KR102364255B1 - steel pipe and plate - Google Patents

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Abstract

이 강관은, 소정의 화학 조성을 갖는 통상의 강판으로 이루어지는 모재부와, 상기 강판의 맞댐부에 마련되어, 상기 강판의 길이 방향으로 연장되는 용접부를 갖고, 상기 모재부의 표면으로부터 깊이 방향으로 1.0㎜까지의 범위의 금속 조직인 표층부 금속 조직이, 폴리고날 페라이트와 그래뉼라 베이나이트를 포함하고, 상기 표층부 금속 조직에 있어서의 상기 폴리고날 페라이트의 면적률이 0 내지 70%, 상기 폴리고날 페라이트와 상기 그래뉼라 베이나이트의 합계의 면적률이 50% 이상이고, 상기 표층부 금속 조직에 있어서의, 최대 경도가 270Hv 이하이고, 상기 모재부의 상기 표면으로부터 깊이 방향으로 1.0㎜ 초과로부터 판 두께 중심까지의 범위의 금속 조직인 내부 금속 조직이, 면적률로 40% 이하의 폴리고날 페라이트를 포함하고, 상기 내부 금속 조직에 있어서의, 최대 경도가 248Hv 이하이고, 평균 경도가 150 내지 220Hv이다.This steel pipe has a base metal part made of a normal steel plate having a predetermined chemical composition, and a welding part provided in a butt part of the steel plate and extending in the longitudinal direction of the steel plate, from the surface of the base metal part to 1.0 mm in the depth direction. The surface layer metal structure as the metal structure in the range includes polygonal ferrite and granular bainite, the area ratio of the polygonal ferrite in the surface layer metal structure is 0 to 70%, the polygonal ferrite and the granular bay The area ratio of the total of the knights is 50% or more, the maximum hardness in the metal structure of the surface layer part is 270 Hv or less, and the metal structure in the range from more than 1.0 mm in the depth direction from the surface of the base material part to the center of the plate thickness. The metal structure contains 40% or less polygonal ferrite in terms of area ratio, and the maximum hardness in the internal metal structure is 248 Hv or less, and the average hardness is 150 to 220 Hv.

Description

강관 및 강판steel pipe and plate

본 발명은, 강관 및 강판에 관한 것이다.The present invention relates to a steel pipe and a steel plate.

근년, 석유나 천연 가스 등의 수요가 증가하여, 에너지 공급원의 다양화가 진행되고 있다. 그 때문에, 종래에는 개발을 포기했던 엄격한 부식 환경, 예를 들어 황화수소, 탄산 가스, 염소 이온 등을 포함하는 부식 환경에서, 원유, 천연 가스의 채굴이 활발하게 행해지도록 되어 있다. 이에 수반하여, 원유, 천연 가스 등을 수송하는 파이프라인에 사용되는 강관(라인 파이프용 강관)에 대하여, 내SSC성 및 내HIC성의 향상이 요구되고 있다.In recent years, the demand for oil, natural gas, etc. has increased, and the diversification of energy sources is progressing. Therefore, in the severe corrosive environment which conventionally abandoned development, for example, the corrosive environment containing hydrogen sulfide, carbon dioxide gas, chlorine ion, etc., the extraction of crude oil and natural gas is made to be performed actively. In connection with this, the improvement of SSC resistance and HIC resistance is calculated|required with respect to the steel pipe (steel pipe for line pipe) used for the pipeline which transports crude oil, natural gas, etc.

또한, 라인 파이프용 강관에는, 박육화에 의한 재료의 절약이나, 제품 중량의 경량화를 위해, 고강도화가 요구되고 있다. 그러나, 고강도화를 목적으로 하여, 합금 원소의 첨가량을 증가시키거나, 고능률 용접을 위해 입열량을 증대시키거나 하면, 용접 열 영향부(HAZ)의 저온 인성이 저하된다.In addition, the steel pipe for line pipe is required to increase in strength in order to save material by reducing the thickness and to reduce the weight of the product. However, if the addition amount of an alloying element is increased for the purpose of increasing strength, or if the amount of heat input is increased for high efficiency welding, the low-temperature toughness of the heat-affected zone HAZ decreases.

내HIC성을 갖는 강관은, 예를 들어 특허문헌 1 및 2에 개시된 바와 같이, 강의 고순도화, 개재물의 저감, Ca 첨가에 의한 황화물계 개재물의 형태 제어, 주조 시의 경압 하나 가속 냉각에 의한 중심 편석의 억제 등의 기술을 구사하여 제조되어 왔다.As disclosed in Patent Documents 1 and 2, for example, a steel pipe having HIC resistance is a steel pipe with high purity, reduction of inclusions, shape control of sulfide inclusions by addition of Ca, light pressure at the time of casting, and center by accelerated cooling. It has been manufactured by making full use of techniques such as suppression of segregation.

그러나, 특허문헌 1 및 2에 개시되는 강관에서는, 내SSC성에 대해서는 전혀 고려되어 있지 않았다. 그 때문에, 특허문헌 1 및 2의 강관에서는, 내HIC성은 우수하지만, 황화물 내응력 균열(SSC)성은 충분하지 않다고 추정된다.However, in the steel pipes disclosed in Patent Documents 1 and 2, SSC resistance was not considered at all. Therefore, in the steel pipes of Patent Documents 1 and 2, although the HIC resistance is excellent, it is estimated that the sulfide stress cracking resistance (SSC) resistance is not sufficient.

일본 특허 공고 소63-001369호 공보Japanese Patent Publication No. 63-001369 일본 특허 공개 소62-112722호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 62-112722

본 발명은, API 규격에서 X52 내지 70급의 강도를 갖고, 또한 내SSC성 및 내HIC성이 우수한, 라인 파이프용에 적합한 강관 및 이 강관의 모재부에 사용하는 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a steel pipe suitable for line pipe use having a strength of X52 to 70 class in API standards, and excellent in SSC resistance and HIC resistance, and a steel sheet used in the base material part of the steel pipe. .

본 발명은, 상기한 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 그 요지는 이하와 같다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM This invention was made|formed in view of said subject, The summary is as follows.

(1) 본 발명의 일 양태에 관한 강관은, 통상의 강판으로 이루어지는 모재부와, 상기 강판의 맞댐부에 마련되어, 상기 강판의 길이 방향으로 연장되는 용접부를 갖고, 상기 강판은, 화학 조성으로서, 질량%로, C: 0.030 내지 0.070%, Si: 0.005 내지 0.50%, Mn: 1.05 내지 1.65%, Al: 0.010 내지 0.070%, Ti: 0.005 내지 0.020%, Nb: 0.005 내지 0.045%, Ca: 0.0010 내지 0.0050%, N: 0.0015 내지 0.0070%, Ni: 0 내지 0.50%, Mo: 0 내지 0.50%, Cr: 0 내지 0.50%, Cu: 0 내지 0.50%, V: 0 내지 0.100%, Mg: 0 내지 0.0100%, REM: 0 내지 0.0100%를 포함하고, P: 0.015% 이하, S: 0.0015% 이하, O: 0.0040% 이하로 제한하고, 잔부: Fe 및 불순물로 이루어지고, 상기 화학 조성에 있어서, 하기 식(i)에서 정하는 Ceq가 0.300 내지 0.400이고, 상기 모재부의 표면으로부터 깊이 방향으로 1.0㎜까지의 범위의 금속 조직인 표층부 금속 조직이, 폴리고날 페라이트와 그래뉼라 베이나이트를 포함하고, 상기 표층부 금속 조직에 있어서의 상기 폴리고날 페라이트의 면적률이 0 내지 70%, 상기 폴리고날 페라이트와 상기 그래뉼라 베이나이트의 합계의 면적률이 50% 이상이고, 상기 표층부 금속 조직에 있어서의, 최대 경도가 270Hv 이하이고, 상기 모재부의 상기 표면으로부터 깊이 방향으로 1.0㎜ 초과로부터 판 두께 중심까지의 범위의 금속 조직인 내부 금속 조직이, 면적률로 40% 이하의 폴리고날 페라이트를 포함하고, 상기 내부 금속 조직에 있어서의, 최대 경도가 248Hv 이하이고, 평균 경도가 150 내지 220Hv이다.(1) A steel pipe according to an aspect of the present invention has a base material part made of a normal steel plate, and a weld part provided in a butt part of the steel plate and extending in the longitudinal direction of the steel plate, wherein the steel plate has a chemical composition, In mass%, C: 0.030 to 0.070%, Si: 0.005 to 0.50%, Mn: 1.05 to 1.65%, Al: 0.010 to 0.070%, Ti: 0.005 to 0.020%, Nb: 0.005 to 0.045%, Ca: 0.0010 to 0.0050%, N: 0.0015 to 0.0070%, Ni: 0 to 0.50%, Mo: 0 to 0.50%, Cr: 0 to 0.50%, Cu: 0 to 0.50%, V: 0 to 0.100%, Mg: 0 to 0.0100 %, REM: 0 to 0.0100%, P: 0.015% or less, S: 0.0015% or less, O: 0.0040% or less, the balance: Fe and impurities, and in the chemical composition, the following formula Ceq determined in (i) is 0.300 to 0.400, and the surface layer metal structure, which is a metal structure ranging from the surface of the base material to 1.0 mm in the depth direction, contains polygonal ferrite and granular bainite, and in the surface layer metal structure The area ratio of the polygonal ferrite is 0 to 70%, the total area ratio of the polygonal ferrite and the granular bainite is 50% or more, and the maximum hardness in the surface layer metal structure is 270 Hv or less, , an internal metal structure that is a metal structure ranging from more than 1.0 mm in the depth direction to the center of the plate thickness from the surface of the base metal part contains polygonal ferrite of 40% or less in area ratio, in the internal metal structure, The maximum hardness is 248 Hv or less, and the average hardness is 150 to 220 Hv.

Figure 112020024674762-pct00001
Figure 112020024674762-pct00001

여기서, 식 중의 [C], [Mn], [Ni], [Cu], [Cr], [Mo], [V]은, C, Mn, Ni, Cu, Cr, Mo, V의 질량%에 의한 함유량이다.Here, [C], [Mn], [Ni], [Cu], [Cr], [Mo], and [V] in the formula are in the mass% of C, Mn, Ni, Cu, Cr, Mo, and V content by

(2) 상기 (1)에 기재된 강관은, 상기 화학 조성이, 질량%로, Ni: 0.05 내지 0.50%, Mo: 0.05 내지 0.50%, Cr: 0.05 내지 0.50%, Cu: 0.05 내지 0.50%, V: 0.010 내지 0.100%, Mg: 0.0001 내지 0.0100%, REM: 0.0001 내지 0.0100%의 1종 또는 2종 이상을 포함해도 된다.(2) In the steel pipe described in (1) above, the chemical composition is, in mass%, Ni: 0.05 to 0.50%, Mo: 0.05 to 0.50%, Cr: 0.05 to 0.50%, Cu: 0.05 to 0.50%, V : 0.010 to 0.100%, Mg: 0.0001 to 0.0100%, REM: 0.0001 to 0.0100% You may contain 1 type, or 2 or more types.

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 강관은, 상기 표층부 금속 조직의 잔부가, 베이나이트 및 의사 펄라이트의 1종 또는 2종으로 이루어지고, 상기 내부 금속 조직의 잔부가, 그래뉼라 베이나이트, 베이나이트 및 의사 펄라이트의 1종 또는 2종 이상으로 이루어져도 된다.(3) In the steel pipe according to (1) or (2), the balance of the surface layer metal structure consists of one or two types of bainite and pseudo pearlite, and the balance of the internal metal structure is the granular bay It may consist of 1 type, or 2 or more types of nite, bainite, and pseudo pearlite.

(4) 본 발명의 다른 양태에 관한 강판은, 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재된 강관의 상기 모재부에 사용한다.(4) The steel sheet according to another aspect of the present invention is used for the base material portion of the steel pipe according to any one of (1) to (3).

본 발명의 상기 양태에 의하면, API 규격에서 X52 내지 70급의 강도를 갖고, 또한 내SSC성 및 내HIC성이 우수한 라인 파이프용에 적합한 강판과, 그 강판을 모재로 하는 내SSC성 및 내HIC성이 우수한 강관을 제공할 수 있다. 구체적으로는, 내SSC성(내황화물 응력 부식 균열성) 및 내HIC성(내수소 유기 균열성)이 우수한 강관 및 이 강관의 모재에 사용하는 강판을 제공할 수 있다. 내사워성(내SSC성 및 내HIC성)이 우수한 강관은, 석유, 천연 가스 등을 수송하는 라인 파이프로서 적합하다.According to the above aspect of the present invention, a steel sheet suitable for line pipe having a strength of X52 to 70 class in API standards and excellent in SSC resistance and HIC resistance, and SSC resistance and HIC resistance using the steel sheet as a base material A steel pipe having excellent properties can be provided. Specifically, it is possible to provide a steel pipe having excellent SSC resistance (resistance to sulfide stress corrosion cracking) and HIC resistance (resistance to hydrogen induced cracking) and a steel sheet used for a base material of the steel pipe. A steel pipe having excellent sour resistance (SSC resistance and HIC resistance) is suitable as a line pipe for transporting petroleum, natural gas, and the like.

도 1은 본 실시 형태에 관한 강관의 모식도이다.
도 2는 강판의 냉각 곡선의 일례를 도시하는 도면이다.
도 3a는 강관의 용접부를 0시 위치로 한 경우의, 3시에 상당하는 위치에서의 표면으로부터 0.1 내지 1.0㎜의 표층부 금속 조직의 경도(하중 100g)를 측정한 결과를 도시하는 도면이다.
도 3b는 강관의 용접부를 0시 위치로 한 경우의, 6시에 상당하는 위치에서의 표면으로부터 0.1 내지 1.0㎜의 표층부 금속 조직의 경도(하중 100g)를 측정한 결과를 도시하는 도면이다.
도 3c는 강관의 용접부를 0시 위치로 한 경우의, 9시에 상당하는 위치에서의 표면으로부터 0.1 내지 1.0㎜의 표층부 금속 조직의 경도(하중 100g)를 측정한 결과를 도시하는 도면이다.
도 4는 표층부 금속 조직의 SEM 사진의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5는 내부 금속 조직의 SEM 사진의 일례를 도시하는 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram of the steel pipe which concerns on this embodiment.
It is a figure which shows an example of the cooling curve of a steel plate.
3A is a view showing the result of measuring the hardness (load 100 g) of the surface layer metal structure of 0.1 to 1.0 mm from the surface at the position corresponding to 3 o'clock when the welded portion of the steel pipe is set to the 0 o'clock position.
3B is a diagram showing the results of measuring the hardness (load 100 g) of the surface layer metal structure of 0.1 to 1.0 mm from the surface at the position corresponding to 6 o'clock when the welded portion of the steel pipe is set to the 0 o'clock position.
Fig. 3C is a diagram showing the results of measuring the hardness (load 100 g) of the surface layer metal structure of 0.1 to 1.0 mm from the surface at the position corresponding to 9:00 when the welded portion of the steel pipe is set to the 0 o'clock position.
It is a figure which shows an example of the SEM photograph of the surface layer part metal structure.
It is a figure which shows an example of the SEM photograph of an internal metal structure.

