KR20110007050A - Steel having excellent toughness in welding heat affected zone, and manufacturing method thereof - Google Patents

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데쯔시 데우라
요시또미 오까자끼
히데노리 나꼬
히로끼 오오따
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가부시키가이샤 고베 세이코쇼
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Abstract

PURPOSE: A steel material with a superior toughness of a weld heat-affected zone and a manufacturing method thereof are provided to improve HAZ toughness, even if the welding is performed with the heat input amount of 50kj/mm or greater. CONSTITUTION: A steel material with a superior toughness of a weld heat-affected zone comprises C 0.02~0.15 weight%, O 0.0005~0.010 weight%, Ti 0.005~0.10 weight%, REM 0.0003~0.015 weight%, Ca 0.0003~0.010 weight%, Zr 0.0010~0.050 weight%, N less than 0.010 weight%, Al less than 0.05 weight%, S less than 0.02 weight%, P less than 0.03 weight%, Mn less than 2.5 weight%, Si less than 0.5 weight%, and the impurity. The steel material is oxide including Zr, REM, and Ca.

Description

용접 열영향부의 인성이 우수한 강재 및 그 제조 방법{STEEL HAVING EXCELLENT TOUGHNESS IN WELDING HEAT AFFECTED ZONE, AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}STEEL HAVING EXCELLENT TOUGHNESS IN WELDING HEAT AFFECTED ZONE, AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 교량이나 고층 건조물, 선박 등에 사용되는 강재에 관한 것으로, 특히, 용접했을 때에 열영향을 받는 부위(이하, 「용접 열영향부」 또는 「HAZ」라고 부르는 경우가 있음)의 인성이 우수한 강재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to steel materials used in bridges, high-rise buildings, ships, and the like. In particular, the present invention relates to excellent toughness of a portion (hereinafter, referred to as a "welding heat-affecting zone" or "HAZ") that is affected by heat when welded. A steel material and a manufacturing method thereof.

교량이나 고층 건조물, 선박 등에 사용되는 강재에 요구되는 특성은, 최근 점점 엄격해지고 있고, 특히 양호한 인성이 요구되고 있다. 이들 강재는 일반적으로 용접하여 접합되는 경우가 많지만, 용접 조인트부 중, 특히 HAZ는 용접 시에 열영향을 받아 인성이 열화되기 쉽다고 하는 문제가 있다. 이 인성 열화는 용접 시의 입열량이 커질수록 현저하게 나타나고, 그 원인은 용접 시의 입열량이 커지면 HAZ의 냉각 속도가 느려져, 켄칭성이 저하되어 조대한 섬 형상 마르텐사이트를 생성하는 데 있다고 생각되고 있다. 따라서, HAZ의 인성을 개선하기 위해서는, 용접 시의 입열량을 최대한 억제하면 된다고 생각된다. 그러나, 한편, 용접 작업 효율을 높이기 위해서는, 예를 들어 일렉트로 가스 용접, 일렉트로 슬러그 용접, 서브 머지 용접 등의 용접 입열량이 50kJ/㎜ 이상인 대입열 용접법의 채용이 요망된다.The characteristics required for steel materials used in bridges, high-rise buildings, ships, and the like have become increasingly strict in recent years, and particularly good toughness is required. Although these steel materials are generally welded and joined, there is a problem that, among the weld joints, in particular, HAZ is affected by heat during welding and tends to deteriorate toughness. This toughness deteriorates remarkably as the amount of heat input during welding increases, and the cause is that the cooling rate of HAZ decreases as the amount of heat input during welding increases, resulting in a decrease in hardenability and generation of coarse island-like martensite. It is becoming. Therefore, in order to improve the toughness of HAZ, it is thought that what is necessary is just to suppress the heat input at the time of welding. On the other hand, in order to improve the welding work efficiency, it is desired to employ a large heat input welding method having a welding heat input amount of 50 kJ / mm or more, for example, electro gas welding, electro slug welding, and submerging welding.

따라서 본 출원인은 대입열 용접법을 채용한 경우의 HAZ 인성 열화를 억제하는 강재를 특허 문헌 1 내지 3에 제안하고 있다. 이들 강재는 입자 내 페라이트 변태의 핵이 되는 산화물로서 REM의 산화물 및/또는 CaO와, ZrO2를 함유하고 있는 점에 특징이 있다. 상기 산화물은, 용강 중에서는 액상으로 존재하므로 강 중에 미세 분산된다. 또한, 상기 산화물은 열적으로 안정되고, 예를 들어 1400℃ 레벨의 고온에 장시간 노출되어도 고용되어 소실되지 않으므로, HAZ 인성의 향상에 크게 기여한다.Accordingly, the present applicant proposes to Patent Documents 1 to 3 a steel material that suppresses the deterioration of the HAZ toughness when the high heat input welding method is adopted. These steels are characterized by containing oxides and / or CaO of REM and ZrO 2 as oxides which become nuclei of ferrite transformation in particles. Since the said oxide exists in a liquid phase in molten steel, it is microdispersed in steel. In addition, the oxide is thermally stable and, for example, does not lose solid solution even after long exposure to high temperature of 1400 ° C. level, thus greatly contributing to the improvement of HAZ toughness.

한편, 특허 문헌 4 내지 6에는, 상기 특허 문헌 1 내지 3과 같이 REM의 산화물과 ZrO2를 병용하는 기술은 아니지만, 용존 산소량을 조정한 용강 중에 REM을 첨가하면, 약 300kJ/㎝(약 30kJ/㎜)를 초과하는 대입열 용접을 행하였을 때의 HAZ 인성을 향상시킬 수 있는 것이 개시되어 있다.On the other hand, Patent Documents 4 to 6 do not use a combination of REM oxide and ZrO 2 in combination with Patent Documents 1 to 3, but when REM is added to molten steel in which dissolved oxygen is adjusted, about 300 kJ / cm (about 30 kJ / It is disclosed that the HAZ toughness when the high heat input welding exceeding mm) can be improved.

일본 특허 출원 공개 제2007-100213호 공보Japanese Patent Application Publication No. 2007-100213 일본 특허 출원 공개 제2007-247004호 공보Japanese Patent Application Publication No. 2007-247004 일본 특허 출원 공개 제2007-247005호 공보Japanese Patent Application Publication No. 2007-247005 일본 특허 출원 공개 제2003-221643호 공보Japanese Patent Application Publication No. 2003-221643 일본 특허 출원 공개 제2003-286540호 공보Japanese Patent Application Publication No. 2003-286540 일본 특허 출원 공개 제2002-363687호 공보Japanese Patent Application Publication No. 2002-363687

본 발명은 상기와 같은 사정에 착안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 특히 입열량이 50kJ/㎜ 이상인 대입열 용접을 행한 경우라도 HAZ 인성이 우수한 강재 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a steel material having excellent HAZ toughness and a method for producing the same, especially when a large heat input welding with a heat input amount of 50 kJ / mm or more is performed.

상기 과제를 해결할 수 있었던 본 발명에 관한 용접 열영향부의 인성이 우수한 강재라 함은, C : 0.02 내지 0.15%(질량%의 의미. 이하 성분에 대해 동일함.), Si : 0.5% 이하(0%를 포함하지 않음), Mn : 2.5% 이하(0%를 포함하지 않음), P : 0.03% 이하(0%를 포함하지 않음), S : 0.02% 이하(0%를 포함하지 않음), Al : 0.05% 이하(0%를 포함하지 않음), Ti : 0.005 내지 0.10%, REM : 0.0003 내지 0.015%, Ca : 0.0003 내지 0.010%, Zr : 0.0010 내지 0.050%, N : 0.010% 이하(0%를 포함하지 않음), O(산소) : 0.0005 내지 0.010%를 함유하고, 잔량부가 철 및 불가피 불순물로 이루어지는 강재이고,The steel material excellent in the toughness of the weld heat affected zone according to the present invention, which was able to solve the above problems, is C: 0.02 to 0.15% (mean of mass%. The same for the following components.), Si: 0.5% or less (0 %), Mn: 2.5% or less (does not contain 0%), P: 0.03% or less (does not contain 0%), S: 0.02% or less (does not contain 0%), Al : 0.05% or less (0% not included), Ti: 0.005 to 0.10%, REM: 0.0003 to 0.015%, Ca: 0.0003 to 0.010%, Zr: 0.0010 to 0.050%, N: 0.010% or less (0% Not included), O (oxygen): 0.0005 to 0.010%, the remainder being a steel material consisting of iron and unavoidable impurities,

(a) 상기 강재는 Zr, REM 및 Ca를 함유하는 산화물을 포함하고,(a) the steel comprises an oxide containing Zr, REM and Ca,

(b) 상기 강재에 포함되는 전체 산화물의 조성을 측정하여 단독 산화물로 환산했을 때, 평균 조성으로, ZrO2 : 5 내지 50%, REM의 산화물(REM을 M의 기호로 나타내면 M2O3) : 5 내지 50%, CaO : 50% 이하(0%를 포함하지 않음)를 만족시키고, 또한,(b) ZrO 2 : 5 to 50%, an oxide of REM (meaning M in the symbol M 2 O 3 ) as the average composition when the composition of all the oxides contained in the steel is measured and converted into a single oxide. 5 to 50%, CaO: 50% or less (not including 0%), and further

(c) 상기 강재에 포함되는 전체 개재물 중, 원상당 직경으로 0.1 내지 2㎛의 개재물이 관찰 시야 면적 1㎟당 120개 이상, 원상당 직경으로 3㎛ 초과의 산화물이 관찰 시야 면적 1㎟당 5.0개 이하, 원상당 직경으로 5㎛ 초과의 산화물이 관찰 시야 면적 1㎟당 5.0개 이하인 점에 요지를 갖고 있다.(c) Of the total inclusions included in the steel, at least 120 inclusions having an equivalent diameter of 0.1 to 2 µm per observation field area and 120 or more oxides having a diameter of more than 3 µm having a circular equivalent diameter of 5.0 per 1 mm 2 observation area. It has the point that the oxide of more than 5 micrometers in a circular equivalent diameter is 5.0 or less per 1 mm <2> observation field area.

