KR20090113280A - Steel material for heat cutting using oxygen - Google Patents

Steel material for heat cutting using oxygen Download PDF

Info

Publication number
KR20090113280A
KR20090113280A KR1020097016327A KR20097016327A KR20090113280A KR 20090113280 A KR20090113280 A KR 20090113280A KR 1020097016327 A KR1020097016327 A KR 1020097016327A KR 20097016327 A KR20097016327 A KR 20097016327A KR 20090113280 A KR20090113280 A KR 20090113280A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cutting
less
steel
laser cutting
steel material
Prior art date
Application number
KR1020097016327A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
다카유키 가미무라
가즈키 후지와라
요시아키 신타쿠
다카오 마에다
사토시 구보
히카루 오카다
Original Assignee
수미도모 메탈 인더스트리즈, 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 수미도모 메탈 인더스트리즈, 리미티드 filed Critical 수미도모 메탈 인더스트리즈, 리미티드
Priority to KR1020097016327A priority Critical patent/KR20090113280A/en
Publication of KR20090113280A publication Critical patent/KR20090113280A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/005Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/08Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium

Abstract

A steel material which has been rid of surface scale and which contains Si: 0.08 to 0.20%, Al: more than 0.03% to 0.08%, and one or more of P, Ti and V and satisfies the relationships: [Al/Si<=0.45] and [262×(Al/Si)+197×(P/Si)+225×(Ti/Si) +50×(V/Si)>123] wherein each symbol of element represents the content of the element. The steel material permits high-speed stable thermal cutting and is usable as the material for laser beam cutting, plasma arc cutting, and gas cutting. The steel material may have an inorganic zinc primer coat on the surface.

Description

산소를 이용하는 열절단용 강재{STEEL MATERIAL FOR HEAT CUTTING USING OXYGEN}Steel cutting material using oxygen {STEEL MATERIAL FOR HEAT CUTTING USING OXYGEN}

본 발명은, 산소를 이용하는 열절단용 강재에 관한 것이며, 상세하게는, 레이저, 플라즈마, 가스 등으로 고속 절단하는 것이 가능한, 표면의 스케일을 제거한 산소를 이용하는 열절단용 강재에 관한 것이다. 특히, 아연말을 함유하는 일차 방수 도료인 이른바 「징크 프라이머」, 그 중에서도 무기계의 징크 프라이머를 도장한 상태여도, 레이저, 플라즈마, 가스 등으로 고속 절단하는 것이 가능한 산소를 이용하는 열절단용 강재에도 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steel material for thermal cutting using oxygen, and more particularly to a steel material for thermal cutting using deoxygenated surface that can be cut at high speed with a laser, plasma, gas or the like. In particular, the so-called "Zink primer", which is a primary waterproofing coating containing zinc powder, and even an inorganic zinc primer, even when coated with an inorganic zinc primer, also relates to a steel for thermal cutting using oxygen capable of high-speed cutting with a laser, plasma, or gas. will be.

근래, 레이저 절단기의 기술 진보가 현저하고, 판두께가 3.2㎜ 이하인 박판뿐만 아니라, 판두께가 30㎜까지의 후판의 절단에도 레이저 절단기가 적용 가능하게 되고, 후판의 절단에도 레이저 절단기가 보급되고 있다.In recent years, the technological progress of the laser cutting machine is remarkable, and the laser cutting machine can be applied not only to the thin plate with the plate thickness of 3.2 mm or less, but also to the cutting of the thick plate up to 30 mm, and the laser cutting machine is spreading also for cutting the thick plate. .

레이저 절단기는, 안전 상의 문제가 적고, 야간의 무인 운전이 가능하기 때문에, 가스 절단기 등에는 볼 수 없는 이점을 가지고 있다.The laser cutting machine has an advantage that cannot be seen in a gas cutting machine because there are few safety problems and the unmanned driving at night is possible.

또한, 레이저 절단기에 의한 야간의 무인 운전을 행하려면, 충분한 일량을 확보할 수 있도록, 큰 강재(이하, 강재를 「강판」으로 대표시켜 설명하는 경우가 있다.)를 이용한 작업으로 하는 것이 바람직하다.In addition, in order to perform the night-time unattended operation by a laser cutting machine, it is preferable to set it as the operation using large steel materials (Hereinafter, steel materials may be represented by a "steel plate.") So that sufficient work can be ensured. .

그러나, 야간에 무인 운전하는 경우에는, 절단 트러블이 일어났을 때에 그 트러블을 처리하는 작업원이 없기 때문에, 트러블이 방치되거나, 혹은 트러블품이 양산되어 버린다고 하는 문제가 생긴다. 이들 트러블 중에서 큰 것의 예로서는, 절단이 정지되어 버린다고 하는 것을, 또, 작은 것의 예로서는, 절단면이 흐트러진다고 하는 것을 들 수 있지만, 특히 절단면의 흐트러짐에 관해서는, 제품의 상품 가치를 해치는 요인이 되는 경우나 다음 공정, 예를 들면 용접 시공에 악영향을 미치게 된다. 이 때문에, 절단면의 수정을 위해 코스트의 증대를 초래하고, 경우에 따라서는, 불량품으로서 스크랩 처리하지 않을 수 없는 경우도 있어, 간과할 수 없는 것이다.However, in the case of unattended operation at night, when there is no worker who handles the trouble when the cutting trouble occurs, there is a problem that the trouble is left unattended or the trouble product is mass produced. Among these troubles, the larger ones are said to be cut off and the smaller ones are to be distorted.However, in particular, the disturbances of the cutting planes may be a factor that impairs the product value of the product. This will adversely affect the next process, for example welding. For this reason, an increase in cost is caused to correct the cut surface, and in some cases, scrap processing may be required as a defective product, which cannot be overlooked.

상기의 트러블은, 절단기측에 원인이 있는 것과 강판측에 원인이 있는 것의 2개로 크게 나뉜다. The trouble is largely divided into two types, ones having a cause on the cutter side and ones having a cause on the steel plate side.

절단기측에 원인이 있는 트러블에는, 다양한 요인이 고려되고, 일례로서 야간의 전압 변동에 의한 레이저 출력의 변화 및 절단기의 진동이나 큰 강판의 미소한 물결, 상처 등에 의한 결함이 있다. 이러한 트러블 요인을 해소하기 위해서 여러 가지의 연구가 이루어지고 있지만, 완전하게 해소하는 것은 불가능하다.Various causes are considered in the trouble which causes the cutter side, and there exist a defect by the change of the laser output by voltage fluctuations at night, and the vibration of a cutter, the small wave of a large steel plate, a wound, etc., for example. Various studies have been made to solve such a trouble factor, but it is impossible to solve completely.

이 때문에, 근래에는, 절단기측에 레이저 출력의 변동, 진동이라고 하는 문제가 다소 생겼다고 해도, 절단 조건의 변동에 대한 여유 폭이 크고, 야간의 무인 운전을 가능하게 하는 큰 강판이 요구되고, 그 강판 전체에 고품질인 것이 요구된다.For this reason, even in recent years, even if the problem of the laser output fluctuation | variation and vibration generate | occur | produced to the cutter side a large amount of margins to the fluctuation | variation of cutting conditions is large, and the big steel plate which enables unattended operation at night is requested | required, It is required to be of high quality throughout.

또한, 종래부터, 레이저 절단성에는 강판의 표면 성상의 영향이 큰 것이 지 적되고 있다. 특히, 아연말을 함유하는 징크 프라이머로 도장된 강판의 레이저 절단에는 여러 가지의 문제가 있는 것이 알려져 있다. 그들 중에서 특히 큰 문제로서는, 절단 속도를 올리면 절단면에 상처나 드로스 부착이 발생하기 쉽기 때문에, 절단 속도를 올릴 수 없고, 작업성이 저하하는 것 및, 절단 불량에 의해 절단 작업을 중단하는 사태에 빠지고, 특히, 야간의 무인 운전 중에 절단 작업이 중단되면 후공정에 큰 영향을 미쳐, 생산성이 현저하게 저하하는 것을 들 수 있다. 또한, 절단 속도를 올릴 수 없을 뿐만 아니라, 레이저 절단에 의해 절단 가능한 판두께에도 한계가 있고, 판두께가 너무 큰 강판은 절단할 수 없는 경우가 있다.In addition, it is pointed out that the influence of the surface property of a steel plate is large in laser cutting property conventionally. In particular, laser cutting of steel sheets coated with zinc primer containing zinc powder has been known to have various problems. Among them, a particularly big problem is that if the cutting speed is increased, scratches or dross sticks easily on the cut surface, so that the cutting speed cannot be increased, workability is lowered, and the cutting work is interrupted due to cutting failure. In particular, if the cutting operation is interrupted during the night unattended operation, it has a great influence on the post-process, and the productivity is remarkably lowered. Moreover, not only can a cutting speed not be raised, there is a limit also to the plate | board thickness which can be cut | disconnected by laser cutting, and the steel plate with too large plate | board thickness may not be able to cut | disconnect.

레이저 절단 속도의 향상에 관해서는, 종래, 주로 표면의 프라이머의 개량에 의한 검토가 이루어져 왔다.Regarding the improvement of the laser cutting speed, the examination by the improvement of the primer of the surface mainly mainly has been performed conventionally.

예를 들면, 특허 문헌 1에는, 강재에 도장하는 징크 프라이머 중의 Zn 및 SiO2(실리카)의 양을 제한하고, 특히, SiO2량을 극히 내려, 레이저 절단성을 향상시킨 「레이저 절단용 강재」가 개시되어 있다. 이 특허 문헌 1에는, SiO2는, 프라이머층의 내화성 향상과 강도 향상의 관점으로부터 프라이머에 함유시키는 성분이지만, SiO2는 고온까지 안정되기 때문에, 레이저 에너지의 강판에의 전도를 방해하고, 절단 속도에의 악영향이 매우 큰 것이 기재되어 있다.For example, Patent Document 1 discloses a "laser cutting steel" in which the amount of Zn and SiO 2 (silica) in the zinc primer coated on the steel is limited, and in particular, the amount of SiO 2 is extremely reduced to improve the laser cutting property. Is disclosed. In Patent Document 1, SiO 2 is a component contained in the primer from the viewpoint of improving the fire resistance and strength of the primer layer, but since SiO 2 is stabilized to a high temperature, it prevents the conduction of laser energy to the steel sheet, and thus the cutting speed. It has been described that the adverse effect on the e is very large.

또, 특허 문헌 2에는, 규산에스테르 축합물, 아연말 및, 예를 들면, 탈크, 마이카, 레드 옥사이드, 페로 합금, 형석 등의 철보다 융점이 낮은 안료를 함유하는, 레이저 절단성이 뛰어난 「일차 방청 도료 조성물」(프라이머)이 개시되어 있 다.In addition, Patent Document 2 discloses a "primary laser cutting property" containing a silicate condensate, zinc powder, and pigments having a lower melting point than iron such as talc, mica, red oxide, ferro alloy, and fluorite. Antirust coating composition "(primer) is disclosed.

또한, 특허 문헌 3에는, 규소계 무기 결합제와 평균 입자 지름 5㎛ 이하의 미세한 아연말을 주성분으로 하는 조성물을 도장하여 이루어지는 「강판 전처리 방법」이 개시되어 있다.In addition, Patent Document 3 discloses a "steel plate pretreatment method" formed by coating a composition containing a silicon-based inorganic binder and a fine zinc powder having an average particle diameter of 5 µm or less as a main component.

한편, 플라즈마 절단에 있어서도 기술 진보가 현저하고, 절단면의 질 및 절단비에 관해서 급속한 개선이 보여지고 있다. 또한, 플라즈마 절단기는 레이저 절단기 정도의 메인터넌스를 필요로 하지 않는 이점이 있다. 그러나, 플라즈마 절단에서는, 절단기에 사용되는 소모품의 수명이 짧고, 특히, 후강판을 절단하는 경우에는 고출력으로 플라즈마를 발생시킬 필요가 있기 때문에, 소모품의 수명이 극히 짧아진다고 하는 문제가 있었다. 따라서, 플라즈마 절단을 행할 때에는, 큰 폭으로 출력을 높이지 않고 고속으로 절단하는 것이 요구되고 있다.On the other hand, technological progress is remarkable also in plasma cutting, and a rapid improvement in the quality and cutting ratio of the cutting surface is seen. In addition, the plasma cutting machine has an advantage that does not require the maintenance of the laser cutting machine. However, in plasma cutting, there is a problem that the life of the consumable used for the cutting machine is short, and in particular, when cutting the thick steel plate, it is necessary to generate plasma at a high output, so that the life of the consumable becomes extremely short. Therefore, when performing plasma cutting, it is required to cut at high speed without largely increasing an output.

특허 문헌 4에는, 레이저 절단, 플라즈마 절단 등의 열절단법을 적용하는데 매우 적합한 「용단성이 뛰어난 강판」이 개시되어 있다.Patent Document 4 discloses a "steel sheet excellent in meltability" which is very suitable for applying thermal cutting methods such as laser cutting and plasma cutting.

[특허 문헌 1:일본국 특허공개평10-226846호 공보][Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-226846]

[특허 문헌 2:일본국 특허공개2002-114944호 공보][Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-114944]

[특허 문헌 3:일본국 특허공개2001-295071호 공보][Patent Document 3: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-295071]

[특허 문헌 4:일본국 특허공개평11-199984호 공보][Patent Document 4: Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-199984]

상술의 특허 문헌 1에서 제안된 프라이머 및 특허 문헌 2에서 제안된 도료 조성물은 모두, 근래의 대출력 레이저 절단기를 이용한 레이저 절단에 대해서는 또한 효과가 불충분하고, 16㎜를 넘는 후강판의 절단이나 고속 절단에는 충분히 대응할 수 없다. 또, 절단 불량의 발생에 대한 대책이 고려되어 있지 않기 때문에, 특히 야간의 무인 운전에 있어서, 절단 중단이 발생되기 쉬워져 버린다.The primers proposed in the above-mentioned patent document 1 and the coating composition proposed in the patent document 2 are also insufficient in laser cutting using a recent high-power laser cutting machine, and cutting or fast cutting of thick steel sheets larger than 16 mm Cannot cope with enough. Moreover, since the countermeasure against the generation | occurrence | production of a cutting | disconnection defect is not considered, interruption | disconnection will become easy to generate | occur | produce especially in unattended operation at night.