본 발명의 일 실시 형태에 관한 강관(이하 본 실시 형태에 관한 강관이라고 함)은,A steel pipe according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as a steel pipe according to the present embodiment),

통상의 강판으로 이루어지는 모재부와, 상기 강판의 맞댐부에 마련되어, 상기 강판의 길이 방향으로 연장되는 용접부를 갖고,It has a base material part made of a normal steel plate, and a welding part provided in a butt part of the steel plate and extending in the longitudinal direction of the steel plate,

상기 강판은, 화학 조성으로서, 질량%로, C: 0.030 내지 0.070%, Si: 0.005 내지 0.50%, Mn: 1.05 내지 1.65%, Al: 0.010 내지 0.070%, Ti: 0.005 내지 0.020%, Nb: 0.005 내지 0.045%, Ca: 0.0010 내지 0.0050%, N: 0.0015 내지 0.0070%를 포함하고, P: 0.015% 이하, S: 0.0015% 이하, O: 0.0040% 이하로 제한하고, 필요에 따라, Ni: 0.05 내지 0.50%, Mo: 0.05 내지 0.50%, Cr: 0.05 내지 0.50%, Cu: 0.05 내지 0.50%, V: 0.010 내지 0.100%, Mg: 0.0001 내지 0.0100%, REM: 0.0001 내지 0.0100%의 1종 또는 2종 이상을 포함하고, 잔부: Fe 및 불순물로 이루어지고, 바람직하게는 Ceq=[C]+[Mn]/6+([Ni]+[Cu])/15+([Cr]+[Mo]+[V])/5로 표시되는 Ceq가 0.300 내지 0.400이고,The steel sheet has a chemical composition, in mass%, C: 0.030 to 0.070%, Si: 0.005 to 0.50%, Mn: 1.05 to 1.65%, Al: 0.010 to 0.070%, Ti: 0.005 to 0.020%, Nb: 0.005 to 0.045%, Ca: 0.0010 to 0.0050%, N: 0.0015 to 0.0070%, P: 0.015% or less, S: 0.0015% or less, O: 0.0040% or less, if necessary, Ni: 0.05 to One or two of 0.50%, Mo: 0.05 to 0.50%, Cr: 0.05 to 0.50%, Cu: 0.05 to 0.50%, V: 0.010 to 0.100%, Mg: 0.0001 to 0.0100%, REM: 0.0001 to 0.0100% Including the above, the balance consists of Fe and impurities, preferably Ceq=[C]+[Mn]/6+([Ni]+[Cu])/15+([Cr]+[Mo]+[V] ]) Ceq represented by /5 is 0.300 to 0.400,

상기 모재부의 표면으로부터 깊이 방향으로 1.0㎜까지의 범위의 금속 조직인 표층부 금속 조직이, 폴리고날 페라이트와 그래뉼라 베이나이트를 포함하고, 상기 표층부 금속 조직에 있어서의 상기 폴리고날 페라이트의 면적률이 0 내지 70%, 상기 폴리고날 페라이트와 상기 그래뉼라 베이나이트의 합계의 면적률이 50% 이상이고, 잔부가 베이나이트(템퍼링 베이나이트도 포함함), 의사 펄라이트 또는 그것들의 혼합물을 포함하는 경우가 있고,The surface layer metal structure, which is a metal structure ranging from the surface of the base material to 1.0 mm in the depth direction, contains polygonal ferrite and granular bainite, and the area ratio of the polygonal ferrite in the surface layer metal structure is 0 to 70%, the total area ratio of the polygonal ferrite and the granular bainite is 50% or more, and the balance contains bainite (including tempered bainite), pseudo pearlite, or a mixture thereof,

상기 표층부 금속 조직에 있어서의, 최대 경도가 270Hv 이하, 바람직하게는 250Hv 이하이고,The maximum hardness in the surface layer metal structure is 270 Hv or less, preferably 250 Hv or less,

상기 모재부의 상기 표면으로부터 깊이 방향으로 1.0㎜ 초과로부터 판 두께 중심까지의 범위의 금속 조직인 내부 금속 조직이, 면적률로 40% 이하의 폴리고날 페라이트를 포함하고, 잔부가 그래뉼라 베이나이트, 베이나이트, 의사 펄라이트 또는 그것들의 혼합물을 포함하는 경우가 있고,The internal metal structure, which is a metal structure ranging from more than 1.0 mm in the depth direction from the surface of the base metal part to the center of the plate thickness, contains polygonal ferrite of 40% or less in area ratio, and the balance is granular bainite and bainite , pseudo-perlite or mixtures thereof,

상기 내부 금속 조직에 있어서의, 최대 경도가 248Hv 이하이고, 평균 경도가 150 내지 220Hv이다.Maximum hardness in the said internal metal structure is 248 Hv or less, and average hardness is 150-220 Hv.

또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 강판(이하, 본 실시 형태에 관한 강판이라고 함)은, 상기 강관의 모재부에 사용되는 강판이다.In addition, a steel plate (hereinafter, referred to as a steel plate according to the present embodiment) according to an embodiment of the present invention is a steel plate used for the base material portion of the steel pipe.

이하, 본 실시 형태에 관한 강관 및 본 실시 형태에 관한 강판, 그리고 그것들의 바람직한 제조 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, the steel pipe which concerns on this embodiment, the steel plate which concerns on this embodiment, and a preferable manufacturing method thereof are demonstrated.

먼저, 본 실시 형태에 관한 강관의 모재부(즉, 본 실시 형태에 관한 강판)에 대하여 설명한다.First, the base material part of the steel pipe concerning this embodiment (that is, the steel plate which concerns on this embodiment) is demonstrated.

(I) 화학 조성(I) chemical composition

본 실시 형태에 관한 강관의 모재부(본 실시 형태에 관한 강판)의 화학 조성의 한정 이유에 대하여 설명한다. 이하, 화학 조성에 관한 %는, 질량%를 의미한다.The reason for limiting the chemical composition of the base material part (steel plate concerning this embodiment) of the steel pipe which concerns on this embodiment is demonstrated. Hereinafter, % regarding a chemical composition means mass %.

C: 0.030 내지 0.070%C: 0.030 to 0.070%

C는, 강의 강도 향상에 필요한 원소이다. C 함유량이 0.030% 미만이면, 강도 향상 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 그 때문에, C 함유량은 0.030% 이상으로 한다. 바람직하게는 0.040% 이상이다.C is an element necessary for improving the strength of steel. When the C content is less than 0.030%, the effect of improving the strength cannot be sufficiently obtained. Therefore, the C content is made 0.030% or more. Preferably it is 0.040 % or more.

한편, C 함유량이 0.070%를 초과하면, 강의 강도가 너무 상승함과 함께, 표층부 금속 조직 및 내부 금속 조직, 특히, 중심 편석부의 경도가 248Hv를 초과하여, 내SSC성, 내HIC성이 저하된다. 그 때문에, C 함유량은 0.070% 이하로 한다. 용접성, 인성 등의 저하를 억제하는 점에서, C 함유량은 0.050% 이하가 바람직하다.On the other hand, when the C content exceeds 0.070%, the strength of the steel increases too much, and the hardness of the surface layer metal structure and internal metal structure, particularly, the central segregation portion exceeds 248 Hv, and the SSC resistance and HIC resistance decrease. do. Therefore, the C content is made 0.070% or less. From the viewpoint of suppressing deterioration in weldability and toughness, the C content is preferably 0.050% or less.

Si: 0.005 내지 0.50% Si: 0.005 to 0.50%

Si는, 제강 시, 탈산재로서 기능하는 원소이다. 또한, 제강 단계에서 불가피하게 혼입되는 원소이다. Si 함유량이 0.005% 미만이면, 상기 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 그 때문에, Si 함유량은 0.005% 이상으로 한다. 탈산 효과를 충분히 얻는 점에서, 0.050% 이상으로 하는 것이 바람직하다.Si is an element which functions as a deoxidizer at the time of steelmaking. In addition, it is an element that is unavoidably mixed in the steelmaking step. When Si content is less than 0.005 %, the said effect cannot fully be acquired. Therefore, the Si content is made 0.005% or more. It is preferable to set it as 0.050 % or more at the point which fully acquires a deoxidation effect.

한편, Si 함유량이 0.50%를 초과하면, 용접 열 영향부(HAZ)의 인성이 저하된다. 그 때문에, Si 함유량은 0.50% 이하로 한다. 바람직하게는 0.35% 이하이다.On the other hand, when Si content exceeds 0.50 %, the toughness of a weld heat affected zone (HAZ) will fall. Therefore, the Si content is made 0.50% or less. Preferably it is 0.35 % or less.

Mn: 1.05 내지 1.65%Mn: 1.05 to 1.65%

Mn은, 강의 강도 및 인성의 향상에 기여하는 원소이다. Mn 함유량이 1.05% 미만이면, 강도 및 인성의 향상 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 그 때문에, Mn 함유량은 1.05% 이상으로 한다. 바람직하게는 1.15% 이상이다.Mn is an element contributing to the improvement of the strength and toughness of steel. When the Mn content is less than 1.05%, the effect of improving strength and toughness cannot be sufficiently obtained. Therefore, the Mn content is made 1.05% or more. Preferably it is 1.15 % or more.

한편, Mn 함유량이 1.65%를 초과하면, 내HIC성을 열화시키는 MnS이 다량으로 생성됨과 함께, 내부 금속 조직, 특히 중심 편석부의 경도가 248Hv를 초과하여, 내HIC성이 저하된다. 그 때문에, Mn 함유량은 1.65% 이하로 한다. 바람직하게는 1.50% 이하이다.On the other hand, when Mn content exceeds 1.65 %, while MnS which deteriorates HIC resistance is produced|generated abundantly, the hardness of an internal metal structure, especially a central segregation part exceeds 248 Hv, and HIC resistance falls. Therefore, the Mn content is set to 1.65% or less. Preferably it is 1.50 % or less.

Al: 0.010 내지 0.070%Al: 0.010 to 0.070%

Al은, 탈산을 위해 첨가하는 원소이다. Al 함유량이 0.010% 미만이면, 상기 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 그 때문에, Al 함유량은 0.010% 이상으로 한다. 바람직하게는 0.020% 이상이다.Al is an element added for deoxidation. When Al content is less than 0.010 %, the said effect cannot fully be acquired. Therefore, the Al content is made 0.010% or more. Preferably it is 0.020 % or more.

한편, Al 함유량이 0.070%를 초과하면, Al 산화물이 집적되어 클러스터가 생성되어, 내HIC성이 저하된다. 그 때문에, Al 함유량은 0.070% 이하로 한다. 바람직하게는 0.045% 이하이다.On the other hand, when the Al content exceeds 0.070%, Al oxides are accumulated to form clusters, and the HIC resistance is lowered. Therefore, the Al content is made 0.070% or less. Preferably it is 0.045 % or less.

Ti: 0.005 내지 0.020%Ti: 0.005 to 0.020%

Ti은, N와 결합하여 질화물을 형성하는 원소이다. 이 질화물은, 결정립의 미세화에 기여한다. Ti 함유량이 0.005% 미만이면, 상기 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 그 때문에, Ti 함유량은 0.005% 이상으로 한다. 바람직하게는 0.008% 이상이다.Ti is an element that combines with N to form a nitride. This nitride contributes to refinement|miniaturization of a crystal grain. When Ti content is less than 0.005 %, the said effect cannot fully be acquired. Therefore, the Ti content is made 0.005% or more. Preferably it is 0.008 % or more.

한편, Ti 함유량이 0.020%를 초과하면, 조대한 질화물이 생성되어, 내HIC성이 저하된다. 그 때문에, Ti 함유량은 0.020% 이하로 한다. 바람직하게는 0.015% 이하이다.On the other hand, when the Ti content exceeds 0.020%, coarse nitride is formed and the HIC resistance is lowered. Therefore, the Ti content is made 0.020% or less. Preferably it is 0.015 % or less.

Nb: 0.005 내지 0.045%Nb: 0.005 to 0.045%

Nb는, 미재결정 온도역을 확대하여 결정립을 미세하게 함과 함께, 탄화물이나 질화물을 형성하여, 강의 강도의 향상에 기여하는 원소이다. Nb 함유량이 0.005% 미만이면, 상기 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 그 때문에, Nb 함유량은 0.005% 이상으로 한다. 바람직하게는 0.010% 이상이다.Nb is an element that expands the non-recrystallization temperature range and makes crystal grains fine, forms carbides and nitrides, and contributes to the improvement of the strength of steel. When Nb content is less than 0.005 %, the said effect is not fully acquired. Therefore, the Nb content is made 0.005% or more. Preferably it is 0.010 % or more.

한편, Nb 함유량이 0.045%를 초과하면, 조대한 탄화물이나 질화물이 생성되어, 내HIC성이 저하된다. 그 때문에, Nb 함유량은 0.045% 이하로 한다. 바람직하게는 0.035% 이하이다.On the other hand, when the Nb content exceeds 0.045%, coarse carbides and nitrides are formed, and the HIC resistance decreases. Therefore, the Nb content is made 0.045% or less. Preferably it is 0.035 % or less.

Ca: 0.0010 내지 0.0050%Ca: 0.0010 to 0.0050%

Ca은, S과 결합하여 CaS을 생성하여, 압연 방향으로 신장되는 MnS의 생성을 억제함으로써, 내HIC성의 향상에 기여하는 원소이다. Ca 함유량이 0.0010% 미만이면, 상기 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 그 때문에, Ca 함유량은 0.0010% 이상으로 한다. 바람직하게는 0.0020% 이상이다.Ca is an element contributing to the improvement of HIC resistance by bonding with S to generate CaS and suppressing the generation of MnS elongated in the rolling direction. When Ca content is less than 0.0010 %, the said effect is not fully acquired. Therefore, the Ca content is made 0.0010% or more. Preferably it is 0.0020% or more.

한편, Ca 함유량이 0.0050%를 초과하면, Ca 산화물이 집적되어, 내HIC성이 저하된다. 그 때문에, Ca 함유량은 0.0050% 이하로 한다. 바람직하게는 0.0040% 이하이다.On the other hand, when Ca content exceeds 0.0050 %, Ca oxide accumulates and HIC resistance falls. Therefore, the Ca content is made 0.0050% or less. Preferably it is 0.0040 % or less.

