KR19990039203A - Manufacturing Method of High-Strength Hot-Rolled Steel Sheet - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고장력 열연강판의 제조방법에 관한 것이며, 그 목적하는 바는 강성분을 적절히 제어하고, 열간압연시 압하율 및 마무리온도를 제어하고, 적정 권취온도를 설정함으로써, 석출물 입자가 미세하게 석출되어 있는 침상페라이트 조직을 얻어 인장강도 80kg/㎟ 이상의 저온인성이 우수한 고장력 열연강판을 제조하는 방법을 제공하고자 하는데 있다.The present invention relates to a method of manufacturing a high-strength hot-rolled steel sheet, and its object is to provide a method of manufacturing a high-strength hot-rolled steel sheet by properly controlling a steel component, controlling a reduction rate and a finishing temperature during hot rolling, To obtain a high-strength hot-rolled steel sheet excellent in low temperature toughness with a tensile strength of 80 kg / mm < 2 > or more.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 중량비로, C:0.03-0.10%, Si:0.01-0.50%, Mn:1.2-2.2%, P:0.015%이하, S:0.005%이하, Al:0.01-0.10%, Mo:0.2-0.7%, Ni:0.1-0.5%, Nb:0.02-0.10%, Ti:0.02-0.10%, N:0.01%이하, Ca:0.001-0.005%를 함유하고, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 강재를 750-1000℃의 온도에서 총압하율(TRR)에 대하여 60%이상의 압연을 실시하고, 마무리 압연온도(FDT)를 750-850℃의 온도에서 실시하는 열간압연을 행하는데, 이때 상기 마무리압연온도와 총압하율은 "TRR ≥0.13 x FDT - 32"의 관계를 만족하여 열간압연을 행하고, 압연후 급냉하여 500-630℃온도에서 권취하는 고장력 열연강판의 제조방법에 관한 것을 그 요지로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a ferritic stainless steel comprising, by weight, 0.03-0.10% of C, 0.01-0.50% of Si, 1.2-2.2% of Mn, % Of Mo, 0.2-0.7% of Mo, 0.1-0.5% of Ni, 0.02-0.10% of Nb, 0.02-0.10% of Ti, 0.01% or less of N and 0.001-0.005% of Ca, Hot rolling is performed in which a steel material made of an impurity is rolled at a temperature of 750 to 1000 占 폚 for 60% or more of the total reduction ratio (TRR) and a finish rolling temperature (FDT) at a temperature of 750 to 850 占 폚, The present invention relates to a method for producing a high-strength hot-rolled steel sheet in which the finish rolling temperature and the total rolling reduction ratio satisfy the relationship of " TRR ≥0.13 x FDT-32 ", hot rolling is performed, That is the point.

Description

고장력 열연강판의 제조방법Manufacturing Method of High-Strength Hot-Rolled Steel Sheet

본 발명은 건축, 라인파이프, 해양구조물 등의 용도로 사용하기에 적합한 고장력 열연강판의 제조방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 저온인성이 우수한 고장력 열연강판의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a high-strength hot-rolled steel sheet suitable for use in applications such as construction, a line pipe, and an offshore structure, and more particularly to a method of manufacturing a high-

북극해 또는 시베리아 등의 지역에서 사용되는 원유 또는 가스 수송용 강관이나 해양구조물에 사용되는 철강소재는 그 사용되는 환경의 가혹화로 말미암아 우수한 성질이 요구되고 있으며, 특히 저온에서의 파괴방지를 위하여 저온인성이 각별히 요구되고 있다. 이에 따라 우수한 저온인성을 지닌 고강도 강판을 제조하기 위해서 전세계에 걸쳐 많은 시도가 이루어져 왔고, 이에 대한 다수의 연구결과 및 특허가 제안되어 있다.Steel materials used for steel pipes and marine structures for transporting crude oil or gas used in Arctic or Siberian regions are required to have excellent properties due to severe environmental conditions. Especially, in order to prevent breakage at low temperature, low temperature toughness It is especially demanded. Accordingly, many attempts have been made all over the world to manufacture a high strength steel sheet having excellent low temperature toughness, and a large number of research results and patents have been proposed.

그중에서 몇가지를 예시하면, 먼저 일본 특개소53-119219호에서는 저합금 고장력강을 퀸칭(quenching) 및 템퍼링(tempering)을 실시하여 미세한 페라이트와 베이나이트로 구성된 미세조직을 형성시키므로써 한랭지용 소재를 제조할 수 있다. 또한 일본 특개소52-14486호에서는 저온인성이 우수한 고장력 강판을 제조하기 위해 권취온도를 250℃까지 낮추는 방법을 제시하고 있으며, 일본 특개평04-325626호에서는 침상 페라이트 조직을 형성시킴으로써 저온인성을 향상시키는 방법을 제시하고 있다. 또한 일본 특개평1-15320호에서는 저온인성을 향상시키기 위한 칼슘, 산소, 황의 제어방법을 제시해 놓고 있다.For example, in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 53-119219, low-alloy high-strength steels are subjected to quenching and tempering to form microstructures composed of fine ferrite and bainite, can do. Japanese Unexamined Patent Publication No. 52-14486 proposes a method of lowering the coiling temperature to 250 占 폚 in order to produce a high tensile steel sheet excellent in low temperature toughness and Japanese Patent Laid-Open Publication No. 04-325626 discloses a method of improving the low temperature toughness And the like. In addition, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 1-15320 discloses a control method of calcium, oxygen and sulfur for improving the low-temperature toughness.

이와 같이 저온인성과 동시에 고강도를 얻기 위하여 다양한 방법을 주장하고 있으나, 상기의 방법 들은 그 어느 것도 열간압연 만으로, 인장강도 80kg/㎟이상을 나타내면서 극히 우수한 저온인성을 얻는 방법을 제시하고 있지는 않다. 특히 열처리에 의해 저온인성을 향상시키는 경우에는 열간압연만에 의한 경우보다 제조비용이 높은 단점이 있으며 권취온도를 낮추거나 냉각속도를 제어하는 경우에는 생산공정이 복잡한 문제점 들이 있다.Various methods have been proposed to obtain high strength at the same time as low temperature toughness. However, none of the above methods suggests a method of obtaining an extremely excellent low temperature toughness with a tensile strength of 80 kg / mm < 2 > Particularly, when the low temperature toughness is improved by the heat treatment, the manufacturing cost is higher than that in the case of only the hot rolling, and the production process is complicated when the coiling temperature is lowered or the cooling rate is controlled.