또한, 특허 문헌 1에서 제안된 기술의 경우는 도료 중의 SiO2량을 현저하게 저감하고, 또, 특허 문헌 2에서 제안된 기술의 경우에는 도료가 SiO2를 전혀 함유하고 있지 않다. 이 때문에, 도막의 내화성이나 강도가 불충분해지는 것을 피하기 어렵다. 도막의 강도 저하가 생긴 경우에는, 도막의 박리나 상처가 생기기 쉬워질 가능성이 있으므로, 방청성의 열화를 초래하는 것으로도 이어지게 된다. In addition, in the case of the technique proposed in Patent Literature 1, the amount of SiO 2 in the paint is significantly reduced, and in the case of the technique proposed in Patent Literature 2, the coating does not contain SiO 2 at all. For this reason, it is difficult to avoid insufficient fire resistance and strength of a coating film. When the intensity | strength fall of a coating film has arisen, since peeling of a coating film and a damage | wound may occur easily, it also leads to deterioration of rust prevention property.

특허 문헌 3에는, 상술의 방법으로 처리한 강판에 대해서, 레이저 절단에 의한 용단성이 평가되고 있지만, 그 시험은 레이저의 초점을 조정(즉, 최적화)하여 행한 것으로 생각되고, 레이저의 초점 어긋남을 고려해 평가한 것은 아니다. 또, 레이저 절단 시험(용단시험)은 1m/분(1000㎜/min)의 속도로 행해지고 있고, 그것보다 고속으로의 레이저 절단성에 대해서는 평가되어 있지 않다.In Patent Document 3, although the meltability by laser cutting is evaluated about the steel plate processed by the above-mentioned method, the test is considered to have been performed by adjusting (ie, optimizing) the focus of the laser. The evaluation was not considered. The laser cutting test (melt test) is performed at a speed of 1 m / min (1000 mm / min), and the laser cutting property at a higher speed than that is not evaluated.

특허 문헌 4에는, 플라즈마 절단에 관한 기재가 있지만, 플라즈마 절단 시험은 0.1m/min의 속도로 행해지고 있고, 이 속도로는 실용에는 견디지 못 한다. Although patent document 4 has description regarding plasma cutting, a plasma cutting test is performed at the speed of 0.1 m / min, and it cannot endure practically at this speed.

그래서, 본 발명의 목적은, 고속으로 강재의 절단이 가능한 산소를 이용하는 열절단용 강재를 제공하는 것, 그 중에서도, 열절단기로서의 레이저 절단기를 야간의 무인 운전에 사용한 경우에도 절단 트러블을 일으키기 어렵고, 특히 도장된 강재의 레이저 절단성을 현저하게 향상시키고, 또한 대출력 레이저 절단기에 의해 야간 무인 운전을 행한 경우의 절단 중단의 발생을 극력 방지하는 것이 가능한 레이저 절단용 강재를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a steel cutting steel that uses oxygen capable of cutting steel at high speed, and in particular, it is difficult to cause cutting trouble even when a laser cutting machine as a thermal cutting machine is used for unattended operation at night, In particular, the present invention provides a laser cutting steel material capable of remarkably improving the laser cutting property of a coated steel material and further preventing the occurrence of cutting interruption when an unattended operation is performed by a large power laser cutting machine at night.

본 발명자들은, 상기한 과제를 해결하기 위해서, 최초로, 대출력의 레이저 절단기를 이용해 강재의 레이저 절단성에 관해서 여러 가지의 조사를 실시했다. 그 결과, 먼저, 하기 (a) 및 (b)의 지견을 얻었다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the said subject, the inventors performed various irradiation about the laser cutting property of steel materials using the laser cutter of a large output for the first time. As a result, the knowledge of the following (a) and (b) was obtained first.

(a)종래의 스케일을 제거한 강재 및 징크 프라이머를 도장한 강재, 그 중에서도 무기계의 징크 프라이머를 도장한 강재의 대출력 레이저 절단기에서의 절단 작업에 있어서 볼 수 있는 절단 불량, 특히, 야간의 무인 자동 운전시에 절단 중단을 일으키는 큰 요인은, 강재의 물결진 상태, 혹은 상처 등에 의해, 레이저의 초점에 대해서 강재의 위치가 변동하는, 이른바 「초점 어긋남」이 생기는 것이다. 따라서, 스케일을 제거한 강재 및 도장한 강재가 레이저의 초점 어긋남에 대해서 둔감한 경우, 바꿔 말하면, 상기 강재에 대한 절단 가능한 레이저 초점 위치로부터의 변동 범위가 큰 경우에는, 안정되게 절단 속도를 올릴 수 있고, 또한 두께가 큰 강판의 경우에도 절단이 가능해진다. (a) Cutting defects seen in cutting operations of high-power laser cutters of steels with conventional scales and steels coated with zinc primers, especially steels coated with inorganic zinc primers, especially at night, unmanned automatic The major cause of interruption of cutting at the time of operation is the so-called "focal misalignment" in which the position of the steel fluctuates with respect to the laser focus due to the wavy state of the steel or the wound. Therefore, when the descaled steel and the coated steel are insensitive to laser defocus, in other words, when the fluctuation range from the laser cut position to the steel is large, the cutting speed can be increased stably. Moreover, cutting is also possible in the case of a steel plate with a large thickness.

(b)강재의 레이저 절단성에 대해서는, 레이저 절단시에 강이 산화됨으로써 생기는 Fe2SiO4(파이어라이트)의 공정점이 밀접하게 관련된다. 그리고, Fe2SiO4의 공정점을 내리면, 절단시에 용융한 Fe(혹은 산화철)가 절단부로부터 용이하게 배출되므로, 레이저 절단성이 향상된다.(b) The laser cutting property of the steel is closely related to the process point of Fe 2 SiO 4 (firelight) generated by oxidation of the steel during laser cutting. Then, when the process point of Fe 2 SiO 4 is lowered, Fe (or iron oxide) melted at the time of cutting is easily discharged from the cut portion, so that laser cutting property is improved.

그래서 다음에, Fe2SiO4의 공정점을 내리는 기술에 대해 검토를 행하고, 그 결과, 하기 (c)~(f)의 지견을 얻었다.So then, Fe 2 performs a review of the technique make the eutectic point of the SiO 4, as a result, to (c) ~ obtain a knowledge of the (f).

(c)Fe2SiO4의 공정점을 내리는 원소로서, Al, P, Ti 및 V의 효과가 크다.(c) As an element that lowers the process point of Fe 2 SiO 4 , the effects of Al, P, Ti, and V are large.

(d)상기의 Al, P, Ti 및 V를 단지 강재에 함유시키는 것 만으로는, 강재의 기계적 성질 및 용접성을 변화시키게 되지만, 강재 중의 Si 함유량과의 비에서 Al, P, Ti 및 V의 함유량을 적정화하면, 강재의 성능에 악영향을 미치는 일 없이 스케일을 제거한 강재 및 징크 프라이머를 도장한 강재, 그 중에서도 무기계의 징크 프라이머를 도장한 강재의 레이저 절단성이 현저하게 향상되므로 레이저 절단 속도를 올릴 수 있다. (d) Only by including Al, P, Ti, and V in the steel will change the mechanical properties and weldability of the steel, but the content of Al, P, Ti, and V in terms of the Si content in the steel When appropriate, the laser cutting speed of the steel which has been descaled and the steel coated with the zinc primer, especially the steel coated with the inorganic zinc primer can be significantly improved, without adversely affecting the performance of the steel. .

(e)레이저 절단 속도를 올리기 위해서 절단 입열을 높인 경우에는, 이상 연소에 의한 결함인 이른바 「버닝」현상이 생겨 절단할 수 없지만, 상기 (d)의 Si 함유량과의 비에서 Al, P, Ti 및 V의 함유량을 적정화한 강재의 경우에는, 버닝 현상이 생기기 어렵고, 그 때문에 극히 고속으로 절단하는 것이 가능하다.(e) In order to raise the laser cutting speed, when the heat input of cutting is increased, so-called "burning" phenomenon, which is a defect due to abnormal combustion, occurs and cannot be cut, but Al, P, Ti in a ratio with the Si content of the above (d) And in the case of the steel material which optimized the content of V, the burning phenomenon hardly occurs, and therefore it is possible to cut at an extremely high speed.

(f)또한, 상술의 Si 함유량과의 비에서 Al, P, Ti 및 V의 함유량을 적정화한 강재의 경우에는, 절단 가능한 레이저 초점 위치로부터의 변동 범위가 커져 절단 공정에서의 초점 어긋남에 대해서 둔감해지므로, 강재의 위치 변동에 기인하는 절단 불량이나, 야간 자동 운전 중의 절단 중단을 용이하게 방지할 수 있다.(f) In addition, in the case of the steel material in which the Al, P, Ti, and V content is optimized in the ratio with the Si content described above, the variation range from the laser focus position that can be cut is increased, and the insensitivity to the focus shift in the cutting process is insensitive. As a result, the cutting failure due to the positional change of the steel and the interruption of cutting during automatic night operation can be easily prevented.

본 발명자들은, 또한, 레이저가 최초로 도달하는 강재의 표면에 주목한 검토를 행했다. 그 결과, 하기 (g)의 지견을 얻었다.The present inventors also conducted an examination focusing on the surface of the steel material to which the laser first arrives. As a result, the following knowledge (g) was obtained.

(g)강재의 표면 성상은 레이저 절단성에 영향을 준다. 표면 거칠기가 작으면, 레이저 광의 반사가 현저하게 되어 충분히 강재 표면에 에너지가 전해지지 않고 절단성이 저하한다. 또 징크 프라이머를 도포하는 경우, 도막의 충분한 밀착 내구성을 얻을 수 없기 때문에, 바람직하지 않다. 한편, 표면 거칠기가 크면 강재의 표면에서 레이저가 난반사하고, 레이저 절단성이 저하한다.(g) The surface properties of the steel affect the laser cutting properties. When the surface roughness is small, the reflection of the laser light becomes remarkable, and energy is not sufficiently transmitted to the steel material surface, and the cutting property is lowered. Moreover, when apply | coating a zinc primer, since sufficient adhesive durability of a coating film cannot be obtained, it is not preferable. On the other hand, when the surface roughness is large, the laser is diffusely reflected on the surface of the steel material, and the laser cutting property is lowered.

이상의 레이저 절단성에 관한 조사를 근거로 하여, 본 발명자들은, 다음에, 레이저 절단 이외의 열절단 방법에의 적용을 생각했다. 그 결과, 하기 (h)의 지견을 얻었다.Based on the above investigation regarding the laser cutting property, the present inventors considered application to a thermal cutting method other than laser cutting next. As a result, the following (h) knowledge was obtained.

(h)레이저 절단성의 조사에서 얻어진 지견은, 레이저 절단 이외의 열절단, 구체적으로는, 플라즈마 절단, 가스 절단 등의 절단에도 적용할 수 있다. 단, 절단에 있어서는, 절단 중에 생성되는 산화물을 제어하여 절단성을 높이기 때문에, 산소를 이용하는 것이 필요하다. (h) The knowledge obtained by irradiation of laser cutting property can be applied to thermal cutting other than laser cutting, specifically, cutting such as plasma cutting and gas cutting. However, in cutting | disconnection, in order to improve cutting property by controlling the oxide produced | generated during cutting | disconnection, it is necessary to use oxygen.

본 발명은, 상기의 지견에 기초하여 완성된 것이며, 그 요지는, 하기의 (1)~(8)에 나타내는 산소를 이용하는 열절단용 강재 및 (9)~(16)에 나타내는 레이저 절단용 강재에 있다.This invention is completed based on said knowledge, The summary is the steel material for thermal cutting which uses oxygen shown to following (1)-(8), and the steel material for laser cutting shown to (9)-(16). Is in.

(1)표면의 스케일을 제거한 강재로서, 질량%로, Si:0.08~0.20% 및 Al:0.03%를 넘고 0.08% 이하를 포함함과 더불어, P, Ti 및 V 중의 1종 이상을 함유하고, 또한, 하기 (1)식 및 (2)식을 만족하는 것을 특징으로 하는 산소를 이용하는 열절단용 강재.(1) The steel which has been descaled from the surface, containing at least one of P, Ti, and V, in mass%, containing more than 0.08% and more than Si: 0.08 to 0.20% and Al: 0.03%, In addition, the steel for thermal cutting using oxygen characterized by satisfying the following formulas (1) and (2).

Al/Si≤0.45 ……(1)Al / Si ≦ 0.45... … (One)

262×(Al/Si)+197×(P/Si)+225×(Ti/Si)+50×(V/Si)>123 ……(2)262 x (Al / Si) + 197 x (P / Si) + 225 x (Ti / Si) + 50 x (V / Si)> 123. … (2)

또한, (1)식 및 (2)식 중의 원소 기호는, 그 원소의 질량%에서의 함유량을 나타낸다.In addition, the element symbol in Formula (1) and Formula (2) shows content in the mass% of the element.

(2)표면에 무기계의 징크 프라이머를 도포한 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 기재된 산소를 이용하는 열절단용 강재.(2) A steel material for thermal cutting using oxygen according to (1), wherein an inorganic zinc primer is applied to the surface.

(3)표면 거칠기가 십점 평균 거칠기 RzJIS로 15~85㎛인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 산소를 이용하는 열절단용 강재.(3) The steel material for thermal cutting using oxygen as described in said (1) or (2) characterized by surface roughness of 15-85 micrometers in ten-point average roughness RzJIS.

(4)질량%로, C:0.02~0.17%, Si:0.08~0.20%, Mn:0.20~1.60%, Cu:0.03% 미만, Ni:0.05% 이하, S:0.015% 이하, Al:0.03%를 넘고 0.08% 이하 및 N:0.009% 이하를 포함함과 더불어, P:0.04% 이하, Ti:0.08% 이하 및 V:0.08% 이하 중의 1종 이상을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 강 조성을 가지는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (2) 중 어느 한 항에 기재된 산소를 이용하는 열절단용 강재.(4) In mass%, C: 0.02 to 0.17%, Si: 0.08 to 0.20%, Mn: 0.20 to 1.60%, Cu: less than 0.03%, Ni: 0.05% or less, S: 0.015% or less, Al: 0.03% Steel containing 0.08% or less and N: 0.009% or less and containing at least one of P: 0.04% or less, Ti: 0.08% or less, and V: 0.08% or less, with the balance being Fe and impurities The steel material for thermal cutting which uses the oxygen in any one of said (1)-(2) which has a composition.