상기 강재에 포함되는 개재물은 Al2O3을 더 함유하고 있어도 좋고, 상기 개재물의 조성을 측정하여 단독 산화물로 환산했을 때, 전체 개재물의 개수에 대해,Inclusions contained in the steel may further contain Al 2 O 3 , and when the composition of the inclusions is measured and converted into a single oxide, the total inclusions are

(d) Al2O3에 대해, Al2O3의 비율이 20질량% 미만을 만족시키는 개재물의 개수 비율이 90%를 초과하고 있거나, 또는,(d) for the Al 2 O 3, or the number ratio of inclusions of a ratio of Al 2 O 3 satisfies the less than 20% by mass is more than 90%, or,

(e) Al2O3 및 CaO에 대해, Al2O3에 대한 CaO의 질량비(CaO/Al2O3)가 0.35 초과를 만족시키는 개재물의 개수 비율이 80%를 초과하고 있는 것이 바람직하다.(e) it is preferred that for the Al 2 O 3 and CaO, the number ratio of the inclusions satisfying the mass ratio (CaO / Al 2 O 3) is 0.35 excess of CaO to Al 2 O 3 exceeds 80%.

또한, 상기 강재에 포함되는 개재물은, Al2O3을 더 함유하고 있어도 좋고, 상기 개재물의 조성을 측정하여 단독 산화물로 환산했을 때, 전체 개재물의 개수에 대해,Incidentally, the inclusions contained in the steel may further contain Al 2 O 3 , and when the composition of the inclusions is measured and converted into single oxides,

(d) Al2O3에 대해, Al2O3의 비율이 20질량% 미만을 만족시키는 개재물의 개수 비율이 90%를 초과하고 있고, 또한,(d) for the Al 2 O 3, and the number ratio of inclusions of a ratio of Al 2 O 3 satisfies the less than 20% by weight exceeds 90%, and,

(e) Al2O3 및 CaO에 대해, Al2O3에 대한 CaO의 질량비(CaO/Al2O3)가 0.35 초과를 만족시키는 개재물의 개수 비율이 80%를 초과하고 있는 것이 바람직하다.(e) it is preferred that for the Al 2 O 3 and CaO, the number ratio of the inclusions satisfying the mass ratio (CaO / Al 2 O 3) is 0.35 excess of CaO to Al 2 O 3 exceeds 80%.

상기 강재는 다른 원소로서,The steel is another element,

(1) Cu : 2% 이하(0%를 포함하지 않음) 및/또는 Ni : 3.5% 이하(0%를 포함하지 않음),(1) Cu: 2% or less (does not contain 0%) and / or Ni: 3.5% or less (does not contain 0%),

(2) Cr : 3% 이하(0%를 포함하지 않음) 및/또는 Mo : 1% 이하(0%를 포함하지 않음),(2) Cr: 3% or less (without 0%) and / or Mo: 1% or less (without 0%),

(3) Nb : 0.25% 이하(0%를 포함하지 않음) 및/또는 V : 0.1% 이하(0%를 포함하지 않음),(3) Nb: 0.25% or less (without 0%) and / or V: 0.1% or less (without 0%),

(4) B : 0.005% 이하(0%를 포함하지 않음)(4) B: 0.005% or less (does not contain 0%)

등의 원소를 더 함유해도 좋다.You may further contain elements, such as these.

본 발명의 상기 강재는 용강의 용존 산소량(QOf)을 0.001 내지 0.01질량%의 범위로 조정한 용강에 REM을 첨가하는 데 있어서, 상기 용강의 용존 산소량(QO f)과 REM의 첨가량(QREM)이 하기 식 1을 만족시키는 양의 REM을 첨가함으로써 제조할 수 있다.In the steel of the present invention, in the case of adding REM to molten steel in which the dissolved oxygen amount Q Of of molten steel is adjusted to a range of 0.001 to 0.01 mass%, the dissolved oxygen amount Q O f of the molten steel and the amount of addition of REM REM ) can be manufactured by adding the amount of REM which satisfy | fills following formula (1).

[식 1][Equation 1]

2logQREM + 3logQOf ≤ -12.002logQ REM + 3logQ Of ≤ -12.00

본 발명에 따르면, 입자 내 페라이트 변태의 핵이 되는 산화물(Zr, REM 및 Ca를 함유하는 산화물)이 소정량 생성되어 있는 동시에, 강재 중에 존재하는 개재물 및 산화물의 크기와 개수(즉, 입도 분포)도 적절하게 제어되어 있으므로, 대입열 용접 시의 HAZ 인성이 우수한 강재를 제공할 수 있다. 특히 본 발명의 강재에서는, HAZ 인성 향상에 유용한 원상당 직경이 0.1 내지 2㎛인 미세한 개재물이 소정량 이상 존재할 뿐만 아니라, HAZ 인성 향상에 악영향을 미치는 것이 명백해진 원상당 직경이 3㎛ 초과인 조대한 산화물 및 원상당 직경이 5㎛ 초과인 초조대한 산화물의 양쪽의 개수가 유의적으로 억제되어 있으므로, 상기 특허 문헌 1의 실시예에 개시된 HAZ 인성 평가 방법보다도 큰 입열량으로 용접을 행하여도 HAZ 인성을 높일 수 있다.According to the present invention, while a predetermined amount of oxides (oxides containing Zr, REM and Ca), which are nuclei of ferrite transformation in particles, is generated, the size and number of inclusions and oxides present in steel materials (ie, particle size distribution) Since it is also appropriately controlled, it is possible to provide a steel having excellent HAZ toughness at the time of high heat input welding. Particularly, in the steel of the present invention, a crude material having a circular equivalent diameter of more than 3 µm that is apparently not only present a predetermined amount of fine inclusions having a circular equivalent diameter of 0.1 to 2 µm useful for improving the HAZ toughness but also adversely affects the improvement of HAZ toughness. Since the number of both the oxide and the coarse oxide having a circular equivalent diameter of more than 5 µm is significantly suppressed, even when welding is performed with a heat input larger than that of the HAZ toughness evaluation method disclosed in the Example of Patent Document 1, HAZ toughness Can increase.

또한, 본 발명에 따르면, 바람직하게는 소정의 개재물의 개수 비율이 적절하게 제어되어 있으므로, HAZ 인성을 한층 높일 수 있다.In addition, according to the present invention, since the number ratio of the predetermined inclusions is preferably controlled appropriately, the HAZ toughness can be further improved.

도 1은 본 발명에서 규정하는 식 1의 좌변의 값(Z값)과 원상당 직경이 3㎛를 초과하는 산화물의 관찰 시야 면적 1㎟당의 개수의 관계를 나타내는 그래프.
도 2는 원상당 직경이 3㎛를 초과하는 산화물의 관찰 시야 면적 1㎟당의 개수와 ―40℃에 있어서의 흡수 에너지(vE―40)의 관계를 나타내는 그래프.
도 3은 실시예에서 사용한 강재(표 1의 번호 1)에 포함되는 개개의 개재물의 성분 조성을 나타낸 그래프.
도 4는 원상당 직경이 3㎛를 초과하는 산화물의 관찰 시야 면적 1㎟당의 개수와 ―40℃에 있어서의 흡수 에너지(vE―40)의 관계를 나타내는 그래프로, 상기 도 2에 나타낸 데이터의 일부를 발췌하여 나타낸 그래프.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The graph which shows the relationship between the value (Z value) of the left side of Formula 1 prescribed | regulated by this invention, and the number per square meter viewing area of an oxide whose circular equivalent diameter exceeds 3 micrometers.
Fig. 2 is a graph showing the relationship between the number of oxides per observation field area of 1 mm 2 and the absorption energy (vE- 40 ) at −40 ° C. of an oxide having a circular equivalent diameter exceeding 3 μm.
3 is a graph showing the composition of components of individual inclusions contained in steel materials (number 1 in Table 1) used in Examples.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the number of oxides having an equivalent diameter of more than 3 µm per observation field area 1 mm 2 and absorbed energy (vE- 40 ) at −40 ° C., and part of the data shown in FIG. 2. Excerpt from the graph.

본 발명은 상기 특허 문헌 1에 개시된 입자 내 페라이트 변태의 핵이 되는 산화물을 이용한 기술을 개량하여, 보다 큰 입열량으로 용접을 행하여도 HAZ 인성이 열화되지 않는 강재를 얻기 위한 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for obtaining a steel material in which the HAZ toughness does not deteriorate even when welding is performed at a larger heat input amount by improving the technique using an oxide that is the nucleus of the ferrite transformation in the particles disclosed in Patent Document 1.

즉, 본 발명자들은 상기 특허 문헌 1을 개시한 후에도, 한층 높은 레벨의 대입열 용접 시의 HAZ 인성이 우수한 강재를 제공하기 위한 연구를 거듭하고 있고, 그 결과, 일본 특허 출원 제2008-39335호에 기재된 발명을 먼저 제안하였다(이하, 선원 발명이라고 칭함). 선원 발명에서는 강재 중의 전체 산화물(입자 내 페라이트 변태의 핵이 되는 산화물로 한정되지 않고, 모든 산화물을 대상으로 함)의 크기와 개수가 HAZ 인성의 향상에 깊게 관여되어 있고, 특히 원상당 직경으로 5.0㎛ 초과의 조대한 산화물을 5개 이하로 저감시키면, 입열량이 대략 50kJ/㎜ 정도의 대입열 용접을 행하여도 HAZ 인성이 우수한 강재가 얻어지는 것을 개시하고 있다. 이와 같이 선원 발명에 따르면, 조대한 산화물의 개수가 현저하게 억제되어 있으므로, 상기 특허 문헌 1의 실시예에 개시된 HAZ 인성 평가 방법보다도 큰 입열량으로 용접을 행하여도 HAZ 인성을 높일 수 있었다. 즉, 상기 특허 문헌 1에서는, 1400℃의 가열 온도로 5초간 유지한 후 800℃로부터 500℃까지의 온도를 300초로 냉각하는 열사이클(입열 조건 : 1400℃ × 5초, 냉각 시간 Tc = 300초)을 부여하고, ―40℃에 있어서의 흡수 에너지(vE―40)를 측정하였지만, 선원 발명에서는, 1400℃의 유지 시간을 30초간으로 길게 한 열사이클(입열 조건 : 1400℃ × 30초, 냉각 시간 Tc = 300초)을 부여했을 때의 흡수 에너지를 상기와 마찬가지로 하여 측정하고 있고, 이 경우라도 양호한 HAZ 인성이 얻어진 것을 확인하고 있다.In other words, the inventors of the present invention have continued to provide a steel material excellent in the HAZ toughness at the time of high heat input welding even after the disclosure of Patent Document 1, and as a result, the Japanese Patent Application No. 2008-39335 The invention described was first proposed (hereinafter referred to as a sailor invention). In the source invention, the size and number of all oxides in the steel material (not limited to oxides that become the nucleus of ferrite transformation in the particles, but all oxides) are deeply involved in the improvement of HAZ toughness. When the coarse oxide exceeding 5 micrometers is reduced to 5 or less, it is disclosed that the steel material excellent in HAZ toughness is obtained even if the heat input welding of about 50 kJ / mm is performed. Thus, according to the source invention, since the number of coarse oxides is remarkably suppressed, HAZ toughness can be improved even if welding is performed with a heat input larger than HAZ toughness evaluation method disclosed in the Example of the said patent document 1. That is, in the said patent document 1, after maintaining for 5 second at the heating temperature of 1400 degreeC, the heat cycle which cools the temperature from 800 degreeC to 500 degreeC to 300 second (heating conditions: 1400 degreeC x 5 second, cooling time Tc = 300 second) ), And the absorbed energy (vE- 40 ) at -40 ° C was measured, but in the source invention, a heat cycle (heating condition: 1400 ° C x 30 seconds, cooling) in which the holding time of 1400 ° C was extended to 30 seconds was used. The absorption energy at the time Tc = 300 seconds) was measured in the same manner as described above, and it was confirmed that good HAZ toughness was obtained even in this case.