따라서, 이러한 문제점을 야기시키지 않기 위해 열간압연만을 행하여 고장력 열연강판을 제조하고자 하는 연구가 행해졌으며, 그들중에서 예를들면, 일본 특허공개공보 소52-107225호, 소52-14486호 및 평04-325626호를 열거할 수 있다.Therefore, in order to avoid such a problem, studies have been made to manufacture a high-strength hot-rolled steel sheet by performing only hot rolling. Among them, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 52-107225, 52-14486, 325626. < / RTI >

상기 소52-107225호의 기술적 요지는, 탄소(C)량:0.03-0.08%, Si<0.6%, Mn:0.7-2.0%, P<0.010%, S<0.008%, Nb:0.01-0.10%, V:0.01-0.15%, Mo<0.50%, Ni<1.0%, Cr<1.0%, 및 Cu<1.0%를 함유한 강을 열간압연하여 850-600℃에서 마무리 압연을 하고 680-500℃에서 권취함을 특징으로 하는 것이다. 그러나 이와 같은 방법은 비교적 다량의 합금원소를 사용함과 동시에 마무리압연온도를 850-600℃정도로 낮추었음에도 불구하고 인장강도 60kg/㎟이상에 불과하여 합금원소 첨가의 최대효과 및 압연공정의 적절화가 다소 미흡하다.The technical idea of the above-mentioned subclause 52-107225 is that the carbon content is 0.03-0.08%, Si <0.6%, Mn is 0.7-2.0%, P <0.010%, S <0.008%, Nb: 0.01-0.10% V: 0.01-0.15%, Mo <0.50%, Ni <1.0%, Cr <1.0% and Cu <1.0% is hot-rolled and finish-rolled at 850-600 ° C and rolled at 680-500 ° C It is characterized by drunkenness. However, this method uses a relatively large amount of alloying elements and at the same time, the tensile strength is only 60 kg / mm 2 or more, though the finish rolling temperature is lowered to about 850-600 ° C. Thus, the maximum effect of the alloying element addition and the adequate rolling process are insufficient Do.

또한, 상기 소52-14486호에서는 C:0.01-0.20%, Si:0.02-2.0%, Mn:0.5-2.5%, Mo:0.1-2.5% 정도를 첨가하여 열간압연을 하고 Ar3온도 이상에서부터 15℃/sec 이상의 속도로 냉각하여 250℃정도에서 권취를 하는 방법으로 합금성분계가 비교적 단순하나 권취온도가 250℃정도로 매우 낮기 때문에 매우 큰 용량의 수냉각 설비를 보유하고 있어야 하며 동시에 권취기의 부하 증가 때문에 열간압연 후 소재를 권취하여야 하는 열연공정에서는 그다지 적합한 방법이 아니다.Further, the small-52-14486 call the C: 0.01-0.20%, Si: 0.02-2.0 %, Mn: 0.5-2.5%, Mo: 0.1-2.5% and a degree of addition to the hot rolling, from more than Ar 3 temperature of 15 ℃ / sec or more and winding it at about 250 ℃, the alloy component is comparatively simple. However, since the coiling temperature is very low at about 250 ℃, it is necessary to have a very large capacity of water cooling equipment and at the same time, Therefore, this is not a suitable method in the hot rolling process in which the material must be wound after hot rolling.

또한, 상기 소04-325626호에서는 C:0.03-0.06%, Si<0.5%, Mn:1.3-1.6%, Nb:0.02-0.06%, S<0.002%, Ca:0.0015-0.0050%를 함유한 강을 열간압연 함에 있어 Ar3-990℃정도의 온도 영역에서 적어도 60% 이상의 압하를 실시하고 10℃/sec이상의 냉각속도로 수냉각하여 500-600℃ 온도영역에서 권취함으로써 우수한 저온인성을 발휘시킬 수 있다고 하였다. 하지만, 인장강도 수준이 비교적 낮고, 저온인성 역시 낮으며, 또한 열간압연 조건을 명쾌히 제시하고 있지도 않다. 따라서, 합금원소 첨가와 압연조건을 최적화시킴으로써 효과를 극대화시되어 있지 않아 제조의 경제성이 다소 나쁜 것을 알 수 있다In the above-mentioned Japanese Patent Application No. 04-325626, steel containing 0.03-0.06% of C, 0.5% of Si, 1.3-1.6% of Mn, 0.02-0.06% of Nb, 0.002% of S and 0.0015-0.0050% In hot rolling at a temperature of about Ar 3 -990 ° C, at least 60% or more of rolling is carried out, water-cooled at a cooling rate of 10 ° C / sec or more and wound in a temperature range of 500-600 ° C to exhibit excellent low temperature toughness . However, the tensile strength level is relatively low, the low temperature toughness is also low, and the hot rolling conditions are not clearly shown. Therefore, it can be seen that the effect of addition of the alloying elements and the optimization of the rolling conditions are not maximized and the economical efficiency of the manufacturing is somewhat poor

..

이에, 본 발명은 강성분을 적절히 제어하고, 열간압연시 압하율 및 마무리온도를 제어하고 적정 권취온도를 설정함으로써, 석출물 입자가 미세하게 석출되어 있는 침상페라이트 조직을 얻어 인장강도 80kg/㎟이상의 저온인성이 우수한 고장력 열연강판을 제조하는 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention provides a needle-shaped ferrite structure in which precipitate particles are finely precipitated by appropriately controlling a steel component, controlling a reduction rate and a finishing temperature during hot rolling, and setting an appropriate coiling temperature, thereby obtaining a ferrite structure having a tensile strength of 80 kg / It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a high-tensile hot-rolled steel sheet excellent in toughness.

도 1은 본 발명강의 열간압연조건 변화에 따른 충격인성을 나타낸 그래프1 is a graph showing impact toughness according to changes in hot rolling conditions of the steel of the present invention

도 2는 본 발명강의 열간압연조건 변화에 따른 DWTT 인성의 변화를 나타낸 그래프Fig. 2 is a graph showing changes in the toughness of DWTT according to changes in hot rolling conditions of the steel of the present invention

일반적으로 강에 있어서 석출강화는 강도증가 효과는 탁월하지만 상대적으로 강의 인성(특히 저온인성)은 저하시키게 되는 것으로 알려져 있다. 그러나, 강도증가를 위해서 석출을 시키는 경우 저온인성은 일반적으로 감소하지만, 석출물 형성에 의한 미세조직의 변화와 석출물 자체의 분포 및 크기 등에 의해서 저온인성이 크게 변화될 수 있다. 이에 본 발명자는 동일한 성분으로도 압연 제조공정 변화에 따라 저온인성이 크게 변화되는 현상을 찾아내어, 석출 및 조직 미세화에 의한 강도 증가와 더불어 저온인성 역시 우수한 고장력 열연강판을 얻을 수 있는 방법을 알아내었다.In general, it is known that precipitation strengthening in steel is excellent in the strength increase effect, but relatively lowers toughness (particularly low temperature toughness) of steel. However, in the case of precipitation for increasing the strength, the low-temperature toughness generally decreases, but the low-temperature toughness may be largely changed by the change of the microstructure due to the formation of precipitates and the distribution and size of the precipitate itself. Therefore, the present inventor has found a phenomenon in which the low temperature toughness largely changes with the change of the rolling process even with the same component, and has found a method of obtaining a high-tensile hot-rolled steel sheet excellent in strength due to precipitation and texture refinement as well as low temperature toughness .