(5)질량%로, Cr:0.2% 이하를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (4)에 기재된 산소를 이용하는 열절단용 강재.(5) The steel for thermal cutting using oxygen as described in said (4) characterized by further containing Cr: 0.2% or less by mass%.

(6)질량%로, Mo:0.4% 이하, W:0.4% 이하 및 Nb:0.04% 이하 중의 1종 이상을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (4) 또는 (5)에 기재된 산소를 이용하는 열절단용 강재.(6) Heat using oxygen as described in said (4) or (5) which further contains at least 1 sort (s) of Mo: 0.4% or less, W: 0.4% or less, and Nb: 0.04% or less by mass%. Steel for cutting.

(7)질량%로, B:0.003% 이하를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (4) 내지 (6) 중 어느 한 항에 기재된 산소를 이용하는 열절단용 강재.(7) The steel for thermal cutting using oxygen as described in any one of said (4)-(6) characterized by further containing B: 0.003% or less by mass%.

(8)질량%로, Ca:0.005% 이하, Mg:0.005% 이하 및 REM:0.005% 이하 중의 1종 이상을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (4) 내지 (7) 중 어느 한 항에 기재된 산소를 이용하는 열절단용 강재.(8) The mass% further contains at least one of Ca: 0.005% or less, Mg: 0.005% or less and REM: 0.005% or less, according to any one of (4) to (7) above. Steel for thermal cutting using oxygen.

(9)표면의 스케일을 제거한 강재로서, 질량%로, Si:0.08~0.20% 및 Al:0.03%를 넘고 0.08% 이하를 포함함과 더불어, P, Ti 및 V 중 1종 이상을 함유하고, 또한, 하기 (1)식 및 (2)식을 만족하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단용 강재.(9) Descaled steel material, which contains at least one of P, Ti, and V, in mass%, exceeding Si: 0.08 to 0.20% and Al: 0.03% and not more than 0.08%, In addition, the steel materials for laser cutting, characterized by satisfying the following formulas (1) and (2).

Al/Si≤0.45 ……(1)Al / Si ≦ 0.45... … (One)

262×(Al/Si)+197×(P/Si)+225×(Ti/Si)+50×(V/Si)>123 ……(2)262 x (Al / Si) + 197 x (P / Si) + 225 x (Ti / Si) + 50 x (V / Si)> 123. … (2)

또한, (1)식 및 (2)식 중의 원소 기호는, 그 원소의 질량%로의 함유량을 나타낸다.In addition, the element symbol in Formula (1) and Formula (2) shows content in the mass% of the element.

(10)표면에 무기계의 징크 프라이머를 도포한 것을 특징으로 하는 상기 (9)에 기재된 레이저 절단용 강재.(10) The steel material for laser cutting according to (9), wherein an inorganic zinc primer is applied to the surface.

(11)표면 거칠기가 십점 평균 거칠기 RzJIS로 15~85㎛인 것을 특징으로 하는 상기 (9) 또는 (10)에 기재된 레이저 절단용 강재.(11) The steel material for laser cutting according to (9) or (10), wherein the surface roughness is 15 to 85 µm in ten point average roughness RzJIS.

(12)질량%로, C:0.02~0.17%, Si:0.08~0.20%, Mn:0.20~1.60%, Cu:0.03% 미만, Ni:0.05% 이하, S:0.015% 이하, Al:0.03%를 넘고 0.08% 이하 및 N:0.009% 이하를 포함함과 더불어, P:0.04% 이하, Ti:0.08% 이하 및 V:0.08% 이하 중 1종 이상을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 강 조성을 가지는 것을 특징으로 하는 상기 (9) 내지 (11) 중 어느 한 항에 기재된 레이저 절단용 강재.(12) At mass%, C: 0.02 to 0.17%, Si: 0.08 to 0.20%, Mn: 0.20 to 1.60%, Cu: less than 0.03%, Ni: 0.05% or less, S: 0.015% or less, Al: 0.03% Steel containing more than 0.08% and less than N: 0.009% and containing at least one of P: 0.04% or less, Ti: 0.08% or less and V: 0.08% or less, with the balance being Fe and impurities The steel material for laser cutting as described in any one of said (9)-(11) which has a composition.

(13)질량%로, Cr:0.2% 이하를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (12)에 기재된 레이저 절단용 강재.(13) The steel material for laser cutting according to the above (12), further containing Cr: 0.2% or less by mass%.

(14)질량%로, Mo:0.4% 이하, W:0.4% 이하 및 Nb:0.04% 이하 중 1종 이상을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (12) 또는 (13)에 기재된 레이저 절단용 강재.(14) The steel material for laser cutting according to (12) or (13), further comprising at least one of Mo: 0.4% or less, W: 0.4% or less, and Nb: 0.04% or less by mass%. .

(15)질량%로, B:0.003% 이하를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (12) 내지 (14) 중 어느 한 항에 기재된 레이저 절단용 강재.(15) The steel material for laser cutting according to any one of the above (12) to (14), further containing B: 0.003% or less by mass%.

(16)질량%로, Ca:0.005% 이하, Mg:0.005% 이하 및 REM:0.005% 이하 중 1종 이상을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (12) 내지 (15) 중 어느 한 항에 기재된 레이저 절단용 강재.(16) The mass% further contains at least one of Ca: 0.005% or less, Mg: 0.005% or less and REM: 0.005% or less, according to any one of (12) to (15) above. Steel for laser cutting.

또한, 「REM」은, Sc, Y 및 란타노이드의 합계 17 원소의 총칭이며, REM의 함유량은 REM 중 1종 또는 2종 이상의 원소의 합계 함유량을 가리킨다.In addition, "REM" is a general term of 17 elements in total of Sc, Y, and a lanthanoid, and content of REM points out the total content of 1 type, or 2 or more types of elements in REM.

이하, 상기 (1)~(8)에 나타내는 산소를 이용하는 열절단용 강재 및 (9)~(16)에 나타내는 레이저 절단용 강재에 관련되는 발명을, 각각, 「본 발명(1)」~ 「본 발명(16)」이라고 한다. 또, 총칭하여 「본 발명」이라고 하는 경우가 있다.Hereinafter, invention which concerns on the steel material for thermal cutting which uses oxygen shown to said (1)-(8), and the steel material for laser cutting shown to (9)-(16), respectively is "this invention (1)"-" This invention (16) "is called. In addition, it may collectively be called "this invention."

(발명의 효과)(Effects of the Invention)

본 발명의 산소를 이용한 열절단용 강재(즉, 어시스트 가스로서 산소를 함유하는, 바꾸어 말하면 산화 반응을 이용한 열절단용 강재)는, 고속으로 안정된 열절단 작업을 실시할 수 있고, 레이저 절단, 플라즈마 절단, 가스 절단용으로서 사용할 수 있다. 특히, 본 발명의 레이저 절단용 강재는, 물결진 상태 또는 상처 등에 의한 레이저의 초점 어긋남에 대해서 둔감하기 때문에, 절단 가능한 레이저 초점 위치로부터의 변동 범위가 커지고, 또한, 절단 입열을 높인 경우에도 버닝 현상이 생기기 어렵다고 하는 극히 양호한 레이저 절단성을 가진다. 따라서, 본 발명의 강재를 이용하면, 일차 방청 도막인 징크 프라이머층이 형성된 경우에 있어서도, 대출력 레이저 절단기를 이용한 극히 고속으로의 절단이 가능하고, 또한, 절단 불량이 발생하기 어렵기 때문에, 야간의 무인 운전에 있어서의 절단 중단을 방지할 수 있고, 특히, 16㎜ 두께의 강재인 경우에는 1050㎜/min, 또, 23㎜ 두께의 강재인 경우에는 800㎜/min이라는 고속으로 안정된 레이저 절단 작업을 실시할 수 있다.The thermal cutting steel using oxygen of the present invention (that is, the steel containing oxygen as an assist gas, in other words, the thermal cutting steel using an oxidation reaction) can perform stable thermal cutting at a high speed, and can perform laser cutting and plasma. It can be used for cutting and gas cutting. In particular, since the laser cutting steel of the present invention is insensitive to the focal shift of the laser due to a wavy state or a wound, the range of variation from the laser focus position that can be cut is increased, and the burning heat is increased even when the cutting heat input is increased. It has extremely good laser cutting property that this is hard to occur. Therefore, when the steel material of this invention is used, even when the zinc primer layer which is a primary rustproof coating film is formed, cutting at a very high speed using a high-power laser cutting machine is possible, and since it is difficult to generate | occur | produce a cutting defect, it is night Cutting interruption in unattended operation can be prevented. In particular, a stable laser cutting operation is performed at a high speed of 1050 mm / min for a 16 mm thick steel and 800 mm / min for a 23 mm thick steel. can do.

이하, 본 발명의 각 요건에 대해 자세하게 설명한다. 또한, 각 원소의 함유량의 「%」는 「질량%」를 의미한다.Hereinafter, each requirement of this invention is demonstrated in detail. In addition, "%" of content of each element means the "mass%."

(A)강재의 기본 화학 조성에 대해서:(A) Basic chemical composition of steel:

Si:0.08~0.20%Si: 0.08 to 0.20%

Si는, 산소를 이용하는 열절단 중에 산화되어 스케일층 중에 Fe2SiO4(파이어라이트)를 형성하고, 열절단성을 크게 지배하는 원소이다. 또한, 이하에 있어서는, 「산소를 이용하는 열절단」을 「레이저 절단」으로 대표시켜 설명하는 경우가 있다.Si is an element which oxidizes during thermal cutting using oxygen to form Fe 2 SiO 4 (firelight) in the scale layer, and largely dominates thermal cutting property. In addition, below, "thermal cutting using oxygen" may be represented by "laser cutting."

Si의 함유량이 0.08% 미만인 경우에는, 충분한 양의 Fe2SiO4가 절단시에 생성되지 않고 절단성이 저하해 버린다. 즉, Fe2SiO4의 공정 온도는 1173℃이며, FeO의 융점(1369℃)보다 훨씬 낮다. 따라서, 레이저 절단시에 생성한 철산화물 중에 Fe2SiO4가 존재하면, 1173℃까지 액상이 지속되기 때문에, 용융한 Fe 혹은 철산화물의 저온도역에서의 배출이 용이해진다. 그러나, 모재 중의 Si 함유량이 0.08% 미 만이 되면, Fe2SiO4의 생성량이 적어져 용융한 Fe 혹은 철산화물의 배출이 곤란해지기 때문에, 절단면의 용융이 진행되고, 「함몰」이라고 불리는 현상이 발생한다.When the content of Si is less than 0.08%, a sufficient amount of Fe 2 SiO 4 is not generated at the time of cleavage and the cleavage property is reduced. That is, the process temperature of Fe 2 SiO 4 is 1173 ° C., which is much lower than the melting point of FeO (1369 ° C.). Therefore, when Fe 2 SiO 4 is present in the iron oxide produced at the time of laser cutting, the liquid phase is maintained up to 1173 ° C., so that the molten Fe or iron oxide can be easily discharged in the low temperature region. However, when the Si content in the base material is less than 0.08%, the amount of Fe 2 SiO 4 generated decreases, and it becomes difficult to discharge molten Fe or iron oxide, so that the melting of the cut surface proceeds, and a phenomenon called "depression" occurs. Occurs.

한편, Si의 함유량이 0.20%를 넘으면, 충분한 양의 Fe2SiO4는 생성되어 있지만, 후술하는 Al, P, Ti 및 V를 다량으로 함유시킬 필요가 있기 때문에, 기계적 성질 및 용접성이라고 하는 강재의 특성이 저하해 버린다.On the other hand, when the content of Si exceeds 0.20%, a sufficient amount of Fe 2 SiO 4 is produced, but it is necessary to contain a large amount of Al, P, Ti and V which will be described later. The property will fall.

따라서, Si의 함유량을 0.08~0.20%로 했다. Si 함유량의 바람직한 상한은 0.18%이다. 또, 바람직한 하한은 0.10%이다.Therefore, content of Si was made into 0.08 to 0.20%. The upper limit with preferable Si content is 0.18%. Moreover, a preferable minimum is 0.10%.

Al:0.03%를 넘고 0.08% 이하Al: more than 0.03% and less than 0.08%

Al은, 탈산을 위해 및 레이저 절단시에 생성하는 철산화물 중에 존재하는 Fe2SiO4의 공정온도를 내려 용융한 Fe 혹은 철산화물의 저온도역에서의 배출을 용이하게 하여 레이저 절단성을 높이기 위해서 필요한 원소이며, 0.03%를 넘는 양을 함유시킬 필요가 있다. 그러나, Al의 함유량이 많아지고, 특히 0.08%를 넘으면, 용접부에 경질의 섬 형상 마텐자이트가 생성되고, 인성이 열화한다. 따라서, Al의 함유량을 0.03%를 넘고 0.08% 이하로 했다. 또한, Al의 함유량은, 상기의 범위에 있어서는 많은 쪽이 바람직하기 때문에, Al 함유량의 하한은 0.035%로 하는 것이 바람직하다. Al reduces the process temperature of Fe 2 SiO 4 present in the iron oxide produced during the laser cutting for deoxidation and facilitates the discharge of the molten Fe or iron oxide in the low temperature region, thereby improving the laser cutting property. It is a necessary element and needs to contain an amount exceeding 0.03%. However, when Al content increases, especially when it exceeds 0.08%, hard island martensite will be produced in a weld part, and toughness will deteriorate. Therefore, content of Al was made into 0.08% or less exceeding 0.03%. Moreover, since many ones of content of Al are preferable in the said range, it is preferable that the minimum of Al content shall be 0.035%.

