.20 중량% 미만일 경우에는, 크롬 첨가 효과가 미미하다. 크롬의 함량이 0.30 중량%를 초과하는 경우에는, 인성이 저하되고, 내용접 균열특성이 저하될 수 있다.Chromium is added in an amount of 0.20% by weight to 0.30% by weight of the total weight of the hot-rolled steel. Chromium, like manganese, lowers the equilibrium temperature, so it can affect the strength and yield ratio of steel. When chromium is added in a large amount, it can form coarse carbide by combining with carbon, which slightly increases strength, but is weak in toughness, so adding a large amount should be avoided. Therefore, for the resistance yield ratio characteristic, it should be controlled to a content that affects only the phase transformation and solid solution strengthening of steel and suppresses carbide formation. When the content of chromium is less than 0.20 wt%, the effect of adding chromium is insignificant. When the content of chromium exceeds 0.30 wt %, toughness may be lowered, and weld resistance cracking characteristics may be lowered.

칼슘(calcium( CaCa ))

칼슘은 열연강재 전체 중량의 0.001 중량% ~ 0.003 중량%로 첨가된다. 칼슘은 황과의 결합력이 높아 CaS 개재물을 형성함으로써 용접성에 저해를 주는 MnS의 생성을 억제하기 위해 첨가한다. 칼슘의 함량이 0.001 중량% 미만일 경우에는, MnS 제어 효과가 저하된다. 칼슘의 함량이 0.003 중량%를 초과하는 경우에는, 연주성을 저하시킬 수 있다.Calcium is added in an amount of 0.001 wt% to 0.003 wt% of the total weight of the hot-rolled steel. Calcium is added to suppress the formation of MnS, which inhibits weldability by forming CaS inclusions due to its high bonding strength with sulfur. When the content of calcium is less than 0.001% by weight, the MnS control effect is lowered. When the content of calcium exceeds 0.003% by weight, the playability may be reduced.

인(P)Phosphorus (P)

인은 열연강재 전체 중량의 0 중량% 초과 ~ 0.018 중량%로 포함된다. 인은 용접성을 악화시키고 중심 편석 및 미세 편석을 형성하여 내부식성을 저하시킨다. 또한 오스테나이트 결정립계에 편석하여 인성을 열화시킬 수 있으므로, 0.018 중량% 이하의 범위로 제한하는 것이 바람직하다.Phosphorus is included in an amount of greater than 0 wt% to 0.018 wt% of the total weight of the hot-rolled steel. Phosphorus deteriorates weldability and forms central segregation and microsegregation, thereby reducing corrosion resistance. In addition, since segregation at the austenite grain boundary may deteriorate toughness, it is preferable to limit it to 0.018 wt% or less.

황(S)Sulfur (S)

황은 열연강재 전체 중량의 0 중량% 초과 ~ 0.003 중량%로 포함된다. 황은 인과 함께 강의 제조 시 불가피하게 함유되는 원소로서, 저융점 원소로서 입계 편석 가능성이 높아 인성 및 용접성을 저해하고 MnS 비금속 개재물을 증가시켜 강의 내부식성을 저하시키므로, 0.003 중량% 이하의 범위로 제한하는 것이 바람직하다.Sulfur is included in an amount greater than 0% by weight to 0.003% by weight of the total weight of the hot-rolled steel. Sulfur is an element that is inevitably contained in the manufacture of steel together with phosphorus. As a low-melting element, it has a high possibility of grain boundary segregation, which impairs toughness and weldability, and increases MnS non-metallic inclusions to reduce corrosion resistance of steel. it is preferable

본 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않은 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 본 명세서에서 특별히 언급하지는 않는다.The remaining component of the present invention is iron (Fe). However, since unintended impurities from raw materials or the surrounding environment may inevitably be mixed in the normal manufacturing process, this cannot be excluded. Since these impurities are known to any person skilled in the art of manufacturing processes, all details thereof are not specifically mentioned in the present specification.