상기한 바와같은 관점으로 부터 출발한 본 발명은 중량비로, C:0.03-0.10%, Si:0.01-0.50%, Mn:1.2-2.2%, P:0.015%이하, S:0.005%이하, Al:0.01-0.10%, Mo:0.2-0.7%, Ni:0.1-0.5%, Nb:0.02-0.10%, Ti:0.02-0.10%, N:0.01%이하, Ca:0.001-0.005%를 함유하고, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 강재를 750-1000℃의 온도에서 총압하율(TRR)에 대하여 60% 이상의 압연을 실시하고, 마무리 압연온도(FDT)를 750-850℃의 온도에서 실시하는 열간압연을 행하는데, 이때 상기 마무리압연온도와 총압하율은 "TRR ≥0.13 x FDT - 32"의 관계를 만족하여 열간압연을 행하고, 압연후 급냉하여 500-630℃온도에서 권취하는 고장력 열연강판의 제조방법에 관한 것이다.The present invention, which is based on the above-mentioned viewpoints, is characterized in that it contains 0.03-0.10% of C, 0.01-0.50% of Si, 1.2-2.2% of Mn, 0.015% or less of P, 0.01-0.10% Mo, 0.2-0.7% Mo, 0.1-0.5% Ni, 0.02-0.10% Nb, 0.02-0.10% Ti, 0.01-0.0% N and 0.001-0.005% Ca, Hot rolling in which a steel material consisting of Fe and unavoidable impurities is rolled at a temperature of 750 to 1000 占 폚 in a total reduction ratio (TRR) of 60% or more and a finish rolling temperature (FDT) is carried out at a temperature of 750 to 850 占Wherein the finish rolling temperature and the total rolling reduction ratio satisfy the relation of " TRR ≥0.13 x FDT - 32 ", and then hot rolled, followed by quenching after rolling and winding at a temperature of 500 to 630 캜 .

다음에서, 본 발명의 강 성분조성에 대한 수치한정이유를 설명한다.Next, the reason for limiting the numerical value of the steel component composition of the present invention will be described.

상기 C는 강을 강화시키는데 가정 경제적이며 효과적인 원소이나 너무 많이 첨가되면 용접성, 성형성 및 인성이 저하되기 때문에 본 발명에서는 0.03-0.10%로 한정하였다. 즉, 첨가량이 0.03% 미만이 되면 동일한 강도를 발휘시키기 위하여 다른 합금원소를 상대적으로 다량 첨가하여야 하기 때문에 경제적이지 못하며, 0.10%를 초과하여 첨가하면 용접성, 성형성 및 인성 저하 뿐만 아니라, 후술하는 본 발명과 같은 압연조건에서는 기지조직이 침상 페라이트로 조직으로부터 페라이트-펄라이트 조직이 형성되어 강도가 크게 저하되거나 상부 베이나이트 조직이 형성되어 인성이 저하하기 때문에 바람직하지 않다.The above C is an economical and effective element for strengthening the steel. However, when added too much, the weldability, formability and toughness are lowered. Therefore, the content is limited to 0.03-0.10% in the present invention. That is, when the addition amount is less than 0.03%, it is not economical because a relatively large amount of other alloying elements must be added in order to exhibit the same strength. When the addition amount is more than 0.10%, not only the weldability, moldability, In the rolling conditions such as the invention, the base structure is formed of needle-like ferrite, and ferrite-pearlite structure is formed from the structure, so that the strength is largely lowered or the upper bainite structure is formed and the toughness is lowered.

상기 Si은 용강을 탈산시키기 위해서도 필요하고 고용강화원소로도 효과를 나타내므로 0.01-0.50%범위의 첨가가 필요하다. 즉, 첨가량이 0.01%미만에서는 용강의 탈산 역할을 충분히 하지 않기 때문에 청정한 강을 얻기 어려우며, 0.5%를 초과하여 첨가하면 열간압연시 Si에 의한 붉은형 스케일이 형성되어 강판표면 형상이 매우 나쁘게 되며 연성도 저하되기 때문에 바람직하지 않다.The Si is also required for deoxidizing molten steel and also exhibits an effect as a solid solution strengthening element, so it is necessary to add Si in the range of 0.01-0.50%. That is, when the addition amount is less than 0.01%, it is difficult to obtain a clear steel because it does not sufficiently deoxidize the molten steel. If the addition amount exceeds 0.5%, a red scale due to Si is formed during hot rolling, Is also undesirable.

상기 Mn은 강을 고용강화시키는데 효과적인 원소로서 1.2%이상 첨가되어야 소입성 증가효과와 더불어 고강도를 발휘할 수 있다. 그러나 2.2%를 초과하여 첨가시키면 제강공정에서 슬라브로 주조시 두께 중신부에서 편석부가 크게 발달되고 최종제품의 용접성을 해치기 때문에 바람직하지 않다.The Mn should be added in an amount of 1.2% or more as an effective element for strengthening the steel, so that it is possible to exhibit high strength in addition to the effect of increasing the incombustibility. However, if it is added in excess of 2.2%, it is not preferable because the segregation part is greatly developed in the thickness of the cast steel during casting in the steel making process and the weldability of the final product is deteriorated.

상기 P는 강 중에 존재하는 불순물 원소로서 강 내부에 중심 편석 및 미소편석이 크게 일어나게 하여 강의 인성을 저하시키기 때문에 없으면 없을수록 바람직하지만 0.015% 이하로 제어하면 이러한 P의 악영향은 상쇄될 수 있기 때문에 그 상한을 0.015%로 한다.P is an impurity element present in the steel, which causes center segregation and micro-segregation to occur in the steel to decrease the toughness of the steel. Therefore, if P is less than 0.015%, the adverse effect of P can be canceled The upper limit is set to 0.015%.

상기 S도 역시 강중에 존재하는 불순물 원소로서 Mn 등과 결합하여 비금속개재물을 형성하며 이에 따라 강의 인성 및 강도를 크게 손상시키기 때문에 가능한한 감소시키는 것이 바람직하다. 특히 본 발명에서는 후술되는 Ca을 동시에 첨가하여 비금속 개재물을 감소시킴과 동시에 개재물의 형상도 구상화시켜 줌으로써 S의 악영향을 극소화시키고자 하였으며, S 첨가의 한계량을 0.002%로 정하였다.The S is also an impurity element present in the steel, and it is preferably combined with Mn or the like to form nonmetallic inclusions, thereby greatly reducing the toughness and strength of the steel. Particularly, in the present invention, Ca is added at the same time to reduce the non-metallic inclusions and to minimize the adverse effect of S by making the shape of the inclusions spherical, and the limit of S addition is set at 0.002%.

상기 Al은 탈산원소로서 강의 불순물을 저감시키는 역할을 하고 오스테나이트 결정립의 조대화를 억제하는데 유효하기 때문에 0.01% 이상의 첨가가 필요하나, 0.1% 를 초과하여 과도하게 첨가하면 개재물을 다량으로 형성시켜 인성이 저하되기 때문에 상한을 0.1%로 제한하여 강의 청정성을 향상시키도록 하였다.Since Al serves as a deoxidizing element to reduce impurities of steel and is effective in suppressing the coarsening of austenite grains, it is necessary to add at least 0.01%, but if it is added in an amount exceeding 0.1%, the inclusions are formed in a large amount, The upper limit was limited to 0.1%, thereby improving the cleanliness of the steel.

상기 Mo는 소입성 향상효과가 매우 크며 동시에 고용강화 정도로 매우 크기 때문에 많이 첨가될수록 강도는 증가되나 0.5%를 초과하면 용접 열영향부의 인성이 저하되고 경제성이 상실되므로 상한을 0.5%로 정하였으며, 0.2%미만을 첨가하는 경우에는 저온인성이 우수한 미세조직인 침상페라이트 조직을 본 발명 조건하에서 형성시키기 어렵고, 강도도 낮기 때문에 적어도 0.2% 이상을 첨가한다.However, if the Mo content exceeds 0.5%, the toughness of the welded heat affected zone is lowered and the economic efficiency is lost. Therefore, the upper limit is set at 0.5%, and the value of 0.2 % Is added, it is difficult to form an acicular ferrite structure which is a microstructure excellent in low-temperature toughness under the conditions of the present invention, and at least 0.2% is added because the strength is low.