P, Ti 및 VP, Ti and V

P, Ti 및 V는 모두 Fe2SiO4의 공정점을 내리는 원소이며, 용융한 Fe 혹은 철산화물의 저온도역에서의 배출을 용이하게 하여 레이저 절단성을 높이는 작용을 가 진다. 이 때문에, P, Ti 및 V 중의 1종 이상을 함유시키는 것으로 했다. 또한, P, Ti 및 V의 함유량은, 후술하는 바와 같이, 적어도 상기의 (2)식을 만족하는 것이 아니면 안된다.P, Ti, and V are all elements that lower the process point of Fe 2 SiO 4 , and have an effect of facilitating the discharge of molten Fe or iron oxide in a low temperature region, thereby improving laser cutting property. For this reason, 1 or more types of P, Ti, and V shall be included. In addition, content of P, Ti, and V must satisfy said formula (2) at least as mentioned later.

여기서, 화학 조성을 상술한 Si:0.08~0.20% 및 Al:0.03%를 넘고 0.08% 이하를 포함함과 더불어, P, Ti 및 V 중의 1종 이상을 함유하도록 한 강재로서, 레이저 절단시에 생성하는 철산화물 중에 존재하는 Fe2SiO4의 공정온도를 내리는 것 만으로는 레이저 절단성이 불충분한 경우가 있다. 따라서, 하기 (1)식 및 (2)식을 만족할 필요가 있다.Here, as a steel material containing the chemical composition exceeding Si: 0.08-0.20% and Al: 0.03% and containing 0.08% or less, and containing at least one of P, Ti, and V. The laser cutting property may be inadequate only by lowering the process temperature of Fe 2 SiO 4 present in the iron oxide. Therefore, it is necessary to satisfy following formula (1) and formula (2).

Al/Si≤0.45 ……(1)Al / Si ≦ 0.45... … (One)

262×(Al/Si)+197×(P/Si)+225×(Ti/Si)+50×(V/Si)>123 ……(2)262 x (Al / Si) + 197 x (P / Si) + 225 x (Ti / Si) + 50 x (V / Si)> 123. … (2)

또한, (1)식 및 (2)식 중의 원소 기호는, 그 원소의 질량%에서의 함유량을 나타낸다.In addition, the element symbol in Formula (1) and Formula (2) shows content in the mass% of the element.

이것은, 「Al/Si」의 값이 0.45를 넘는 경우에는, 레이저 절단시에 Fe2SiO4 이외에 고융점인 Al2O3(알루미나)가 생성되는 것에 의한 것으로 생각된다. 따라서, 상기의 (1)식, 즉,〔Al/Si≤0.45〕도 만족하는 것으로 했다. This is considered to be due to the formation of high melting point Al 2 O 3 (alumina) in addition to Fe 2 SiO 4 during laser cutting when the value of "Al / Si" exceeds 0.45. Therefore, the above formula (1), that is, [Al / Si ≦ 0.45] was also satisfied.

또, Al, P, Ti 및 V에는 Fe2SiO4의 공정점을 내리는 효과, 바꿔 말하면, Fe2SiO4가 액상으로서 존재하는 온도를 내리는 효과가 있지만, Fe2SiO4의 공정점은 이들 원소와 Si 함유량의 비에 의존한다. 그 효과는 각 원소에서 다르기 때문에, 각 원소의 의존도를 고려하면, 상기의 (2)식이 필요하게 된다. 여기서, (2)식을 만족하지 않는 경우, 즉 「262×(Al/Si)+197×(P/Si)+225×(Ti/Si)+50×(V/Si)」의 값이 123 이하인 경우에는, 안정되고 확실하게 레이저 절단성을 높일 수 없다. 따라서, (2)식, 즉,〔262×(Al/Si)+197×(P/Si)+225×(Ti/Si)+50×(V/Si)>123〕도 만족하는 것으로 했다. 이 조건을 만족하면 레이저 절단성을 안정되고 확실하게 높일 수 있다.In addition, Al, P, Ti, and V have the effect of lowering the process point of Fe 2 SiO 4 , in other words, the effect of lowering the temperature at which Fe 2 SiO 4 exists as a liquid phase, but the process point of Fe 2 SiO 4 includes these elements. And the ratio of Si content. Since the effect is different for each element, the above equation (2) is necessary in consideration of the dependence of each element. Here, when (2) is not satisfied, that is, when the value of "262 x (Al / Si) + 197 x (P / Si) + 225 x (Ti / Si) + 50 x (V / Si)" is 123 or less The laser cutting property cannot be stably and reliably increased. Therefore, it is assumed that the formula (2), that is, [262 × (Al / Si) + 197 × (P / Si) + 225 × (Ti / Si) + 50 × (V / Si)> 123) is also satisfied. When this condition is satisfied, laser cutting property can be raised stably and reliably.

상기의 이유로부터, 본 발명 (1)에 관련되는 산소를 이용한 열절단용 강재 및 본 발명 (9)에 관련되는 레이저 절단용 강재는, Si:0.08~0.20% 및 Al:0.03%를 넘고 0.08% 이하를 포함함과 더불어, P, Ti 및 V 중의 1종 이상을 함유하고, 또한, 상기의 (1)식 및 (2)식을 만족하는 것으로 규정했다.For the above reasons, the steel for thermal cutting using oxygen according to the present invention (1) and the laser cutting steel according to the present invention (9) exceed 0.08% and Si: 0.08% to 0.20% and Al: 0.03%. In addition to including the following, at least one of P, Ti, and V was contained, and the above formulas (1) and (2) were defined to be satisfied.

(B)강재의 표면 상황에 대해서:(B) About the surface condition of the steel:

상기 (A)항의 화학 조성을 가지는 강재는, 그 표면 상황으로서 압연 후의 스케일이 부착된 채로도 일정한 뛰어난 절단성을 나타내는 것이다. 그러나, 압연 후의 스케일이 부착된 채로의 경우에는, 열처리 조건 등에 의해 스케일 성상이 변화되어 절단성에도 크게 영향을 주는 경우가 있다.The steel material which has the chemical composition of said (A) shows the outstanding outstanding cutting property even with the scale after rolling as a surface situation. However, in the case where the scale after rolling is attached, the scale property may change due to heat treatment conditions and the like, which may greatly affect the cutting property.

이 때문에, 본 발명 (1)에 관련되는 열절단용 강재는, 보다 안정되고 확실하게 산소를 이용한 열절단성을 높이기 위해서, 표면의 스케일을 제거하는 것으로 규정했다. 마찬가지로, 본 발명 (9)에 관련되는 레이저 절단용 강재도, 보다 안정되고 확실하게 레이저 절단성을 높이기 위해서, 표면의 스케일을 제거하는 것으로 규정했다.For this reason, the steel material for thermal cutting which concerns on this invention (1) prescribed | regulated that the surface scale was removed in order to raise the thermal cutting property using oxygen more stably and reliably. Similarly, the steel material for laser cutting which concerns on this invention (9) also prescribed | regulated that the surface scale was removed in order to raise laser cutting property more stably and reliably.

또한, 압연 후의 스케일 제거의 방법은 특별히 규정할 필요는 없고, 예를 들면, 산세 처리나 쇼트 블라스트 처리 등 공지의 처리 방법으로 행하면 된다. In addition, the method of descaling after rolling does not need to be specifically defined, For example, what is necessary is just to carry out by well-known processing methods, such as a pickling process and a shot blasting process.

본 발명 (1)에 관련되는 열절단용 강재 및 본 발명 (9)에 관련되는 레이저 절단용 강재는, 표면의 스케일을 제거한 후, 그 표면에 무기계의 징크 프라이머를 도포해도 그 효과를 발휘한다. 즉, 상술한 대로 Fe2SiO4가 액상으로서 존재하는 온도가 저하하므로, 강재 표면에 무기계의 징크 프라이머가 도포된 상태여도, 각각 양호한 산소를 이용한 열절단성 및 레이저 절단성을 가진다.The heat cutting steel material according to the present invention (1) and the laser cutting steel material according to the present invention (9) exhibit an effect even if an inorganic zinc primer is applied to the surface after removing the scale from the surface. That is, since the temperature at which the Fe 2 SiO 4 is present as the liquid phase decreases, as described above, even in the inorganic zinc primer coated state on the steel material surface, has a laser-cutting and Heat Insulation barrier property with good oxygen respectively.

따라서, 본 발명 (2)에 관련되는 산소를 이용하는 열절단용 강재 및 본 발명 (10)에 관계되는 레이저 절단용 강재는, 각각, 본 발명 (1)의 산소를 이용하는 열절단용 강재 및 본 발명 (9)의 레이저 절단용 강재 중에서, 표면에 무기계의 징크 프라이머를 도포한 것으로 규정했다.Therefore, the steel for thermal cutting which uses oxygen which concerns on this invention (2), and the steel for laser cutting which concerns on this invention (10) are respectively the steel for thermal cutting which uses oxygen of this invention (1), and this invention. In the steel material for laser cutting of (9), it prescribed | regulated that the inorganic zinc primer was apply | coated to the surface.

또한, 강재 표면에의 무기계의 징크 프라이머 도포의 방법은 특별히 규정할 필요는 없고, 예를 들면, 에어 스프레이 처리나 솔칠 처리 등 공지의 처리 방법으로 행하면 된다. In addition, the method of apply | coating an inorganic zinc primer to the steel surface does not need to specifically define, For example, what is necessary is just to carry out by well-known processing methods, such as an air spraying process and a brushing process.

또, 무기계의 징크 프라이머로서는, 공지의 시판의 무기계의 징크 프라이머를 이용할 수 있다. 즉, 알킬실리케이트계 수지를 주성분으로 하고, Zn 분말을 함유한 도료를 이용할 수 있다. 또한, 무기계의 징크 프라이머 중에 Fe2SiO4가 액상으로서 존재하는 온도를 내리는 원소인, Al, P, Ti 및 V를 포함하는 안료가 첨가된 프라이머이면, 또한 공정온도 저하에 의한 효과에 의해, 레이저 절단성을 비롯한 산소를 이용하는 열절단성이 향상된다.As the inorganic zinc primer, a known commercially available inorganic zinc primer can be used. That is, the coating material containing Zn powder can be used which has alkylsilicate type resin as a main component. In addition, when the inorganic zinc primer is a pigment which is Fe 2 SiO 4 containing an element of, Al, P, Ti, and V lower the temperature that exists as a liquid the addition of the primer, but also by the effect of the process temperature is lowered, and laser Thermal cutting property using oxygen including cutting property is improved.

도포하는 무기계의 징크 프라이머의 건조 도막의 막두께는 9~25㎛의 범위로 하는 것이 바람직하다. 도막이 9㎛보다 얇아도, 반대로 25㎛보다 두꺼워도, 레이저 절단성을 비롯한 산소를 이용하는 열절단성이 저하하는 경우가 있다. 도막이 9㎛보다 얇은 경우에는, 내식성도 열화하는 경우가 있다. 또한, 상기의 막두께는 평균 막두께를 의미하고, 전자막두께계, 예를 들면 산코 전자 연구소제의 「CRT-2000II 전자식 디지털막두께계」를 이용해, 강재의 표면에 있어서의 도막의 막두께를 십점 이상 측정한 평균치로서 구할 수 있다.It is preferable to make the film thickness of the dry coating film of the inorganic zinc primer to apply | coat into the range of 9-25 micrometers. Even if a coating film is thinner than 9 micrometers or thicker than 25 micrometers on the contrary, the thermal cutting property using oxygen including laser cutting property may fall. When a coating film is thinner than 9 micrometers, corrosion resistance may also deteriorate. In addition, said film thickness means an average film thickness, The film thickness of the coating film in the surface of steel materials using an electronic film thickness meter, for example, the "CRT-2000II electronic digital film thickness meter by Sanko Electronics Research Institute." Can be obtained as an average value of 10 or more points.

본 발명 (3)에 관련되는 산소를 이용하는 열절단용 강재 및 본 발명(11)에 관련되는 레이저 절단용 강재는, 그 표면 거칠기가 JIS B 0601(2001)에 규정된 십점평균 거칠기 RzJIS로 15~85㎛인 경우에, 각각, 산소를 이용하는 열절단성 및 레이저 절단성이 향상된다. 표면 거칠기가 15㎛ 미만인 경우에는, 강재 표면에 충분히 에너지가 전해지지 않고 절단성이 저하하는 경우가 있다. 이것은, 예를 들면, 레이저 절단의 경우에는, 레이저광의 반사가 현저해지기 때문이다. 또, 표면 거칠기가 15㎛ 미만에서는, 징크 프라이머 도포시의 도막의 밀착 내구성을 얻을 수 없는 경우도 있다. 한편, 표면 거칠기가 85㎛를 넘는 경우에도, 강재 표면에 충분히 에너지가 전해지지 않고 절단성이 저하하는 경우가 있다. 이것은, 예를 들면, 레이저 절단의 경우에는, 강재 표면에서 레이저가 난반사하기 때문이다.The steel for thermal cutting using the oxygen which concerns on this invention (3), and the steel for laser cutting which concerns on this invention (11) are 15- to 10-point average roughness RzJIS whose surface roughness prescribed | regulated to JIS B 0601 (2001). In the case of 85 micrometers, thermal cutting property and laser cutting property using oxygen are improved, respectively. When surface roughness is less than 15 micrometers, energy may not be sufficiently transmitted to a steel material surface, and cutting property may fall. This is because, for example, in the case of laser cutting, the reflection of the laser light becomes remarkable. Moreover, when surface roughness is less than 15 micrometers, the adhesion durability of the coating film at the time of zinc primer application may not be obtained. On the other hand, even when surface roughness exceeds 85 micrometers, energy may not be sufficiently transmitted to a steel material surface, and cutting property may fall. This is because, for example, in the case of laser cutting, the laser is diffusely reflected on the steel surface.

따라서, 본 발명(3)에 관련되는 산소를 이용하는 열절단용 강재 및 본 발명 (11)에 관련되는 레이저 절단용 강재는, 각각, 본 발명 (1) 또는 (2)의 산소를 이 용하는 절단용 강재 및 본 발명 (9) 또는 (10)의 레이저 절단용 강재 중에서, 표면 거칠기가 십점 평균 거칠기 RzJIS로 15~85㎛인 것으로 규정했다.Therefore, the steel for thermal cutting which uses oxygen which concerns on this invention (3), and the laser cutting steel which concerns on this invention (11) respectively cut | disconnect using oxygen of this invention (1) or (2), respectively. In the steel materials for steel and the laser cutting steel materials of the present invention (9) or (10), the surface roughness was defined to be 15 to 85 µm by the ten-point average roughness RzJIS.