본 발명자들은 상기한 선원 발명을 제안한 후에도, 더욱 높은 레벨의 대입열 용접 시의 HAZ 인성이 우수한 강재를 제공하기 위해 연구를 진행해 왔다. 그 결과, 선원 발명보다도 더욱 대입열량의 조건인 「1450℃의 가열 온도로 5초간 유지한 후 800℃로부터 500℃까지의 온도를 400초로 냉각하는 열사이클」(입열 조건 : 1450℃ × 5초, 냉각 시간 Tc = 400초)을 부여한 경우라도 HAZ 인성이 우수한 강재를 제공하기 위해서는, 선원 발명과 같이 원상당 직경으로 5.0㎛ 초과의 산화물을 5개 이하로 저감시키는 것만으로는 불충분하고, 선원 발명을 포함시켜 종래에는 전혀 착안되어 있지 않았던 3.0㎛ 초과의 산화물의 개수를 저감시키는 것이 극히 중요한 것을 발견하여, 본 발명을 완성하였다.The inventors of the present invention have conducted research to provide a steel material excellent in HAZ toughness at a higher level of high heat input welding even after the above-described source invention has been proposed. As a result, "heat cycle which cools the temperature from 800 degreeC to 500 degreeC to 400 second after hold | maintaining for 5 seconds at the heating temperature of 1450 degreeC which is a condition of a large heat input more than a source invention" (heating condition: 1450 degreeC x 5 second, Even if the cooling time Tc = 400 seconds), in order to provide a steel having excellent HAZ toughness, it is not enough to reduce the oxides of more than 5.0 µm to 5 or less in the original equivalent diameter as in the source invention, and thus, the source invention The inventors found that it was extremely important to reduce the number of oxides exceeding 3.0 µm, which had not been previously conceived at all, and completed the present invention.

이와 같이 본 발명의 특징 부분은,Thus, the feature part of the present invention,

(A) HAZ 인성 향상에 유용한 원상당 직경 0.1 내지 2㎛의 미세한 개재물의 개수를 증대시키는(120개/㎟ 이상) 동시에,(A) At the same time increasing the number of fine inclusions with a diameter of 0.1 to 2 μm (120 pieces / mm 2 or more) useful for improving HAZ toughness,

(B) HAZ 인성 향상에 악영향을 미치는 원상당 직경 5㎛ 초과의 산화물의 개수를 저감시키고(5.0개/㎟ 이하), 또한,(B) reducing the number of oxides having a diameter larger than 5 µm equivalent to the HAZ toughness improvement (5.0 / mm 2 or less),

(C) 본 발명에 있어서 HAZ 인성 향상에 악영향을 미치는 것이 처음으로 명백해진 원상당 직경 3㎛ 초과의 산화물의 개수도 저감시킴으로써(5.0개/㎟ 이하), 선원 발명보다도 한층 큰 입열량으로 용접을 행하여도 HAZ 인성을 개선할 수 있었던 점에 있다. 즉, 선원 발명과의 관계에서 말하면, 상기 (A) 및 상기 (B)에 추가하여, 상기 (C)를 규정한 점에 본 발명의 특징 부분이 존재한다.(C) By reducing the number of oxides having a diameter larger than 3 µm in diameter (5.0 / mm 2 or less) for the first time, it is apparent that the adverse effect on the HAZ toughness improvement in the present invention is reduced (5.0 / mm 2 or less), so that welding is performed at a larger heat input amount than the source invention. Even if it does, HAZ toughness was improved. That is, in the relationship with the source invention, the feature part of this invention exists in the point which defined said (C) in addition to said (A) and said (B).

또한, 엄밀하게 말하면, 상기 (A)의 규정은 선원 발명과는 다르고, 선원 발명에서는 산화물을 대상으로 하여 당해 산화물 중의 미세한 개수를 제어하고 있는 것에 비해, 본 발명에서는 산화물뿐만 아니라 강재 중에 존재하는 모든 개재물을 대상으로 하여 당해 개재물 중의 미세한 개수를 제어하고 있는 점에서 다르다. 본 발명자들의 검토 결과에 따르면, 양호한 HAZ 인성을 실현하기 위해서는, 특히 원상당 직경(이하, 단순히 「입경」이라고 약기하는 경우가 있음)이 큰 산화물(본 발명에서는 3㎛ 초과의 산화물과 5㎛ 초과의 산화물의 양쪽)의 기여도가 매우 큰 것이 명백해졌다. 그리고 이 큰 산화물이 생성되지 않도록 제어하면, 또 하나의 제어해야 할 대상인 입경 0.1 내지 2㎛의 개재물에 대해서는, 이것을 산화물로 한정하지 않고, 전체 개재물로 넓혀도 원하는 특성을 확보할 수 있는 것이다.Strictly speaking, the provisions of (A) are different from those of the source invention, and in the invention of the source, the minute number of the oxide is controlled in the present invention, whereas in the present invention, not only the oxide but also all of the steel present in the steel material. It differs in that it controls the fine number in the said interference | inclusion with the inclusion object. According to the results of the present inventors, in order to realize good HAZ toughness, in particular, an oxide having a large equivalent diameter (hereinafter sometimes simply abbreviated as "particle diameter") having a large oxide (more than 3 µm and more than 5 µm in the present invention). It is evident that the contribution of both of the oxides is very large. If the large oxide is controlled so as not to be produced, the inclusions having a particle size of 0.1 to 2 µm, which are to be controlled, are not limited to oxides, and the desired characteristics can be secured even if they are expanded to all the inclusions.

또한, 상기 (C)의 요건을 구비시키기 위해서는, 선원 발명이나 전술한 특허 문헌 4 내지 6과 같이, REM 첨가 전의 용강 중의 용존 산소량을 제어하는 것만으로는 불충분하고, 당해 용강 중의 용존 산소량(QOf)에 따라서 REM의 첨가량(QREM)을 적절하게 제어하는 것이 극히 중요한 것도 판명되었다. 상세하게는, REM 첨가 전의 용강의 용존 산소량(QOf)에 따라서, 하기 식 1을 만족시키는 양의 REM(QREM)을 첨가한다. 이에 의해, 원하는 HAZ 인성의 실현에 불가결한 입경이 큰 REM계 산화물의 생성을 억제할 수 있다. 하기 식 1의 기술적 의의 등의 상세는 후술한다.Moreover, in order to provide the requirement of said (C), it is inadequate only to control the amount of dissolved oxygen in molten steel before REM addition, like source invention or the above-mentioned patent documents 4-6, and the amount of dissolved oxygen in the molten steel (Q Of It was also found that it is extremely important to properly control the amount of REM added (Q REM ). In detail, according to the dissolved oxygen amount Q Of of molten steel before REM addition, REM (Q REM ) of the quantity which satisfy | fills following formula 1 is added. Thereby, generation | occurrence | production of REM type oxide with a large particle diameter which is indispensable for realization of desired HAZ toughness can be suppressed. Details, such as the technical significance of the following formula 1 will be described later.

[식 1][Equation 1]

2logQREM + 3logQOf ≤ -12.002logQ REM + 3logQ Of ≤ -12.00

본 명세서에서는, 입자 내 페라이트 변태의 핵이 되는 산화물, 즉 Zr, REM 및 Ca를 함유하는 산화물과, 강재 중에 포함되는 모든 산화물을 구별하기 위해, 설명의 편의상, 전자를 특히 「ZrㆍREMㆍCa계 산화물」이라고 부르고, 후자를 특히 「전체 산화물」이라고 부르는 경우가 있다. 또한, 산화물에는 단독 산화물 외에, 산화물 이외의 개재물(예를 들어, 황화물이나 질화물, 탄화물, 혹은 이들의 복합 화합물)이 복합되어 있는 복합 산화물도 포함하는 의미이다.In the present specification, in order to distinguish between oxides which become nuclei of ferrite transformation in particles, that is, oxides containing Zr, REM and Ca, and all oxides contained in steel, the former is particularly referred to as “Zr, REM, Ca”. System oxide ”, and the latter may be referred to as“ all oxides ”in particular. In addition, the oxide also includes a complex oxide in which inclusions other than oxides (for example, sulfides, nitrides, carbides, or complex compounds thereof) are complexed in addition to the oxides alone.

또한, 상기한 ZrㆍREMㆍCa계 산화물을 구성하는 필수 성분(Zr, REM 및 Ca)을, 특히 「입자 내 페라이트 변태 핵 생성 원소」라고 부르는 경우가 있다.In addition, the essential components (Zr, REM, and Ca) constituting the above-described Zr-REM-Ca-based oxide are sometimes referred to as "in-particle ferrite transformation nucleation elements".

또한, 본 발명의 강재에는 상기한 산화물 이외에 황화물이나 질화물, 탄화물, 혹은 이들의 복합 화합물 등도 포함되지만, 본 명세서에서는 강재 중에 포함되는 산화물, 황화물, 질화물, 탄화물, 혹은 이들의 복합 화합물 등을 총칭하여 「전체 개재물」이라고 부른다.In addition, the steel of the present invention includes sulfides, nitrides, carbides, composite compounds thereof, and the like, in addition to the above-described oxides, but in this specification, oxides, sulfides, nitrides, carbides, composite compounds, and the like contained in the steels are collectively referred to. It is called "the whole inclusion."