전술한 합금 조성의 구체적인 성분 및 이들의 함량 범위를 제어하고, 후술하는 열연강재의 제조 방법을 통해 제조된 저항복비형 열연강재는, 인장강도(TS): 520 MPa ~ 760 MPa, 항복강도(YS): 415 MPa ~ 565 MPa, 연신율(EL): 20% ~ 35%, 항복비(YR): 0.80 ~ 0.90 및 0℃ ~ 20℃의 온도에서 드롭웨이트 시험값(DWTT): 85% ~ 100% 를 만족하는 열연강재를 얻을 수 있다. 상기 저항복비형 열연강재는 침상형 페라이트 조직을 가질 수 있다. The resistance-yield ratio hot-rolled steel material manufactured by controlling the specific components of the alloy composition and their content ranges, which will be described later, has a tensile strength (TS): 520 MPa to 760 MPa, and a yield strength (YS) ): 415 MPa to 565 MPa, Elongation (EL): 20% to 35%, Yield Ratio (YR): 0.80 to 0.90 and drop weight test value (DWTT) at temperatures from 0°C to 20°C: 85% to 100% It is possible to obtain a hot-rolled steel material that satisfies The low yield ratio hot-rolled steel material may have a needle-shaped ferrite structure.

본 발명의 다른 측면은 저온 인성이 우수한 저항복비형 열연강재의 제조방법이 제공된다. 이에 따르면 전술한 합금 조성으로 이루어지는 강재를 1,180℃ ~ 1,220℃의 온도에서 재가열하는 단계; 상기 가열된 강재를 830℃ ~ 870℃의 온도에서 종료되도록 열간압연하는 단계; 및 상기 열간압연된 강재를 냉각 및 권취하는 단계;를 포함한다.Another aspect of the present invention provides a method for manufacturing a low yield ratio hot-rolled steel material having excellent low-temperature toughness. According to this, the step of reheating the steel made of the above-mentioned alloy composition at a temperature of 1,180 ℃ ~ 1,220 ℃; Hot-rolling the heated steel material to end at a temperature of 830 ℃ ~ 870 ℃; and cooling and winding the hot-rolled steel material.

상기 강재를 냉각 및 권취하는 단계는, 20℃/초 ~ 40℃/초의 냉각속도와 560℃ ~ 620℃ 의 권취온도로 수행될 수 있다. The step of cooling and winding the steel material may be performed at a cooling rate of 20°C/sec to 40°C/sec and a winding temperature of 560°C to 620°C.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 저온 인성이 우수한 저항복비형 열연강재의 제조방법에 관하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a method for manufacturing a high-resistance yield ratio hot-rolled steel material having excellent low-temperature toughness according to the present invention will be described.

열연강재의of hot rolled steel 제조 방법 manufacturing method

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 저항복비형 열연강재의 제조방법을 개략적으로 나타낸 공정 순서도이다.1 is a process flowchart schematically illustrating a method of manufacturing a low yield ratio hot-rolled steel material according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 열연강재의 제조방법에서 열연공정의 대상이 되는 반제품은 예시적으로 슬라브(slab)일 수 있다. 반제품 상태의 슬라브는 제강공정을 통해 소정의 조성의 용강을 얻은 다음에 연속주조공정을 통해 확보할 수 있다.In the method for manufacturing a hot-rolled steel material according to the present invention, the semi-finished product to be subjected to the hot-rolling process may be, for example, a slab. The semi-finished slab can be obtained through the continuous casting process after obtaining molten steel of a predetermined composition through the steelmaking process.

상기 강재는, 중량%로, 탄소(C): 0.04% ~ 0.07%, 실리콘(Si): 0.15% ~ 0.25%, 망간(Mn): 1.10% ~ 1.50%, 가용성 알루미늄(S_Al): 0.01% ~ 0.05%, 니오븀(Nb): 0.02% ~ 0.03%, 크롬(Cr): 0.20%~ 0.30%, 칼슘(Ca): 0.001% ~ 0.003%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.018%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.003%, 및 잔부는 철 (Fe) 및 불가피한 불순물을 포함한다.The steel is, by weight, carbon (C): 0.04% to 0.07%, silicon (Si): 0.15% to 0.25%, manganese (Mn): 1.10% to 1.50%, soluble aluminum (S_Al): 0.01% to 0.05%, niobium (Nb): 0.02% to 0.03%, chromium (Cr): 0.20% to 0.30%, calcium (Ca): 0.001% to 0.003%, phosphorus (P): more than 0% to 0.018%, sulfur ( S): more than 0% to 0.003%, and the balance contains iron (Fe) and unavoidable impurities.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 저항복비형 열연강재의 제조방법은 재가열단계(S110), 열간압연 단계(S120), 및 냉각 및 권취 단계(S130)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the method of manufacturing a low yield ratio hot-rolled steel material according to an embodiment of the present invention includes a reheating step (S110), a hot rolling step (S120), and a cooling and winding step (S130).