(C)강재의 적합한 화학 조성에 대해서:(C) For a suitable chemical composition of the steel:

본 발명에 관련되는 강재는, 상기 (A)항에 기재된 화학 조성을 가지는 것에 더하여, 다음에 설명하는 양의 원소를 함유하고 있는 것이 바람직하다.In addition to having the chemical composition as described in said (A), the steel material concerning this invention contains the element of the quantity demonstrated next.

C:0.02~0.17%C: 0.02 ~ 0.17%

C는, 강도를 높이는 원소이기 때문에, 0.02% 이상을 함유시키는 것이 바람직하다. 단, 0.17%를 넘으면 강판의 인성을 열화시키는 경우가 있다. 이 때문에, C의 함유량은 0.02~0.17%로 하는 것이 바람직하다. 또한, C는 염가의 원소이며, 레이저에서의 절단시에 O(산소)와 강 중의 C의 반응열에 의한 절단성의 향상 효과도 기대할 수 있다. 이 때문에, C 함유량의 하한은 0.05%로 하는 것이 보다 바람직하다. 또, C 함유량의 상한은 0.16%로 하는 것이 보다 바람직하다.Since C is an element which raises strength, it is preferable to contain 0.02% or more. However, if it exceeds 0.17%, the toughness of the steel sheet may be deteriorated. For this reason, it is preferable to make content of C into 0.02 to 0.17%. Moreover, C is an inexpensive element, and the improvement effect of cutting property by the heat of reaction of O (oxygen) and C in steel at the time of the cutting by a laser can also be expected. For this reason, it is more preferable that the minimum of C content shall be 0.05%. Moreover, as for the upper limit of C content, it is more preferable to set it as 0.16%.

Mn:0.20~1.60%Mn: 0.20-1.60%

Mn은, 강재의 강도 확보에 유효한 원소이기 때문에, 0.20% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, Mn의 함유량이 1.60%를 넘으면, 인성의 열화 및 레이저 절단성의 열화를 초래하는 경우가 있다. 따라서, Mn의 함유량은 0.20~1.60%로 하는 것이 바람직하다. 또한, Mn 함유량의 하한은 0.30%로 하는 것이 보다 바람직하다. Since Mn is an element effective for securing the strength of the steel, it is preferable to contain M0% or more. However, when the content of Mn exceeds 1.60%, deterioration of toughness and deterioration of laser cutting may be caused. Therefore, it is preferable to make content of Mn into 0.20 to 1.60%. Moreover, as for the minimum of Mn content, it is more preferable to set it as 0.30%.

Cu:0.03% 미만Cu: less than 0.03%

Cu는, 불순물로서 강 중에 존재하고, 그 함유량이 많은 경우에는, Cu 체킹을 일으킬 염려가 있다. 이 때문에, Cu의 함유량은 일정량 이하로 억제하는 것이 좋고, 0.03% 미만으로 하는 것이 바람직하다.Cu exists in steel as an impurity, and when there is much content, there exists a possibility of causing Cu checking. For this reason, it is preferable to suppress content of Cu to a fixed amount or less, and to set it as less than 0.03%.

Ni:0.05% 이하Ni: 0.05% or less

Ni도, 불순물로서 강 중에 존재하고, 그 함유량이 많은 경우에는, 주물편의 품위에 악영향을 미칠 우려가 있다. 이 때문에, Ni의 함유량은 일정량 이하로 억제하는 것이 좋고, 0.05% 이하로 하는 것이 바람직하다.Ni also exists in steel as an impurity, and when there is much content, there exists a possibility that it may adversely affect the grade of a casting piece. For this reason, it is good to suppress content of Ni to a fixed amount or less, and to set it as 0.05% or less.

S:0.015% 이하S: 0.015% or less

S는, 불순물로서 강 중에 존재하고, 레이저 절단성에는 거의 영향을 미치지 않기는 하지만, 그 함유량이 많은 경우에는, 인성 등의 기계적 성질에 악영향을 미칠 우려가 있다. 따라서, S의 함유량은 일정량 이하로 억제하는 것이 좋고, 0.015% 이하로 하는 것이 바람직하다.S is present in steel as an impurity and hardly affects laser cutting property. However, when S is large in content, S may adversely affect mechanical properties such as toughness. Therefore, it is good to suppress content of S to below a fixed amount, and it is preferable to set it as 0.015% or less.

N:0.009% 이하N: 0.009% or less

N은, 불순물로서 강 중에 존재하고, 그 함유량이 많은 경우에는, 용접성 및 주물편의 품위에 악영향을 미칠 우려가 있다. 이 때문에, N의 함유량은 일정량 이하로 억제하는 것이 좋고, 0.009% 이하로 하는 것이 바람직하다.N exists in steel as an impurity, and when there is much content, there exists a possibility that it may adversely affect weldability and the quality of a casting piece. For this reason, it is good to suppress content of N to a fixed amount or less, and to set it as 0.009% or less.

P:0.04% 이하, Ti:0.08% 이하 및 V:0.08% 이하 중의 1종 이상P: 0.04% or less, Ti: 0.08% or less and V: 0.08% or less

이미 (A)항에서 설명한 바와 같이, P, Ti 및 V는 모두, Fe2SiO4의 공정점을 내리는 원소이며, 용융한 Fe 혹은 철산화물의 저온도역에서의 배출을 용이하게 하여 레이저 절단성을 높이는 작용을 가진다. 이 때문에, (A)항에 기재된 양의 Si와 Al를 포함함과 더불어 상기 (1)식 및 (2)식을 만족한다고 하는 조건 하에서, P, Ti 및 V를 다량으로 함유할 수록 양호한 레이저 절단성을 얻을 수 있지만, 이들 함유량이 많은 경우에는, 강재의 각종 특성에 악영향을 미칠 우려가 있기 때문에, 이들 원소의 함유량은 일정량 이하로 억제하는 것이 좋다. 이하, 이에 관해서 설명한다.As already described in section (A), P, Ti, and V are all elements that lower the process point of Fe 2 SiO 4 , which facilitates the discharge of molten Fe or iron oxide in the low temperature region, and thus the laser cutting property. Has the effect of raising. For this reason, under the conditions of containing Si and Al in the amount described in (A) and satisfying the above formulas (1) and (2), the higher the amount of P, Ti and V, the better the laser cutting. Although property can be obtained, when there are many of these contents, since there exists a possibility that it may adversely affect the various characteristics of steel materials, it is good to suppress content of these elements below a fixed amount. This will be described below.

P:0.04% 이하P: 0.04% or less

P는, 불가피적으로 불순물로서 포함되는 원소이지만, Fe2SiO4의 공정점을 내려 레이저 절단성을 높이는 작용을 가지기 때문에, P를 다량으로 함유할 수록 양호한 레이저 절단성을 얻을 수 있다. 그러나, 그 함유량이 많은 경우에는, 용접성 및 인성에 악영향을 미칠 우려가 있다. 이 때문에, P의 함유량은 일정량 이하로 억제하는 것이 좋고, 0.04% 이하로 하는 것이 바람직하다. P 함유량의 하한은 0.01%로 하는 것이 바람직하다.Although P is an element that is inevitably included as an impurity, P has a function of lowering the process point of Fe 2 SiO 4 to increase laser cutting property, so that the higher the amount of P contained, the better laser cutting property can be obtained. However, when there is much content, there exists a possibility that it may adversely affect weldability and toughness. For this reason, it is good to suppress content of P to below a fixed amount, and it is desirable to set it as 0.04% or less. It is preferable to make the minimum of P content into 0.01%.

Ti:0.08% 이하Ti: 0.08% or less

Ti는, Fe2SiO4의 공정점을 내리는 원소이다. 따라서, Ti를 다량으로 함유할 수록 양호한 레이저 절단성을 얻을 수 있지만, 그 함유량이 많은 경우에는, 용접부의 인성에 악영향을 미칠 우려가 있고, 코스트면에서도 불리해진다. 이 때문에, Ti의 함유량은 일정량 이하로 억제하는 것이 좋고, 0.08% 이하로 하는 것이 바람직하다.Ti is an element that lowers the process point of Fe 2 SiO 4 . Therefore, the higher the Ti content, the better the laser cutting property. However, when the content is large, there is a possibility that the toughness of the welded part may be adversely affected, and the cost is disadvantageous. For this reason, it is good to suppress content of Ti to a fixed amount or less, and to set it as 0.08% or less.

또한, Ti는, 석출 강화에 의해 강판의 강도를 높이는 작용도 가지며, 이 효 과를 얻기 위해서는, 0.005% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 따라서, Ti 함유량의 하한은 0.005%로 하는 것이 바람직하다.In addition, Ti also has the effect of increasing the strength of the steel sheet by precipitation strengthening, and in order to obtain this effect, it is preferable to contain Ti by 0.005% or more. Therefore, it is preferable that the minimum of Ti content shall be 0.005%.

V:0.08% 이하V: 0.08% or less

V도 Fe2SiO4의 공정점을 내리는 원소이다. 이 때문에, V를 다량으로 함유할 수록 양호한 레이저 절단성을 얻을 수 있지만, 그 함유량이 많은 경우에는, 용접부의 인성에 악영향을 미칠 우려가 있고, 코스트면에서도 불리해진다. 이 때문에, V의 함유량은 일정량 이하로 억제하는 것이 좋고, 0.08% 이하로 하는 것이 바람직하다.V is also an element for lowering the process point of Fe 2 SiO 4 . For this reason, the higher the content of V, the better the laser cutting property. However, when the content is large, there is a possibility that the toughness of the welded part may be adversely affected, and the cost is disadvantageous. For this reason, it is good to suppress content of V to a fixed amount or less, and to set it as 0.08% or less.

또한, V에도, 석출 강화에 의해 강판의 강도를 높이는 작용이 있고, 이 효과를 얻기 위해서는, 0.02% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 따라서, V 함유량의 하한은 0.02%로 하는 것이 바람직하다.In addition, V also has the effect of increasing the strength of the steel sheet by precipitation strengthening, and in order to obtain this effect, it is preferable to contain 0.02% or more. Therefore, it is preferable that the minimum of V content shall be 0.02%.

또한, 상기의 P, Ti 및 V는, 그 중의 1종 이상을 함유시키면 된다.In addition, said P, Ti, and V should just contain 1 or more types of them.

상기의 이유로부터, 본 발명 (4)에 관련되는 산소를 이용하는 열절단용 강재 및 본 발명(12)에 관련되는 레이저 절단용 강재는, 각각, 본 발명 (1) 내지 (3) 중 어느 한 항의 산소를 이용하는 열절단용 강재 및 본 발명 (9) 내지 (11) 중 어느 한 항의 레이저 절단용 강재 중에서, C:0.02~0.17%, Si:0.08~0.20%, Mn:0.20~1.60%, Cu:0.03% 미만, Ni:0.05% 이하, S:0.015% 이하, Al:Al:0.03%를 넘고 0.08% 이하 및 N:0.009% 이하를 포함함과 더불어, P:0.04% 이하, Ti:0.08% 이하 및 V:0.08% 이하 중 1종 이상을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 강 조성을 가지는 것으로 규정했다. From the above reason, the steel for steel cutting using oxygen which concerns on this invention (4), and the steel for laser cutting which concerns on this invention (12) are each in any one of this invention (1)-(3). In the steel for thermal cutting using oxygen and the steel for laser cutting according to any one of the present inventions (9) to (11), C: 0.02 to 0.17%, Si: 0.08 to 0.20%, Mn: 0.20 to 1.60%, Cu: Less than 0.03%, Ni: 0.05% or less, S: 0.015% or less, Al: Al: 0.03% or more, including 0.08% or less and N: 0.009% or less, P: 0.04% or less, Ti: 0.08% or less And V: 0.08% or less, and it is defined that the balance has a steel composition composed of Fe and impurities.

본 발명 (4)에 관련되는 산소를 이용하는 열절단용 강재 및 본 발명 (14)에 관련되는 레이저 절단용 강재에는, 필요에 따라서 또한, 하기 (가)~(나)의 군 중에서 선택된 1종 이상의 원소를 함유시킬 수 있다.The steel material for thermal cutting using oxygen which concerns on this invention (4), and the laser cutting steel material which concerns on this invention (14) further, if necessary, 1 or more types chosen from the group of following (a)-(b). It can contain an element.

(가)Cr:0.2% 이하,(A) Cr: 0.2% or less,

(나)Mo:0.4% 이하, W:0.4% 이하 및 Nb:0.04% 이하 중의 1종 이상,(B) one or more of Mo: 0.4% or less, W: 0.4% or less and Nb: 0.04% or less,

(다)B:0.003% 이하,(C) B: 0.003% or less,

(라)Ca:0.005% 이하, Mg:0.005% 이하 및 REM:0.005% 이하 중의 1종 이상.(D) at least one of Ca: 0.005% or less, Mg: 0.005% or less and REM: 0.005% or less.

즉, 상기 (가)~(라)군 중의 원소의 1종 이상을 함유시켜도 된다. That is, you may contain 1 or more types of elements in the said (A)-(D) group.

이하, 상기의 원소에 관해서 설명한다.Hereinafter, the above elements will be described.

Cr:0.2% 이하Cr: 0.2% or less

Cr은, 강판의 강도를 높이는 작용을 가진다. 이 효과를 얻으려면, Cr의 함유량은 0.02% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.03% 이상이다. 그러나, 그 함유량이 0.2%를 넘으면, 융점이 높은 Cr 산화물을 형성하여 쇳물의 흐름성을 악화시켜, 레이저 절단 표면의 거칠기의 열화 및 절단 노치 형성으로 이어질 우려가 있다. 이 때문에, 함유시키는 경우의 Cr의 함유량은, 0.2% 이하로 했다. 또한, 함유시키는 경우의 Cr 함유량의 하한은 0.02%로 하는 것이 바람직하고, 0.03%로 하면 한층 바람직하다.Cr has the effect | action which raises the strength of a steel plate. In order to acquire this effect, it is preferable to make content of Cr into 0.02% or more. More preferably, it is 0.03% or more. However, if the content exceeds 0.2%, Cr oxide having a high melting point is formed to deteriorate the flowability of the molten metal, leading to deterioration of the roughness of the laser cut surface and formation of cut notches. For this reason, content of Cr in the case of making it contain was made into 0.2% or less. In addition, the minimum of Cr content in the case of making it contain is preferable to set it as 0.02%, and it is still more preferable to set it as 0.03%.