N: 0.0015 내지 0.0070%N: 0.0015 to 0.0070%

N는, 질화물을 형성하여, 가열 시의 오스테나이트립의 조대화 억제에 기여하는 원소이다. N 함유량이 0.0015% 미만이면, 상기 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 그 때문에, N 함유량은 0.0015% 이상으로 한다. 바람직하게는 0.0020% 이상이다.N is an element that forms nitride and contributes to suppression of coarsening of austenite grains during heating. When the N content is less than 0.0015%, the above effect cannot be sufficiently obtained. Therefore, the N content is made 0.0015% or more. Preferably it is 0.0020% or more.

한편, N 함유량이 0.0070%를 초과하면, 조대한 탄질화물이 생성되어, 내HIC성이 저하된다. 그 때문에, N 함유량은 0.0070% 이하로 한다. 바람직하게는 0.0050% 이하이다.On the other hand, when the N content exceeds 0.0070%, coarse carbonitrides are formed and the HIC resistance decreases. Therefore, the N content is made 0.0070% or less. Preferably it is 0.0050 % or less.

본 실시 형태에 관한 강관의 모재부(본 실시 형태에 관한 강판)의 화학 조성은, 상기 원소 외에, 강도, 인성 및 다른 특성의 향상을 위해, 본 실시 형태에 관한 강판의 특성을 저하시키지 않는 범위에서, Fe의 일부 대신에, Ni, Mo, Cr, Cu, V, Mg, REM으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 후술하는 범위에서 포함해도 된다. 이들 원소는 임의 원소이고, 함유하지 않아도 된다. 즉, 이들 원소의 함유량의 하한은 0%이다.The chemical composition of the base material portion (steel sheet according to the present embodiment) of the steel pipe according to the present embodiment is within a range not to decrease the characteristics of the steel sheet according to the present embodiment in order to improve strength, toughness, and other characteristics other than the above elements. In , instead of a part of Fe, one or two or more selected from Ni, Mo, Cr, Cu, V, Mg, and REM may be included in the range described later. These elements are arbitrary elements, and it is not necessary to contain them. That is, the lower limit of the content of these elements is 0%.

Ni: 0 내지 0.50%Ni: 0 to 0.50%

Ni은, 강의 인성 및 강도의 향상, 그리고 내식성의 향상에 기여하는 원소이다. 이들 효과를 얻는 경우, Ni 함유량은 0.05% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.10% 이상이다.Ni is an element contributing to the improvement of the toughness and strength of steel, and the improvement of corrosion resistance. When obtaining these effects, it is preferable to make Ni content into 0.05 % or more. More preferably, it is 0.10 % or more.

한편, Ni 함유량이 0.50%를 초과하면, 강도가 너무 상승하여, 인성이 저하됨과 함께, 표면의 입계 선택 부식에 의해, 내SSC성이 저하된다. 그 때문에, 함유시키는 경우라도, Ni 함유량은 0.50% 이하로 한다. 바람직하게는 0.35% 이하이다.On the other hand, when Ni content exceeds 0.50 %, while intensity|strength rises too much and toughness falls, SSC resistance falls by grain boundary selective corrosion of the surface. Therefore, even when it is made to contain, Ni content shall be 0.50 % or less. Preferably it is 0.35 % or less.

Mo: 0 내지 0.50%Mo: 0 to 0.50%

Mo은, 강의 ??칭성의 향상에 기여하는 원소이다. 이 효과를 얻는 경우, Mo 함유량은 0.05% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.10% 이상이다. 한편, Mo 함유량이 0.50%를 초과하면, 강도가 너무 상승하여, 인성이 저하된다. 그 때문에, 함유시키는 경우라도, Mo 함유량은 0.50% 이하로 한다. 바람직하게는 0.35% 이하이다.Mo is an element contributing to the improvement of the quenching properties of steel. When this effect is acquired, it is preferable to make Mo content into 0.05 % or more. More preferably, it is 0.10 % or more. On the other hand, when Mo content exceeds 0.50 %, intensity|strength will rise too much and toughness will fall. Therefore, even when it is made to contain, Mo content shall be 0.50 % or less. Preferably it is 0.35 % or less.

Cr: 0 내지 0.50%Cr: 0 to 0.50%

Cr은, 강의 강도의 향상에 기여하는 원소이다. 이 효과를 얻는 경우, Cr 함유량은 0.05% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.10% 이상이다. 한편, Cr 함유량이 0.50%를 초과하면, 강도가 너무 상승하여, 인성이 저하된다. 그 때문에, 함유시키는 경우라도, Cr 함유량은 0.50% 이하로 한다. 바람직하게는 0.35% 이하이다.Cr is an element contributing to the improvement of the strength of steel. When this effect is acquired, it is preferable to make Cr content into 0.05 % or more. More preferably, it is 0.10 % or more. On the other hand, when the Cr content exceeds 0.50%, the strength increases too much and the toughness decreases. Therefore, even when it is made to contain, Cr content shall be 0.50 % or less. Preferably it is 0.35 % or less.

Cu: 0 내지 0.50%Cu: 0 to 0.50%

Cu는, 강의 강도의 향상 및 내식성의 향상에 기여하는 원소이다. 이들 효과를 얻는 경우, Cu 함유량은 0.05% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.10% 이상이다. 한편, Cu 함유량이 0.50%를 초과하면, 강도가 너무 상승하여, 인성이 저하된다. 그 때문에, 함유시키는 경우라도, Cu 함유량은 0.50% 이하로 한다. 바람직하게는 0.35% 이하이다.Cu is an element contributing to the improvement of the strength of steel and the improvement of corrosion resistance. When obtaining these effects, it is preferable to make Cu content into 0.05 % or more. More preferably, it is 0.10 % or more. On the other hand, when Cu content exceeds 0.50 %, intensity|strength will rise too much and toughness will fall. Therefore, even when it is made to contain, Cu content shall be 0.50 % or less. Preferably it is 0.35 % or less.

V: 0 내지 0.100%V: 0 to 0.100%

V는, 탄화물 및/또는 질화물을 형성함으로써, 강의 강도의 향상에 기여하는 원소이다. 이 효과를 얻는 경우, V 함유량은 0.010% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.030% 이상이다. 한편, V 함유량이 0.100%를 초과하면, 인성이 저하된다. 그 때문에, 함유시키는 경우라도, V 함유량은 0.100% 이하로 한다. 바람직하게는 0.080% 이하이다.V is an element contributing to the improvement of the strength of steel by forming carbides and/or nitrides. When this effect is acquired, it is preferable to make V content into 0.010 % or more. More preferably, it is 0.030 % or more. On the other hand, when V content exceeds 0.100 %, toughness will fall. Therefore, even when it is made to contain, V content shall be 0.100 % or less. Preferably it is 0.080 % or less.

Mg: 0 내지 0.0100%Mg: 0 to 0.0100%

Mg은, 미세한 산화물을 형성하여 결정립의 조대화를 억제함으로써, 강의 인성의 향상에 기여하는 원소이다. 이 효과를 얻는 경우, Mg 함유량은 0.0001% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.0010% 이상이다.Mg is an element contributing to the improvement of toughness of steel by forming fine oxides and suppressing coarsening of crystal grains. When this effect is acquired, it is preferable to make Mg content into 0.0001 % or more. More preferably, it is 0.0010 % or more.

한편, Mg 함유량이 0.0100%를 초과하면, 산화물이 응집, 조대화되어, 내HIC성 및 인성이 저하된다. 그 때문에, 함유시키는 경우라도, Mg 함유량은 0.0100% 이하로 한다. 바람직하게는 0.0050% 이하이다.On the other hand, when the Mg content exceeds 0.0100%, the oxide aggregates and coarsens, and the HIC resistance and toughness decrease. Therefore, even when it is made to contain, Mg content shall be 0.0100 % or less. Preferably it is 0.0050 % or less.

REM: 0 내지 0.0100%REM: 0 to 0.0100%

REM은, 황화물계 개재물의 형태를 제어함으로써, 내SSC성, 내HIC성 및 인성의 향상에 기여하는 원소이다. 이들 효과를 얻기 위해, REM 함유량은 0.0001% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.0010% 이상이다.REM is an element contributing to improvement of SSC resistance, HIC resistance, and toughness by controlling the shape of sulfide inclusions. In order to obtain these effects, the REM content is preferably 0.0001% or more. More preferably, it is 0.0010 % or more.

한편, REM 함유량이 0.0100%를 초과하면, 산화물이 생성되어 강의 청정도가 저하되고, 그 결과, 내HIC성 및 인성이 저하된다. 그 때문에, 함유시키는 경우라도, REM 함유량은 0.0100% 이하로 한다. 바람직하게는 0.0060% 이하이다.On the other hand, when the REM content exceeds 0.0100%, oxides are generated to lower the cleanliness of the steel, and as a result, the HIC resistance and toughness are lowered. Therefore, even when it is made to contain, REM content is made into 0.0100 % or less. Preferably it is 0.0060 % or less.

본 실시 형태에 있어서, REM이란, 희토류 원소를 의미하고, Sc, Y 및 란타노이드의 17원소의 총칭이고, REM 함유량은, 이들 17원소의 합계 함유량을 나타낸다.In the present embodiment, REM means a rare earth element, and is a generic term for 17 elements of Sc, Y, and lanthanoids, and the REM content represents the total content of these 17 elements.

상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 강관의 모재부(본 실시 형태에 관한 강판)는, 상기한 필수 원소를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불순물을 포함하는 화학 조성을 기본으로 하지만, 상기한 필수 원소를 포함하고, 필요에 따라 상기한 임의 원소를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 화학 조성이어도 된다.As described above, the base material portion of the steel pipe according to the present embodiment (the steel sheet according to the present embodiment) contains the above-described essential elements and the balance is based on a chemical composition containing Fe and impurities, but the above-described essential elements may contain the above-described arbitrary elements as needed, and the remainder may be a chemical composition composed of Fe and impurities.

불순물이란, 강재를 공업적으로 제조할 때에, 광석 혹은 스크랩 등과 같은 원료로부터, 또는 제조 공정의 다양한 환경으로부터 혼입되는 성분이며, 강에 악영향을 미치지 않는 범위에서 허용되는 것을 의미한다.Impurities are components that are mixed from raw materials such as ore or scrap or from various environments in the manufacturing process when steel is industrially manufactured, and are allowed in a range that does not adversely affect steel.

불순물 중, 특히 P, S, O, Sb, Sn, Co, As, Pb, Bi, H에 대해서는, 후술하는 범위로 제어하는 것이 바람직하다.It is preferable to control in the range mentioned later especially about P, S, O, Sb, Sn, Co, As, Pb, Bi, and H among impurities.

P: 0.015% 이하P: 0.015% or less

P은, 불순물 원소이고, 그 함유량이 적을수록 바람직한 원소이다. P 함유량이 0.015%를 초과하면, 내HIC성이 현저하게 저하된다. 그 때문에, P 함유량은 0.015% 이하로 한다. 바람직하게는 0.010% 이하이다.P is an impurity element, and it is a preferable element, so that there is little content. When the P content exceeds 0.015%, the HIC resistance remarkably decreases. Therefore, the P content is made 0.015% or less. Preferably it is 0.010 % or less.

P 함유량은 적을수록 바람직하므로, 하한은 0%를 포함한다. 그러나, P 함유량을 0.003% 미만으로 저감시키면, 제조 비용이 대폭으로 상승하므로, 실용 강판상, 0.003%가 P 함유량의 실질적인 하한이다.Since it is so preferable that there is little P content, 0 % is included in a minimum. However, if the P content is reduced to less than 0.003%, the manufacturing cost will increase significantly, so that 0.003% is a practical lower limit of the P content on a practical steel sheet.

S: 0.0015% 이하S: 0.0015% or less

S은, 열간 압연 시에 압연 방향으로 연신되는 MnS을 형성하는 원소이다. 이 연신된 MnS은, 내HIC성을 저하시킨다. S 함유량이 0.0015%를 초과하면, 내HIC성이 현저하게 저하된다. 그 때문에, S 함유량은 0.0015% 이하로 한다. 바람직하게는 0.0010% 이하이다.S is an element which forms MnS extended in a rolling direction at the time of hot rolling. This stretched MnS reduces HIC resistance. When the S content exceeds 0.0015%, the HIC resistance remarkably decreases. Therefore, the S content is made 0.0015% or less. Preferably it is 0.0010 % or less.

S 함유량은 적을수록 바람직하므로, 하한은 0%를 포함한다. 그러나, S 함유량을 0.0001% 미만으로 저감시키면, 제조 비용이 대폭으로 상승하므로, 실용 강판상, 0.0001%가 S 함유량의 실질적인 상한이다.Since it is so preferable that there is little S content, 0 % is included in a minimum. However, when the S content is reduced to less than 0.0001%, the manufacturing cost increases significantly, so that 0.0001% is a practical upper limit of the S content on a practical steel sheet.

O: 0.0040% 이하O: 0.0040% or less

O는, 탈산 후, 불가피하게 잔류하는 원소이고, 그 함유량이 적을수록 바람직하다. O 함유량이 0.0040%를 초과하면, 산화물이 다량으로 생성되어, 내HIC성이 현저하게 저하된다. 그 때문에, O 함유량은 0.0040% 이하로 한다. 바람직하게는 0.0030% 이하이다.O is an element which remains unavoidably after deoxidation, and it is so preferable that there is little content. When the O content exceeds 0.0040%, a large amount of oxides are generated and the HIC resistance is remarkably reduced. Therefore, the O content is made 0.0040% or less. Preferably it is 0.0030 % or less.

O 함유량은 적을수록 바람직하므로, 하한은 0%를 포함한다. 그러나, O 함유량을 0.0010% 미만으로 저감시키면, 제조 비용이 대폭으로 상승하므로, 실용 강판상, 0.0010%가 O 함유량의 실질적인 하한이다.Since it is so preferable that there is little O content, 0 % is included in a minimum. However, if the O content is reduced to less than 0.0010%, the manufacturing cost will rise significantly, so that 0.0010% is a practical lower limit of the O content on a practical steel sheet.

또한, 강판 특성 및 강관 특성에 대한 영향을 고려하여, 예를 들어 Sb, Sn, Co, As는 각각 0.10% 이하, Pb과 Bi는 각각 0.005% 이하, H는 0.0005% 이하로 하는 것이 바람직하다.Further, in consideration of the influence on the steel sheet properties and the steel pipe properties, for example, it is preferable that Sb, Sn, Co and As are each 0.10% or less, Pb and Bi are each 0.005% or less, and H is 0.0005% or less.