재가열 단계(S110)Reheating step (S110)

재가열 단계(S110)에서는 상기의 조성을 갖는 강재를, 예를 들어 슬라브 판재를, 1,180℃ ~ 1,220℃의 재가열 온도(Slab Reheating Temperature, SRT)에서 약 20분 ~ 60분 동안 재가열한다. 이러한 재가열을 통해, 주조 시 편석된 성분의 재고용 및 석출물의 재고용이 발생할 수 있다.In the reheating step (S110), the steel having the above composition, for example, a slab plate, is reheated for about 20 to 60 minutes at a reheating temperature (Slab Reheating Temperature, SRT) of 1,180 ° C to 1,220 ° C. Through such reheating, re-dissolution of segregated components during casting and re-dissolution of precipitates may occur.

재가열 온도가 1,180℃ 미만인 경우에는, 니오븀 탄화물의 고용이 충분하지 않으며, 주조시 편석된 성분들이 충분히 고르게 분포되지 않는 문제점이 있다. 따라서, 상기 니오븀 탄화물의 충분한 고용을 위해 1,180℃ 이상의 온도에서 적어도 20분 이상 유지할 필요가 있다. 상기 재가열 온도가 1220℃를 초과하는 경우에는, 매우 조대한 오스테나이트 결정립이 형성되어 강도 확보가 어렵게 된다. 또한 재가열 온도가 올라갈수록 가열 비용 및 열간압연 온도를 맞추기 위한 추기 시간 소요 등으로 제조 비용 상승 및 생산성 저하를 야기하는 문제점이 있다.When the reheating temperature is less than 1,180° C., there is a problem in that the solid solution of niobium carbide is not sufficient, and the components segregated during casting are not sufficiently evenly distributed. Therefore, it is necessary to maintain the niobium carbide at a temperature of 1,180° C. or higher for at least 20 minutes or more for sufficient solid solution of the niobium carbide. When the reheating temperature exceeds 1220° C., very coarse austenite grains are formed, making it difficult to secure strength. In addition, as the reheating temperature increases, there is a problem of causing an increase in manufacturing cost and a decrease in productivity due to the heating cost and additional extraction time required to match the hot rolling temperature.

열간압연 단계(S120)Hot rolling step (S120)

상기 가열된 강재는 먼저 그 형상의 조정을 위해 가열 후에 열간압연을 실시한다. 상기 열간압연은 폭압연, 조압연, 및 사상압연으로 연속적으로 수행될 수 있다. 상기 열간압연 단계에 의하여, 상기 강재는 강판을 형성할 수 있다.The heated steel is first subjected to hot rolling after heating to adjust its shape. The hot rolling may be continuously performed by wide rolling, rough rolling, and finishing rolling. By the hot rolling step, the steel may form a steel sheet.

상기 열간압연은, 즉 상기 사상압연은 830℃ ~ 870℃의 압연 종료온도(finish rolling temperature, FRT)에서 종료될 수 있다. 상기 온도 범위는 균일한 침상형 페라이트를 형성하기 위해 선택할 수 있다. 상기 압연 종료온도가 830℃ 미만인 경우에는, 미세한 오스테나이트 결정립으로 인해 냉각 중 빠른 상변태가 발생하여 다각형 페라이트가 형성되며, 이에 따라 저온 인성이 저하된다. 또한, 상기 압연 종료온도가 너무 낮으면 열연 코일의 전장재질의 편차를 야기할 수 있다. 반면, 상기 압연 종료온도가 870℃를 초과하는 경우에는, 오스테나이트 결정립이 조대화되고, 냉각 과정의 상변태게 느리게 되어 베이나이트와 같은 저온 변태상이 형성되어, 이에 따라 저온 인성을 저하시키게 된다.The hot rolling, that is, the finishing rolling may be finished at a finish rolling temperature (FRT) of 830 °C to 870 °C. The above temperature range can be selected to form a uniform needle-shaped ferrite. When the rolling end temperature is less than 830° C., rapid phase transformation occurs during cooling due to fine austenite grains to form polygonal ferrite, and thus low-temperature toughness is reduced. In addition, if the rolling end temperature is too low, it may cause a deviation of the electric material of the hot-rolled coil. On the other hand, when the rolling end temperature exceeds 870 ° C., the austenite grains are coarsened, and the phase transformation of the cooling process is slowed to form a low-temperature transformation phase such as bainite, thereby reducing the low-temperature toughness.