Mo:0.4% 이하, W:0.4% 이하 및 Nb:0.04% 이하 중의 1종 이상At least one of Mo: 0.4% or less, W: 0.4% or less and Nb: 0.04% or less

Mo, W 및 Nb는, 강도를 높이는 작용을 가지므로, 이 효과를 얻기 위해서 상 기의 원소를 함유시켜도 된다. 이하, 상세하게 설명한다.Since Mo, W, and Nb have the effect of increasing the strength, the above-mentioned elements may be contained in order to obtain this effect. Hereinafter, it demonstrates in detail.

Mo는, 고용강화에 의해 강판의 강도를 높이는 작용을 가진다. 이 효과를 얻기 위해서는, Mo는 0.1% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, Mo를 0.4%를 넘고 다량으로 함유시키는 것은 코스트면에서 불리해지는데다, 용접성도 해칠 우려가 있다. 이 때문에, 함유시키는 경우의 Mo의 함유량은, 0.4% 이하로 했다. 또한, 함유시키는 경우의 Mo 함유량의 하한은 0.1%로 하는 것이 바람직하다.Mo has the effect | action which raises the strength of a steel plate by solid solution strengthening. In order to acquire this effect, it is preferable to contain Mo 0.1% or more. However, it is disadvantageous in terms of cost to contain Mo in excess of 0.4%, and there is a possibility that the weldability may be impaired. For this reason, content of Mo in the case of making it contain was made into 0.4% or less. In addition, it is preferable to make the minimum of Mo content in the case of making it into 0.1%.

W도, 고용 강화에 의해 강판의 강도를 높이는 작용을 가진다. 이 효과를 얻기 위해서는, W는 0.05% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, W를 0.4%를 넘고 다량으로 함유시키는 것은 코스트면에서 불리해지는데다, 용접성도 해칠 우려가 있다. 이 때문에, 함유시키는 경우의 W의 함유량은, 0.4% 이하로 했다. 또한, 함유시키는 경우의 W 함유량의 하한은 0.05%로 하는 것이 바람직하다.W also has the effect of increasing the strength of the steel sheet by solid solution strengthening. In order to acquire this effect, it is preferable to contain W 0.05% or more. However, it is disadvantageous in terms of cost to contain W in a large amount exceeding 0.4%, and there is a possibility that the weldability may be impaired. For this reason, content of W in the case of making it contain was made into 0.4% or less. In addition, it is preferable to make the minimum of W content in the case of making it into 0.05%.

Nb는, 석출 강화에 의해 강판의 강도를 높이는 작용을 가진다. 이 효과를 얻기 위해서는 Nb의 함유량은 0.005% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, Nb를 0.04%를 넘고 다량으로 함유시키는 것은 코스트면에서 불리해지는데다, 용접부의 인성을 열화시킬 우려가 있다. 따라서, 함유시키는 경우의 Nb의 함유량은, 0.04% 이하로 했다. 또한, 함유시키는 경우의 Nb 함유량의 하한은 0.005%로 하는 것이 바람직하다.Nb has the effect | action which raises the strength of a steel plate by precipitation strengthening. In order to acquire this effect, it is preferable to make content of Nb into 0.005% or more. However, containing Nb in a large amount exceeding 0.04% is disadvantageous in terms of cost, and there is a fear of deteriorating the toughness of the welded portion. Therefore, content of Nb in the case of making it contain was made into 0.04% or less. In addition, it is preferable that the minimum of Nb content in the case of making it contain 0.005%.

상기의 Mo, W 및 Nb는, 그 중의 1종 이상을 함유시킬 수 있다.Said Mo, W, and Nb can contain 1 or more types of them.

B:0.0030% 이하B: 0.0030% or less

B는, 담금질성을 높이는 작용을 가진다. 이 효과를 얻기 위해서는, B는 0.0005% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, B를 0.0030%를 넘게 함유시키면 용접성을 열화시킬 우려가 있다. 이 때문에, 함유시키는 경우의 B의 함유량은, 0.0030% 이하로 했다. 또한, 함유시키는 경우의 B 함유량의 하한은 0.0005%로 하는 것이 바람직하다.B has the effect | action which raises hardenability. In order to acquire this effect, it is preferable to contain B 0.0005% or more. However, when B is contained exceeding 0.0030%, there exists a possibility that weldability may deteriorate. For this reason, content of B in the case of making it contain was made into 0.0030% or less. In addition, it is preferable to make the minimum of B content in the case of making it into 0.0005%.

Ca:0.005% 이하, Mg:0.005% 이하 및 REM:0.005% 이하 중의 1종 이상At least one of Ca: 0.005% or less, Mg: 0.005% or less, and REM: 0.005% or less

Ca, Mg 및 REM은, 용접 열영향부(이하, 「HAZ」라고 한다.)의 인성을 개선하는 작용을 가지므로, 이 효과를 얻기 위해서 상기의 원소를 함유시켜도 된다. 이하, 상세하게 설명한다.Since Ca, Mg, and REM have the effect of improving the toughness of the weld heat affected zone (hereinafter referred to as "HAZ"), the above elements may be included in order to obtain this effect. Hereinafter, it demonstrates in detail.

Ca는, HAZ 인성을 개선하는 작용을 가진다. 이 효과를 얻기 위해서는, Ca는 0.001% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, Ca의 함유량이 0.005%를 넘으면, 레이저 절단성이 손상될 우려가 있다. 따라서, 함유시킬 경우의 Ca의 함유량은, 0.005% 이하로 했다. 또한, 함유시키는 경우의 Ca 함유량의 하한은 0.001%로 하는 것이 바람직하다.Ca has the effect | action which improves HAZ toughness. In order to acquire this effect, it is preferable to contain Ca 0.001% or more. However, when Ca content exceeds 0.005%, there exists a possibility that a laser cutting property may be impaired. Therefore, content of Ca in the case of making it contain was made into 0.005% or less. In addition, it is preferable to make the minimum of Ca content in the case of making it into 0.001%.

Mg는, HAZ 인성을 개선하는 작용을 가진다. 이 효과를 얻기 위해서는, Mg는 0.001% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, Mg의 함유량이 0.005%를 넘으면, 레이저 절단성이 손상될 우려가 있다. 이 때문에, 함유시키는 경우의 Mg의 함유량은, 0.005% 이하로 했다. 또한, 함유시키는 경우의 Mg 함유량의 하한은 0.001%로 하는 것이 바람직하다.Mg has the effect | action which improves HAZ toughness. In order to acquire this effect, it is preferable to contain Mg 0.001% or more. However, when the content of Mg exceeds 0.005%, there is a fear that the laser cutting property is impaired. For this reason, content of Mg in the case of making it contain was made into 0.005% or less. In addition, it is preferable to make the minimum of Mg content in the case of making it into 0.001%.

REM은, HAZ 인성을 개선하는 작용을 가진다. 이 효과를 얻기 위해서는, REM은 0.001% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, REM의 함유량이 0.005%를 넘으면, 레이저 절단성이 손상될 우려가 있다. 따라서, 함유시키는 경우의 REM의 함유량은, 0.005% 이하로 했다. 또한, 함유시키는 경우의 REM 함유량의 하한은 0.001%로 하는 것이 바람직하다.REM has the effect | action which improves HAZ toughness. In order to acquire this effect, it is preferable to contain REM 0.001% or more. However, when the content of REM exceeds 0.005%, there is a fear that the laser cutting property is impaired. Therefore, content of REM in the case of making it contain was made into 0.005% or less. In addition, the minimum of REM content in the case of making it contain is preferable to be 0.001%.

상기의 Ca, Mg 및 REM은, 그 중의 1종 이상을 함유시킬 수 있다.Said Ca, Mg, and REM can contain 1 or more types of them.

또한, 「REM」이, Sc, Y 및 란타노이드의 합계 17원소의 총칭이며, 또, REM의 함유량이 REM 중의 1종 또는 2종 이상의 원소의 합계 함유량을 가리키는 것은 이미 설명한 대로이다. In addition, "REM" is a general term for 17 elements in total of Sc, Y, and a lanthanoid, and it is as having already demonstrated that content of REM points out the total content of 1 type, or 2 or more types of elements in REM.

상기의 이유로부터, 본 발명 (5)에 관련되는 산소를 이용하는 열절단용 강재 및 본 발명(13)에 관련되는 레이저 절단용 강재는, 각각, 본 발명 (4)의 산소를 이용하는 열절단용 강재 및 본 발명(12)의 레이저 절단용 강재 중에서, 또한, Cr:0.2% 이하를 함유하는 것으로 했다.For the reasons described above, the steel for thermal cutting using oxygen according to the present invention (5) and the laser cutting steel according to the present invention (13) are steel for thermal cutting using oxygen according to the present invention (4), respectively. And in the steel materials for laser cutting of this invention (12), it shall contain Cr: 0.2% or less.

또, 본 발명 (6)에 관련되는 산소를 이용하는 열절단용 강재 및 본 발명 (14)에 관련되는 레이저 절단용 강재는, 각각, 본 발명 (4) 또는 (5)의 산소를 이용하는 열절단용 강재 및 본 발명 (12) 또는 (13)의 레이저 절단용 강재 중에서, 또한, Mo:0.4% 이하, W:0.4% 이하 및 Nb:0.04% 이하 중 1종 이상을 함유하는 것으로 했다. In addition, the steel for thermal cutting which uses oxygen which concerns on this invention (6), and the steel for laser cutting which concerns on this invention (14), respectively for thermal cutting which uses oxygen of this invention (4) or (5), respectively. In the steel materials and the laser cutting steel materials of the present invention (12) or (13), one or more of Mo: 0.4% or less, W: 0.4% or less, and Nb: 0.04% or less were further contained.

또, 본 발명 (7)에 관련되는 산소를 이용하는 열절단용 강재 및 본 발명 (15)에 관련되는 레이저 절단용 강재는, 각각, 본 발명 (4) 내지 (6) 중 어느 하나의 산소를 이용하는 열절단용 강재 및 본 발명 (12) 내지 (14) 중 어느 하나의 레이저 절단용 강재 중에서, 또한, Mo:0.4% 이하, W:0.4% 이하 및 Nb:0.04% 이하 중 1종 이상을 함유하는 것으로 했다.In addition, the steel for thermal cutting which uses oxygen which concerns on this invention (7), and the laser cutting steel which concerns on this invention (15) use oxygen of any one of this invention (4)-(6), respectively. Among the steel for cutting steel and the laser cutting steel in any one of the present inventions (12) to (14), further, at least one of Mo: 0.4% or less, W: 0.4% or less, and Nb: 0.04% or less is contained. I did it.

마찬가지로, 본 발명(8)에 관련되는 산소를 이용하는 열절단용 강재 및 본 발명 (16)에 관련되는 레이저 절단용 강재는, 각각, 본 발명 (4) 내지 (7) 중 어느 하나의 산소를 이용하는 열절단용 강재 및 본 발명 (12) 내지 (15) 중 어느 하나의 레이저 절단용 강재 중에서, 또한, Ca:0.005% 이하, Mg:0.005% 이하 및 REM:0.005% 이하 중의 1종 이상을 함유하는 것으로 했다.Similarly, the steel for thermal cutting which uses oxygen which concerns on this invention (8), and the laser cutting steel which concerns on this invention (16) use oxygen of any one of this invention (4)-(7), respectively. Among the steel for heat cutting and the laser cutting steel in any one of the present inventions (12) to (15), further, at least one of Ca: 0.005% or less, Mg: 0.005% or less, and REM: 0.005% or less is contained. I did it.

또한, 본 발명의 산소를 이용하는 열절단용 강재 및 레이저 절단용 강재의 두께에 대해서는 특별히 한정은 하지 않는다. 박육인 것은 당연히 절단이 가능하지만, 두께가 12㎜ 이상인 것이어도 충분히 절단할 수 있다. 따라서, 강재의 두께는 12㎜ 이상이 바람직하다. 단, 절단 가능한 강재의 두께는, 절단기의 출력 특성에 의존한다. 이 때문에, 레이저 절단하는 경우에는, 강재의 두께의 상한은 30㎜로 하는 것이 바람직하다. 또, 플라즈마 절단하는 경우에는, 강재의 두께의 상한은 80㎜로 하는 것이 바람직하다. 또한, 가스 절단하는 경우에는, 강재의 두께의 상한은 4000㎜로 하는 것이 바람직하다.In addition, the thickness of the heat cutting steel material and the laser cutting steel material using oxygen of the present invention is not particularly limited. Although it is naturally possible to cut a thin thing, even if it is 12 mm or more in thickness, it can fully cut. Therefore, the thickness of the steel is preferably 12 mm or more. However, the thickness of the steel which can be cut depends on the output characteristics of the cutter. For this reason, in the case of laser cutting, it is preferable that the upper limit of the thickness of steel materials shall be 30 mm. In the case of plasma cutting, the upper limit of the thickness of the steel is preferably 80 mm. In addition, when performing gas cutting, it is preferable that the upper limit of the thickness of steel materials shall be 4000 mm.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although an Example demonstrates this invention more concretely, this invention is not limited to these Examples.

(실시예)(Example)

<실시예 1><Example 1>

표 1에 나타내는 화학 조성을 가지는 강 1~19를 실험실 용제한 후, 열간 압연하여 폭이 250㎜, 길이가 500㎜이고, 두께가 각각, 16㎜와 23㎜인 2종류의 강재 를 제작했다.After laboratory-solving the steels 1-19 which have the chemical composition shown in Table 1, it hot-rolled and produced two types of steel materials whose width is 250 mm, the length is 500 mm, and the thickness is 16 mm and 23 mm, respectively.

또한, 표 1에 있어서의 강 1~16은, 화학 조성이 본 발명에서 규정하는 범위 내에 있는 본 발명예의 강이다. 한편, 강 17~19는, 화학 조성이 본 발명에서 규정하는 조건으로부터 벗어난 비교예의 강철이다.In addition, steels 1-16 in Table 1 are steels of the example of this invention in which a chemical composition exists in the range prescribed | regulated by this invention. In addition, steel 17-19 is the steel of the comparative example in which the chemical composition deviated from the conditions prescribed | regulated by this invention.