Ceq: 0.300 내지 0.400Ceq: 0.300 to 0.400

본 실시 형태에 관한 강관에서는, 강도, 내SSC성 및 내HIC성을 더 높이기 위해, 강관의 모재부에 사용하는 강판의 화학 조성에 대하여, 각 원소의 함유량뿐만 아니라, 하기 식(1)로 정의하는 Ceq(탄소당량)를 0.400 이하로 한다.In the steel pipe according to the present embodiment, in order to further improve strength, SSC resistance, and HIC resistance, the chemical composition of the steel sheet used for the base material portion of the steel pipe is defined by the following formula (1) as well as the content of each element Ceq (carbon equivalent) to be 0.400 or less.

Figure 112020024674762-pct00002
Figure 112020024674762-pct00002

식 중의 [C], [Mn], [Ni], [Cu], [Cr], [Mo], [V]은, C, Mn, Ni, Cu, Cr, Mo, V의 함유량(질량%)이다.[C], [Mn], [Ni], [Cu], [Cr], [Mo], and [V] in the formula are the contents of C, Mn, Ni, Cu, Cr, Mo, and V (mass%) am.

Ceq가 0.400을 초과하면, ??칭성이 너무 높아져, 후술하는 모재부(강판)의 표층부 금속 조직의 최대 경도가 270Hv를 초과하고, 그 결과, 내SSC성이 저하된다. 또한, 내부 금속 조직의 최대 경도가 248Hv를 초과하여 내HIC성이 저하된다. 그 때문에, Ceq는 0.400 이하로 한다. 바람직하게는 0.350 이하이다. Ceq의 하한은, 소정의 강도를 확보하기 위해, 0.300 이상으로 한다.When Ceq exceeds 0.400, quenching property becomes too high, the maximum hardness of the surface layer part metal structure of the base material part (steel plate) mentioned later exceeds 270 Hv, As a result, SSC resistance falls. Moreover, the maximum hardness of the internal metal structure exceeds 248 Hv, and HIC resistance falls. Therefore, Ceq is made 0.400 or less. Preferably it is 0.350 or less. The lower limit of Ceq is set to 0.300 or more in order to secure a predetermined strength.

(II) 금속 조직(II) metal structure

이어서, 본 실시 형태에 관한 강관의 모재부의 금속 조직(포함되는 조직 및 경도)에 대하여 설명한다.Next, the metal structure (structure and hardness contained) of the base material part of the steel pipe which concerns on this embodiment is demonstrated.

강판을 제어 냉각한 경우, 강판 표층부는 강판 내부에 비해 급랭된다. 이것은, 강판 표층부의 금속 조직과 강판 내부의 금속 조직에 차이가 발생하여, 기계 특성에도 차이가 발생하는 것을 의미한다. 특히, 경도에 관하여, 강판 표층부는 내부에 비해 고경도로 된다. 본 발명자들은, 이와 같은 조직으로 된 강판 및 강관에서는, 표면으로부터 깊이 방향(판 두께 방향)으로 1.0㎜까지의 범위의 (표층부)에 있어서, 내SSC성이 열위로 되는 것을 알아냈다.When the steel sheet is controlled and cooled, the surface layer portion of the steel sheet is rapidly cooled compared to the inside of the steel sheet. This means that a difference occurs between the metal structure of the surface layer portion of the steel sheet and the metal structure inside the steel sheet, and thus a difference occurs in mechanical properties. In particular, with regard to hardness, the surface layer portion of the steel sheet becomes higher in hardness than the inside. The present inventors have found that, in the steel sheet and the steel pipe having such a structure, the SSC resistance is inferior in the range (surface layer part) from the surface to 1.0 mm in the depth direction (thickness direction).

한편, 본 발명자들은, 강판의 제어 냉각에 있어서, 복열을 이용하면, 강판 표층부의 금속 조직과 강판 내부의 금속 조직을 각각 제어할 수 있고, 그 결과, 강판 표층부의 고경도화를 억제할 수 있는 것을 알아냈다.On the other hand, the present inventors have found that, in controlled cooling of a steel sheet, by using recuperative heat, it is possible to control the metal structure of the surface layer part of the steel sheet and the metal structure inside the steel sheet, respectively, and as a result, it is possible to suppress the hardening of the surface layer part of the steel sheet found out

본 실시 형태에 관한 강관에서는, 우수한 내SSC성과 내HIC성을 확보하기 위해, 모재부의 강판의 금속 조직을, (i) 강판의 표면으로부터 깊이 방향(판 두께 방향)으로 1.0㎜까지의 범위의 조직(표층부 금속 조직)과, (ii) 강판의 표면으로부터 깊이 방향으로 1.0㎜ 초과로부터 판 두께 중심까지의 범위의 조직(내부 금속 조직)으로 구분하여, 각각의 금속 조직에 있어서, 포함되는 조직의 종류 및 분율(면적률), 그리고 경도를 규정한다.In the steel pipe according to the present embodiment, in order to ensure excellent SSC resistance and HIC resistance, the metal structure of the steel sheet in the base material portion is (i) a structure in a range from the surface of the steel sheet to 1.0 mm in the depth direction (thickness direction). (Surface layer metal structure) and (ii) a structure (internal metal structure) ranging from more than 1.0 mm in the depth direction from the surface of the steel sheet to the center of the sheet thickness, in each metal structure, the type of structure included and fraction (area ratio), and hardness.

본 실시 형태에 관한 강관에 있어서는, 모재부의 강판의 표면으로부터 깊이 방향으로 1.0㎜까지를 표층부(이하, 단순히 「강판 표층부」라고 하는 경우가 있음)로 한다. 가속 냉각에 의하면, 특히, 표면으로부터 깊이 1.0㎜까지의 범위의 경도가 높아지므로, 표층부 금속 조직을, 강판 표면으로부터 깊이 방향으로 1.0㎜까지 범위의 조직으로 한다.In the steel pipe according to the present embodiment, a surface layer portion (hereinafter, simply referred to as "steel plate surface layer portion") is defined as a surface layer portion up to 1.0 mm in the depth direction from the surface of the steel sheet of the base material portion. According to accelerated cooling, especially, since hardness in the range from the surface to a depth of 1.0 mm becomes high, let the surface layer part metal structure be a structure|tissue in the range from the steel plate surface to 1.0 mm in depth direction.

모재부의 강판의 표면으로부터 깊이 1.0㎜까지의 표층부 금속 조직: 폴리고날 페라이트와 그래뉼라 베이나이트를 포함하고, 폴리고날 페라이트의 면적률이 0 내지 70%, 폴리고날 페라이트와 그래뉼라 베이나이트의 합계의 면적률이 50% 이상, 또한 최대 경도가 270Hv 이하Surface layer metal structure from the surface of the steel sheet of the base material to a depth of 1.0 mm: contains polygonal ferrite and granular bainite, the area ratio of polygonal ferrite is 0 to 70%, the sum of polygonal ferrite and granular bainite The area ratio is 50% or more, and the maximum hardness is 270 Hv or less.

표층부에 있어서, 폴리고날 페라이트의 면적률이 70%를 초과하는 경우, 잔부에 고농도의 C가 집적되어 경화 영역이 형성되고, 그 결과, 내SSC성이 열화된다. 그 때문에, 폴리고날 페라이트의 면적률은 70% 이하로 한다. 바람직하게는 50% 이하이다. 또한, 내SSC성을 확보하기 위해, 폴리고날 페라이트와 그래뉼라 베이나이트의 합계 면적률을 50% 이상으로 한다.In the surface layer portion, when the area ratio of polygonal ferrite exceeds 70%, a high concentration of C is accumulated in the remainder to form a hardened region, and as a result, the SSC resistance deteriorates. Therefore, the area ratio of polygonal ferrite is set to 70% or less. Preferably it is 50 % or less. In addition, in order to ensure SSC resistance, the total area ratio of polygonal ferrite and granular bainite is set to 50% or more.

표층부 금속 조직의 잔부는 베이나이트 및 의사 펄라이트의 1종 또는 2종으로 이루어지는 것이 바람직하다. 단, 잔부는 포함되지 않아도 된다. 즉, 폴리고날 페라이트와 그래뉼라 베이나이트의 합계 면적률이 100%여도 된다.It is preferable that the remainder of the surface layer part metal structure consists of 1 type or 2 types of bainite and pseudo pearlite. However, the remainder does not have to be included. That is, the total area ratio of polygonal ferrite and granular bainite may be 100%.

표층부 금속 조직의 최대 경도가 270Hv를 초과하면, 내SSC성이 저하된다. 그 때문에, 표층부 금속 조직의 최대 경도는 270Hv 이하로 한다. 바람직하게는 250Hv이다. 내SSC성의 관점에서는 그 하한을 정할 필요는 없지만, 실질적으로는 160Hv 이상이다.When the maximum hardness of the surface layer part metal structure exceeds 270 Hv, SSC resistance will fall. Therefore, the maximum hardness of the surface layer metal structure is 270 Hv or less. Preferably it is 250 Hv. Although it is not necessary to set the lower limit from a viewpoint of SSC resistance, it is 160 Hv or more substantially.

각 조직의 면적률의 측정은, 금속 조직을 주사 전자 현미경(SEM)을 사용하여, 예를 들어 1000배의 배율로 관찰함으로써 얻어진다. 표층부 금속 조직은, 강판의 표면으로부터 0.1㎜, 0.2㎜ 및 0.5㎜의 위치를 관찰하고, 각각의 위치에서의 면적률을 평균함으로써 얻어진다. The measurement of the area ratio of each structure is obtained by observing a metal structure at a magnification of, for example, 1000 times using a scanning electron microscope (SEM). The surface layer metal structure is obtained by observing the positions of 0.1 mm, 0.2 mm, and 0.5 mm from the surface of the steel sheet, and averaging the area ratio at each position.

본 실시 형태에 있어서, 폴리고날 페라이트는, 입자 내에 조대한 시멘타이트나 MA 등의 조대한 석출물을 포함하지 않는 괴상의 조직으로서 관찰되는 조직이다.In the present embodiment, polygonal ferrite is a structure observed as a lumped structure that does not contain coarse precipitates such as cementite and MA in the grains.

베이나이트는, 구 오스테나이트 입계가 명료하며, 입자 내는 미세한 라스 조직이 발달되어 있고, 라스 내, 라스 사이에 미세한 탄화물 및 오스테나이트·마르텐사이트 혼성물이 산재되어 있는 조직이다. 여기서, 베이나이트에는, 템퍼링 베이나이트도 포함한다.Bainite has a clear old austenite grain boundary, a fine lath structure is developed in the grain, and is a structure in which fine carbides and austenite-martensite hybrids are interspersed in laths and between laths. Here, bainite also includes tempered bainite.

그래뉼라 베이나이트는, 구 오스테나이트 입계가 불명료하며, 입자 내는 침상 형상의 페라이트(탄화물도 오스테나이트·마르텐사이트 혼성물은 존재하지 않음)가 랜덤한 결정 방위에서 생성되어 있는 조직인 침상 페라이트와, 베이나이트의 중간의 변태 온도에서 생성되고, 부분적으로 구 오스테나이트 입계가 보이고, 입자 내에 거친 라스 조직이 존재하고, 라스 내, 라스 사이에 미세한 탄화물 및 오스테나이트·마르텐사이트 혼성물이 산재하는 부분과, 구 오스테나이트 입계가 불명료하여 침상 또는 부정형의 페라이트의 부분이 혼재하는 조직이다.In granular bainite, the prior austenite grain boundary is unclear, and needle-shaped ferrite (the austenite-martensite hybrid is not present in the grain) is a structure in which acicular ferrite is generated in random crystal orientations, It is produced at an intermediate transformation temperature of nite, where old austenite grain boundaries are partially visible, a coarse lath structure exists in the grains, and fine carbides and austenite-martensite hybrids are interspersed in laths and between laths; It is a structure in which former austenite grain boundaries are unclear and acicular or irregular ferrite parts are mixed.

의사 펄라이트란, 시멘타이트가 열상으로 나열된 펄라이트이다.The pseudo-perlite is a pearlite in which cementite is arranged in lacerations.

도 4에, 강판의 표면으로부터 0.5㎜의 금속 조직(주사 전자 현미경으로 촬상: 배율 1000배)의 일례를 도시한다. 도 4에 있어서, 매끄러운 곡선에 둘러싸여 내부가 평활한 부분이 폴리고날 페라이트이고, 내부에 흰 점들이 존재하는 부분이 그래뉼라 베이나이트이다.An example of the metal structure (imaging with a scanning electron microscope: 1000 times magnification) is shown in FIG. 4 from the surface of a steel plate. In FIG. 4, a portion with a smooth interior surrounded by a smooth curve is polygonal ferrite, and a portion with white dots inside is granular bainite.

표층부 금속 조직의 최대 경도의 측정은, 다음과 같이 행한다.The measurement of the maximum hardness of the surface layer metal structure is performed as follows.

먼저, 강판의 폭 방향의 단부(강관의 경우에는, 맞댐부에 상당)로부터 강판의 폭 방향으로 강판의 폭 1/4, 1/2 및 3/4의 위치(강관으로 말하면, 용접부를 0시로 한 경우의, 각각 3시, 6시 및 9시의 위치)로부터 한 변이 300㎜인 사각형의 강판을 가스 절단으로 잘라내고, 잘라낸 강판의 중심으로부터, 길이 20㎜, 폭 20㎜의 블록 시험편을 기계 절단에 의해 채취하고, 기계 연마로 연마한다. 이 각 블록 시험편에 대하여, 비커스 경도계(하중: 100g)로, 표면으로부터 0.1㎜를 시점으로 하여, 판 두께 방향 0.1㎜ 간격으로 10점, 동일 깊이에 대하여 폭 방향 1.0㎜ 간격으로 10점, 합계 100점 측정한다. 상기 측정의 결과, 어느 시험편에 있어서도, 270Hv를 초과하는 측정점이 판 두께 방향으로 2점 이상 연속해서 드러나지 않으면, 표층부 금속 조직의 최대 경도는 270Hv 이하라고 판단한다.First, the positions of 1/4, 1/2, and 3/4 of the width of the steel sheet in the width direction of the steel sheet from the end of the steel sheet in the width direction (corresponding to the butt portion in the case of a steel pipe) In one case, a rectangular steel sheet having a side of 300 mm was cut by gas cutting from the positions of 3, 6, and 9 o’clock, respectively), and a block test piece having a length of 20 mm and a width of 20 mm was machined from the center of the cut steel sheet. It collects by cutting, and grind|polishes by machine grinding|polishing. For each block test piece, with a Vickers hardness tester (load: 100 g), starting at 0.1 mm from the surface, 10 points at intervals of 0.1 mm in the plate thickness direction, 10 points at intervals of 1.0 mm in the width direction with respect to the same depth, a total of 100 measure points. As a result of the above measurement, in any of the test pieces, if two or more measurement points exceeding 270 Hv are not continuously revealed in the sheet thickness direction, the maximum hardness of the surface layer metal structure is judged to be 270 Hv or less.