또한, 본 명세서에서는 강재에 포함되는 전체 산화물 중, 원상당 직경이 0.1 내지 2㎛인 산화물을 「미세한 산화물」, 원상당 직경이 3㎛ 초과인 산화물을 「조대한 산화물」, 원상당 직경이 5㎛ 초과인 산화물을 「초조대한 산화물」이라고 각각 부르고, 이들을 구별하는 경우가 있다. 또한, 선원 발명에서는 원상당 직경으로 5㎛ 초과의 산화물을 「조대한 산화물」이라고 정의하고 있었지만, 본 명세서에서는 원상당 직경으로 3㎛ 초과의 산화물을 「조대한 산화물」로 하고 있다.In addition, in this specification, among all the oxides contained in steel materials, an oxide having a circular equivalent diameter of 0.1 to 2 µm is a "fine oxide", an oxide having a circular equivalent diameter of more than 3 µm is "coarse oxide", and a circular equivalent diameter is 5 Oxides larger than µm are referred to as "super coarse oxides", and these may be distinguished from each other. Further, in the source invention, an oxide having a larger equivalent diameter than 5 µm is defined as "coarse oxide", but in this specification, an oxide having a larger equivalent diameter than 3 µm is referred to as "coarse oxide".

본 명세서에 있어서 「대입열 용접의 HAZ 인성이 우수한 강재」라 함은, 강재에 대해, 1450℃로 5초간 유지한 후, 800℃로부터 500℃까지의 온도를 400초로 냉각하는 열사이클(열이력)을 부여했을 때, ―40℃에 있어서의 흡수 에너지(vE―40)가 100J 이상을 만족시키는 것을 의미한다. 이 vE―40은 클수록 좋고, 바람직하게는 vE―40이 130J 이상이다. 상기한 열사이클을, 특히 「대입열 열이력」이라고 부르는 경우가 있다. 이 열사이클에 의한 입열량은 선원 발명이나 특허 문헌 1에 기재된 열사이클에 의한 입열량에 비해 높은 것이고, 그런 의미에서, 본 발명의 「대입열 용접」과, 선원 발명이나 특허 문헌 1에 기재된 「대입열 용접」의 입열 레벨은 상이한 것이다.In this specification, the term "steel material excellent in HAZ toughness of high heat input welding" refers to a heat cycle (thermal history) in which the temperature from 800 ° C to 500 ° C is cooled to 400 seconds after holding at 1450 ° C for 5 seconds with respect to the steel material. ), It means that the absorption energy (vE- 40 ) at -40 ° C satisfies 100 J or more. This vE- 40 is so large that it is good, Preferably vE- 40 is 130J or more. The heat cycle described above may be referred to as "high heat input heat history" in particular. The heat input amount by this heat cycle is high compared with the heat input amount by the heat cycle of a source invention or patent document 1, In that sense, "large heat input welding" of this invention and " Heat input welding ”is different.

본 발명에 있어서, 열사이클의 온도를 1450℃로 설정한 것은, 선원 발명에 기재된 열사이클 온도(1400℃)에서는, HAZ 중 특히 용접 금속에 근접한 부위(본드부라고 부르는 경우가 있음)의 열 온도는 1400℃를 초과하여 대략 1450℃ 정도로 되는 것을 고려한 것이다.In the present invention, the temperature of the heat cycle is set to 1450 ° C. In the heat cycle temperature (1400 ° C) described in the source invention, the heat temperature of a part (sometimes called a bond part) in the HAZ is particularly close to the weld metal. Is considered to be about 1450 ° C. above 1400 ° C.

이하, 본 발명을 구성하는 상기 (a) 내지 (c)의 요건에 대해, 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the requirements of said (a)-(c) which comprise this invention are demonstrated in detail.

[(a) ZrㆍREMㆍCa계 산화물에 대해][(a) About Zr, REM, and Ca-based Oxides]

우선, 입자 내 페라이트 변태의 기점이 되는 ZrㆍREMㆍCa계 산화물에 대해 설명한다. 상기 ZrㆍREMㆍCa계 산화물은 Zr의 산화물, REM의 산화물 및 Ca의 산화물을 반드시 포함하고 있는 것을 의미하고 있다. ZrㆍREMㆍCa계 산화물을 구성하는 원소(입자 내 페라이트 변태 핵 생성 원소)는 Zr과 REM과 Ca이지만, 이들 이외에, 예를 들어 Ti, Mn, Si, Al 등의 산화물 형성 원소나, 그 밖의 강 중 성분을 포함하고 있어도 좋다.First, the Zr.REM.Ca-based oxide serving as a starting point of ferrite transformation in particles will be described. The Zr-REM-Ca-based oxide means that the oxide of Zr, the oxide of REM, and the oxide of Ca must be included. The elements constituting the Zr-REM-Ca-based oxides (ferrite-transformed nucleation elements in the particles) are Zr, REM, and Ca. Other than these, oxide-forming elements such as Ti, Mn, Si, and Al, and others It may contain the component in steel.

상기 ZrㆍREMㆍCa계 산화물의 존재 형태는 특별히 한정되지 않고, 입자 내 페라이트 변태 핵 생성 원소를 단독으로 함유하는 단독 산화물로서 존재하고 있어도 좋고, 입자 내 페라이트 변태 핵 생성 원소의 2종 이상을 포함하는 복합 산화물로서 존재하고 있어도 좋다. 단독 산화물의 예로서는, Zr에서는 ZrO2 ; Ca에서는 CaO ; REM에서는 REM을 「M」의 기호로 나타냈을 때, M2O3, M3O5, MO2 등이 예시된다. 또한, 이들 산화물은 서로 응집하여 존재해도 좋고, 상기 산화물에 황화물이나 질화물 등의 다른 화합물이 복합 석출된 형태로 존재해도 좋다.The presence form of the Zr-REM-Ca-based oxide is not particularly limited, and may be present as a single oxide containing ferrite-transformed nucleation elements in the particles alone, and includes two or more kinds of ferrite-transformed nucleation elements in the particles. It may exist as a composite oxide to make. Examples of the oxide alone, the Zr ZrO 2; Ca is CaO; When the REM REM nd that the symbols of "M", and the like include M 2 O 3, M 3 O 5, MO 2. These oxides may be present after being aggregated with each other, and may be present in the form of complex precipitates of other compounds such as sulfides and nitrides in the oxides.

상기한 ZrㆍREMㆍCa계 산화물은 Ti의 산화물을 더 함유하고 있는 것이 바람직하다. Ti의 산화물이 더 존재하면 입자 내 페라이트 변태가 촉진되어, HAZ 인성의 향상이 한층 높아지게 된다. Ti의 산화물은 단독 산화물(예를 들어, Ti2O3, Ti3O5, TiO2)로서 존재하고 있어도 좋고, 상기 ZrㆍREMㆍCa계 산화물과의 복합 산화물의 형태로 존재하고 있어도 좋다.It is preferable that said Zr-REM-Ca type | system | group oxide further contains the oxide of Ti. The presence of further Ti oxide promotes ferrite transformation in the particles, further improving the HAZ toughness. Oxides of Ti is solely oxide may be present as (for example, Ti 2 O 3, Ti 3 O 5, TiO 2), may be present in the form of composite oxide with the Zr and REM and Ca-based oxide.

[(b) 산화물의 평균 조성에 대해][(b) About Average Composition of Oxide]

본 발명의 강재는 강재에 포함되는 전체 산화물의 조성을 측정하여 단독 산화물(합계가 100%)로서 질량 환산했을 때에, 평균 조성으로,The steel of the present invention has an average composition when the composition of all oxides contained in the steel is measured and mass converted as a single oxide (total 100%),

ZrO2를 5 내지 50%,ZrO 2 in 5 to 50%,

REM의 산화물(REM을 M의 기호로 나타내면 M2O3) : 5 내지 50%,Oxide of REM (M 2 O 3 when REM is represented by the symbol of M): 5 to 50%,

CaO : 50% 이하(0%를 포함하지 않음)CaO: 50% or less (does not contain 0%)

를 만족시키고 있고, 이에 의해 입자 내 페라이트 변태의 핵으로서 유효하게 작용하게 된다. 각 산화물의 하한치를 하회하면, 용접 시에 입자 내 페라이트의 생성 핵이 되는 산화물량이 부족해, HAZ 인성의 향상 작용이 발휘되지 않는다. 한편, 각 산화물의 상한치를 초과하면, 산화물이 조대화되어, 입자 내 페라이트의 생성 핵으로서 유효하게 작용하는 미세한 산화물의 개수가 적어져, HAZ 인성 향상 작용이 유효하게 발휘되지 않는다.It satisfies this, and it acts effectively as a nucleus of ferrite transformation in a particle | grain. If the lower limit of each oxide is lower, the amount of oxides that form nuclei of ferrite in the particles at the time of welding is insufficient, and the effect of improving HAZ toughness is not exhibited. On the other hand, when the upper limit of each oxide is exceeded, the oxide is coarsened, and the number of fine oxides that effectively act as a production nucleus of ferrite in the particles decreases, so that the HAZ toughness improving effect is not effectively exhibited.

상기 ZrO2는 5% 이상이고, 바람직하게는 8% 이상, 보다 바람직하게는 10% 이상이다. 한편, 상한은 50%이고, 바람직한 상한은 45%, 보다 바람직한 상한은 40%이다.The ZrO 2 is 5% or more, preferably 8% or more, and more preferably 10% or more. On the other hand, an upper limit is 50%, a preferable upper limit is 45%, and a more preferable upper limit is 40%.

상기 REM의 산화물은 5% 이상이고, 바람직하게는 10% 이상, 보다 바람직하게는 13% 이상이다. 한편, 상한은 50%이고, 바람직한 상한은 45%, 보다 바람직한 상한은 40%이다. 또한, REM의 산화물은 REM을 기호 M으로 나타내면, 강재 중에 M2O3, M3O5, MO2 등의 형태로 존재하지만, REM의 산화물을 모두 M2O3으로 환산했을 때의 양을 의미한다.The oxide of REM is 5% or more, preferably 10% or more, and more preferably 13% or more. On the other hand, an upper limit is 50%, a preferable upper limit is 45%, and a more preferable upper limit is 40%. In addition, the amount of time an oxide of REM are expressed to REM as symbol M, the steel material in the form of, such as M 2 O 3, M 3 O 5, MO 2 , but all of the oxides of REM have in terms of M 2 O 3 it means.