Figure 112009047719898-PCT00001
Figure 112009047719898-PCT00001

다음에, 압연 후의 강재의 표면을 쇼트 블러스트 처리하여 압연 스케일을 제거했다. 또한, 쇼트 블러스트 후의 어느 강재에 대해서도, 그 표면에 있어서의 십점 평균 거칠기(RzJIS)는 49.6㎛였다.Next, the surface of the steel material after rolling was short-blasted and the rolling scale was removed. Moreover, also about any steel material after a shot blast, 10-point average roughness (RzJIS) in the surface was 49.6 micrometers.

그 후, 표 2 중의 시험 번호 1을 제외한 각 강재, 즉 시험 번호 2~20의 각 강재의 표면에, 무기계의 징크 프라이머(중국 도료 주식회사제의 세라본드 2000 그레이 S)를 에어 스프레이에 의해 도포했다.Thereafter, an inorganic zinc primer (Cerabond 2000 Gray S, manufactured by China Paint Co., Ltd.) was applied to the surface of each steel except Test No. 1 in Table 2, that is, each steel of Test Nos. 2 to 20 by air spray. .

또한, 상기 징크 프라이머의 도포는 소형 도장 로봇(주식회사 야스카와전기제의 PX-800, 이동선속은 380㎜/s)과 도장건(데빌비스T-AGHV, 노즐 직경 1.2㎜, 캡 No.807)을 이용하여, 무화 에어압이 0.128㎫(1.3kgf/㎠), 패턴 에어압이 0.098㎫(1.0kgf/㎠), 도료 토출량이 132g/min, 건 거리가 150㎜인 조건으로 행했다. In addition, the application of the zinc primer is a small coating robot (PX-800 manufactured by Yaskawa Electric Co., Ltd., moving speed is 380 mm / s) and the coating gun (Devilvis T-AGHV, nozzle diameter 1.2 mm, cap No. 807). It was carried out under the condition that the atomizing air pressure was 0.128 MPa (1.3 kgf / cm 2), the pattern air pressure was 0.098 MPa (1.0 kgf / cm 2), the paint discharge amount was 132 g / min and the dry distance was 150 mm.

도포한 징크 프라이머 도막을 자연 건조시킨 후, 전자식 디지털 막두께계(주식회사 산코 전자 연구소제의 CRT-2000II)를 이용하여, 강재 표면의 임의의 81점에 있어서의 막두께를 측정하고, 그것을 산술 평균하여 각 시험 번호에 대한 평균 막두께를 구했다. 또한, 평균 막두께는 14~16㎛의 범위에 있었다.After the applied zinc primer coating film was naturally dried, the film thickness at any 81 points on the surface of the steel was measured using an electronic digital film thickness meter (CRT-2000II manufactured by Sanko Electronics Co., Ltd.), and the arithmetic mean The average film thickness for each test number was obtained. In addition, the average film thickness was in the range of 14-16 micrometers.

상기의 쇼트 블러스트 처리하여 압연 스케일을 제거한 채로의 강재(표 2의 시험 번호 1) 및 쇼트 블러스트 처리 후에 무기계의 징크 프라이머를 도포한 강재(표 2의 시험 번호 2~19)에 대해서, 레이저 절단 시험을 행했다.For the steel material (test number 1 in Table 2) with the above shot blasting treatment and the rolling scale removed, and the steel material (test numbers 2 to 19 in Table 2) coated with an inorganic zinc primer after the shot blasting treatment, The cleavage test was done.

절단에 이용한 레이저 절단기는 코이케산소 공업 주식회사제의 출력 6KW의 CO2 레이저이며, 절단 조건은, 듀티(펄스 발진의 시간당의 출력 시간%)가 60%, 주파수가 1000㎐이고, 또, 산소 가스압은 내측이 0.05㎫, 외측이 0.03㎫로 했다.The laser cutting machine used for cutting is a CO 2 laser of 6KW output manufactured by Koike Sanso Kogyo Co., Ltd., and the cutting condition is 60% of duty (output time per hour of pulse oscillation), frequency is 1000 Hz, and oxygen gas pressure is The inner side was 0.05 MPa, and the outer side was 0.03 MPa.

피어싱(관통) 후, 각 강재로부터 50㎜×50㎜의 각재(角材)(단, 코너 R은 3㎜)를 잘라내고, 그 때의 노치 현상의 유무(즉, 절단면에 있어서의 상처의 유무)를 조사하고, 또, 슬래그(즉, 산화물을 포함하는 용강의 절단 이면으로의 부착물)의 부착 상황을 관찰했다. 또한, 표 2에 나타내는 바와 같이, 판두께에 따라 절단 속도를 변화시켰다.After the piercing (penetration), a cut of 50 mm x 50 mm (the corner R is 3 mm) from each steel material, and the presence or absence of notch phenomenon at that time (that is, the presence or absence of a wound in the cut surface) In addition, the adhesion state of slag (that is, the adherend to the cutting back surface of molten steel containing an oxide) was observed. In addition, as shown in Table 2, the cutting speed was changed depending on the plate thickness.

레이저 절단성의 평가는, 먼저, 강재 표면에 레이저 초점을 정하고, 바꿔 말하면, 상기 위치 결정한 노즐 선단 위치를 「0」으로 하고, 다음에, 노즐 선단 위치를 상기 「0」의 위치로부터 0.5㎜ 피치로 강재 표면으로부터 멀리하는 조건, 근접하는 조건에서 시험을 실시하여, 노치 현상 및 슬래그 부착의 절단 불량이 생기는지의 여부로 판정했다. 그리고, 노치 현상과 슬래그 부착의 쌍방이 관찰되지 않는 최대의 노즐 선단 위치의 어긋남을 측정하여, 절단 가능한 레이저 초점 위치로부터의 어긋남, 즉 변동 범위를 구했다. 또한, 이 경우의 절단 속도는, 강재 두께가 16㎜인 경우에 900㎜/min, 강재 두께가 23㎜인 경우에 600㎜/min으로 했다.In the evaluation of the laser cutting property, the laser focus is first determined on the steel surface, in other words, the position of the positioned nozzle tip is set to "0", and then the nozzle tip position is set at a pitch of 0.5 mm from the position of "0". The test was carried out on the conditions away from the steel surface and on the conditions near, and it was determined whether the notch phenomenon and the cutting defect of slag adhesion generate | occur | produce. And the deviation of the largest nozzle tip position where neither a notch phenomenon and slag is observed is measured, and the deviation | deviation from the cutable laser focus position, ie, the fluctuation range, was calculated | required. In addition, the cutting speed in this case was set to 600 mm / min when the steel thickness is 16 mm and 900 mm / min, and when the steel thickness is 23 mm.

또, 한계 절단 속도의 평가는, 노즐 선단 위치를 상기 「0」의 위치에 고정하여, 바꿔 말하면, 레이저 초점을 강재의 표면에 고정하여, 상기 900㎜/min(강재 두께가 16㎜인 경우) 혹은 600㎜/min(강재 두께가 23㎜인 경우)의 절단 속도를 50㎜/min 피치 올려 행하고, 노치 현상, 슬래그 부착 및 버닝의 절단 불량이 생기는지의 여부로 판정했다. 그리고, 노치 현상, 슬래그 부착 및 버닝 중 어느 하나도 관찰되지 않는 최고 절단 속도를 한계 절단 속도로 했다.In addition, evaluation of a limit cutting speed fixes a nozzle tip position to the said "0" position, in other words, fixes a laser focus on the surface of steel materials, and the said 900 mm / min (when steel thickness is 16 mm). Or the cutting speed of 600 mm / min (when steel thickness is 23 mm) was made 50 mm / min in pitch pitch, and it was determined whether the notch phenomenon, the slag adhesion, and the cutting defect of burning generate | occur | produced. And the maximum cutting speed in which none of notch development, slag adhesion, and burning were observed was made into the limit cutting speed.

표 2에, 상기의 조사 결과를 정리하여 나타낸다. 또한, 표 2에 있어서는, 절단 가능한 레이저 초점 위치로부터의 변동 범위를 「절단 가능한 초점 위치」로 표기했다.In Table 2, the said irradiation result is put together and shown. In addition, in Table 2, the fluctuation range from the laser focus position which can be cut | disconnected was described as "the cuttable focus position."

Figure 112009047719898-PCT00002
Figure 112009047719898-PCT00002

표 2로부터, 본 발명에서 규정하는 조건을 만족하는 본 발명예의 시험 번호 1~17에 있어서는, 절단 가능한 초점 위치로부터의 변동 범위는, 강재의 두께가 16㎜인 경우에는 3.5㎜ 이상, 또, 강재의 두께가 23㎜인 경우에는 1.5㎜ 이상이며, 어느 강재라도 레이저의 초점 어긋남에 대해서 둔감하고, 또한, 한계 절단 속도는, 강재의 두께가 16㎜인 경우에는 1050㎜/min 이상, 또, 강재의 두께가 23㎜인 경우에는 800㎜/min 이상으로 크고, 레이저 절단성이 뛰어난 것이 분명하다.From Table 2, in Test No. 1-17 of the example of this invention which satisfy | fills the conditions prescribed | regulated by this invention, when the thickness of steel materials is 16 mm, the variation range from the cut-off focus position is 3.5 mm or more, and steel materials Is 23 mm or more when the thickness of the steel is 23 mm, and any steel is insensitive to misalignment of the laser, and the limit cutting speed is 1050 mm / min or more when the thickness of the steel is 16 mm. In the case where the thickness of the film is 23 mm, it is obvious that the thickness is larger than 800 mm / min and excellent in laser cutting property.

이에 대해서, 비교예의 시험 번호 18~20에 있어서는, 강재의 두께가 16㎜인 경우의 절단 가능한 초점 위치로부터의 변동 범위는 2.0~2.5㎜로 작고, 또한, 한계 절단 속도도 900㎜/min에 머물렀다. 또한, 이들 시험 번호에 있어서 강재의 두께가 23㎜인 경우에는, 600㎜/min이라고 하는 절단 속도가 레이저 절단의 한계이며, 또한, 절단 가능한 초점 위치로부터의 변동 범위는 0.5㎜로 작고, 작은 조건의 변화에 의해 절단 불량이 생기는 상황이었다.In contrast, in Test Nos. 18 to 20 of the Comparative Example, the variation range from the cuttable focus position when the thickness of the steel was 16 mm was small at 2.0 to 2.5 mm, and the limit cutting speed remained at 900 mm / min. . In addition, in these test numbers, when the thickness of steel materials is 23 mm, the cutting speed of 600 mm / min is the limit of laser cutting, and the fluctuation range from the focus position which can be cut is 0.5 mm, and is small. It was a situation where cutting failure occurred due to the change.

<실시예 2><Example 2>

상기 실시예 1과 같은 시험을 강재의 표면 거칠기를 여러가지로 바꾸어 행했다. 보다 구체적으로는, 표 1에 기재된 강 1 및 강 3을 이용하고, 쇼트 블러스트에 있어서의 쇼트 볼의 크기를 여러가지로 바꾸어 표면 거칠기 RzJIS가 다른 시험편을 제작하고, 실시예 1에 나타낸 것과 같이 레이저 절단성을 평가했다.The test similar to the said Example 1 was performed by changing the surface roughness of steel materials in various ways. More specifically, using the steels 1 and 3 shown in Table 1, the size of the shot balls in the shot blast is changed in various ways to prepare test pieces having different surface roughness RzJIS, and laser cutting as shown in Example 1 Rated sex.

표 3에, 표면 거칠기를 바꾸었을 때의 조사 결과를 나타낸다. 또한, 표 3에 있어서, 시험 번호 21~24의 공시재는 스케일 제거인 채의 강재이며, 시험 번호 25~28의 공시재는 스케일 제거 후, <실시예 1>과 같이 징크 프라이머를 도포한 것이다. 또, <실시예 1>의 시험 번호 1 및 시험 번호 3을 각각, 시험 번호 21 및 시험 번호 25로서 기재했다.Table 3 shows the results of irradiation when the surface roughness is changed. In addition, in Table 3, the test materials of the test numbers 21-24 are steel materials with descaling, and the test materials of test numbers 25-28 apply a zinc primer like <Example 1> after descaling. In addition, test number 1 and test number 3 of <Example 1> were described as the test number 21 and the test number 25, respectively.

Figure 112009047719898-PCT00003
Figure 112009047719898-PCT00003

표 3으로부터, 시험 번호 21~28의 경우, 절단 가능한 초점 위치로부터의 변동 범위는, 강재의 두께가 16㎜인 경우에는 3.0㎜ 이상, 또, 강재의 두께가 23㎜인 경우에는 1.5㎜ 이상이며, 어느 강재라도 레이저의 초점 어긋남에 대해서 둔감하고, 또한, 한계 절단 속도는, 강재의 두께가 16㎜인 경우에는 1050㎜/min 이상, 또, 강재의 두께가 23㎜인 경우에는 750㎜/min 이상으로 크고, 레이저 절단성이 뛰어난 것이 분명하다. 또한, 상기의 시험 번호 중에서도, 특히, 표면 거칠기 RzJIS가 15~85㎛인 범위에 있는 시험 번호 21, 22, 25 및 26의 경우의 레이저 절단성은 한층 뛰어나다.From Table 3, in the case of the test numbers 21-28, the fluctuation range from the focus position which can be cut | disconnected is 3.0 mm or more when the thickness of steel materials is 16 mm, and 1.5 mm or more when the thickness of steel materials is 23 mm. Any steel is insensitive to the focal shift of the laser, and the limit cutting speed is 1050 mm / min or more when the thickness of the steel is 16 mm, and 750 mm / min when the thickness of the steel is 23 mm. It is clear that it is large above and excellent in laser cutting property. Moreover, among the said test numbers, laser cutting property in the case of the test numbers 21, 22, 25, and 26 especially in the range whose surface roughness RzJIS is 15-85 micrometers is further excellent.

<실시예 3><Example 3>

<실시예 1>에서 이용한 강재의 잔재를 이용하여, 특히 두께 23㎜의 강재를 플라즈마 절단하고, 플라즈마 절단성의 평가를 행했다.Using the remainder of the steel material used in <Example 1>, the steel material of thickness 23mm was plasma-cut especially, and the plasma cutting property was evaluated.