판 두께 방향으로 연속해서 2점 이상 270Hv를 초과하는 측정점이 존재하는 경우, 그 경도는 이상값은 아니고, 경도가 높은 조직이 형성되어 있고, 내SSC성이 저하되므로 허용되지 않는다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 270Hv를 초과하는 측정점이 1점 존재해도, 판 두께 방향으로 2점 이상 연속해서 드러나지 않으면, 그 점은 이상점이라고 하여 채용하지 않고, 다음으로 높은 값을 최대 경도로 한다. 판 두께 방향으로 연속해서 2점 이상 270Hv를 초과하는 측정점이 존재하는 경우에는, 그것들의 가장 높은 값을 최대 경도로서 채용한다.When two or more measurement points exceeding 270 Hv exist continuously in the plate thickness direction, the hardness is not an ideal value, a structure with high hardness is formed, and SSC resistance is lowered, so it is not allowed. However, in this embodiment, even if there is one measurement point exceeding 270 Hv, if two or more points are not continuously revealed in the plate thickness direction, the point is not adopted as an outlier, and the next highest value is the maximum hardness . When two or more measurement points exceeding 270 Hv exist continuously in the plate thickness direction, their highest value is employed as the maximum hardness.

도 3a 내지 도 3c에, 강관의 용접부를 0시 위치로 한 경우의, 3시, 6시, 9시에 상당하는 3개소에서, 표층부 금속 조직의 경도를 측정한 결과를 나타낸다. 표층부 금속 조직의 경도는 비커스 경도계를 사용하여, 표층으로부터 깊이 0.1㎜ 내지 깊이 1.0㎜까지의 영역을 0.1㎜ 간격, 동일 깊이 10점씩 하중 100g으로 측정했다. 어느 개소에 있어서도, 최대 경도는 270Hv 이하이고, 우수한 내SSC성을 갖는 것을 알 수 있다.3A to 3C show the results of measuring the hardness of the surface layer metal structure at three locations corresponding to 3 o'clock, 6 o'clock, and 9 o'clock when the welded portion of the steel pipe is set at the 0 o'clock position. The hardness of the metal structure of the surface layer was measured using a Vickers hardness tester in the area from the surface layer to a depth of 0.1 mm to a depth of 1.0 mm with a load of 100 g at intervals of 0.1 mm and 10 points at the same depth. In any location, the maximum hardness is 270 Hv or less, and it turns out that it has the outstanding SSC resistance.

모재부의 강판의 표면으로부터 깊이 방향으로 1.0㎜ 초과로부터 판 두께 중심까지의 범위의 금속 조직(내부 금속 조직): 폴리고날 페라이트의 면적률이 40% 이하, 최대 경도가 248Hv 이하, 평균 경도가 150 내지 220HvMetal structure (internal metal structure) ranging from more than 1.0 mm in the depth direction from the surface of the steel sheet of the base material part to the center of the sheet thickness: the area ratio of polygonal ferrite is 40% or less, the maximum hardness is 248 Hv or less, and the average hardness is 150 to 220Hv

내부 금속 조직에 있어서, 폴리고날 페라이트의 면적률이 40%를 초과하면, 필요한 강도 및 내HIC성의 확보가 어려워진다. 그 때문에, 폴리고날 페라이트의 면적률은 40% 이하로 한다. 바람직하게는 30% 이하, 보다 바람직하게는 25% 이하이다.In the internal metal structure, when the area ratio of polygonal ferrite exceeds 40%, it becomes difficult to secure the required strength and HIC resistance. Therefore, the area ratio of polygonal ferrite is set to 40% or less. Preferably it is 30 % or less, More preferably, it is 25 % or less.

내부 금속 조직의 잔부는 그래뉼라 베이나이트, 베이나이트 및 의사 펄라이트의 1종 또는 2종 이상으로 이루어진다.The remainder of the internal metal structure consists of one or two or more types of granular bainite, bainite, and pseudo-perlite.

내부 금속 조직에 있어서의 최대 경도가 248Hv를 초과하면, 내HIC성이 저하된다. 그 때문에, 최대 경도는 248Hv 이하로 한다. 또한, 평균 경도가 150Hv 미만이면, 필요한 기계 특성을 확보할 수 없다. 그 때문에, 평균 경도는 150Hv 이상으로 한다. 바람직하게는 160Hv 이상이다. 한편, 평균 경도가 220Hv를 초과하면, 내HIC 및 인성이 저하된다. 그 때문에, 평균 경도는 220Hv 이하로 한다. 바람직하게는 210Hv 이하이다.When the maximum hardness in an internal metal structure exceeds 248 Hv, HIC resistance will fall. Therefore, the maximum hardness is 248 Hv or less. In addition, if the average hardness is less than 150 Hv, the necessary mechanical properties cannot be ensured. Therefore, average hardness is made into 150 Hv or more. Preferably it is 160 Hv or more. On the other hand, when the average hardness exceeds 220 Hv, HIC resistance and toughness are lowered. Therefore, average hardness shall be 220 Hv or less. Preferably it is 210 Hv or less.

내부 금속 조직의 조직 분율(면적률)은, 강판의 표면으로부터 판 두께의 1/4(t/4)의 위치를, 주사 전자 현미경(SEM)을 사용하여, 예를 들어 1000배의 배율로 관찰함으로써 얻어진다. 관찰 위치를 t/4의 위치로 하는 것은, t/4의 위치 조직이, 내부 금속 조직의 대표적인 조직을 나타내기 때문이다.The tissue fraction (area ratio) of the internal metal structure is observed using a scanning electron microscope (SEM) at a position of 1/4 (t/4) of the plate thickness from the surface of the steel plate, for example, at a magnification of 1000 times. obtained by doing The observation position is set as the position of t/4 because the position structure at t/4 represents a typical structure of the internal metal structure.

도 5에, t/4의 위치의 금속 조직(주사 전자 현미경으로 촬상: 배율 1000배)의 일례를 도시한다. 도 5에 있어서, 매끄러운 곡선에 둘러싸여 내부가 평활한 부분이 폴리고날 페라이트이다. 또한, 내부에 흰 점들 또는 선이 보이는 부분은 그래뉼라 베이나이트 또는 의사 펄라이트이고, 들쭉날쭉한 흰선으로 둘러싸이고, 내부에 얇게 모양이 보이는 것이 베이나이트이다.In FIG. 5, an example of the metal structure (imaging with a scanning electron microscope: 1000 times magnification) at the position of t/4 is shown. In Fig. 5, a portion surrounded by smooth curves and having a smooth interior is polygonal ferrite. In addition, the portion where white dots or lines are visible inside is granular bainite or pseudo pearlite, surrounded by jagged white lines, and thinly visible inside is bainite.

내부 금속 조직에 있어서의 최대 경도, 평균 경도는, 이하의 방법으로 측정할 수 있다.The maximum hardness and average hardness in an internal metal structure can be measured with the following method.

강판의 폭 방향의 단부(강관의 경우에는, 맞댐부에 상당)로부터 강판의 폭 방향으로 1/4, 1/2 및 3/4의 위치(강관으로 말하면, 용접부를 0시로 한 경우의, 각각 3시, 6 시 및 9시의 위치)로부터 한 변이 300㎜인 사각형의 강판을 가스 절단으로 잘라내고, 잘라낸 강판의 중심으로부터, 길이 20㎜, 폭 20㎜의 블록 시험편을 기계 절단에 의해 채취하고, 기계 연마로 연마한다. 이 각 블록 시험편에 대하여, 비커스 경도계(하중: 1㎏)로, 표면으로부터 1.2㎜의 깊이 위치를 시점으로 하여, 판 두께 방향으로 0.2㎜ 간격, 또한 동일 깊이에 대하여 폭 방향 1.0㎜ 간격으로 10점 경도를 측정한다. 상기 측정의 결과, 248Hv를 초과하는 측정점이 판 두께 방향으로 2점 이상 연속해서 드러나지 않으면, 표층부 금속 조직의 최대 경도는 248Hv 이하라고 판단한다.1/4, 1/2, and 3/4 positions in the width direction of the steel sheet from the edge of the steel sheet in the width direction (corresponding to the butt portion in the case of a steel pipe) 3 o'clock, 6 o'clock, and 9 o'clock), a rectangular steel plate with a side of 300 mm was cut by gas cutting, and a block test piece with a length of 20 mm and a width of 20 mm was taken by machine cutting from the center of the cut steel plate. , polished by machine polishing. For each block test piece, with a Vickers hardness tester (load: 1 kg), starting at a depth of 1.2 mm from the surface, 10 points at intervals of 0.2 mm in the plate thickness direction and at intervals of 1.0 mm in the width direction with respect to the same depth Measure hardness. As a result of the above measurement, if two or more measurement points exceeding 248Hv are not continuously revealed in the plate thickness direction, it is determined that the maximum hardness of the surface layer metal structure is 248Hv or less.

본 실시 형태에 관한 강관의 모재에서는, 국소적으로는, 높은 경도의 값(이상값)이 드러나는 경우가 있다. 그러나, 이와 같은 이상값이 드러나도, 내HIC성은 확보할 수 있다. 한편, 판 두께 방향으로 연속해서 2점 이상 248Hv를 초과하는 측정점이 존재하는 경우, 내HIC성이 저하되므로 허용되지 않는다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 248Hv를 초과하는 측정점이 1점 존재해도, 판 두께 방향으로 2점 이상 연속해서 드러나지 않으면, 그 점은 이상점이라고 하여 채용하지 않고, 다음으로 높은 값을 최대 경도라고 한다. 한편, 판 두께 방향으로 연속해서 2점 이상 248Hv를 초과하는 측정점이 존재하는 경우에는, 그것들의 가장 높은 값을 최대 경도로서 채용한다.In the base material of the steel pipe according to the present embodiment, a value of high hardness (ideal value) may be revealed locally. However, even if such an outlier is revealed, HIC resistance can be ensured. On the other hand, when two or more measurement points exceeding 248 Hv exist continuously in the plate thickness direction, HIC resistance is lowered, so it is not allowed. Therefore, in this embodiment, even if there is one measurement point exceeding 248 Hv, if two or more points are not continuously revealed in the plate thickness direction, the point is not adopted as an outlier, and the next highest value is called the maximum hardness . On the other hand, when two or more measurement points exceeding 248 Hv exist continuously in the plate|board thickness direction, those highest value is employ|adopted as maximum hardness.

또한, 평균 경도는, 모든 측정점의 경도를 평균하여 산출한다.In addition, average hardness is computed by averaging the hardness of all measurement points.

이어서, 본 실시 형태에 관한 강관의 용접부에 대하여 설명한다.Next, the welding part of the steel pipe which concerns on this embodiment is demonstrated.

본 실시 형태에 관한 강관은, 본 실시 형태에 관한 강판을 통상으로 가공하고, 통상 강판의 양단부(강판의 폭 방향 단부)를 맞대고, 용접함으로써 얻어진다. 그 때문에, 도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 강관(1)은, 강판(2)의 맞댐부에 마련되어, 강판의 길이 방향으로 연장되는 용접부(3)를 갖는다. 용접부(3)는, 통상, 강판(2)의 길이 방향의 단부로부터 다른 한쪽의 단부까지 연속적으로 마련된다.The steel pipe according to the present embodiment is obtained by processing the steel sheet according to the present embodiment normally, butting both ends of the steel sheet (ends in the width direction of the steel sheet), and welding. Therefore, as shown in FIG. 1 , the steel pipe 1 according to the present embodiment has a welded portion 3 that is provided in the butt portion of the steel plate 2 and extends in the longitudinal direction of the steel plate. The welding part 3 is normally provided continuously from the edge part of the longitudinal direction of the steel plate 2 to the other edge part.

일반적으로, 강관 용접에 있어서, 용접부는 모재부보다도 두께가 커지도록 시공된다. 또한, 용접 금속은 모재보다도 고합금이고, 내식성도 높다. 그 때문에, 용접부가 파괴의 기점으로 되는 경우는 거의 없다. 따라서, 본 실시 형태에 관한 강관의 용접부는, SAW 용접 등으로, 통상의 조건에서 얻어진 것이라면, 특별히 한정되지 않는다.In general, in steel pipe welding, the welded portion is constructed to have a greater thickness than the base material portion. Moreover, a weld metal is a high alloy than a base material, and corrosion resistance is also high. Therefore, there is hardly any case where the welded portion becomes the starting point of destruction. Therefore, the welded portion of the steel pipe according to the present embodiment is not particularly limited as long as it is obtained under normal conditions by SAW welding or the like.

본 실시 형태에 관한 강관은, 라인 파이프로의 적용을 고려하여, API5L에 규정되는 X52 내지 X70을 만족시키는 강도를 갖는 것이 바람직하다.The steel pipe according to the present embodiment preferably has a strength satisfying X52 to X70 specified in API5L in consideration of application to a line pipe.

이어서, 본 실시 형태에 관한 강관의 바람직한 제조 방법에 대하여 설명한다.Next, a preferred method for manufacturing a steel pipe according to the present embodiment will be described.

본 실시 형태에 관한 강관은, 제조 방법에 구애되지 않고, 상술한 구성을 갖고 있으면, 그 효과가 얻어지지만, 예를 들어 이하와 같은 공정을 포함하는 제조 방법에 의하면, 안정적으로 얻어지므로 바람직하다.The steel pipe according to the present embodiment is not limited to the manufacturing method, and if it has the above-described configuration, the effect can be obtained.

즉, 본 실시 형태에 관한 강판은,That is, the steel sheet according to the present embodiment,

(i) 소정의 화학 조성을 갖는 강편을 1050 내지 1250℃로 가열하여 열간 압연에 제공하고, 830 내지 1000℃에서 열간 압연을 종료하는 열간 압연 공정,(i) a hot rolling process in which a steel piece having a predetermined chemical composition is heated to 1050 to 1250° C. and subjected to hot rolling, and the hot rolling is terminated at 830 to 1000° C.;

(ii) 열간 압연 종료 후의 강판을, 표면 온도가 750 내지 950℃인 온도 영역으로부터 400 내지 650℃의 온도 영역까지, 평균 냉각 속도 15 내지 100℃/초로, 또한 도중의 복열에 의한 온도 상승이 5 내지 65℃로 되는, 2회 이상의 복열을 행하도록 가속 냉각하는 가속 냉각 공정을(ii) the steel sheet after the completion of hot rolling, from a temperature range of 750 to 950 ° C. to a temperature range of 400 to 650 ° C., at an average cooling rate of 15 to 100 ° C./sec, and the temperature rise due to recuperation in the middle is 5 An accelerated cooling process of accelerated cooling to perform two or more recuperations to 65 ° C.