상기 CaO는 입자 내 페라이트 변태의 핵으로서 유효하게 작용하지만, 과잉으로 포함되면 오히려 입자 내 페라이트 변태능이 열화된다. 또한, CaO가 과잉으로 포함되면 주조 시에 사용하는 노즐의 용손을 일으키고, 따라서 상한은 50%로 한다. 바람직하게는 45% 이하이고, 보다 바람직하게는 40% 이하, 특히 바람직하게는 30% 이하이다. 상기 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는, CaO는 3% 이상 함유하고 있는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 5% 이상이고, 더욱 바람직하게는 10% 이상이다.The CaO acts effectively as a nucleus of the ferrite transformation in the particles, but when contained in excess, the ferrite transformation ability in the particles is deteriorated. Moreover, when CaO is contained excessively, the melt of a nozzle used at the time of casting will be caused, and therefore an upper limit shall be 50%. Preferably it is 45% or less, More preferably, it is 40% or less, Especially preferably, it is 30% or less. In order to exhibit the said effect effectively, it is preferable to contain CaO 3% or more. More preferably, it is 5% or more, More preferably, it is 10% or more.

또한, 전체 산화물의 조성의 나머지 성분은 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 강재 중에 포함되는 산화물 형성 원소의 산화물(예를 들어, SiO2나 Al2O3, MnO 등)을 들 수 있다.In addition, there may be mentioned, without the other components of the composition of the total oxide is not particularly limited, and oxides of the oxide-forming element contained in the steel material of the present invention (for example, SiO 2 or Al 2 O 3, MnO, etc.).

강재에 포함되는 전체 산화물의 조성은, 강재의 표면을, 예를 들어 전자선 마이크로 프로브 X선 분석계(Electron Probe X-ray Micro Analyzer ; EPMA)로 관찰하여, 관찰 시야 내에 인정되는 산화물을 정량 분석하여 측정한다. 측정 조건의 상세는, 후기하는 실시예의 란에서 설명한다.The composition of all oxides contained in the steel is measured by observing the surface of the steel with, for example, an Electron Probe X-ray Micro Analyzer (EPMA) and quantitatively analyzing the oxides recognized within the observation field. do. The detail of a measurement condition is demonstrated in the column of the Example mentioned later.

[(c) 전체 개재물의 입도 분포에 대해][(c) About particle size distribution of all inclusions]

다음에, 본 발명을 특징짓는 전체 개재물의 개수와 크기에 대해 설명한다.Next, the number and size of the total inclusions which characterize the present invention will be described.

본 발명의 강재는,Steel of the present invention,

(i) 원상당 직경으로 0.1 내지 2㎛의 미세한 개재물이 관찰 시야 면적 1㎟당 120개 이상이고,(i) 120 or more fine inclusions having a diameter equivalent to 0.1 to 2 탆 per 1 mm 2 of the viewing field area,

(ii) 원상당 직경으로 3㎛를 초과하는 조대한 산화물이 관찰 시야 면적 1㎟당 5.0개 이하, 또한,(ii) coarse oxides having a diameter larger than 3 μm in a circular equivalent diameter of 5.0 or less per 1 mm 2 of observation field area;

(iii) 원상당 직경으로 5㎛를 초과하는 조대한 산화물이 관찰 시야 면적 1㎟당 5.0개 이하의 모두를 만족시키는 것이다.(iii) Coarse oxides exceeding 5 micrometers in circular equivalent diameter satisfy all 5.0 or less per 1 mm <2> observation field area.

특히 본 발명에서는, 원상당 직경(입경)이 큰 산화물에 대해, 상기 (ii) 및 상기 (iii)의 양쪽을 규정한 점에 최대의 특징이 있다.In particular, in the present invention, the greatest feature lies in the point that both of (ii) and (iii) are defined for an oxide having a large equivalent diameter (particle diameter).

여기서, 상기 (ii) 및 상기 (iii)의 요건을 모두 만족시킨다는 것은, 곧 입경이 3㎛ 초과 5㎛ 이하의 산화물의 개수가 5.0개 이하로 적은 것을 의미하고 있다. 즉, 본 발명에 의한 대입열 열이력을 받은 경우라도 vE-40 ≥ 100J로 매우 높은 HAZ 인성을 확보하기 위해서는, 선원 발명에서는 전혀 착안하지 않았던 「입경 3㎛ 초과 5㎛ 이하」의 산화물의 저감이 극히 중요하며, 당해 범위의 산화물의 개수를 제어할 수 없는 경우에는, 당해 산화물이 취성 파괴의 기점으로 되어 HAZ 인성이 열화되는 것이 본 발명자들의 검토 결과에 의해 처음으로 명백해졌다.Here, satisfying both the requirements of (ii) and (iii) means that the number of oxides having a particle diameter of more than 3 µm and 5 µm or less is less than 5.0. That is, even in the case of receiving a high heat input history according to the present invention, in order to ensure very high HAZ toughness with vE- 40 ≥ 100J, reduction of oxide having a particle size of more than 3 µm and 5 µm or less, which was not conceived in the source invention at all. It is extremely important, and when the number of oxides in this range cannot be controlled, it has been clarified for the first time by the present inventors that the oxides become a starting point of brittle fracture and the HAZ toughness deteriorates.

이하, 실시예를 참조하면서, 상기 (ii) 및 상기 (iii)의 기술적 의의를 상세하게 설명한다.Hereinafter, the technical meaning of said (ii) and said (iii) is demonstrated in detail, referring an Example.

우선, 표 4를 참조한다. 번호 1 내지 16은 본 발명에서 규정하는 요건을 모두 만족시키는 예이다. 상기 (ii) 및 상기 (iii)에 착안하여 검토하면, 표 4의 번호 1 내지 16은 모두 5㎛ 초과의 산화물이 실질적으로 0개(최대라도 0.95개)이고, 또한 3㎛ 초과의 산화물도 0.85 내지 4.93개로 억제되어 있어, 상기 (ii) 및 상기 (iii)의 양쪽을 만족시키고 있다. 그 결과, 양호한 HAZ 인성을 확보할 수 있다.First, see Table 4. Numbers 1 to 16 are examples that satisfy all of the requirements defined in the present invention. In consideration of the above (ii) and (iii), all of the numbers 1 to 16 in Table 4 are substantially 0 (up to 0.95) of oxides larger than 5 µm, and 0.85 of oxides larger than 3 µm. 4 to 4.93, and both of (ii) and (iii) are satisfied. As a result, good HAZ toughness can be secured.

한편, 표 4의 번호 17 내지 20은 상기 (iii)의 요건을 만족시키지만, 상기 (ii)의 요건을 만족시키지 않는 예이다. 상세하게는, 5㎛ 초과의 산화물은 약 0.03 내지 1.2개와, 5.0개 이하로 억제되어 있지만, 3㎛ 초과의 산화물은 5.0개를 초과하여, 약 5.2 내지 8.4개로 증가되어 있고, 그 결과, HAZ 인성이 저하되어 있다.On the other hand, the number 17-20 of Table 4 is an example which satisfy | fills the requirements of said (iii), but does not satisfy the requirements of said (ii). Specifically, oxides larger than 5 μm are suppressed to about 0.03 to 1.2 and 5.0 or less, while oxides larger than 3 μm are increased to about 5.2 to 8.4 by more than 5.0, resulting in HAZ toughness. This is falling.

여기서, 상기 번호 17 내지 20은 상기 (iii)의 요건을 만족시킨다는 점에 있어서 선원 발명의 범위에 포함되는 것이지만, 선원 발명의 범위 내에 포함되는 것이라도, 상기 (ii)의 요건을 만족시키지 않는 것은, 본 발명에서 규정하는 원하는 HAZ 인성을 달성할 수 없는 것을 알 수 있다.Here, the numbers 17 to 20 are included in the scope of the source invention in that they satisfy the requirements of (iii) above. However, the numbers 17 to 20 do not satisfy the requirements of (ii) above even if they fall within the scope of the source invention. It can be seen that the desired HAZ toughness specified in the present invention cannot be achieved.

따라서 본 발명에서는, 상기 (iii) 외에, 원하는 HAZ 인성을 확보하기 위한 요건으로서, 상기 (ii)를 더 규정한 것이다.Therefore, in this invention, in addition to said (iii), said (ii) is further prescribed | required as a requirement for ensuring desired HAZ toughness.

또한, 상기 (ii) 및 상기 (iii)로부터, 원하는 HAZ 인성 달성에는, 특히 3㎛ 초과 5㎛ 이하의 산화물의 개수가 깊게 관여되어 있다는 것을 알 수 있다. 즉, 제조 조건에 따라서는 3㎛ 초과 5㎛ 이하의 극히 좁은 범위에 산화물이 5.0개를 초과하여 존재하는 경우가 있지만, 가령 상기 (i)의 미세 영역의 개수를 다수 증대시켜 상기 (iii)의 초조대 영역의 개수를 저감화시켰다고 해도, 3㎛ 초과 5㎛ 이하의 조대 영역에 5.0개 초과의 산화물이 존재하는 것만으로, 원하는 HAZ 인성이 얻어지지 않는 것은 본 발명자들에게 있어서도 예상 외의 발견이었다.In addition, from (ii) and (iii), it can be seen that the number of oxides more than 3 µm and 5 µm or less is particularly involved in achieving desired HAZ toughness. That is, depending on the production conditions, more than 5.0 oxides may be present in an extremely narrow range of more than 3 µm and less than or equal to 5 µm, but for example, the number of fine regions of the above (i) is increased to a large number. Even if the number of ultra-light zones was reduced, more than 5.0 oxides were present in the coarse areas of more than 3 µm and not more than 5 µm, and it was unexpected finding for the present inventors that desired HAZ toughness was not obtained.

상기 (ii) 및 상기 (iii)의 양쪽을 만족시킴으로써 어떻게 원하는 HAZ 인성을 확보할 수 있는지에 대해, 상세한 메커니즘은 불명료하지만, 1400℃를 초과하여 1450℃로 되면 TiN의 소실이 가속적으로 진행되어 인성이 저하된다. 그러나, 3㎛ 초과 5㎛ 이하의 산화물을 저감시킴으로써, 이와 같은 인성 저하를 경감시킬 수 있다고 생각된다.Although the detailed mechanism is not clear about how the desired HAZ toughness can be secured by satisfying both the above (ii) and (iii), the loss of TiN proceeds rapidly when the temperature exceeds 1400 ° C to 1450 ° C. Toughness falls. However, it is thought that such a fall in toughness can be reduced by reducing the oxide of more than 3 micrometers and 5 micrometers or less.