절단에 이용한 플라즈마 절단기는 코이케산소 공업 주식회사제의 플라즈마 절단기(슈퍼 400)이며, 절단 조건은, 출력 전류를 137.8A로 하고, 또, 플라즈마 가스로서 산소를 이용했다.The plasma cutting machine used for cutting was a plasma cutting machine (Super 400) manufactured by Koike Sanso Industrial Co., Ltd., and the cutting conditions used an output current of 137.8A and used oxygen as the plasma gas.

피어싱(관통) 후, 각 강재로부터 50㎜×50㎜의 각재를 잘라내고, 그 때의 절단면에 있어서의 상처의 유무를 조사하고, 또, 슬래그(즉, 산화물을 포함하는 용강의 절단 이면에의 부착물)의 부착 상황을 관찰했다. 한계 절단 속도의 평가는, 1200㎜/min의 절단 속도를 120㎜/min 피치(초기 절단 속도의 10% 피치)로 올려 행하고, 노치 현상, 슬래그 부착 및 버닝의 절단 불량이 생기는지의 여부로 판정했다. 그리고, 노치 현상, 슬래그 부착 및 버닝 중 어느 하나도 관찰되지 않는 최고 절단 속도를 한계 절단 속도로 했다.After piercing (penetration), cut out the square material of 50 mm x 50 mm from each steel material, and examine the presence or absence of the wound in the cut surface at that time, and also to the cutting back surface of slag (that is, oxide containing molten steel) Adherence) was observed. Evaluation of the limit cutting speed was carried out by raising the cutting speed of 1200 mm / min to a 120 mm / min pitch (10% pitch of the initial cutting speed), and judged whether or not the notch phenomenon, the slag attachment, and the cutting defect of burning occurred. . And the maximum cutting speed in which none of notch development, slag adhesion, and burning were observed was made into the limit cutting speed.

표 4에, 상기의 조사 결과를 정리하여 나타낸다. Table 4 summarizes the above findings.

Figure 112009047719898-PCT00004
Figure 112009047719898-PCT00004

표 4의 플라즈마 절단 시험 결과로부터, 본 발명에서 규정하는 조건을 만족하는 본 발명예의 시험 번호 29~45에 있어서는, 2000㎜/min 이상으로 절단 가능하고, 플라즈마 절단성이 뛰어난 것이 분명하다.From the plasma cutting test results of Table 4, in test Nos. 29 to 45 of the example of the present invention that satisfies the conditions specified in the present invention, it is clear that cutting is possible at 2000 mm / min or more and is excellent in plasma cutting property.

이에 대해서, 비교예의 시험 번호 46~48에 있어서는, 한계 절단 속도는 겨우 1680㎜/min였다.On the other hand, in the test numbers 46-48 of a comparative example, the limit cutting speed was only 1680 mm / min.

본 발명의 강재는, 고속이며 안정된 열절단 작업을 실시할 수 있고, 레이저 절단, 플라즈마 절단, 가스 절단용으로서 사용할 수 있다. 특히, 본 발명의 레이저 절단용 강재는, 물결진 상태 또는 상처 등에 의한 레이저의 초점 어긋남에 대해서 둔감하기 때문에, 절단 가능한 레이저 절단 가능한 초점 위치로부터의 변동 범위가 커지고, 또한, 절단 입열을 높인 경우에도 버닝 현상이 생기기 어렵다고 하는 극히 양호한 레이저 절단성을 가진다. 따라서, 본 발명의 강재를 이용하면, 일차 방청 도막인 징크 프라이머층이 형성된 경우에 있어서도, 대출력 레이저 절단기를 이용한 극히 고속으로의 절단이 가능하며, 또한, 절단 불량이 발생하기 어렵기 때문에, 야간의 무인 운전에 있어서의 절단 중단을 방지할 수 있고, 레이저 절단의 생산성에 크게 기여할 수 있다.The steel material of this invention can perform the high speed and stable heat cutting operation | work, and can be used for laser cutting, plasma cutting, and gas cutting. In particular, since the laser cutting steel of the present invention is insensitive to the focal shift of the laser due to a wavy state or a wound, the range of variation from the focal position that can be cut is increased, and the cutting heat input is also increased. It has extremely good laser cutting property that a burning phenomenon is hard to occur. Therefore, when the steel material of this invention is used, even when the zinc primer layer which is a primary rustproof coating film is formed, cutting at a very high speed using a high-power laser cutting machine is possible, and since it is difficult to generate | occur | produce a defective cutting, it is night Cutting interruption in unattended operation can be prevented, and it can greatly contribute to the productivity of laser cutting.

Claims (16)

표면의 스케일을 제거한 강재로서, 질량%로, Si:0.08~0.20% 및 Al:0.03%를 넘고 0.08% 이하를 포함함과 더불어, P, Ti 및 V 중 1종 이상을 함유하고, 또한, 하기 (1)식 및 (2)식을 만족하는 것을 특징으로 하는 산소를 이용하는 열절단용 강재.As a descaled steel material, at least% of Si, 0.08 to 0.20%, and Al: 0.03% and 0.08% or less, and at least one of P, Ti, and V, Steel for heat cutting using oxygen, characterized by satisfying Formulas (1) and (2). Al/Si≤0.45 ……(1)Al / Si ≦ 0.45... … (One) 262×(Al/Si)+197×(P/Si)+225×(Ti/Si)+50×(V/Si)>123 ……(2)262 x (Al / Si) + 197 x (P / Si) + 225 x (Ti / Si) + 50 x (V / Si)> 123. … (2) 또한, (1)식 및 (2)식 중의 원소 기호는, 그 원소의 질량%로의 함유량을 나타낸다.In addition, the element symbol in Formula (1) and Formula (2) shows content in the mass% of the element. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 표면에 무기계의 징크 프라이머를 도포한 것을 특징으로 하는 산소를 이용하는 열절단용 강재.Steel for heat cutting using oxygen, characterized by coating an inorganic zinc primer on the surface. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 표면 거칠기가 십점 평균 거칠기 RzJIS로 15~85㎛인 것을 특징으로 하는 산소를 이용하는 열절단용 강재.Steel for thermal cutting using oxygen, wherein the surface roughness is 15 to 85 µm in terms of ten-point average roughness RzJIS. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 3, 질량%로, C:0.02~0.17%, Si:0.08~0.20%, Mn:0.20~1.60%, Cu:0.03% 미만, Ni:0.05% 이하, S:0.015% 이하, Al:0.03%를 넘고 0.08% 이하 및 N:0.009% 이하를 포함함과 더불어, P:0.04% 이하, Ti:0.08% 이하 및 V:0.08% 이하 중의 1종 이상을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 강 조성을 가지는 것을 특징으로 하는 산소를 이용하는 열절단용 강재.In mass%, C: 0.02 to 0.17%, Si: 0.08 to 0.20%, Mn: 0.20 to 1.60%, Cu: less than 0.03%, Ni: 0.05% or less, S: 0.015% or less, Al: 0.03% or more and more than 0.08 Containing at least one of P: 0.04% or less, Ti: 0.08% or less, and V: 0.08% or less, and the balance has a steel composition composed of Fe and impurities. Steel for heat cutting using oxygen characterized in that. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 질량%로, Cr:0.2% 이하를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 산소를 이용하는 열절단용 강재.A steel material for thermal cutting using oxygen, which further contains Cr: 0.2% or less by mass%. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,The method according to claim 4 or 5, 질량%로, Mo:0.4% 이하, W:0.4% 이하 및 Nb:0.04% 이하 중의 1종 이상을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 산소를 이용하는 열절단용 강재.A steel material for thermal cutting using oxygen, characterized by further containing at least one of Mo: 0.4% or less, W: 0.4% or less, and Nb: 0.04% or less. 청구항 4 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 4 to 6, 질량%로, B:0.003% 이하를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 산소를 이용하는 열절단용 강재.A steel material for thermal cutting using oxygen, which further contains B: 0.003% or less by mass%. 청구항 4 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 4 to 7, 질량%로, Ca:0.005% 이하, Mg:0.005% 이하 및 REM:0.005% 이하 중의 1종 이 상을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 산소를 이용하는 열절단용 강재.A steel material for thermal cutting using oxygen, characterized by further containing at least one of Ca: 0.005% or less, Mg: 0.005% or less, and REM: 0.005% or less. 표면의 스케일을 제거한 강재로서, 질량%로, Si:0.08~0.20% 및 Al:0.03%를 넘고 0.08% 이하를 포함함과 더불어, P, Ti 및 V 중 1종 이상을 함유하고, 또한, 하기 (1)식 및 (2)식을 만족하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단용 강재.As a descaled steel material, at least% of Si, 0.08 to 0.20%, and Al: 0.03% and 0.08% or less, and at least one of P, Ti, and V, Steel material for laser cutting, characterized by satisfying the formulas (1) and (2). Al/Si≤0.45 ……(1)Al / Si ≦ 0.45... … (One) 262×(Al/Si)+197×(P/Si)+225×(Ti/Si)+50×(V/Si)>123 ……(2)262 x (Al / Si) + 197 x (P / Si) + 225 x (Ti / Si) + 50 x (V / Si)> 123. … (2) 또한, (1)식 및 (2)식 중의 원소 기호는, 그 원소의 질량%로의 함유량을 나타낸다.In addition, the element symbol in Formula (1) and Formula (2) shows content in the mass% of the element. 청구항 9에 있어서, The method according to claim 9, 표면에 무기계의 징크 프라이머를 도포한 것을 특징으로 하는 레이저 절단용 강재.An laser cutting steel, characterized by coating an inorganic zinc primer on the surface. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서, The method according to claim 9 or 10, 표면 거칠기가 십점 평균 거칠기 RzJIS로 15~85㎛인 것을 특징으로 하는 레이저 절단용 강재.A steel for laser cutting, characterized in that the surface roughness is 15 to 85 µm in terms of ten points average roughness RzJIS. 청구항 9 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 9 to 11, 질량%로, C:0.02~0.17%, Si:0.08~0.20%, Mn:0.20~1.60%, Cu:0.03% 미만, Ni:0.05% 이하, S:0.015% 이하, Al:0.03%를 넘고 0.08% 이하 및 N:0.009% 이하를 포함함과 더불어, P:0.04% 이하, Ti:0.08% 이하 및 V:0.08% 이하 중 1종 이상을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 강 조성을 가지는 것을 특징으로 하는 레이저 절단용 강재.In mass%, C: 0.02 to 0.17%, Si: 0.08 to 0.20%, Mn: 0.20 to 1.60%, Cu: less than 0.03%, Ni: 0.05% or less, S: 0.015% or less, Al: 0.03% or more and more than 0.08 At least one of P: 0.04%, Ti: 0.08%, and V: 0.08% or less, and the balance has a steel composition composed of Fe and impurities. A laser cutting steel material. 청구항 12에 있어서,The method according to claim 12, 질량%로, Cr:0.2% 이하를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단용 강재.A steel material for laser cutting, further comprising Cr: 0.2% or less by mass%. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,The method according to claim 12 or 13, 질량%로, Mo:0.4% 이하, W:0.4% 이하 및 Nb:0.04% 이하 중 1종 이상을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단용 강재.A steel material for laser cutting, characterized in that it further contains at least one of Mo: 0.4% or less, W: 0.4% or less, and Nb: 0.04% or less. 청구항 12 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 12 to 14, 질량%로, B:0.003% 이하를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단용 강재.The steel material for laser cutting of mass% further containing B: 0.003% or less. 청구항 12 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 12 to 15, 질량%로, Ca:0.005% 이하, Mg:0.005% 이하 및 REM:0.005% 이하 중 1종 이상을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단용 강재.A steel material for laser cutting, characterized in that it further contains at least one of Ca: 0.005% or less, Mg: 0.005% or less and REM: 0.005% or less.
KR1020097016327A 2008-02-12 2009-02-12 Steel material for heat cutting using oxygen KR20090113280A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020097016327A KR20090113280A (en) 2008-02-12 2009-02-12 Steel material for heat cutting using oxygen

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2008-030867 2008-02-12
KR1020097016327A KR20090113280A (en) 2008-02-12 2009-02-12 Steel material for heat cutting using oxygen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090113280A true KR20090113280A (en) 2009-10-29

Family

ID=41554387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097016327A KR20090113280A (en) 2008-02-12 2009-02-12 Steel material for heat cutting using oxygen

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20090113280A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220176490A1 (en) Method for manufacturing equal-strength steel thin-wall welding component with aluminum or aluminum alloy plating
EP1460145A1 (en) Low alloy steel excellent in resistance to corrosion by hydrochloric acid and corrosion by sulfuric acid and weld joint comprising the same
JP4857015B2 (en) Gas shielded arc welding flux cored wire and welding method
WO2008084838A1 (en) Ferritic stainless steel sheet for water heater excellent in corrosion resistance at welded part and steel sheet toughness
JP5001595B2 (en) Solid wire
CN113747994B (en) Welding flux for laser tailor-welding of coated steel plate and laser tailor-welding method
JP4687531B2 (en) Steel for crude oil tank and method for producing the same
JP4702254B2 (en) Thick steel plate for laser cutting and its manufacturing method
WO2022017374A1 (en) Solder for laser welding coated steel plate, and laser welding method
JP2016022504A (en) TANDEM SUB-MERGE ARC WELDING METHOD FOR HIGH Cr GROUP CSFE STEEL
KR20160010340A (en) Narrow-gap tandem submerged arc welding process
CN107949455B (en) Welding wire for submerged arc welding
JP2008161899A (en) Plasma arc hybrid welding method for improving fatigue strength of lap fillet welding joint
KR101393809B1 (en) Steel material for thermal cutting using oxygen
WO2016009903A1 (en) Single submerged arc welding method for high chromium csef steel
US8461485B2 (en) Solid wire
JP5720592B2 (en) Welded joint
JP4435289B2 (en) Steel for thermal cutting using oxygen
TWI775607B (en) Welded joint and method of making the same
JP2006075853A (en) Laser-welded joint of austenitic alloy steel and its production method
KR20090113280A (en) Steel material for heat cutting using oxygen
JPH02182378A (en) Submerged arc welding procedure for high-strength cr-mo steel
KR100411477B1 (en) Metal cored wire for welding of austenitic stainless steel
JPH0787989B2 (en) Gas shield arc welding method for high strength Cr-Mo steel
JP2006219712A (en) Steel plate superior in laser sectility and manufacturing method therefor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20120210

Effective date: 20120730