상기 Ni은 강의 인성을 향상시키는 역할을 하며 연주시의 균열 발생을 방지하는 작용이 있기 때문에 Ni 첨가량이 0.1% 보다 작으면 열간취성 억제가 미흡하고 0.5% 를 초과하여 첨가하면 고가의 원소첨가에 의한 경제성을 잃어버리기 때문에 Ni 첨가량의 범위를 0.1-0.5%로 하였다.The Ni serves to improve the toughness of the steel and has an action to prevent cracking during the performance. When the Ni content is less than 0.1%, the hot brittleness suppression is insufficient. When the Ni content exceeds 0.5%, the economical effect , The range of the amount of Ni added was set to 0.1-0.5%.

상기 Nb은 결정립을 미세화시키는데 아주 유용한 원소이며 동시에 강의 강도도 크게 향상시키는 역할을 하기 때문에 적어도 0.02%이상을 첨가하여야 하며 0.10%를 초과하는 경우에는 과도한 Nb 탄질화물의 석출에 기인되어 저온인성이 나빠지기 때문에 0.01-0.10%를 첨가범위로 하였다.Nb is a very useful element for refining the crystal grains, and at the same time, at least 0.02% should be added in order to greatly improve the strength of the steel. When the Nb content exceeds 0.10%, Nb carbonitride precipitates, 0.01-0.10% was added as the range of addition.

상기 Ti도 결정립을 미세화시키는데 아주 유용한 원소로써 강중에 TiN으로 존재하여 열간압연을 위한 가열과정에서 결정립의 성장을 억제하는 효과가 있으며 또한 질소와 반응하고 남은 Ti은 강 중에 고용되어 있는 탄소와 결합하여 TiC의 석출물이 형성되고 TiC의 형성은 매우 미세하여 강의 강도를 대폭적으로 향상시킨다. 따라서, TiN 석출에 의한 오스테나이트 결정립 성장 억제 효과 및 TiC 형성에 의한 강도 증가를 얻기 위해서는 적어도 0.02%이상의 Ti이 첨가되어야 하며, 0.1%를 초과하여 첨가되면 강판을 용접하여 강관등으로 제조시 용융점까지 급열됨에 의해서 TiN이 재고용됨에 따라 용접 열영향부의 인성이 열화되기 때문에 Ti 첨가의 상한은 0.1%로 한다.The Ti is an element which is very useful for refining the crystal grains and exists as TiN in the steel and has an effect of suppressing the growth of the grains during the heating process for hot rolling. Ti remaining in the reaction with nitrogen bonds with the carbon contained in the steel Precipitates of TiC are formed and the formation of TiC is very fine, which greatly improves the strength of the steel. Therefore, at least 0.02% of Ti should be added in order to obtain an effect of inhibiting the growth of austenite grain growth by TiN precipitation and an increase in strength by TiC formation, and when it is added in excess of 0.1%, the steel sheet is welded to the melting point As the TiN is reused due to heat generation, the toughness of the weld heat affected zone deteriorates, so the upper limit of Ti addition is 0.1%.

상기 N의 성분 한정 사유는 상기의 Ti 첨가에 기인한 것이다. 일반적으로 N 은 강 중에 고용되었다가 석출되어 강의 강도를 증가시키는 역할을 하며 이러한 능력은 탄소보다도 훨씬 크다. 그러나 한편으로 강중에 질소가 존재하면 할수록 강의 인성은 크게 저하하는 것으로 알려져 있어 가능한한 질소 함유량을 감소시키려는 것이 일반적인 경향이다. 그러나 본 발명에서는 적정량의 질소를 존재케 하여 Ti과 반응시켜 TiN을 형성, 재가열 과정에서의 결정립 성장을 억제시키는 역할을 부여하였다. 그러나 Ti의 일부는 N과 반응하지 않고 남아 이후의 공정에서 탄소와 반응하여야 하기 때문에 그 상한을 0.01% 이하로 하였다.The reason for limiting the component of N is attributed to the above Ti addition. In general, N is dissolved in the steel and precipitates to increase the strength of the steel, which is much greater than carbon. However, on the other hand, it is known that the more the nitrogen is present in the steel, the lower the toughness of the steel, and it is a general tendency to reduce the nitrogen content as much as possible. However, in the present invention, a proper amount of nitrogen is allowed to react with Ti to form TiN and to inhibit crystal growth during reheating. However, since the part of Ti must react with carbon in the subsequent process without reacting with N, the upper limit of Ti is set to 0.01% or less.

상기 Ca은 개재물 형성제어 원소이며 저온인성의 개선 및 연성을 향상시킨다. 이러한 효과를 발휘하기 위해서는 적어도 0.001% 이상의 첨가가 필요하나, 0.005%를 초과하여 첨가하여도 그 효과가 향상되지 않는다.Ca is an inclusion formation control element and improves low temperature toughness and ductility. In order to exhibit such an effect, at least 0.001% or more of addition is necessary, but even if it is added in excess of 0.005%, the effect is not improved.

다음에서, 상기한 바와같은 강을 이용하여 열연강판을 제조하는 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing a hot-rolled steel sheet using the above-described steel will be described in detail.

일반적으로 총압하율은 700-1150℃에서 70-99%로 실시되는데, 본 발명에서는 상기와 같은 성분계의 강을 열간압연함에 있어 750-1000℃의 온도영역에서 총 압하율(TRR : total reduction ratio) 60% 이상의 압연을 실시하고 열간압연 마무리 온도(FDT : finish delivery temperature)를 750-850범위로 하는데, 이때 열간압연 마무리 온도와 총 압하율의 관계가 "TRR ≥ 0.13 x FDT-32"의 관계를 만족하도록 열간 압연한다.Generally, the total rolling reduction is carried out at 70 to 99% at 700 to 1150 ° C. In the present invention, in the hot rolling of the steel having the above-mentioned composition, the total reduction ratio (TRR: total reduction ratio ) And the finish delivery temperature (FDT) in the range of 750-850, wherein the relationship between the hot rolling finishing temperature and the total rolling reduction is " TRR ≥ 0.13 x FDT-32 " Is hot rolled.

일반적으로, 열간압연 공정은 크게 두가지로 구분되어 상업 생산되고 있는데, 본 발명이 적용되는 공정과 같이 코일(coil)을 제조하는 열연공정과 플레이트(plate)를 제조하는 후판공정이 있다. 코일을 제조하는 열연공정에서는 마무리압연기가 6-7대 연속적으로 설치되어있으며, 따라서 열간압연 마무리 온도와 마무리 압연개시온도와의 차이는 통상적으로 최대 200℃를 벗어나지 않는다. 따라서 열간압연 마무리 온도를 본 발명의 최대온도인 850℃로 하여도 마무리 압연 개시온도는 1050℃로 나타난다.2. Description of the Related Art [0002] In general, a hot rolling process is divided into two types and is commercially produced. The hot rolling process for manufacturing a coil and the plate process for manufacturing a plate are the same as the process to which the present invention is applied. In the hot rolling process for producing coils, 6-7 rolling mills are continuously installed, so that the difference between the hot rolling finishing temperature and the finishing rolling starting temperature is usually not more than 200 ° C maximum. Therefore, even if the hot rolling finishing temperature is 850 캜 which is the maximum temperature of the present invention, the finish rolling starting temperature is 1050 캜.