상술한 바와 같이 본 발명에서는 상기 (ii) 및 상기 (iii)의 요건을 동시에 만족시키는 것이 필요하다. 즉, 입경이 3㎛ 초과인 조대한 산화물의 개수는 5.0개 이하로 하고, 또한 입경이 5㎛ 초과인 초조대한 산화물의 개수는 5.0개 이하로 한다. 이들 개수는 적으면 적을수록 좋고, 어떤 경우도, 바람직하게는 3개 이하, 보다 바람직하게는 1개 이하, 가장 바람직하게는 실질적으로 0개이다. 상세하게는, 양자의 밸런스도 포함시켜 적절하게 제어하는 것이 바람직하고, 본 발명의 범위 내(모두 5.0개 이하)에 있어서, 입경이 3㎛ 초과인 조대한 산화물보다도 입경이 5㎛ 초과인 초조대한 산화물의 개수를 적게 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 초조대한 산화물의 개수는 하한(0개)에 가까울수록 좋고, 대체로 1개 이하가 바람직하고, 한없이 0개에 가까운 쪽이 가장 바람직한 것에 비해, 조대한 산화물의 개수는 상한(5.0개)에 가까워도 좋고, 대략 4개 이하라도 바람직하게 사용된다.As described above, in the present invention, it is necessary to simultaneously satisfy the requirements of (ii) and (iii). That is, the number of coarse oxides whose particle diameter is more than 3 micrometers is 5.0 or less, and the number of coarse oxides whose particle diameter is more than 5 micrometers is 5.0 or less. The fewer these numbers are, the better they are, and in any case, it is preferably 3 or less, more preferably 1 or less, and most preferably substantially 0. Specifically, it is preferable to include the balance of both, and to control them appropriately, and within the scope of the present invention (all 5.0 or less), the super coarse particles having a particle diameter of more than 5 μm are larger than coarse oxide having a particle size of more than 3 μm. It is desirable to reduce the number of oxides. Specifically, the number of coarse oxides is better to be closer to the lower limit (0), and generally 1 or less is preferable, and the number of coarse oxides is the upper limit (5.0) ) May be used, and about 4 or less may be preferably used.

또한, 원상당 직경으로 3㎛를 초과하는 산화물의 개수와 5㎛를 초과하는 산화물의 개수는 강재의 단면을, 예를 들어 전자선 마이크로 프로브 X선 분석계(Electron Probe X-ray Micro Analyzer : EPMA)로 관찰하여, 관찰 시야 내에 인정되는 개재물의 성분 조성을 정량 분석하여, 산소 함유량이 5% 이상인 개재물을 산화물로 하고, 상기 산화물의 원상당 직경을, 예를 들어 투과형 전자 현미경(TEM)으로 관찰하여 측정하여 구하면 된다.In addition, the number of oxides exceeding 3 micrometers and the number of oxides exceeding 5 micrometers by a circular equivalent diameter can be made into the cross section of steel materials, for example with the Electron Probe X-ray Micro Analyzer (EPMA). Observing and quantitatively analyzing the composition of the inclusions recognized in the observation field, and using the inclusions having an oxygen content of 5% or more as oxides, and observing and measuring the original equivalent diameter of the oxides by, for example, a transmission electron microscope (TEM) Get it.

이상, 본 발명을 가장 특징짓는 상기 (ii) 및 상기 (iii)에 대해 상세하게 서술하였다.In the above, the above (ii) and said (iii) which characterize this invention were described in detail.

본 발명의 강재에 있어서는, 상기 (i)에서 규정하는 바와 같이, 원상당 직경이 0.1 내지 2㎛의 미세한 개재물을 관찰 시야 면적 1㎟당 120개 이상으로 할 필요가 있다. 미세한 개재물의 개수는 관찰 시야 면적 1㎟당 120개 이상으로 하고, 바람직하게는 1㎟당 200개 이상, 보다 바람직하게는 1㎟당 500개 이상, 더욱 바람직하게는 1㎟당 1000개 이상이다.In the steel materials of the present invention, as defined in the above (i), it is necessary to set the fine inclusions having a diameter of 0.1 to 2 µm to 120 or more per square meter of observation field area. The number of fine inclusions is 120 or more per 1 mm <2> observation field area, Preferably it is 200 or more per 1mm <2>, More preferably, it is 500 or more per 1mm <2>, More preferably, it is 1000 or more per 1mm <2>.

또한, 원상당 직경으로 0.1 내지 2㎛의 미세한 개재물의 개수는 강재의 단면을, 예를 들어 투과형 전자 현미경(TEM)으로 관찰하여 측정하여 구하면 좋다.In addition, the number of the fine inclusions of 0.1-2 micrometers in circular equivalent diameter may be calculated | required by measuring the cross section of steel materials, for example by observing with a transmission electron microscope (TEM).

본 발명의 강재에서는, 원상당 직경으로 0.1㎛ 미만의 개재물은 개재물 분산에 의한 HAZ 인성 향상 작용에 거의 기여하지 않으므로, 상기 개재물의 개수에는 포함시키고 있지 않다.In the steel of the present invention, inclusions having a diameter of less than 0.1 μm in a circular equivalent diameter hardly contribute to the HAZ toughness improving effect due to inclusion dispersion, and are not included in the number of inclusions.

상기 「원상당 직경」이라 함은, 개재물(산화물을 포함함)의 면적이 동등해지도록 상정한 원의 직경으로, 투과형 전자 현미경(TEM) 관찰면 상에서 인정되는 것이다.Said "circle equivalent diameter" is a diameter of the circle assumed so that the area of an inclusion (including an oxide) may become equal, and is recognized on a transmission electron microscope (TEM) observation surface.

이상, 본 발명의 특징 부분 중 상기 (a) 내지 (c)의 요건에 대해 설명하였다.In the above, the requirements of said (a)-(c) among the characteristic part of this invention were demonstrated.

본 발명의 강재에 포함되는 개재물은, 하기 (d) 및/또는 하기 (e)의 요건을 만족시키는 것이 바람직하다. 즉, 상기 개재물의 조성을 측정하여 단독 산화물로 환산했을 때, 전체 개재물의 개수에 대해,It is preferable that the interference | inclusion contained in the steel materials of this invention satisfy | fills the requirements of following (d) and / or following (e). That is, when the composition of the inclusion is measured and converted into a single oxide, the total number of inclusions is

(d) Al2O3에 대해, Al2O3의 비율이 20질량% 미만을 만족시키는 개재물(이하, 개재물 I이라고 부르는 경우가 있음)의 개수 비율이 90%를 초과하고 있거나, 및/또는,(d) for the Al 2 O 3, or the number ratio of inclusions (hereinafter, referred to as inclusions I) that the ratio of Al 2 O 3 satisfies the less than 20% by mass is more than 90%, and / or ,

(e) Al2O3 및 CaO에 대해, Al2O3에 대한 CaO의 질량비(CaO/Al2O3)가 0.35 초과를 만족시키는 개재물(이하, 개재물 II라고 부르는 경우가 있음)의 개수 비율이 80%를 초과하고 있는 것이 바람직하고, 이에 의해 HAZ 인성이 한층 높아지게 된다. 상기 (d) 및 상기 (e)의 요건은 후기하는 실시예의 결과에 기초하여, 보다 높은 HAZ 인성을 실현하기 위한 개재물 조성 및 개수 비율을 특정한 것이다.(e) the number ratio of about Al 2 O 3 and CaO, inclusions (in the case called hereinafter inclusions II) satisfying the mass ratio (CaO / Al 2 O 3) is 0.35 excess of CaO to Al 2 O 3 It is preferable to exceed this 80%, and HAZ toughness will become higher by this. The requirements of (d) and (e) above specify the inclusion composition and the number ratio for realizing higher HAZ toughness based on the results of the examples described later.

즉, 후기하는 실시예에서 명백하게 하는 바와 같이, 원상당 직경이 3㎛를 초과하는 조대한 산화물이 관찰 시야 면적 1㎟당, 대략 동일한 개수 존재하고 있어도, 강재의 인성치에 편차가 발생하는 것이 판명되었다. 예를 들어, 하기 표 5 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 번호 1과 3은 원상당 직경이 3㎛를 초과하는 조대한 산화물이, 관찰 시야 면적 1㎟당 약 1.8개 존재하고 있는 강재이다. 그러나, 이들 강재의 ―40℃에 있어서의 흡수 에너지(vE―40)에는 14J의 차가 발생하고 있었다. 따라서, 본 발명자들이 검토를 더욱 거듭한 결과, 개개의 개재물의 성분 조성이, 인성치에 영향을 미치고 있는 것이 명백해졌다.That is, as will be clear from the later examples, it is found that even if coarse oxides having a diameter of more than 3 µm in circular equivalents exist in approximately the same number per 1 mm 2 of observation field area, variations occur in the toughness of steel materials. It became. For example, as shown in following Table 5 and FIG. 4, numbers 1 and 3 are steel materials in which about 1.8 coarse oxides with a circular equivalent diameter of more than 3 micrometers exist per 1 mm <2> observation field area. However, the difference of 14 J was produced in the absorption energy (vE- 40 ) in -40 degreeC of these steel materials. Therefore, as a result of further study by the present inventors, it became clear that the component composition of each interference | inclusion influences toughness value.

상기 (a) 내지 (c)에 있어서의 개재물 및 산화물의 크기와 입도 분포의 제어에 따르면, 대입열량으로 용접을 행하여도 ―40℃에 있어서의 흡수 에너지(vE―40)는 100J 이상을 달성할 수 있고, 또한 상기 (d), (e)의 개재물 개수 비율 제어를 행함으로써, vE―40이 약 130J 이상을 달성할 수 있다(후기하는 실시예를 참조).According to the control of the size and particle size distribution of the inclusions and the oxides in (a) to (c) above, the absorbed energy (vE- 40 ) at -40 ° C can achieve 100J or more even when welding is performed with a large heat input. Also, by controlling the number of inclusions in (d) and (e) above, vE- 40 can achieve about 130J or more (see later examples).