포함하는 제조 방법에 의해 얻어진다.It is obtained by a manufacturing method comprising

또한, 본 실시 형태에 관한 강관은, 상기 (i), (ii)에 더하여,Further, the steel pipe according to the present embodiment, in addition to (i) and (ii),

(iii) 상기에 의해 얻어진 본 실시 형태에 관한 강판을, 통상으로 성형하는 성형 공정,(iii) a forming step of normally forming the steel sheet according to the present embodiment obtained as described above;

(iv) 통상으로 된 강판의 양단부를 맞대어 용접하는 용접 공정을(iv) a welding process of butt welding both ends of a normal steel plate

더 포함하는 제조 방법에 의해 얻어진다.It is obtained by a manufacturing method comprising further.

이하, 각 공정에 대하여, 바람직한 조건을 설명한다.Hereinafter, preferable conditions are demonstrated about each process.

<열간 압연 공정><Hot rolling process>

강편 가열 온도: 1050 내지 1250℃Steel piece heating temperature: 1050 to 1250 °C

본 실시 형태에 관한 강관의 모재와 동일한 화학 조성을 갖는 용강을 주조하여 제조한 강편을, 1050 내지 1250℃로 가열하여 열간 압연에 제공한다. 열간 압연에 앞서는 용강의 주조 및 강편의 제조는 통상법에 따라 행하면 된다.A steel piece produced by casting molten steel having the same chemical composition as the base material of the steel pipe according to the present embodiment is heated to 1050 to 1250° C. and subjected to hot rolling. Casting of molten steel and manufacturing of a steel piece prior to hot rolling may be performed in accordance with a conventional method.

강편 가열 온도가 1050℃ 미만이면, 미고용의 조대한 Nb 및 Ti의 탄질화물이 생성되어, 내HIC성이 저하된다. 그 때문에, 강편 가열 온도는 1050℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1100℃ 이상이다. 한편, 강편 가열 온도가 1250℃를 초과하면, 결정 입경이 커져 저온 인성이 저하된다. 또한, 오스테나이트 입경이 조대화되어, ??칭성이 과잉으로 높아진 결과, 표층부 금속 조직 및 내부 금속 조직에 있어서 경화상이 형성되어, 내SSC성, 내HIC성이 저하된다. 그 때문에, 강편 가열 온도는 1250℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1200℃ 이하이다.When the steel slab heating temperature is less than 1050°C, coarse carbonitrides of undissolved Nb and Ti are produced, and the HIC resistance is lowered. Therefore, it is preferable that the steel piece heating temperature shall be 1050 degreeC or more. More preferably, it is 1100 degreeC or more. On the other hand, when the steel slab heating temperature exceeds 1250°C, the grain size becomes large and the low-temperature toughness decreases. Moreover, as a result of the austenite particle size coarsening and hardening property becoming high excessively, hardening phase is formed in the surface layer part metal structure and internal metal structure, and SSC resistance and HIC resistance fall. Therefore, it is preferable that the steel piece heating temperature shall be 1250 degrees C or less. More preferably, it is 1200 degrees C or less.

열간 압연에서는, 상기 온도로 가열한 강편을, 통상의 압하율로 열간 압연하여 강판으로 한다. 판 두께는, 라인 파이프의 요구 두께에 따라 설정하면 되므로, 특별히 한정하지 않는다.In hot rolling, the steel piece heated to the said temperature is hot-rolled by the normal rolling-reduction|draft ratio, and it is set as a steel plate. The plate thickness is not particularly limited because it may be set according to the required thickness of the line pipe.

압연 종료 온도: 830 내지 1000℃Rolling end temperature: 830 to 1000°C

마무리 압연 후의 가속 냉각에 의해, 소정의 표층부 금속 조직 및 내부 금속 조직을 얻기 위해, 압연 종료 온도(마무리 온도)를 830 내지 1000℃로 한다. 압연 종료 온도가 830℃ 미만이면, 상기 표층부 금속 조직 및 내부 금속 조직을 얻는 것이 어려우므로, 마무리 압연 온도는 830℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 850℃ 이상이다.In order to obtain a predetermined surface layer part metal structure and internal metal structure by accelerated cooling after finish rolling, the rolling completion|finish temperature (finishing temperature) shall be 830-1000 degreeC. When the rolling end temperature is less than 830°C, it is difficult to obtain the surface layer part metal structure and the internal metal structure, so that the finish rolling temperature is preferably 830°C or more. More preferably, it is 850 degreeC or more.

한편, 압연 종료 온도가 1000℃를 초과하면, 결정립이 조대화되어, 저온 인성이 저하된다. 그 때문에, 압연 종료 온도는 1000℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 900℃ 이하이다.On the other hand, when the rolling completion temperature exceeds 1000°C, the crystal grains become coarse and the low-temperature toughness decreases. Therefore, it is preferable that rolling completion temperature shall be 1000 degrees C or less. More preferably, it is 900 degrees C or less.

<가속 냉각 공정><Accelerated cooling process>

냉각 개시 온도 Ts: 750 내지 950℃Cooling start temperature Ts: 750 to 950 °C

냉각 정지 온도 Tf: 400 내지 650℃ Cooling stop temperature Tf: 400 to 650°C

평균 냉각 속도 Vc: 15 내지 100℃/초Average cooling rate Vc: 15 to 100°C/sec

복열 횟수: 2회 이상Number of repetitions: 2 or more

복열에 의한 온도 상승: 5 내지 65℃(최종의 수랭 정지 후의 복열을 제외함)Temperature rise due to recuperation: 5 to 65°C (excluding recuperation after the last stop of water cooling)

가속 냉각 공정에서는, 열간 압연 종료 후의 강판을, 표면 온도가 750 내지 950℃인 온도 영역으로부터 400 내지 650℃의 온도 영역까지, 평균 냉각 속도 15 내지 100℃/초 또한 냉각 개시부터 냉각 정지까지의 사이에 온도 상승이 5 내지 65℃로 되는 2회 이상의 복열을 포함하도록 가속 냉각한다.In the accelerated cooling step, the surface temperature of the steel sheet after the completion of hot rolling is from a temperature range of 750 to 950° C. to a temperature range of 400 to 650° C., an average cooling rate of 15 to 100° C./sec, and from the start of cooling to the stop of cooling. Accelerated cooling is carried out to include two or more recuperations in which the temperature rise is 5 to 65°C.

도중에 복열을 끼우는 가속 냉각은, 냉각대를, 강판의 길이 방향(반송 방향)으로, 복수로 분할하여 배치한 냉각 설비에 있어서, 냉각대마다, 강판에 분사하는 냉각수의 수량을 조정하여 행할 수 있다.Accelerated cooling by sandwiching a double row in the middle is a cooling facility in which a cooling zone is divided into a plurality in the longitudinal direction (transport direction) of the steel plate, and the amount of cooling water sprayed to the steel plate can be adjusted for each cooling zone. .

도 2에, 강판의 냉각 곡선의 일례를 도시한다. 4개의 냉각 곡선은, 상부로부터, 판 두께 중심부(판 두께 1/2부)의 냉각 곡선, 표면으로부터 판 두께의 1/4의 위치(t/4부)의 냉각 곡선, 표면으로부터 깊이 1.0㎜의 부위의 냉각 곡선 및 강판 표면의 냉각 곡선이다. 강판 전체는, 냉각 개시 온도(Ts)의 830℃로부터, 약 10초이고, 620℃ 정도까지, 도중에 3회의 복열을 포함하도록 가속 냉각되어 있다.An example of the cooling curve of a steel plate is shown in FIG. The four cooling curves are, from the top, a cooling curve at the center of the plate thickness (1/2 part of the plate thickness), a cooling curve at a position of 1/4 of the plate thickness (t/4 part) from the surface, and a depth of 1.0 mm from the surface. These are the cooling curve of the area and the cooling curve of the surface of the steel plate. The whole steel plate is accelerated cooling from 830 degreeC of cooling start temperature (Ts) to about 620 degreeC in about 10 seconds, so that it may include three times of recuperation on the way.

이 냉각에 있어서, 냉각 개시 온도 Ts, 냉각 정지 온도 Tf는 도시되는 점이고, 평균 냉각 속도 Vc는, 온도 변화 ΔT(냉각 개시 온도 Ts-냉각 정지 온도 Tf)를 냉각 시간 Δt(수랭을 실시하고 있는 시간)로 나눔으로써 구해진다.In this cooling, the cooling start temperature Ts and the cooling stop temperature Tf are the points shown, and the average cooling rate Vc is the temperature change ΔT (cooling start temperature Ts−cooling stop temperature Tf) and the cooling time Δt (water cooling time) ) by dividing by

도 2에 의하면, 강판 표면은, 각 냉각대에 있어서 냉각수의 분사량을 조정한 결과, 강판 내부의 현열에 의한 복열에 의해, 냉각 중에 표면 온도가 일시적으로 승온한 것을 알 수 있다. 한편, 강판 표면 및 표면으로부터 깊이 1.0㎜의 부위의 냉각 곡선에는 복열의 영향이 있지만, 판 두께 중심부(판 두께 1/2부)의 냉각 곡선 및 판 두께 1/4부의 냉각 곡선에, 복열의 영향은 보이지 않고, 강판 내부는, 거의 일정한 냉각 속도로 냉각되어 있는 것을 알 수 있다.According to FIG. 2, as a result of adjusting the injection amount of cooling water in each cooling zone, as for the steel plate surface, it turns out that the surface temperature temporarily increased during cooling by the recuperation by sensible heat inside a steel plate. On the other hand, although there is an effect of recuperative heat on the cooling curve of the steel plate surface and the portion at a depth of 1.0 mm from the surface, the effect of recuperation on the cooling curve of the central plate thickness (1/2 part thickness) and the cooling curve of the plate thickness 1/4 part is not seen, and it turns out that the inside of a steel plate is cooled at a substantially constant cooling rate.

냉각 개시 온도 Ts가 750℃ 미만이면, 표층부 금속 조직에 있어서, 압연 후에 조대한 페라이트가 생성되고, 잔부로서 마르텐사이트 등의 경도가 높은 조직이 생성된다. 그 결과, 내SSC성이 열화된다. 또한, 냉각 개시 온도 Ts가 750℃ 미만이면, 내부 금속 조직에 있어서 페라이트 분율이 과잉으로 되어, 경화상의 경도도 높아진다. 그 때문에, 냉각 개시 온도 Ts는 750℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 780℃ 이상이다.When the cooling start temperature Ts is less than 750°C, coarse ferrite is formed after rolling in the surface layer metal structure, and a structure having high hardness such as martensite is formed as the remainder. As a result, the SSC resistance deteriorates. Moreover, when cooling start temperature Ts is less than 750 degreeC, a ferrite fraction becomes excess in an internal metal structure, and the hardness of a hardened phase also becomes high. Therefore, it is preferable that cooling start temperature Ts shall be 750 degreeC or more. More preferably, it is 780 degreeC or more.

한편, 냉각 개시 온도 Ts가 950℃를 초과하면, 복열을 2회 이상 행해도, 표층부 금속 조직의 최대 경도가 270Hv를 초과하여, 내SSC성이 저하된다. 그 때문에, 냉각 개시 온도 Ts는 950℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 880℃ 이하이다.On the other hand, when cooling start temperature Ts exceeds 950 degreeC, even if it reheats twice or more, the maximum hardness of surface layer part metal structure will exceed 270 Hv, and SSC resistance will fall. Therefore, it is preferable that the cooling start temperature Ts shall be 950 degrees C or less. More preferably, it is 880 degrees C or less.

냉각 정지 온도 Tf가 400℃ 미만이면, 내부 금속 조직의 평균 경도가 220Hv를 초과하여, 내HIC성이 저하된다. 그 때문에, 냉각 정지 온도 Tf는 400℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 480℃ 이상이다. 한편, 냉각 정지 온도 Tf가 650℃를 초과하면, 내부 금속 조직의 평균 경도가 150Hv 미만으로 되어, 소정의 강도를 만족시킬 수 없게 되는 경우가 있다. 또한, 한편으로 국소적으로 경도가 높은 조직이 형성되어, 내SSC성, 내HIC성이 저하되는 경우가 있다. 그 때문에, 냉각 정지 온도 Tf는 650℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 580℃ 이하이다.When cooling stop temperature Tf is less than 400 degreeC, the average hardness of an internal metal structure exceeds 220 Hv, and HIC resistance falls. Therefore, the cooling stop temperature Tf is preferably 400°C or higher. More preferably, it is 480 degreeC or more. On the other hand, when cooling stop temperature Tf exceeds 650 degreeC, the average hardness of an internal metal structure will become less than 150 Hv, and it may become impossible to satisfy|fill predetermined intensity|strength. Moreover, on the other hand, a structure with high hardness is locally formed, and SSC resistance and HIC resistance may fall. Therefore, it is preferable that cooling stop temperature Tf shall be 650 degrees C or less. More preferably, it is 580 degrees C or less.

평균 냉각 속도 Vc가 15℃/초 미만이면, 표층부 금속 조직에 있어서, 면적률로 70%를 초과하는 폴리고날 페라이트가 생성된다. 또한, 내부 금속 조직에 있어서, 면적률로 40%를 초과하는 폴리고날 페라이트가 생성된다. 그 경우, 라인 파이프로서의 강도를 확보할 수 없으므로, 평균 냉각 속도 Vc는 15℃/초 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 25℃/초 이상이다.When the average cooling rate Vc is less than 15°C/sec, polygonal ferrite exceeding 70% in area ratio is generated in the surface layer metal structure. Further, in the internal metal structure, polygonal ferrite exceeding 40% in area ratio is generated. In that case, since the strength as a line pipe cannot be ensured, it is preferable that the average cooling rate Vc is set to 15 degreeC/sec or more. More preferably, it is 25 degreeC/sec or more.

한편, 평균 냉각 속도 Vc가 100℃/초를 초과하면, 마르텐사이트 변태가 발생하여, 표층부 금속 조직의 경도가 270Hv를 초과하여, 내SSC성이 저하된다. 또한, 내부 금속 조직의 최대 경도가 248Hv를 초과하여, 내HIC성이 저하된다. 그 때문에, 평균 냉각 속도 Vc는 100℃/초 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 80℃/초 이하이다.On the other hand, when average cooling rate Vc exceeds 100 degreeC/sec, martensitic transformation will generate|occur|produce, the hardness of surface layer part metal structure will exceed 270 Hv, and SSC resistance will fall. Moreover, the maximum hardness of an internal metal structure exceeds 248 Hv, and HIC resistance falls. Therefore, it is preferable that average cooling rate Vc shall be 100 degrees C/sec or less. More preferably, it is 80 degrees C/sec or less.

가속 냉각 도중의 복열 온도가 소정 범위 내인 복열 횟수가 1회 이하이면, 표층부 금속 조직의 경도가 270Hv를 초과하여, 내SSC성이 저하된다. 그 때문에, 복열 횟수는 2회 이상으로 한다.When the number of times of recuperation in which the recuperation temperature during accelerated cooling is within the predetermined range is one or less, the hardness of the surface layer metal structure exceeds 270 Hv, and the SSC resistance decreases. Therefore, the number of times of recuperation is made two or more.