본 발명에서는 Nb, Ti가 복합첨가되어 있으며 이와 같은 석출원소는 마무리 열간압연 온도역에서 석출하여 오스테나이트의 재결정을 억제하므로써 결정립을 미세화시킴과 동시에 석출강화에 의한 강도 증대 효과가 크기 때문에 저온인성을 향상시키기 위해서는 열간압연 온도를 가능한한 낮게 함에 바람직하다. 따라서 본 발명에서는 오스테나이트의 미재결정 영역에서 압연을 하기 위하여 마무리 열간압연 개시온도와 종료온도의 범위를 750-1000℃로 하였으며 열간압연 마무리온도를 750-850℃의 범위로 정하였다. 열간압연 마무리온도가 750℃보다 낮으면, 열간압연 도중에 소재가 오스테나이트/페라이트 변태온도(Ar3) 이하로 떨어지게 되는 경우가 발생되며 이 경우 소재의 미세조직은 소위 '혼립'이 형성되어 저온인성을 급격히 저하시키기 때문에 그 하한을 750℃로 하였다. 한편 열간압연 마무리 온도를 850℃보다 높게 설정하면 마무리 압연 개시온도가 높게 되어 오스테나이트의 재결정이 유발되며 오스테나이트의 재결정은 직후의 급속한 결정립 성장을 일으키고 이 역시 저온인성을 해치는 작용을 한다.In the present invention, Nb and Ti are added in combination, and the precipitation element is precipitated at the finish hot rolling temperature to suppress the recrystallization of austenite, thereby reducing the grain size and increasing the strength by precipitation strengthening. It is preferable to lower the hot rolling temperature as much as possible. Accordingly, in the present invention, the range of the finish hot rolling starting temperature and the finish temperature is set to 750-1000 ° C and the hot rolling finishing temperature is set in the range of 750-850 ° C for rolling in the non-recrystallized region of austenite. If the hot rolling finishing temperature is lower than 750 캜, the material may fall below the austenite / ferrite transformation temperature (Ar 3 ) during hot rolling. In this case, the microstructure of the material may form a so- The lower limit of the temperature was set at 750 ° C. On the other hand, if the hot rolling finishing temperature is set to be higher than 850 ° C, the finish rolling starting temperature becomes high and recrystallization of austenite is caused. Recrystallization of austenite causes rapid grain growth immediately after heat treatment.

따라서, 강의 인성을 향상시키기 위해서는 열간압연 마무리온도를 낮출수록 바람직하나 압연온도의 저하에 따라 압연기에 부가되는 부하가 크게 증가하기 때문에, 본 발명에서는 마무리 열간압연 역에서의 총 압하율과 마무리 압연온도와의 관계를 해석하여, "TRR ≥ 0.13xFDT-32"의 관계를 밝혀 내고 마무리압연온도의 변화에 따라 적절한 총압하율을 설정할 수 있도록 하였다.Therefore, in order to improve the toughness of the steel, it is preferable to lower the hot rolling finishing temperature. However, since the load to be applied to the rolling mill increases with the decrease of the rolling temperature, in the present invention, the total rolling reduction and finish rolling temperature , The relation between "TRR ≥ 0.13xFDT-32" was clarified, and an appropriate total reduction rate was set according to the change of finishing rolling temperature.

예를들어, 강관용 고장력강판은 일반적으로 두께 7-22mm 정도로 열연공정에서는 가장 두꺼운 제품에 속하기 때문에 총압하율이 60%이하가 될 가능성이 있으나, 마무리압연에 인입되는 슬라브의 두께를 조절하여 적어도 60% 이상의 총압하율을 유지하여야 저온인성이 우수한 강판을 제조할 수 있다.For example, the high tensile steel plate for a steel pipe generally has a thickness of about 7-22 mm, which is the thickest product in the hot rolling process. Therefore, the total rolling reduction may be less than 60%, but the thickness of the slab A steel sheet having excellent low temperature toughness can be produced by maintaining a total reduction ratio of at least 60%.

그러나, 무작정의 총압하율 증가는 전술한 바와같이 압연기에 부가되는 부하의 급속한 증가로 불가능하기 때문에 압연온도와 총압하율의 관계를 면밀히 분석하여 최적화시켜주는 것은 반드시 필요하다.However, since the increase in the total reduction rate is impossible due to the rapid increase in the load applied to the rolling mill as described above, it is necessary to closely analyze and optimize the relationship between the rolling temperature and the total reduction rate.

본 발명에서는 열간압연을 마무리한 후, 런-아웃 테이블 상에서 수냉각 등에 의한 급냉을 실시하므로써 오스테나이트의 결정립 성장을 억제하고 동시에 페라이트의 조대화를 방지하므로써 인성저하를 억제한다. 또한 권취온도는 500-630온도범위가 적정한데, 630℃보다 높으면 미세조직이 침상의 페라이트로 형성되지 않고 페라이트-펄라이트 조직으로 변화되고 석출물도 조대해져 소재의 강도가 크게 저하되며 500℃보다 낮으면 베이나이트 변태가 일어나 강도는 증가하나 소재의 인성이 크게 저하하고 석출도 불충분하기 때문이다.In the present invention, after completion of hot rolling, quenching by water cooling or the like is performed on a run-out table to suppress growth of crystal grains of austenite and prevent coarsening of ferrite, thereby suppressing reduction in toughness. If the coiling temperature is higher than 630 DEG C, the microstructure is not formed into an acicular ferrite, but is changed into a ferrite-pearlite structure and a precipitate becomes coarse to greatly decrease the strength of the material. If the coiling temperature is lower than 500 DEG C The bainite transformation occurs and the strength is increased, but the toughness of the material is greatly lowered and the precipitation is also insufficient.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples.

실시예1Example 1

하기 표1에 나타낸 바와같은 화학성분을 지닌 발명강과 비교강을 용해하여 슬라브로 제조하였다.The inventive steels and comparative steels having chemical compositions as shown in Table 1 below were melted and made into slabs.

강종Steel grade 화 학 성 분(wt%)Chemical composition (wt%) CC SiSi MnMn MoMo NiNi NbNb TiTi NN CaCa 비교강AComparative River A 0.020.02 0.240.24 1.551.55 0.300.30 0.180.18 0.0970.097 0.0010.001 0.00070.0007 0.00220.0022 비교강BComparative Steel B 0.060.06 0.230.23 1.531.53 0.320.32 0.210.21 0.0980.098 0.0010.001 0.00400.0040 0.00280.0028 비교강CComparative Steel C 0.070.07 0.280.28 1.601.60 0.010.01 0.790.79 0.0440.044 0.0250.025 0.00600.0060 0.00230.0023 발명강DInventive Steel D 0.080.08 0.230.23 1.531.53 0.390.39 0.220.22 0.0520.052 0.0550.055 0.00450.0045 0.00210.0021 발명강EInvention steel E 0.070.07 0.250.25 1.551.55 0.330.33 0.200.20 0.0790.079 0.0330.033 0.00340.0034 0.00220.0022

상기 표1의 비교강 A는 탄소량이 0.02%로 작고 Ti도 0.001%로 매우 작으며, 비교강 B는 Ti첨가량이 0.001%로 매우 작으며, 비교강 C는 Mo첨가량이 0.01%로 매우 작기 때문에, 비교강으로 선정된 것이다.The comparative steel A in Table 1 has a small carbon content of 0.02% and a very small Ti content of 0.001%. The comparative steel B has a very small Ti addition amount of 0.001% and the comparative steel C has a very small Mo content of 0.01% , And were selected as comparative steels.