상세하게는, 상기 (d)에서는, 개재물에 포함되는 Al2O3에 착안하고 있고, Al2O3의 비율이 적은 개재물 I의 개수 비율(전체 개재물에 대한 비율)을 90% 이상으로 제어한다고 하는 것이다. Al2O3은 CaO 등에 비해 입자 내 페라이트 변태의 핵으로서 작용하기 어려운 산화물이다. 그리고, 본 발명자들의 검토 결과에 따르면, 전체 개재물에 대한 상기 개재물 I의 개수 비율과, 보다 바람직한 HAZ 인성 조건인 HAZ 인성의 관계는, 양호한 상관 관계를 갖고 있는 것이 판명되어, 상기 (d)를 규정하였다. 전체 개재물의 개수에 대한 상기 개재물 I의 개수 비율은 많을수록 좋고, 93% 이상인 것이 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 95% 이상이다.Specifically, in the above (d), attention is paid to Al 2 O 3 included in the inclusions, and the number ratio of inclusions I (the ratio with respect to all inclusions) having a small Al 2 O 3 ratio is controlled to be 90% or more. It is. Al 2 O 3 is an oxide that is less likely to act as a nucleus of intracellular ferrite transformation than CaO or the like. And according to the result of the inventors' examination, it turned out that the relationship of the number ratio of the said inclusions I with respect to all the inclusions, and HAZ toughness which is a more preferable HAZ toughness condition has a good correlation, and prescribed | regulated said (d). It was. The larger the ratio of the number of the inclusions I to the total number of inclusions is, the more preferable it is 93% or more, and still more preferably 95% or more.

한편, 상기 (e)에서는 개재물에 포함되는 Al2O3과 CaO의 양쪽에 착안하고 있고, Al2O3에 대한 CaO의 질량비(CaO/Al2O3)가 0.35 초과를 만족시키는 개재물 II의 전체 개재물에 대한 개수 비율을 80% 초과로 제어한다는 것이다. 상기 (d)에서 기준으로 하는 개재물 I은 Al2O3의 비율만을 기초로 하여 규정된 것인 것에 비해, 상기 (e)에서 기준으로 하는 개재물 II는 입자 내 페라이트 변태의 핵이 되는 산화물을 생성시키는 산화물인 CaO와의 관계에서 Al2O3의 비율이 규정되어 있는 점에서 상이하다. HAZ 인성에 미치는 영향을 생각하면, Al2O3은 마이너스의 영향을 미치는 것에 비해, CaO는 플러스의 영향을 미치고 있다. 그리고, 본 발명자들의 검토 결과에 따르면, 「Al2O3에 대한 CaO의 질량비(CaO/Al2O3)가 0.35 초과를 만족시키는 개재물 II」의 전체 개재물에 대한 개수 비율과, 보다 바람직한 HAZ 인성 조건인 HAZ 인성의 관계는, 양호한 상관 관계를 갖고 있는 것이 판명되어, 상기 (e)를 규정하였다.On the other hand, the inclusion II of the (e) in the can, and Al 2 O paying attention to both the 3 and CaO contained in the inclusions, the mass ratio of CaO to Al 2 O 3 (CaO / Al 2 O 3) satisfies 0.35 exceeded The number ratio to total inclusions is controlled to greater than 80%. Inclusion I based on (d) is defined based only on the ratio of Al 2 O 3 , while inclusion II based on (e) produces oxides which become nuclei of ferrite transformation in the particles. The ratio of Al 2 O 3 is different in relation to CaO which is an oxide to be mentioned. Considering the effect on the HAZ toughness, CaO has a positive effect, whereas Al 2 O 3 has a negative effect. And, according to the examination result by the inventors, "Al 2 O 3 weight ratio of CaO to (CaO / Al 2 O 3) have inclusions II satisfying 0.35 exceeds" the number ratio and a more preferable HAZ toughness of the entire inclusions of It turned out that the relationship of HAZ toughness which is a condition has a good correlation, and prescribed | regulated said (e).

전체 개재물의 개수에 대한 개재물 II의 개수 비율은 많을수록 좋고, 83% 이상인 것이 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 85% 이상이다.The larger the ratio of the number of inclusions II to the total number of inclusions, the more preferable it is 83% or more, and even more preferably 85% or more.

상기 (d) 및 상기 (e)의 요건에 대해, 본 발명에서는 어느 하나만을 만족시켜도 좋고, 양쪽을 만족시켜도 좋으므로, 모두 본 발명의 바람직한 형태이다. 즉, 개재물에 따라서는, 상기 (d)에서 규정하는 개재물 I만의 요건을 만족시키는 것도 있고, 상기 (e)에서 규정하는 개재물 II만의 요건을 만족시키는 것도 있고, 개재물 I 및 개재물 II의 양쪽의 요건을 만족시키는 것도 있지만, 어떤 경우라도, 상기 (d) 및 상기 (e) 중 적어도 한쪽을 만족시키는 한, HAZ 인성의 바람직한 레벨을 달성할 수 있다. 예를 들어 후기하는 표 5의 번호 3, 8 및 11은 상기 (d) 및 상기 (e)의 양쪽을 만족시키는 예이고, 표 5의 번호 1 및 14는 상기 (d)만을 만족시키는 예이고, 표 5의 번호 13은 상기 (e)만을 만족시키는 예이다.Regarding the requirements of (d) and (e), only one of the present inventions may be satisfied, and both of them may be satisfied, and therefore both are preferred embodiments of the present invention. That is, some inclusions satisfy the requirements of inclusions I specified in (d) above, some satisfy the requirements of inclusions II described in (e) above, and both inclusions I and inclusions II requirements. In some cases, a desirable level of HAZ toughness can be achieved as long as at least one of (d) and (e) is satisfied. For example, numbers 3, 8, and 11 in Table 5 described later are examples satisfying both of (d) and (e), numbers 1 and 14 of Table 5 are examples satisfying only (d), No. 13 in Table 5 is an example satisfying only the above (e).

강재에 포함되는 개재물의 조성은 강재의 단면을, 예를 들어 EPMA로 관찰하여, 관찰 시야 내에 인정되는 개재물의 성분 조성을 정량 분석하여 구하면 좋고, 강재에 포함되는 전체 개재물의 조성을 측정한 후, 전체 개재물의 개수에 차지하는 Al2O3이 20질량% 미만인 개재물 I의 개수 비율과, CaO/Al2O3비가 0.35 초과를 만족시키는 개재물 II의 개수 비율을 구하면 좋다. 또한, 본 발명의 강재에서는 원상당 직경이 0.1㎛ 이상인 개재물에 대해 그 조성을 정량 분석한다. 원상당 직경이 0.1㎛ 미만인 개재물은 지나치게 작아 정량 분석할 수 없다.The composition of the inclusions included in the steel may be obtained by observing the cross section of the steel, for example, with EPMA, and quantitatively analyzing the composition of the inclusions recognized within the observation field, and after measuring the composition of all the inclusions included in the steel, the total inclusions. Al 2 O 3 are good ask the number ratio of inclusions of II and the number ratio of the inclusions is less than 20% by mass of I, CaO / Al 2 O 3 ratio of greater than 0.35 to satisfy the number of occupied. In addition, in the steel of the present invention, the composition is quantitatively analyzed for inclusions having a circular equivalent diameter of 0.1 µm or more. Inclusions with a circular equivalent diameter of less than 0.1 µm are too small to be quantitatively analyzed.

다음에, 본 발명의 강재(모재)에 있어서의 성분 조성에 대해 설명한다. 본 발명의 강재는, 기본 성분으로서, C : 0.02 내지 0.15%, Si : 0.5% 이하(0%를 포함하지 않음), Mn : 2.5% 이하(0%를 포함하지 않음), P : 0.03% 이하(0%를 포함하지 않음), S : 0.02% 이하(0%를 포함하지 않음), Al : 0.05% 이하(0%를 포함하지 않음), Ti : 0.005 내지 0.10%, REM : 0.0003 내지 0.015%, Ca : 0.0003 내지 0.010%, Zr : 0.0010 내지 0.050%, N : 0.010% 이하(0%를 포함하지 않음)를 함유하고 있다. 이러한 범위를 정한 이유는 이하와 같다.Next, the component composition in the steel material (base material) of this invention is demonstrated. The steel materials of the present invention are C: 0.02 to 0.15%, Si: 0.5% or less (not containing 0%), Mn: 2.5% or less (not containing 0%), and P: 0.03% or less as a basic component. (0% not included), S: 0.02% or less (0% not included), Al: 0.05% or less (0% not included), Ti: 0.005 to 0.10%, REM: 0.0003 to 0.015% , Ca: 0.0003 to 0.010%, Zr: 0.0010 to 0.050%, and N: 0.010% or less (not including 0%). The reason for determining this range is as follows.

C는 강재(모재)의 강도를 확보하기 위해 뺄 수 없는 원소로, 0.02% 이상 함유시킬 필요가 있다. C량은, 바람직하게는 0.04% 이상이고, 보다 바람직하게는 0.05% 이상이다. 그러나, C량이 0.15%를 초과하면, 용접 시에 HAZ에 섬 형상 마르텐사이트(MA)가 많이 생성되어 HAZ의 인성 열화를 초래할 뿐만 아니라, 용접성에도 악영향을 미친다. 따라서, C량은 0.15% 이하, 바람직하게는 0.1% 이하, 보다 바람직하게는 0.08% 이하이다.C is an element which cannot be removed in order to secure the strength of the steel (base metal), and it is necessary to contain C at least 0.02%. C amount is preferably 0.04% or more, and more preferably 0.05% or more. However, if the amount of C exceeds 0.15%, a large amount of island-like martensite (MA) is generated in the HAZ during welding, which not only causes deterioration of the toughness of the HAZ but also adversely affects the weldability. Therefore, the amount of C is 0.15% or less, Preferably it is 0.1% or less, More preferably, it is 0.08% or less.

Si는 탈산 작용을 갖는 동시에, 고용 강화에 의해 강재(모재)의 강도 향상에 기여하는 원소이다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는, Si는 0.01% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. Si는, 보다 바람직하게는 0.02% 이상, 더욱 바람직하게는 0.05% 이상, 특히 바람직하게는 0.1% 이상 함유시키는 것이 좋다. 그러나, Si량이 0.5%를 초과하면, 강재의 용접성이나 인성이 열화된다. 따라서, Si량은 0.5% 이하, 바람직하게는 0.45% 이하, 보다 바람직하게는 0.4% 이하이다.Si is an element which has a deoxidation effect and contributes to the strength improvement of steel materials (base materials) by solid solution strengthening. In order to exhibit such an effect effectively, it is preferable to contain Si 0.01% or more. Si is more preferably 0.02% or more, still more preferably 0.05% or more, particularly preferably 0.1% or more. However, when Si amount exceeds 0.5%, the weldability and toughness of steel materials will deteriorate. Therefore, Si amount is 0.5% or less, Preferably it is 0.45% or less, More preferably, it is 0.4% or less.