냉각 및 cooling and 권취winding 단계(S130) Step (S130)

상기 열간압연된 강재를 20℃/초 ~ 40℃/초의 냉각속도로 냉각한 후에, 560℃ ~ 620℃의 권취온도(coiling temperature, CT)에서 권취한다.After cooling the hot-rolled steel at a cooling rate of 20°C/sec to 40°C/sec, it is wound at a coiling temperature (CT) of 560°C to 620°C.

저항복비 특성 및 저온 인성 확보를 위해서는 미세한 침상형 페라이트를 얻어야 하므로 냉각 제어가 중요하다. 권취 중에 상변태를 집중적으로 발생시켜야 하므로, 열간압연 후 냉각은 가능한 빠를수록 좋으며, 냉각중 다각형 페라이트 형성의 억제를 위해20℃/초 ~ 40℃/초의 냉각속도가 적절할 수 있다.In order to secure the resistance to yield ratio and low-temperature toughness, it is important to control cooling because it is necessary to obtain fine needle-shaped ferrite. Since it is necessary to intensively generate phase transformation during winding, it is better to cool as soon as possible after hot rolling, and a cooling rate of 20°C/sec to 40°C/sec may be appropriate to suppress the formation of polygonal ferrite during cooling.

또한, 침상형 페라이트의 미세화를 위해 베이나이트 변태가 시작되는 온도(약 555℃)의 직상의 온도까지 충분히 냉각을 실시하여야 하므로, 권취온도는 560℃ ~ 620℃가 적절할 수 있다.In addition, in order to refine the needle-type ferrite, cooling must be performed to a temperature immediately above the temperature at which bainite transformation starts (about 555° C.), so the coiling temperature may be appropriate at 560° C. to 620° C.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하나, 이는 본 발명의 바람직한 실시예일뿐 본 발명의 범위가 이러한 실시예의 기재범위에 의하여 제한되는 것은 아니다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through Examples, but these are only preferred embodiments of the present invention, and the scope of the present invention is not limited by the scope of the description of these Examples. Content not described here will be omitted because it can be technically inferred sufficiently by a person skilled in the art.

실시예Example

아래의 표 1에 제시된 조성을 갖는 비교예 및 실시예의 열연강재들을 제조하였다. 잔부는 철(Fe)과 제강 공정 등에서 불가피하게 함유되는 불순물로 이루어진다.Hot-rolled steel materials of Comparative Examples and Examples having the compositions shown in Table 1 below were prepared. The remainder consists of iron (Fe) and impurities that are unavoidably contained in the steelmaking process.

(단위 : 중량%)(Unit: % by weight) 구분division CC SiSi MnMn S_AlS_Al NbNb CrCr CaCa PP SS 비교예1Comparative Example 1 0.0580.058 0.150.15 1.161.16 0.040.04 0.0480.048 -- 0.00170.0017 0.0130.013 0.00160.0016 비교예2Comparative Example 2 0.0600.060 0.180.18 1.111.11 0.030.03 0.0270.027 -- 0.00210.0021 0.0140.014 0.00130.0013 비교예3Comparative Example 3 0.23280.2328 0.160.16 1.381.38 0.030.03 0.0200.020 -- 0.00200.0020 0.0120.012 0.00100.0010 실시예1Example 1 0.0620.062 0.200.20 1.301.30 0.030.03 0.0240.024 0.250.25 0.00250.0025 0.0020.002 0.00080.0008 실시예2Example 2 0.0620.062 0.200.20 1.301.30 0.030.03 0.0240.024 0.250.25 0.00250.0025 0.0020.002 0.00080.0008

표 2는 비교예와 실시예의 열연강재를 형성하는 공정 조건 값들을 나타낸다.Table 2 shows the process condition values for forming the hot-rolled steel materials of Comparative Examples and Examples.