도 2에는, 복열 횟수 3회의 냉각 곡선을 도시했지만, 복열 횟수는, 냉각 개시 온도와 냉각 정지 온도 사이에, 강종이나 통판 속도에 따라 적절히 정하면 된다.Although the cooling curve of 3 times of recuperation times was shown in FIG. 2, what is necessary is just to determine the number of recuperation times suitably according to the steel type and sheet-feeding speed between cooling start temperature and cooling stop temperature.

본 실시 형태에 관한 강판에서는, 소정의 조직을 생성시키기 위해, 막비등 상태에서의 냉각을 행한다. 막비등 상태에서의 냉각으로 하기 위해, 수랭 도중에서의 복열 시, 완전히 복열시키지 않고, 복열에 의한 온도 상승이 65℃ 이하로 되도록 냉각을 행한다. 복열에 의한 온도 상승이 65℃ 초과이면 조대한 페라이트가 생성되어, 소정의 조직이 얻어지지 않는다. 한편, 복열에 의한 온도 상승이 5℃ 미만이면, 복열의 효과를 얻을 수 없다. 그 때문에, 복열에 의한 온도 상승 폭은, 5 내지 65℃로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 10 내지 65℃이다. 단, 수랭을 정지한 후의 최후의 복열에 대해서는, 온도 상승 폭을 5 내지 65℃로 할 필요가 없다.In the steel sheet according to the present embodiment, in order to generate a predetermined structure, cooling is performed in a film boiling state. In order to set it as cooling in a film boiling state, at the time of recuperation in the middle of water cooling, cooling is performed so that the temperature rise by recuperation may be 65 degrees C or less without complete recuperation. If the temperature rise due to recuperation exceeds 65° C., coarse ferrite is generated and a predetermined structure cannot be obtained. On the other hand, if the temperature rise due to recuperation is less than 5°C, the effect of recuperation cannot be obtained. Therefore, it is preferable that the temperature rise width by recuperation shall be 5-65 degreeC. More preferably, it is 10-65 degreeC. However, about the last recuperation after stopping water cooling, it is not necessary to make the temperature rise width|variety into 5-65 degreeC.

복열 대신에 유도 가열 등에 의해 냉각 도중의 강판 온도를 상승시킨 경우, 내부까지 온도가 상승한다. 그 때문에, 복열 대신에 유도 가열 등에 의한 가열을 행해도, 소정의 조직은 얻을 수 없다.When the temperature of the steel sheet during cooling is increased by induction heating or the like instead of recuperation, the temperature rises to the inside. Therefore, even if heating by induction heating or the like is performed instead of recuperation, a predetermined structure cannot be obtained.

온도 상승이 5 내지 65℃인 복열을 2회 이상 행하는 경우, 1회째의 복열을, 복열 후의 강판 표면 온도가 500℃ 이상으로 되도록 행하는 것이 바람직하다. 1회째의 복열 후의 강판의 표면이 500℃ 미만이라도, 우수한 내SSC성을 갖는 표층부 금속 조직과, 우수한 내HIC성을 갖는 내부 금속 조직을 확보할 수 있지만, 우수한 내SSC성을 갖는 표층부 금속 조직과, 우수한 내HIC성을 갖는 내부 금속 조직을 안정적으로 확보하기 위해서는, 1회째의 복열을, 복열 후의 강판 표면 온도가 500℃ 이상으로 되도록 행하는 것이 바람직하다.When recuperating with a temperature rise of 5-65 degreeC is performed twice or more, it is preferable to perform 1st recuperation so that the surface temperature of the steel plate after recuperation may become 500 degreeC or more. Even if the surface of the steel sheet after the first recuperation is less than 500°C, a surface layer metal structure having excellent SSC resistance and an internal metal structure having excellent HIC resistance can be secured, but a surface layer metal structure having excellent SSC resistance and , in order to stably secure an internal metal structure having excellent HIC resistance, it is preferable to perform the first recuperation so that the surface temperature of the steel sheet after recuperation becomes 500° C. or higher.

수랭 정지 후, 얼마 지나면 표면 온도와 중심 온도의 온도 차가 없어진다. 예를 들어, 도 2에서는, 620℃ 정도에서 강판 표층부(표면 온도)와 강판 내부(중심 온도)의 온도 차가 없어져, 강판 온도가 안정된다. 이 후는 평균 냉각 속도가 0.5℃/초 이상 5.0℃/초 이하로 300℃ 이하까지 냉각하는 것이 바람직하다. 평균 냉각 속도가 0.5℃/초 이상 5.0℃/초 이하이면 방랭이어도 된다. 평균 냉각 속도가 0.5℃/초 미만이면, 소정의 강도가 얻어지지 않게 된다. 한편, 평균 냉각 속도가 5.0℃/초 초과로 되면, 중심부의 인성이 열화된다.After the water cooling stops, the temperature difference between the surface temperature and the center temperature disappears after a while. For example, in FIG. 2, the temperature difference between the steel plate surface layer part (surface temperature) and the steel plate inside (center temperature) at about 620 degreeC disappears, and the steel plate temperature is stabilized. After this, it is preferable to cool to 300 degrees C or less at an average cooling rate of 0.5 degreeC/sec or more and 5.0 degreeC/sec or less. If the average cooling rate is 0.5°C/sec or more and 5.0°C/sec or less, it may be left to cool. When the average cooling rate is less than 0.5°C/sec, the predetermined strength is not obtained. On the other hand, when the average cooling rate exceeds 5.0°C/sec, the toughness of the central portion deteriorates.

<성형 공정><Forming process>

본 실시 형태에 관한 강관의 성형은, 특정한 성형에 한정되지 않는다. 온간 가공도 사용할 수 있지만, 치수 정밀도의 점에서, 냉간 가공이 바람직하다.The forming of the steel pipe according to the present embodiment is not limited to specific forming. Although warm working can also be used, cold working is preferable from the point of dimensional accuracy.

<용접 공정><Welding process>

이어서, 통상으로 성형한 강판의 양단부를 맞대어 용접한다. 용접도, 특정한 용접에 한정되지 않지만, 서브머지드 아크 용접(SAW)이 바람직하다. 용접 조건은, 판 두께 등에 따라 공지의 조건에서 행하면 된다.Next, the both ends of the normally formed steel plate are butt|matched and welded. Although welding is also not limited to a specific welding, Submerged arc welding (SAW) is preferable. What is necessary is just to perform welding conditions under well-known conditions according to plate|board thickness etc.

본 실시 형태에 관한 강관의 제조 방법에서는, 용접부의 인성을 저하시키는 조직(면적률로 10%를 초과하는 페라이트 및 펄라이트)이 생성되지 않도록, 용접부에 열처리(심 열처리)를 실시해도 된다. 열 처리 온도는, 통상의 온도 범위여도 되지만, 300 내지 Ac1점의 범위가 바람직하다.In the method for manufacturing a steel pipe according to the present embodiment, heat treatment (deep heat treatment) may be performed on the welded portion so that a structure (ferrite and pearlite exceeding 10% in area ratio) that reduces the toughness of the welded portion is not generated. Although a normal temperature range may be sufficient as heat processing temperature, the range of 300-Ac1 point is preferable.

본 실시 형태에 관한 강관의 모재부에는 열처리를 실시하지 않으므로, 모재부의 금속 조직은, 본 실시 형태에 관한 강판의 금속 조직과 동일하다. 본 실시 형태에 관한 강관의 모재부는, 본 실시 형태에 관한 강판의 금속 조직을 계승하여, 라인 파이프용으로서의 기계 특성과, 우수한 현지 용접성을 구비하고 있다. 또한, 본 실시 형태에 관한 강관의 용접부는, 본 실시 형태에 관한 강판의 용접성이 우수하므로, 기계 특성이 우수한 용접부이다. 그 때문에, 본 실시 형태에 관한 강관은, 라인 파이프용 강관으로서 적합한 강관이다.Since the base metal part of the steel pipe according to the present embodiment is not subjected to heat treatment, the metal structure of the base metal part is the same as that of the steel sheet according to the present embodiment. The base metal part of the steel pipe according to the present embodiment inherits the metal structure of the steel sheet according to the present embodiment, and has mechanical properties for line pipes and excellent local weldability. Moreover, since the welded part of the steel pipe which concerns on this embodiment is excellent in the weldability of the steel plate which concerns on this embodiment, it is a welded part which is excellent in mechanical characteristics. Therefore, the steel pipe according to the present embodiment is a steel pipe suitable as a steel pipe for a line pipe.

실시예Example

이어서, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하지만, 실시예에서의 조건은, 본 발명의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위해 채용한 일 조건예이고, 본 발명은, 이 일 조건예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 본 발명의 목적을 달성하는 한에 있어서, 다양한 조건을 채용할 수 있다.Next, although the Example of this invention is described, the conditions in an Example are one condition example employ|adopted in order to confirm the practicability and effect of this invention, and this invention is not limited to this one condition example. . Various conditions can be employ|adopted for this invention, as long as the objective of this invention is achieved without deviating from the summary of this invention.

(실시예 1)(Example 1)

표 1에 나타내는 화학 조성과 Ceq를 갖는 강편을, 표 2에 나타내는 조건에서, 열간 압연 및 냉각하여, 강판을 제조했다. 표 2에 있어서, 복열 횟수는, 5℃ 이상의 온도 상승이 있던 복열의 횟수이다. 또한, 최대 복열 온도 폭이란, 가장 온도 상승 폭이 컸던 복열에 있어서의 온도 상승 폭이다.A steel piece having the chemical composition and Ceq shown in Table 1 was hot rolled and cooled under the conditions shown in Table 2 to manufacture a steel sheet. In Table 2, the number of recuperations is the number of recuperations with a temperature rise of 5°C or higher. In addition, the maximum recuperative temperature width is the temperature rise width in recuperating which had the largest temperature rise width.

Figure 112020024674762-pct00003
Figure 112020024674762-pct00003

Figure 112020024674762-pct00004
Figure 112020024674762-pct00004

제조한 강판으로부터 시험편을 채취하여, 표층부 금속 조직(0.1㎜, 0.2㎜, 0.5㎜의 위치)과 내부 금속 조직(t/4의 위치)을, SEM을 사용하여 배율 1000배로 관찰하여, 폴리고날 페라이트, 그래뉼라 베이나이트, 잔부의 분율(면적률)을 산출했다. 표층부 금속 조직의 잔부는 모두 베이나이트 및 의사 펄라이트의 1종 또는 2종, 내부 금속 조직의 잔부는 모두 그래뉼라 베이나이트, 베이나이트 및 의사 펄라이트의 1종 또는 2종 이상이었다.A test piece was taken from the manufactured steel sheet, and the surface layer metal structure (positions of 0.1 mm, 0.2 mm, and 0.5 mm) and the internal metal structure (position of t/4) were observed using SEM at a magnification of 1000 times, and polygonal ferrite , granular bainite, and the remainder fraction (area ratio) were calculated. The remainder of the surface layer metal structure was one or two types of bainite and pseudo-pearlite, and the remainder of the internal metal structure was all one type or two or more types of granular bainite, bainite, and pseudo-pearlite.

또한, JIS5호 인장 시험편을 제작하여, JIS Z 2241에 규정된 인장 시험을 행하여, 항복 강도와 인장 강도를 측정했다.Moreover, the JIS5 tensile test piece was produced, the tensile test prescribed|regulated to JISZ2241 was done, and the yield strength and tensile strength were measured.

또한, 비커스 경도계를 사용하여 경도를 측정했다. 표층부 금속 조직에 있어서는 표층으로부터 깊이 0.1 내지 1.0㎜를 0.1㎜ 간격으로 동일 깊이 10점씩 하중 100g으로 측정했다. 한편, 내부 금속 조직에 있어서는 표층으로부터 깊이 1.2㎜ 내지 판 두께 중심을 0.2㎜ 간격으로 동일 깊이 10점씩 하중 1㎏으로 측정했다. 이 결과로부터, 표층부 금속 조직에 대해서는 최대 경도를 구하고, 내부 금속 조직에 대해서는, 최대 경도 및 평균 경도를 구했다.In addition, hardness was measured using a Vickers hardness meter. In the surface layer part metal structure, 0.1-1.0 mm in depth was measured from the surface layer by the load of 100 g every 10 points|pieces of the same depth at intervals of 0.1 mm. On the other hand, in the internal metal structure, 1.2 mm in depth - the center of plate|board thickness from the surface layer were measured at intervals of 0.2 mm, and 10 points|pieces of the same depth were measured with 1 kg of load. From this result, the maximum hardness was calculated|required about the surface layer part metal structure, and the maximum hardness and average hardness were calculated|required about the internal metal structure.

또한, 제조한 강판으로부터 시험편을 채취하여, 다음의 시험을 행하여, 내HIC성과 내SSC성을 평가했다.Moreover, the test piece was extract|collected from the manufactured steel plate, the following test was done, and HIC resistance and SSC resistance were evaluated.

내HIC성의 평가Evaluation of HIC resistance

NACE(National Association of Corrosionand Engineer)의 TM0284에 준거한 시험을 행하여, HIC(수소 유기 균열)의 발생의 유무를 관찰하여, HIC 면적률이 5% 이하라면 내HIC성이 우수하다(OK)라고, 5% 초과라면 내HIC 특성이 떨어진다(NG)라고 평가했다.Conduct a test based on TM0284 of NACE (National Association of Corrosion and Engineer), observe the presence or absence of HIC (hydrogen induced cracking), and if the HIC area ratio is 5% or less, the HIC resistance is excellent (OK), When it was more than 5%, it was evaluated that the HIC resistance is inferior (NG).

NACE 시험은, 5% NaCl 용액+0.5% 아세트산, pH2.7의 용액 중에 황화수소 가스를 포화시켜, 강판을 용액 중에 침지하고, 96시간 후에 균열이 발생하는지 여부를 관찰하는 시험이다.The NACE test is a test in which hydrogen sulfide gas is saturated in a solution of 5% NaCl solution + 0.5% acetic acid, pH 2.7, the steel sheet is immersed in the solution, and whether cracks occur after 96 hours is observed.

내SSC성의 평가Evaluation of SSC resistance

강판으로부터, 폭 15㎜, 길이 115㎜의 전체 두께 시험편을 폭 방향으로부터 채취하여, NACE의 TM0284m, ASTM(American Society for Testing and Materials) G39에 준거한 4점 굽힘 시험에 의해, 내SSC성을 평가했다.A full-thickness test piece with a width of 15 mm and a length of 115 mm was taken from the steel sheet in the width direction, and the SSC resistance was evaluated by a four-point bending test based on NACE's TM0284m and ASTM (American Society for Testing and Materials) G39. did.