상기와 같은 조성의 슬라브를 열간압연하여 판재로 제조하였다. 이때 열간압연 마무리온도는 750-900℃의 범위에서 변화시켰으며, 열간압연 후의 런아웃 테이블(run-out table)에서의 수냉각속도는 통상의 현장생산공정에서의 냉각유량을 사용하였는데 약 5℃/s 이상으로 측정되었다. 권취온도는 강종에 따라 다르게 적용하였으며 500-690℃의 범위에서 제어하였다. 즉, 하기 표2와 같은 마무리압연온도(FDT), 총압하율(TRR) 및 권취온도(CT)조건으로 열연강판을 제조하였다.The slabs having the above composition were hot rolled to obtain a plate material. At this time, the hot rolling finishing temperature was changed in the range of 750-900 ° C., and the cooling rate in the run-out table after hot rolling was the cooling flow rate in the normal field production process, s. The coiling temperature was varied depending on the type of steel and was controlled in the range of 500-690 ℃. That is, a hot-rolled steel sheet was produced under the conditions of finish rolling temperature (FDT), total rolling reduction (TRR) and coiling temperature (CT) as shown in Table 2 below.

강종Steel grade FDT(℃)FDT (占 폚) 총압하율(TRR), %The total reduction ratio (TRR),% CT(℃)CT (° C) 비고Remarks 비교예1Comparative Example 1 비교강AComparative River A 820820 7575 550550 비교강-발명압연Comparative Steel - Invention Rolling 비교예2Comparative Example 2 비교강BComparative Steel B 800800 7474 580580 비교강-발명압연Comparative Steel - Invention Rolling 비교예3Comparative Example 3 비교강CComparative Steel C 810810 7676 510510 비교강-발명압연Comparative Steel - Invention Rolling 비교예4Comparative Example 4 발명강DInventive Steel D 900900 8585 580580 발명강-비교압연Invention steel - comparative rolling 비교예5Comparative Example 5 발명강DInventive Steel D 850850 6565 570570 발명강-비교압연Invention steel - comparative rolling 비교예6Comparative Example 6 발명강DInventive Steel D 830830 7676 660660 발명강-비교압연Invention steel - comparative rolling 발명예7Honorable 7 발명강DInventive Steel D 820820 8080 575575 발명강-발명압연Invention steel - Invention rolling 발명예8Honors 8 발명강DInventive Steel D 780780 7272 600600 발명강-발명압연Invention steel - Invention rolling 비교예9Comparative Example 9 발명강EInvention steel E 900900 8585 560560 발명강-비교압연Invention steel - comparative rolling 비교예10Comparative Example 10 발명강EInvention steel E 800800 6060 530530 발명강-비교압연Invention steel - comparative rolling 비교예11Comparative Example 11 발명강EInvention steel E 850850 8080 690690 발명강-비교압연Invention steel - comparative rolling 발명예12Inventory 12 발명강EInvention steel E 850850 8080 600600 발명강-발명압연Invention steel - Invention rolling 발명예13Inventory 13 발명강EInvention steel E 800800 7373 560560 발명강-발명압연Invention steel - Invention rolling

상기 표2에 나타낸 바와같이, 비교예(1)-비교예(3)은 비교강을 사용하여 본 발명조건으로 열간압연한 것이고, 그외의 비교예 및 발명예는 발명강을 사용하여 열간압연조건을 변화시킨 것이다. 즉, 비교예(4) 및 (9)는 발명강D 및 발명강 E을 열간압연함에 있어 열간압연 마무리온도가 본 발명조건 보다 높은 경우이며, 비교예(5) 및 비교예(10)은 마무리 압연역에서의 총압하율이 본 발명범위보다 작은 경우이고, 비교예(6) 및 (11)은 본 발명 범위의 권취온도보다 높은 것이다.As shown in Table 2, the comparative examples (1) to (3) were hot rolled under the conditions of the present invention using comparative steels, while the other comparative examples and inventive examples were obtained by hot rolling . That is, in Comparative Examples (4) and (9), the hot rolling finish temperatures of the inventive steel D and the inventive steel E were higher than those of the present invention. Comparative Examples (5) and (10) (6) and (11) are higher than the coiling temperature in the range of the present invention.

상기에서 얻어진 열연강판의 인장성질, 충격인성 및 미세조직 등을 측정 및 관찰하여 그 결과를 하기 표3에 나타내었다. 이때, 인장시험은 표점거리 50mm의 표준시험이고, 충격시험은 샤피 서브 사이즈를 7.5mmt로 하였다.The tensile properties, impact toughness and microstructure of the hot-rolled steel sheet thus obtained were measured and observed. The results are shown in Table 3 below. At this time, the tensile test was a standard test with a gauge distance of 50 mm, and the impact test was performed with a Charpy sub-size of 7.5 mm.

항복강도(YS)(kg/㎟)Yield strength (YS) (kg / ㎟) 인장강도(TS)(kgf/㎟)Tensile strength (TS) (kgf / mm2) 총연신율(t.E1)(%)Total elongation (t.E1) (%) 충격인성(vE-60℃)(Joules)Impact Toughness (vE -60 ° C ) (Joules) 충격천이온도(℃)Shock Transition Temperature (℃) 미세조직Microstructure 비교예1Comparative Example 1 64.864.8 70.770.7 25.925.9 9595 -70-70 침상 페라이트Needle ferrite 비교예2Comparative Example 2 72.572.5 77.577.5 24.824.8 2525 -25-25 침상 페라이트Needle ferrite 비교예3Comparative Example 3 67.367.3 74.274.2 24.524.5 6565 -40-40 페라이트 + 베이나이트Ferrite + Bainite 비교예4Comparative Example 4 67.367.3 88.588.5 19.419.4 5555 -55-55 침상 페라이트Needle ferrite 비교예5Comparative Example 5 69.569.5 86.286.2 20.920.9 5555 -65-65 침상 페라이트Needle ferrite 비교예6Comparative Example 6 63.263.2 78.478.4 24.924.9 7070 -50-50 페라이트 + 펄라이트Ferrite + Pearlite 발명예7Honorable 7 74.274.2 92.092.0 19.119.1 9494 -75-75 침상 페라이트Needle ferrite 발명예8Honors 8 70.370.3 86.986.9 22.322.3 108108 -100-100 침상 페라이트Needle ferrite 비교예9Comparative Example 9 68.468.4 87.787.7 23.223.2 5050 -50-50 침상 페라이트Needle ferrite 비교예10Comparative Example 10 71.971.9 91.291.2 18.418.4 7575 -60-60 침상 페라이트Needle ferrite 비교예11Comparative Example 11 62.962.9 77.277.2 25.725.7 6565 -55-55 페라이트 + 펄라이트Ferrite + Pearlite 발명예12Inventory 12 71.571.5 84.584.5 20.720.7 101101 -85-85 침상 페라이트Needle ferrite 발명예13Inventory 13 73.473.4 85.885.8 21.221.2 105105 -95-95 침상 페라이트Needle ferrite

상기 표 3에 나타난 바와같은 내용을 분석해 봄으로써, 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다.By analyzing the contents as shown in Table 3, the following results were obtained.