구분division 재가열온도
(℃)
reheat temperature
(℃)
압연
종료온도
(℃)
rolled
end temperature
(℃)
냉각속도
(℃/초)
cooling rate
(℃/sec)
권취온도
(℃)
winding temperature
(℃)
압하율reduction rate
비교예1Comparative Example 1 1,2001,200 843843 30~4030-40 611611 미재결정
영역
80% 이상
unresolved
area
80% or more
비교예2Comparative Example 2 1,2001,200 851851 30~4030-40 637637 비교예3Comparative Example 3 1,2001,200 855855 30~4030-40 613613 실시예1Example 1 1,2001,200 847847 3232 589589 실시예2Example 2 1,2001,200 840840 3030 569569

상기 제조된 열연강재에 대하여, 항복강도(YS), 인장강도(TS), 연신율(EL), 항복비(YR), 및 드롭웨이트 시험값(DWTT)을 각각 측정하여 그 결과를 표 3에 나타내었다.For the prepared hot-rolled steel, yield strength (YS), tensile strength (TS), elongation (EL), yield ratio (YR), and drop weight test value (DWTT) were respectively measured, and the results are shown in Table 3 it was

구분division 항복강도
(MPa)
yield strength
(MPa)
인장강도
(MPa)
The tensile strength
(MPa)
연신율
(%)
elongation
(%)
항복비yield ratio DWTTDWTT
비교예1Comparative Example 1 528528 568568 3535 0.930.93 95% @0℃95% @0℃ 비교예2Comparative Example 2 496496 538538 3737 0.920.92 100% @0℃100% @0℃ 비교예3Comparative Example 3 445445 636636 3131 0.700.70 실패failure 실시예1Example 1 469469 545545 3232 0.860.86 100% @-20℃100% @-20℃ 실시예2Example 2 462462 545545 3131 0.850.85 100% @-20℃100% @-20℃

표 3을 참조하면, 실시예들은 원하는 항복강도, 인장강도, 및 연신율을 가짐을 알 수 있고, 또한, 항복비는 0.86 및 0.85로서 원하는 0.80 ~ 0.90 범위에 포함된다. 또한, 드롭웨이트 시험값(DWTT)은 -20℃의 온도에서 100%를 나타내었다.Referring to Table 3, it can be seen that the examples have the desired yield strength, tensile strength, and elongation, and the yield ratio is 0.86 and 0.85, which are included in the desired range of 0.80 to 0.90. In addition, the drop weight test value (DWTT) showed 100% at a temperature of -20 °C.

비교예1은 니오븀이 통상적인 함량(0.048 중량%)으로 첨가된 경우이다. 상기 니오븀의 함량이 높으므로, 항복강도가 증가되어 항복비가 0.93으로 높게 나타났다. 또한, DWTT가 0℃의 온도에서 95%를 나타내어, 저온 인성이 다소 저하됨을 알 수 있다.Comparative Example 1 is a case in which niobium is added in a conventional amount (0.048 wt%). Since the content of niobium was high, the yield strength was increased and the yield ratio was as high as 0.93. In addition, it can be seen that the DWTT is 95% at a temperature of 0 °C, and the low-temperature toughness is slightly lowered.