4점 굽힘 시험에서, 인장 시험으로부터 도출한 0.2% 내력의 90%에 상당하는 응력을 부가한 시험편을, 1atm의 황화수소 가스를 포화시킨 상온(24℃)의 5% 식염+0.5% 아세트산, pH2.7의 수용액에 720시간 침지하여, SSC의 발생의 유무를 판단하기 위해, 시험편 표면을 배율 10배로 관찰했다.In the 4-point bending test, a test piece to which a stress equivalent to 90% of the 0.2% yield strength derived from the tensile test was applied was subjected to 5% sodium chloride + 0.5% acetic acid at room temperature (24°C) saturated with 1 atm hydrogen sulfide gas, pH2 It was immersed in the aqueous solution of .7 for 720 hours, and in order to judge the presence or absence of generation|occurrence|production of SSC, the surface of the test piece was observed at 10 times magnification.

SSC가 발생하지 않은 것을 합격(OK), SSC가 발생한 것을 불합격(NG)이라고 했다. 결과를 표 3에 나타낸다.A case in which SSC did not occur was referred to as pass (OK), and a case in which SSC occurred was referred to as fail (NG). A result is shown in Table 3.

Figure 112020024674762-pct00005
Figure 112020024674762-pct00005

(실시예 2)(Example 2)

표 3에 나타내는 강판을, C프레스, U프레스 및 O프레스에 의해 관상으로 성형하고, 단부면을 가용접하고, 내외면으로부터 본용접을 행한 후, 관 확장 후, 라인 파이프용 강관으로 했다. 본용접에는, 서브머지드 아크 용접을 적용했다. 강판의 제조 No.와 강관의 제조 No.는 관련되어 있고, 예를 들어 제조 No.T1의 강관은, 제조 No.S1의 강판을 사용하여 제조되고, 제조 No.T2의 강관은, 제조 No.S2의 강판을 사용하여 제조된 것을 나타내고 있다.The steel sheet shown in Table 3 was formed into a tubular shape by C press, U press and O press, the end faces were tack welded, and main welding was performed from the inner and outer faces. After the pipe expansion, the steel pipe for line pipe was made. Submerged arc welding was applied to the main welding. The production No. of the steel sheet and the production No. of the steel pipe are related, for example, the steel pipe of Production No. T1 is manufactured using the steel plate of Production No. S1, and the steel pipe of Production No. T2 is manufactured by No. T2. It has shown that it was manufactured using the steel plate of S2.

제조한 강판으로부터 시험편을 채취하여, 표층부 금속 조직(0.1㎜, 0.2㎜, 0.5㎜의 위치)과 내부 금속 조직(t/4의 위치)을, 주사 전자 현미경을 사용하여 배율 1000배로 관찰하여, 폴리고날 페라이트, 그래뉼라 베이나이트, 잔부의 분율(면적률)을 산출했다.A test piece was taken from the manufactured steel sheet, and the surface layer metal structure (positions of 0.1 mm, 0.2 mm, and 0.5 mm) and the internal metal structure (position of t/4) were observed using a scanning electron microscope at a magnification of 1000 times, Gonal ferrite, granular bainite, and the remainder fraction (area ratio) were calculated.

또한, JIS5호 인장 시험편을 제작하여, JIS Z 2241에 규정된 인장 시험을 행하고, 항복 강도와 인장 강도를 측정했다.Moreover, the JIS5 tensile test piece was produced, the tensile test prescribed|regulated to JISZ2241 was done, and the yield strength and tensile strength were measured.

또한, 비커스 경도계로 경도를 측정했다. 표층부 금속 조직에 있어서는 표층으로부터 깊이 0.1 내지 1.0㎜를 0.1㎜ 간격으로, 동일 깊이에 대하여 10점씩, 하중 100g으로 측정했다. 한편, 내부 금속 조직에 있어서는 표층으로부터 깊이 1.2㎜ 내지 판 두께 중심을 0.2㎜ 간격으로, 동일 깊이에 대하여 10점씩, 하중 1㎏으로 측정했다.Moreover, hardness was measured with a Vickers hardness meter. In the surface layer part metal structure, 0.1-1.0 mm in depth from the surface layer was measured at 0.1 mm intervals, 10 points|pieces at a time with respect to the same depth with 100 g of load. On the other hand, in the internal metal structure, 10 points|pieces were measured with respect to the same depth at intervals of 0.2 mm from 1.2 mm in depth - the center of plate|board thickness from the surface layer, and a load of 1 kg.

또한, 제조한 강판으로부터 시험편을 채취하여, 다음의 시험을 행하여, 내HIC성과 내SSC성을 평가했다.Moreover, the test piece was extract|collected from the manufactured steel plate, the following test was done, and HIC resistance and SSC resistance were evaluated.

내HIC성의 평가Evaluation of HIC resistance

NACE(National Association of Corrosion and Engineer)의 TM0284에 준거한 시험을 행하여, HIC(수소 유기 균열)의 발생의 유무를 관찰하여, HIC 면적률이 5% 이하를, 내HIC성이 우수하다(OK)라고, 5% 초과를 내HIC성이 떨어진다(NG)라고 평가했다.A test based on TM0284 of NACE (National Association of Corrosion and Engineer) was conducted, the presence or absence of HIC (hydrogen induced cracking) was observed, the HIC area ratio was 5% or less, and the HIC resistance was excellent (OK). It was evaluated that the HIC resistance was inferior (NG) to more than 5%.

NACE 시험은, 5% NaCl 용액+0.5% 아세트산, pH2.7의 용액 중에 황화수소 가스를 포화시켜, 강판을 용액 중에 침지하여, 96시간 후에 균열이 발생하는지 여부를 관찰하는 시험이다.The NACE test is a test in which hydrogen sulfide gas is saturated in a solution of 5% NaCl solution + 0.5% acetic acid, pH 2.7, the steel sheet is immersed in the solution, and whether cracks occur after 96 hours is observed.

내SSC성의 평가Evaluation of SSC resistance

강판으로부터, 폭 15㎜, 길이 115㎜의 전체 두께 시험편을 폭 방향(압연 방향에 직각 방향)으로부터 채취하여, NACE의 TM0284m, ASTM(American Society for Testing and Materials) G39에 준거한 4점 굽힘 시험에 의해, 내SSC성을 평가했다.From a steel plate, a full-thickness test piece with a width of 15 mm and a length of 115 mm was taken from the width direction (direction perpendicular to the rolling direction), and subjected to a four-point bending test based on NACE's TM0284m and ASTM (American Society for Testing and Materials) G39. Thus, the SSC resistance was evaluated.

4점 굽힘 시험에서, 인장 시험으로부터 도출한 0.2% 내력의 90%에 상당하는 응력을 부가한 시험편을, 1atm의 황화수소 가스를 포화시킨 상온(24℃)의 5% 식염+0.5% 아세트산, pH2.7의 수용액에 720시간 침지하여, SSC의 발생의 유무를 판단하기 위해, 시험편 표면을 배율 10배로 관찰했다. SSC가 발생하지 않은 것을 합격(OK), SSC가 발생한 것을 불합격(NG)이라고 했다. 결과를 표 4에 나타낸다.In the 4-point bending test, a test piece to which a stress equivalent to 90% of the 0.2% yield strength derived from the tensile test was applied was subjected to 5% sodium chloride + 0.5% acetic acid at room temperature (24°C) saturated with 1 atm hydrogen sulfide gas, pH2 It was immersed in the aqueous solution of .7 for 720 hours, and in order to judge the presence or absence of generation|occurrence|production of SSC, the surface of the test piece was observed at 10 times magnification. A case in which SSC did not occur was referred to as pass (OK), and a case in which SSC occurred was referred to as fail (NG). A result is shown in Table 4.

Figure 112020024674762-pct00006
Figure 112020024674762-pct00006

본 발명에 따르면, API 규격에서 X52 내지 70급의 강도를 갖고, 또한 내SSC성 및 내HIC성이 우수한 라인 파이프용 강판과, 해당 강판을 모재로 하는 내SSC성 및 내HIC성이 우수한 라인 파이프용 강관을 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명은, 강판 제조 산업 및 에너지 산업에 있어서 이용 가능성이 높다.According to the present invention, a steel sheet for a line pipe having a strength of X52 to 70 class in API standards and excellent SSC resistance and HIC resistance, and a line pipe having excellent SSC resistance and HIC resistance using the steel sheet as a base material Steel pipes can be provided. Accordingly, the present invention has high applicability in the steel sheet manufacturing industry and the energy industry.

1: 강관
2: 강판(모재부)
3: 용접부
1: steel pipe
2: Steel plate (base material part)
3: Weld

Claims (6)

통상의 강판으로 이루어지는 모재부와,
상기 강판의 맞댐부에 마련되어, 상기 강판의 길이 방향으로 연장되는 용접부를
갖고,
상기 강판은, 화학 조성으로서, 질량%로,
C : 0.030 내지 0.070%,
Si: 0.005 내지 0.50%,
Mn: 1.05 내지 1.65%,
Al: 0.010 내지 0.070%,
Ti: 0.005 내지 0.020%,
Nb: 0.005 내지 0.045%,
Ca: 0.0010 내지 0.0050%,
N : 0.0015 내지 0.0070%,
Ni: 0 내지 0.50%,
Mo: 0 내지 0.50%,
Cr: 0 내지 0.50%,
Cu: 0 내지 0.50%,
V : 0 내지 0.100%,
Mg: 0 내지 0.0100%,
REM: 0 내지 0.0100%
를 포함하고,
P : 0.015% 이하,
S : 0.0015% 이하,
O : 0.0040% 이하
로 제한하고,
잔부: Fe 및 불순물로 이루어지고,
상기 화학 조성에 있어서, 하기 식(1)에서 정하는 Ceq가 0.300 내지 0.400이고,
상기 모재부의 표면으로부터 깊이 방향으로 1.0㎜까지의 범위의 금속 조직인 표층부 금속 조직이, 폴리고날 페라이트와 그래뉼라 베이나이트를 포함하고, 상기 표층부 금속 조직에 있어서의 상기 폴리고날 페라이트의 면적률이 0 내지 70%, 상기 폴리고날 페라이트와 상기 그래뉼라 베이나이트의 합계의 면적률이 50% 이상이고,
상기 표층부 금속 조직에 있어서의, 최대 경도가 270Hv 이하이고,
상기 모재부의 상기 표면으로부터 깊이 방향으로 1.0㎜ 초과로부터 판 두께 중심까지의 범위의 금속 조직인 내부 금속 조직이, 면적률로 40% 이하의 폴리고날 페라이트를 포함하고,
상기 내부 금속 조직에 있어서의, 최대 경도가 248Hv 이하이고, 평균 경도가 150 내지 220Hv인
것을 특징으로 하는 강관.
Figure 112020024674762-pct00007

여기서, 식 중의 [C], [Mn], [Ni], [Cu], [Cr], [Mo], [V]은, C, Mn, Ni, Cu, Cr, Mo, V의 질량%에 의한 함유량이다.
A base material part made of a normal steel plate,
A welding portion provided in the butt portion of the steel sheet and extending in the longitudinal direction of the steel sheet
Have,
The steel sheet, as a chemical composition, in mass%,
C: 0.030 to 0.070%;
Si: 0.005 to 0.50%;
Mn: 1.05 to 1.65%;
Al: 0.010 to 0.070%;
Ti: 0.005 to 0.020%;
Nb: 0.005 to 0.045%;
Ca: 0.0010 to 0.0050%,
N: 0.0015 to 0.0070%,
Ni: 0 to 0.50%;
Mo: 0 to 0.50%,
Cr: 0 to 0.50%;
Cu: 0 to 0.50%;
V: 0 to 0.100%,
Mg: 0 to 0.0100%,
REM: 0 to 0.0100%
including,
P: 0.015% or less,
S: 0.0015% or less,
O: 0.0040% or less
limited to,
Balance: consisting of Fe and impurities,
In the chemical composition, Ceq determined by the following formula (1) is 0.300 to 0.400,
The surface layer metal structure, which is a metal structure ranging from the surface of the base material to 1.0 mm in the depth direction, contains polygonal ferrite and granular bainite, and the area ratio of the polygonal ferrite in the surface layer metal structure is 0 to 70%, the total area ratio of the polygonal ferrite and the granular bainite is 50% or more,
The maximum hardness in the surface layer metal structure is 270 Hv or less,
The internal metal structure, which is a metal structure in the range from more than 1.0 mm in the depth direction from the surface of the base material part to the center of the plate thickness, contains polygonal ferrite of 40% or less in area ratio,
The maximum hardness in the internal metal structure is 248 Hv or less, and the average hardness is 150 to 220 Hv.
Steel pipe, characterized in that.
Figure 112020024674762-pct00007

Here, [C], [Mn], [Ni], [Cu], [Cr], [Mo], and [V] in the formula are in the mass% of C, Mn, Ni, Cu, Cr, Mo, and V content by
제1항에 있어서, 상기 화학 조성이, 질량%로,
Ni: 0.05 내지 0.50%,
Mo: 0.05 내지 0.50%,
Cr: 0.05 내지 0.50%,
Cu: 0.05 내지 0.50%,
V : 0.010 내지 0.100%,
Mg: 0.0001 내지 0.0100%,
REM: 0.0001 내지 0.0100%
의 1종 또는 2종 이상을 포함하는
것을 특징으로 하는 강관.
According to claim 1, wherein the chemical composition, in mass%,
Ni: 0.05 to 0.50%;
Mo: 0.05 to 0.50%,
Cr: 0.05 to 0.50%;
Cu: 0.05 to 0.50%;
V: 0.010 to 0.100%,
Mg: 0.0001 to 0.0100%;
REM: 0.0001 to 0.0100%
containing one or two or more of
Steel pipe, characterized in that.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 표층부 금속 조직의 잔부가, 베이나이트 및 의사 펄라이트의 1종 또는 2종으로 이루어지고,
상기 내부 금속 조직의 잔부가, 그래뉼라 베이나이트, 베이나이트 및 의사 펄라이트의 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는
것을 특징으로 하는 강관.
The balance of the metal structure of the surface layer part consists of 1 type or 2 types of bainite and pseudo pearlite according to claim 1 or 2,
The remainder of the internal metal structure is composed of one or two or more of granular bainite, bainite, and pseudo-perlite.
Steel pipe, characterized in that.
제1항에 기재된 강관의 상기 모재부에 사용하는 것을 특징으로 하는 강판.A steel sheet used for the base material portion of the steel pipe according to claim 1 . 제2항에 기재된 강관의 상기 모재부에 사용하는 것을 특징으로 하는 강판.A steel sheet for use in the base material portion of the steel pipe according to claim 2 . 제3항에 기재된 강관의 상기 모재부에 사용하는 것을 특징으로 하는 강판.A steel sheet used for the base material portion of the steel pipe according to claim 3 .
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