비교예(1)에 있어서는 다른 화학조성은 본 발명강과 유사하나 C 및 Ti이 첨가량이 작기 때문에 압연 및 냉각조건을 발명범위 내로 하더라도 본 발명강에 비해 인장강도가 작게 나타나고 있어 C 첨가에 의한 변태조직 강화효과가 소재의 강도를 비약적으로 향상시키고 있음을 알 수 있다.In the comparative example (1), other chemical compositions are similar to those of the present invention. However, since the addition amount of C and Ti is small, the tensile strength is small compared to the steel of the present invention even if rolling and cooling conditions are within the scope of the invention. It can be seen that the strengthening effect dramatically improves the strength of the material.

비교예(2)는 Ti 첨가량이 적은 비교강B를 본 발명 범위로 압연한 경우로써, 인장강도가 증가되어 77.5kg/㎟을 나타내고 있다. 그러나 아직 본 발명에서 목적하는 인장강도 값인 80kg/㎟에는 미달하고 있으며, 또한 Nb 단독 역할에 의한 과도한 석출경화로 항복비(=항복강도/인장강도)가 0.94로 매우 높고 충격인성 역시 저하되어 충격천이온도가 -25℃에 불과한 것을 알 수 있다. 이로부터 Nb 와 Ti의 적절한 조합에 의한 석출경화가 충격인성의 저하를 유발치 않으면서 강도를 극대화시킬 수 있음을 보여준다.In Comparative Example (2), the comparative steel B having a small amount of Ti added was rolled in the range of the present invention, and the tensile strength was increased to 77.5 kg / mm 2. However, it is still below the target tensile strength value of 80 kg / mm &lt; 2 &gt; in the present invention, and the yield ratio (yield strength / tensile strength) is very high as 0.94 due to excessive precipitation hardening due to Nb alone, It can be seen that the temperature is only -25 ° C. From this, it can be seen that precipitation hardening by proper combination of Nb and Ti can maximize the strength without causing deterioration of impact toughness.

비교예(3)은 Mo 첨가량이 작은 비교강C 를 본 발명 범위로 압연한 경우로써, 미세조직이 페라이트와 베이나이트로 혼재되어 있으며, 이에 따라 인장강도가 낮고 저온충격인성 값이 매우 작으며 충격천이온도로 높게 나타나고 있다. Mo 가 첨가되지 않으면 오스테나이트/페라이트 변태온도가 높게 되고 강의 소입성이 저하되어 소재의 강도는 변태강화에 의존되기 때문에 고온권취의 경우 페라이트+펄라이트 조직이 형성되어 강도가 낮으며 저온권취의 경우에는 강도는 증가되더라도 저온충격인성이 매우 나쁜 것이다.The comparative example (3) is a case in which the comparative steel C having a small Mo addition amount is rolled in the range of the present invention, and the microstructure is mixed with ferrite and bainite. Accordingly, the tensile strength is low, Transition temperature. If Mo is not added, the austenite / ferrite transformation temperature becomes high and the ingot strength decreases, and the strength of the material depends on the strengthening of the transformation. Therefore, in the case of high temperature winding, ferrite + pearlite structure is formed and the strength is low. Even if the strength is increased, the low temperature impact toughness is very bad.

비교예(4) 및 비교예(9)는 본 발명조성강을 사용하여 제조조건을 변경한 경우이다. 발명강D에 있어 다른 압연 조건은 모두 본 발명범위로 하고 마무리 압연온도만을 900℃로 높인 비교예(4)와, 발명강E에 있어 마무리 압연온도 만을 900℃로 높인 비교예(9)의 경우에는 높은 마무리온도로 인하여 페라이트의 결정립 크기가 조대해지기 때문에 강도는 높으나 충격인성이 저하되어 충격천이온도가 불과 -50∼-55℃로 나타나고 있다.Comparative Example (4) and Comparative Example (9) are cases in which the manufacturing conditions were changed using the inventive composite steel. Comparative Example (4) in which all the other rolling conditions in Inventive Steel D were in the scope of the present invention and only the finish rolling temperature was increased to 900 占 폚 and Comparative Example (9) in which only the finish rolling temperature was elevated to 900 占 폚 Because of the high finishing temperature, the grain size of the ferrite is coarsened, so the strength is high but the impact toughness is lowered and the impact transition temperature is only -50 to -55 ° C.

비교예(5) 및 비교예(10)은 마무리 압연온도 및 권취온도는 본 발명범위로 하고, 총압하율을 발명조건보다 작게 한 경우로써, 인강장도 및 항복강도는 본발명 조건과 유사한 값을 나타내고 있으나, 미재결정 영역에서의 누적압하율이 작기 때문에 침상 페라이트의 크기가 상대적으로 조대하여 -60℃에서의 충격흡수에너지가 각각 55, 75joules에 불과하며 충격 천이온도 역시-60∼-65℃에 불과한 것으로 나타나고 있다.In Comparative Examples (5) and (10), the finish rolling temperature and the coiling temperature were in the range of the present invention, and the total rolling reduction was made to be smaller than the inventive conditions. The tensile strength and the yield strength were similar to those of the present invention However, since the cumulative rolling reduction in the non-recrystallized region is relatively small, the size of the needle-shaped ferrite is relatively large, the impact absorption energy at -60 ° C. is only 55 and 75 joules, and the impact transition temperature is also -60 to -65 ° C. .

비교예(6) 및 비교예(11)은 권취온도 만을 본 발명조건의 범위 외로 제조한 경우로써, 권취온도가 높기 때문에 미세조직이 침상 페라이트가 아닌 페라이트+펄라이트로 구성되어 있으며 이에 따라 항복강도 및 인장강도가 본 발명의 청구범위보다 낮고 동시에 충격인성도 낮게 나타나고 있다.Comparative Example (6) and Comparative Example (11) were produced only at the coiling temperature outside the range of the present invention. Since the coiling temperature was high, the microstructure was composed of ferrite + pearlite instead of acicular ferrite, The tensile strength is lower than that of the present invention, and the impact toughness is also low.

이에 반하여, 발명강을 이용하고, 본 발명의 제조조건으로 제조한 발명예(7)(8)(12) 및 (13)의 경우에는 항복강도:70.3-74.2kg/㎟, 인장강도:84.5-92.0kg/㎟으로 강도도 우수하며 -60℃에서의 충격흡수 에너지:94-108joules, 충격천이온도: -75∼-100℃로 충격인성도 매우 우수하게 나타나고 있다. 이와 같은 경향은 본 발명강 조성에서는 모두 동일하게 나타나고 있다.On the other hand, in the case of the inventive examples (7) (8) (12) and (13) using the inventive steel under the manufacturing conditions of the present invention, the yield strength was 70.3-74.2 kg / 92.0kg / ㎟, the impact strength at -60 ℃ is 94-108 joules, and the impact transition temperature is -75 ~ -100 ℃. These tendencies are all the same in the steel composition of the present invention.

결론적으로, 압연조건의 변화에 따른 소재의 기계적성질의 변화는 미세조직의 변화와 석출물의 변화에 기인된다고 볼 수 있다. 먼저 미세조직은 베이나이트, 침상 페라이트, 페라이트-펄라이트 등으로 변화되며 이러한 미세조직의 변화는 강도의 저하와 충격인성의 향상을 유발한다. 따라서 소재의 강도와 충격인성을 최대한 향상시키기 위해서는 미세조직을 미세화시킴과 동시에 석출물의 크기가 적절한 경우 이루어질 수 있다.In conclusion, it can be concluded that the change of the mechanical properties of the material due to the change of the rolling condition is due to the change of the microstructure and the change of the precipitate. First, microstructures are changed to bainite, needle-like ferrite, ferrite-pearlite, etc. These changes in microstructure lead to a decrease in strength and an improvement in impact toughness. Therefore, in order to maximize the strength and impact toughness of the material, the microstructure can be miniaturized and the size of the precipitate can be made appropriate.