비교예2는 비교예1을 기준으로 니오븀의 함량을 실시예 수준으로 감소시키고, 크롬을 첨가하지 않은 경우이다. 비교예1에 비하여, 니오븀의 함량이 낮으므로 항복강도와 인장강도 모두 저하되었으며, 특히 항복비가 0.92로 나타났다. 크롬이 첨가되지 않음에 따라 고용강화효과가 부족하여, 인장강도가 증가되지 못하여 항복비가 증가된 것으로 분석된다. 반면, DWTT가 0℃의 온도에서 100%를 나타내었다.Comparative Example 2 is a case in which the content of niobium is reduced to the Example level based on Comparative Example 1 and chromium is not added. Compared to Comparative Example 1, since the content of niobium was low, both the yield strength and the tensile strength were lowered, and in particular, the yield ratio was 0.92. It is analyzed that the yield ratio is increased because the tensile strength cannot be increased due to insufficient solid solution strengthening effect as chromium is not added. On the other hand, DWTT showed 100% at a temperature of 0 °C.

비교예3은 비교예2을 기준으로 탄소 함량을 증가시킨 경우이다. 탄소의 함량이 높아지면 항복비는 감소시킬 수 있으나, DWTT가 0℃에서 실패되므로 저온 인성이 매우 저하되는 것을 알 수 있다.Comparative Example 3 is a case in which the carbon content is increased based on Comparative Example 2. When the carbon content is increased, the yield ratio can be reduced, but it can be seen that the low-temperature toughness is very deteriorated because the DWTT fails at 0°C.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 저항복비형 열연강재의 제조방법을 이용하여 제조한 실시예와 비교예의 미세조직을 나타내는 주사전자현미경 사진이다. 도 2에서는, 비교예1과 실시예2가 대표적으로 나타나있다. 2 is a scanning electron microscope photograph showing the microstructures of Examples and Comparative Examples manufactured by using the method for manufacturing a resistive yield ratio hot-rolled steel material according to an embodiment of the present invention. In FIG. 2, Comparative Example 1 and Example 2 are representatively shown.

도 2를 참조하면, 비교예1의 경우에는, 니오븀의 높은 함량에 기인하여 연신된 형태의 다각형 페라이트 조직이 나타나 있다. 이러한 다각형 페라이트 조직을 가지는 열연강재는 원하는 저온 인성을 가질 수 있으나, 저항복비를 가지지 못한다.Referring to FIG. 2 , in Comparative Example 1, a polygonal ferrite structure in an elongated form due to the high content of niobium is shown. A hot-rolled steel material having such a polygonal ferrite structure may have desired low-temperature toughness, but does not have a resistive yield ratio.

실시예2의 경우에는, 침상형 페라이트 조직이 잘 발달되어 있음을 알 수 있다. 따라서, 실시예2의 저항복비형 열연강재는 우수한 저온 인성을 가짐과 동시에 저항복비를 가질 수 있다.In the case of Example 2, it can be seen that the needle-shaped ferrite structure is well developed. Therefore, the resistive yield ratio hot-rolled steel of Example 2 may have excellent low-temperature toughness and a resistive yield ratio at the same time.

이상에서 설명한 본 발명의 기술적 사상이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명의 기술적 사상이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The technical spirit of the present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is the technical spirit of the present invention that various substitutions, modifications and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art to which this belongs.

Claims (6)

중량%로, 탄소(C): 0.04% ~ 0.07%, 실리콘(Si): 0.15% ~ 0.25%, 망간(Mn): 1.10% ~ 1.50%, 가용성 알루미늄(S_Al): 0.01% ~ 0.05%, 니오븀(Nb): 0.02% ~ 0.03%, 크롬(Cr): 0.20%~ 0.30%, 칼슘(Ca): 0.001% ~ 0.003%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.018%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.003%, 및 잔부는 철 (Fe) 및 불가피한 불순물을 포함하고,
항복비(YR): 0.80 ~ 0.90 및 0℃ ~ 20℃의 온도에서 드롭웨이트 시험값(DWTT): 85% ~ 100%를 만족하고,
침상형 페라이트 조직을 가지고, 다각형 페라이트 조직과 베이나이트 조직의 형성이 억제되고,
인장강도(TS): 520 MPa ~ 760 MPa, 항복강도(YS): 415 MPa ~ 565 MPa, 및 연신율(EL): 20% ~ 35% 를 만족하는,
저항복비형 열연강재.
By weight, carbon (C): 0.04% to 0.07%, silicon (Si): 0.15% to 0.25%, manganese (Mn): 1.10% to 1.50%, soluble aluminum (S_Al): 0.01% to 0.05%, niobium (Nb): 0.02% to 0.03%, Chromium (Cr): 0.20% to 0.30%, Calcium (Ca): 0.001% to 0.003%, Phosphorus (P): more than 0% to 0.018%, Sulfur (S): 0 % greater than 0.003%, and the balance contains iron (Fe) and unavoidable impurities,
Yield ratio (YR): 0.80 to 0.90 and drop weight test value (DWTT) at a temperature of 0 ° C to 20 ° C: 85% to 100%,
Having a needle-like ferrite structure, the formation of polygonal ferrite structure and bainite structure is suppressed,
Tensile strength (TS): 520 MPa to 760 MPa, yield strength (YS): 415 MPa to 565 MPa, and elongation (EL): 20% to 35%,
Resistance yield ratio hot rolled steel.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 망간/실리콘의 비율이 5 ~ 10 인,
저항복비형 열연강재.
The method of claim 1,
The manganese / silicon ratio is 5 to 10,
Resistance yield ratio hot rolled steel.
중량%로, 탄소(C): 0.04% ~ 0.07%, 실리콘(Si): 0.15% ~ 0.25%, 망간(Mn): 1.10% ~ 1.50%, 가용성 알루미늄(S_Al): 0.01% ~ 0.05%, 니오븀(Nb): 0.02% ~ 0.03%, 크롬(Cr): 0.20%~ 0.30%, 칼슘(Ca): 0.001% ~ 0.003%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.018%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.003%, 및 잔부는 철 (Fe) 및 불가피한 불순물을 포함하는 강재를 1,180℃ ~ 1,220℃의 온도에서 재가열하는 단계;
상기 가열된 강재를 830℃ ~ 870℃의 온도에서 종료되도록 열간압연하는 단계; 및
상기 열간압연된 강재를 냉각 및 권취하는 단계;를 포함하고,
상기 강재를 냉각 및 권취하는 단계는, 20℃/초 ~ 40℃/초의 냉각속도와 560℃ ~ 620℃ 의 권취온도로 수행되고,
상기 강재를 냉각 및 권취하는 단계를 수행한 후, 상기 저항복비형 열연강재는, 침상형 페라이트 조직을 가지고, 다각형 페라이트 조직과 베이나이트 조직의 형성이 억제되고, 항복비(YR): 0.80 ~ 0.90 및 0℃ ~ 20℃의 온도에서 드롭웨이트 시험값(DWTT): 85% ~ 100%를 만족하고, 인장강도(TS): 520 MPa ~ 760 MPa, 항복강도(YS): 415 MPa ~ 565 MPa, 및 연신율(EL): 20% ~ 35% 를 만족하는,
저항복비형 열연강재의 제조 방법.
By weight, carbon (C): 0.04% to 0.07%, silicon (Si): 0.15% to 0.25%, manganese (Mn): 1.10% to 1.50%, soluble aluminum (S_Al): 0.01% to 0.05%, niobium (Nb): 0.02% to 0.03%, Chromium (Cr): 0.20% to 0.30%, Calcium (Ca): 0.001% to 0.003%, Phosphorus (P): more than 0% to 0.018%, Sulfur (S): 0 % to 0.003%, and the remainder being iron (Fe) and reheating the steel material containing unavoidable impurities at a temperature of 1,180 ℃ ~ 1,220 ℃;
Hot-rolling the heated steel material to end at a temperature of 830 ℃ ~ 870 ℃; and
Including; cooling and winding the hot-rolled steel material;
The step of cooling and winding the steel material is performed at a cooling rate of 20°C/sec to 40°C/sec and a winding temperature of 560°C to 620°C,
After cooling and winding the steel material, the resistance yield ratio hot-rolled steel material has a needle-shaped ferrite structure, the formation of a polygonal ferrite structure and a bainite structure is suppressed, and a yield ratio (YR): 0.80 to 0.90 and drop weight test value (DWTT): 85% to 100% at a temperature of 0°C to 20°C, tensile strength (TS): 520 MPa to 760 MPa, yield strength (YS): 415 MPa to 565 MPa, and elongation (EL): 20% to 35%,
A method for manufacturing a resistive yield ratio hot-rolled steel material.
삭제delete 삭제delete
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