실시예2Example 2

상기 실시예 1에 나타낸 발명강D를 이용하고, 열간압연조건을 다음의 (a)(b)(c)와 같이 변화시켜가면서 열연강판을 얻었다. (a)는 FDT:780℃, TRR:72%, CT:600℃, (b)는 FDT:820℃, TRR:80%, CT:575℃, (c)는 FDT:900℃, TRR:85%, CT:580℃이었다.The steel sheet D shown in Example 1 was used to obtain a hot-rolled steel sheet while changing the hot rolling conditions as shown in the following (a), (b) and (c). (a) shows FDT: 780 DEG C, TRR: 72%, CT: 600 DEG C, (b) FDT: 820 DEG C, TRR: 80%, CT: 575 DEG C, %, CT: 580 占 폚.

얻어진 열연강판을 시험온도를 변화시켜가면서 충격인성시험을 하였다. 측정결과, -60℃에서의 샤피 V노치 충격흡수에너지(vE)는 (a)가 108J, (b)가 94J, (c)가 55J이었고, V노치 충격천이온도는 (a)가 -100℃, (b)가 -75℃, (c)가 -55℃이었다. 또한, 시험온도에 따른 충격흡수에너지를 측정하여 그 결과를 도 1에 나타내었다. 도 1에 나타낸 바와같이 발명강의 열간압연조건 변화에 따른 충격인성의 차이를 보면, 열간압연 마무리온도와 총 압하율의 관계가 "TRR≥0.13xFDT-32"의 관계를 만족할 때 가장 우수한 저온 충격인성을 나타내는 것을 알 수 있다.The obtained hot-rolled steel sheet was subjected to an impact toughness test while changing the test temperature. As a result of measurement, the Charpy V notch impact absorption energy (vE) at -60 ° C was 108 J, (b) 94 J and (c) 55 J, and the V notch impact transition temperature (a) , (b) was -75 ° C, and (c) was -55 ° C. In addition, the impact absorption energy according to the test temperature was measured, and the results are shown in Fig. As shown in Fig. 1, when the relationship between the hot rolling finishing temperature and the total rolling reduction ratio satisfies the relation of " TRR? 0.13xFDT-32 " . &Lt; / RTI &gt;

도 2는 상기와 같이 발명강D를 이용하여 충격인성을 나타내는 또 다른 형태의 시험법인 DWTT(Drop Weight Tear Test)에 의해서 소재의 크랙 전파 정도를 비교한 것이다. (e)는 TRR이 75%이고, FDT가 785℃, CT가 570℃로서, 본 발명조건 TRR≥0.13xFDT-32을 만족하여 압연하는 경우로써, 85%의 연성파면율(85% S.A ; Shear area)을 나타내는 온도가 -75℃였다. 이에, 반하여 (f)는 TRR이 65%이고, FDT가 825℃, CT가 580℃로서, 본 발명조건 TRR≥0.13xFDT-32을 만족하지 않는 경우로써, 85%의 연성파면율을 나타내는 온도가 불과 -45℃의 온도를 나타내고 있다.FIG. 2 is a graph comparing the crack propagation degree of a material by DWTT (Drop Weight Tear Test), which is another test method showing impact toughness using the invention steel D as described above. (85% SA; Shear (85% SA)) in the case where the TRR is 75%, the FDT is 785 ° C, and the CT is 570 ° C and rolling according to the present invention satisfies the condition TRR? 0.13xFDT- area was -75 캜. On the contrary, (f) shows a case where the TRR is 65%, the FDT is 825 ° C and the CT is 580 ° C, and the condition TRR≥0.13xFDT-32 is not satisfied. Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 45 C. &lt; / RTI &gt;

이와 같이 본 발명조건으로 압연하는 경우, 인장강도 80kg/㎟이상, 충격천이온도 -75℃이하의 매우 우수한 저온인성을 지닌 고장력강을 제조할 수 있다.Thus, when rolled under the conditions of the present invention, high tensile strength steel having excellent low temperature toughness having a tensile strength of 80 kg / mm 2 or more and a impact transition temperature of -75 캜 or less can be produced.

상술한 바와같이, 본 발명에 의하면 강의 화학성분을 조절하고 열간압연 및 권취조건을 제어하므로써, 미세한 석출물이 기지조직에 분포된 침상 페라이트의 조직을 형성시킬 수 있고, 압연조건을 조절하므로써, 미세한 결정립의 형성과 석출에 의한 높은 강도를 쉬이 얻을 수 있으며 동시에 극히 우수한 저온인성을 발휘하는 특성을 나타내는 고장력 열연강판을 얻을 수 있는 효과가 제공된다. 또한, 강판으로의 제조함에 있어 비교적 정확한 열간압연 조건을 사용함으로써 압연 생산성을 향상시킬 수 있으며, 용접성이 매우 우수하므로 부품 제조시의 실수율 및 생산성을 향상시킬 수 있기 때문에, 제조원가 절감 등의 효과도 제공된다.As described above, according to the present invention, it is possible to form a structure of needle-like ferrite in which fine precipitates are distributed in a matrix by controlling the chemical composition of the steel and controlling the hot rolling and winding conditions. By controlling the rolling conditions, A high-strength hot-rolled steel sheet which can obtain a high strength due to the formation and precipitation of a high-strength hot-rolled steel sheet and exhibits an extremely excellent low-temperature toughness can be obtained. In addition, in manufacturing the steel sheet, relatively accurate hot rolling conditions can be used to improve the rolling productivity, and since the weldability is very excellent, it is possible to improve the yield and productivity at the time of manufacturing the parts, do.

Claims (1)

중량비로, C:0.03-0.10%, Si:0.01-0.50%, Mn:1.2-2.2%, P:0.015%이하, S:0.005%이하, Al:0.01-0.10%, Mo:0.2-0.7%, Ni:0.1-0.5%, Nb:0.02-0.10%, Ti:0.02-0.10%, N:0.01%이하, Ca:0.001-0.005%를 함유하고, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 강재를 750-1000℃의 온도에서 총압하율(TRR)에 대하여 60%이상의 압연을 실시하고, 마무리 압연온도(FDT)를 750-850℃의 온도에서 실시하는 열간압연을 행하는데, 이때 상기 마무리압연온도와 총압하율은 "TRR ≥0.13 x FDT - 32"의 관계를 만족하여 열간압연을 행하고, 압연후 급냉하여 500-630℃온도에서 권취함을 특징으로 하는 고장력 열연강판의 제조방법.The steel sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the steel has a composition of C: 0.03-0.10%, Si: 0.01-0.50%, Mn: 1.2-2.2%, P: 0.015% A steel material containing 0.1-0.5% of Ni, 0.02-0.10% of Nb, 0.02-0.10% of Ti, 0.01% or less of N and 0.001-0.005% of Ca and the balance of Fe and unavoidable impurities is heated at 750-1000 ° C (TRR) is performed at a temperature of 750 to 850 DEG C, and the finish rolling temperature (FDT) is carried out at a temperature of 750 to 850 DEG C, wherein the finish rolling temperature and the total rolling reduction Is subjected to hot rolling after satisfying the relation of " TRR? 0.13 x FDT - 32 ", followed by quenching after rolling and winding at a temperature of 500-630 占 폚.
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