또한, 특히 HAZ 인성을 높이기 위해서는, Si는 0.3% 이하로 하는 것이 권장되고, 바람직하게는 0.05% 이하, 보다 바람직하게는 0.01% 이하이다. 단, Si량을 억제할수록 HAZ 인성은 향상되지만, 강재의 강도가 저하되는 경우가 있다.In addition, in order to especially increase HAZ toughness, it is recommended that Si be 0.3% or less, Preferably it is 0.05% or less, More preferably, it is 0.01% or less. However, while reducing the amount of Si improves the HAZ toughness, the strength of the steel may decrease.

Mn은 강재(모재)의 강도 향상에 기여하는 원소이다. 이러한 효과를 유효하게 발휘시키기 위해서는, 0.4% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. Mn량은, 보다 바람직하게는 0.5% 이상, 더욱 바람직하게는 0.7% 이상, 특히 바람직하게는 0.8% 이상이다. 그러나, Mn량이 2.5%를 초과하면, 강재(모재)의 용접성을 열화시킨다. 따라서, Mn량은 2.5% 이하로 억제할 필요가 있다. Mn량은, 바람직하게는 2.3% 이하, 보다 바람직하게는 2% 이하이다.Mn is an element which contributes to the strength improvement of steel materials (base materials). In order to exhibit such an effect effectively, it is preferable to contain 0.4% or more. Mn amount is more preferably 0.5% or more, still more preferably 0.7% or more, and particularly preferably 0.8% or more. However, when Mn amount exceeds 2.5%, the weldability of steel materials (base material) will deteriorate. Therefore, it is necessary to suppress Mn amount to 2.5% or less. Mn amount becomes like this. Preferably it is 2.3% or less, More preferably, it is 2% or less.

P는 편석되기 쉬운 원소로, 특히 강재 중의 결정립계에 편석하여 HAZ 인성을 열화시킨다. 따라서, P량은 0.03% 이하로 억제할 필요가 있다. P량은, 바람직하게는 0.02% 이하, 보다 바람직하게는 0.015% 이하이다. 또한, P는, 통상, 불가피하게 0.001% 정도 함유하고 있다.P is an element susceptible to segregation, and in particular, segregates at grain boundaries in steel materials and degrades HAZ toughness. Therefore, P amount needs to be suppressed to 0.03% or less. P amount is preferably 0.02% or less, and more preferably 0.015% or less. In addition, P usually contains about 0.001% inevitably.

S는 Mn과 결합하여 황화물(MnS)을 생성하여, 모재의 인성이나 판 두께 방향의 연성을 열화시키는 유해한 원소이다. 또한, S가 La나 Ce 등의 REM과 결합하여 REM의 황화물(예를 들어, LaS나 CeS)을 생성하면, REM의 산화물의 생성이 저해되므로, HAZ 인성이 열화된다. 따라서, S량은 0.02% 이하로 억제할 필요가 있다. S량은, 바람직하게는 0.015% 이하, 보다 바람직하게는 0.01% 이하, 더욱 바람직하게는 0.006% 이하이다. 또한, S는, 통상, 불가피하게 0.0005% 정도 함유하고 있다.S is a harmful element that combines with Mn to form sulfide (MnS) and deteriorates the toughness of the base material and the ductility in the sheet thickness direction. In addition, when S combines with REM such as La or Ce to form sulfides of REM (for example, LaS or CeS), the formation of oxides of REM is inhibited, thus deteriorating HAZ toughness. Therefore, the amount of S needs to be suppressed to 0.02% or less. S amount is preferably 0.015% or less, more preferably 0.01% or less, and still more preferably 0.006% or less. S is usually inevitably contained in about 0.0005%.

Al은 탄산제로서 작용하는 원소이다. 그러나, 과잉으로 첨가하면 산화물을 환원하여 조대한 Al 산화물을 형성하여 HAZ 인성이 열화된다. 따라서, Al량은 0.05% 이하로 억제할 필요가 있다. Al량은, 바람직하게는 0.04% 이하, 보다 바람직하게는 0.03% 이하, 더욱 바람직하게는 0.025% 이하, 특히 바람직하게는 0.01% 이하이다. 또한, Al은, 통상, 불가피하게 0.0005% 정도 함유하고 있다.Al is an element which acts as a carbonate. However, excessive addition reduces the oxide to form coarse Al oxide, which degrades the HAZ toughness. Therefore, Al amount needs to be suppressed to 0.05% or less. Al amount is preferably 0.04% or less, more preferably 0.03% or less, still more preferably 0.025% or less, and particularly preferably 0.01% or less. In addition, Al usually inevitably contains about 0.0005%.

Ti는 강재 중에 TiN 등의 질화물이나, Ti를 포함하는 산화물을 생성하여 HAZ 인성의 향상에 기여하는 원소이다. 이러한 효과를 발휘시키기 위해서는, Ti는 0.005% 이상 함유시킬 필요가 있다. Ti량은, 바람직하게는 0.007% 이상, 보다 바람직하게는 0.01% 이상이다. 그러나, 과잉으로 첨가하면 Ti의 고용 강화에 의해 모재 자체가 경화되어, HAZ 인성의 저하로 연결되므로, Ti는 0.10% 이하로 억제해야 한다. Ti량은, 바람직하게는 0.07% 이하, 보다 바람직하게는 0.06% 이하이다.Ti is an element that contributes to the improvement of HAZ toughness by forming nitrides such as TiN and oxides containing Ti in steel materials. In order to exhibit such an effect, it is necessary to contain Ti 0.005% or more. Ti amount becomes like this. Preferably it is 0.007% or more, More preferably, it is 0.01% or more. However, when excessively added, the base metal itself hardens due to solid solution strengthening of Ti, which leads to a decrease in HAZ toughness. Therefore, Ti must be suppressed to 0.10% or less. Ti amount becomes like this. Preferably it is 0.07% or less, More preferably, it is 0.06% or less.

REM(희토류 원소)과 Ca는 각각의 산화물을 생성시키는 데 필요한 원소이다. 이들 산화물을 함유함으로써, 산화물이 미세 분산되기 쉬워져, 이 미세 분산된 산화물이 입자 내 페라이트의 생성 핵으로 되므로, HAZ 인성의 향상에 기여한다.REM (rare earth element) and Ca are elements necessary to produce each oxide. By containing these oxides, oxides tend to be finely dispersed, and the finely dispersed oxides become the nuclei of ferrite in the particles, thereby contributing to the improvement of the HAZ toughness.

REM은 0.0003% 이상 함유시켜야 하고, 바람직하게는 0.001% 이상, 보다 바람직하게는 0.002% 이상이다. 그러나, REM을 과잉으로 첨가하면, 고용 REM이 생성되고, 이것이 편석됨으로써 모재의 인성이 열화된다. 따라서, REM량은 0.015% 이하로 억제해야 한다. REM량은, 바람직하게는 0.01% 이하, 보다 바람직하게는 0.007% 이하이다.REM should be contained 0.0003% or more, Preferably it is 0.001% or more, More preferably, it is 0.002% or more. However, when REM is excessively added, solid solution REM is produced, which causes segregation to deteriorate the toughness of the base metal. Therefore, REM amount should be suppressed to 0.015% or less. REM amount becomes like this. Preferably it is 0.01% or less, More preferably, it is 0.007% or less.

또한, 본 발명에 있어서, REM이라 함은, 란타노이드 원소(La로부터 Lu까지의 15 원소) 및 Sc(스칸듐)와 Y(이트륨)를 포함하는 의미이다. 이들 원소 중에서도, La, Ce 및 Y로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 함유하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 La 및/또는 Ce를 함유하는 것이 좋다.In the present invention, REM means a lanthanoid element (15 elements from La to Lu) and Sc (scandium) and Y (yttrium). Among these elements, it is preferable to contain at least one element selected from the group consisting of La, Ce, and Y, and more preferably La and / or Ce.

Ca는 0.0003% 이상 함유시켜야 하고, 바람직하게는 0.0005% 이상, 보다 바람직하게는 0.0008% 이상, 더욱 바람직하게는 0.001% 이상이다. 그러나, Ca를 과잉으로 첨가하면, CaO가 과잉으로 생성되어 고CaO 농도의 개재물이 생성되어, 최적 개재물 조성 범위로부터 일탈하므로, 개재물의 입자 내 변태 핵으로서 작용하는 효과가 약해져, HAZ 인성이 오히려 열화된다. 따라서, Ca량은 0.010% 이하로 억제한다. Ca는, 바람직하게는 0.009% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.008% 이하이다.Ca should be contained 0.0003% or more, preferably 0.0005% or more, more preferably 0.0008% or more, and still more preferably 0.001% or more. However, when Ca is excessively added, CaO is excessively generated to produce inclusions having a high CaO concentration, which deviates from the optimum inclusion composition range, thereby weakening the effect of acting as a metamorphic nucleus in the particles of inclusions and deteriorating HAZ toughness. do. Therefore, Ca amount is suppressed to 0.010% or less. Ca is preferably 0.009% or less, and more preferably 0.008% or less.

Zr은 Zr을 포함하는 복합 산화물을 생성하여 HAZ 인성의 향상에 기여하는 원소이다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는, 0.0010% 이상 함유시킬 필요가 있다. Zr량은, 바람직하게는 0.002% 이상, 보다 바람직하게는 0.0023% 이상이다. 그러나, Zr을 과잉으로 첨가하면, ZrO2가 많이 생성되므로, 개재물의 입자 내 변태 핵으로서 작용하는 효과가 약해진다. 또한, Zr을 과잉으로 첨가하면, 석출 강화를 초래하는 미세한 질화물(ZrN)이나 탄화물(ZrC)이 형성되어, 모재 자체의 인성 저하를 초래한다. 따라서, Zr량은 0.050% 이하로 억제한다. Zr량은, 바람직하게는 0.04% 이하, 보다 바람직하게는 0.03% 이하, 더욱 바람직하게는 0.01% 이하이다.Zr is an element which contributes to the improvement of HAZ toughness by producing a composite oxide containing Zr. In order to exhibit such an effect effectively, it is necessary to contain 0.0010% or more. Zr amount is preferably 0.002% or more, and more preferably 0.0023% or more. However, when Zr is added in excess, a large amount of ZrO 2 is produced, so that the effect of acting as a transformation nucleus in particles of inclusions is weakened. In addition, when Zr is excessively added, fine nitrides (ZrN) and carbides (ZrC), which cause precipitation strengthening, are formed, leading to a decrease in toughness of the base material itself. Therefore, Zr amount is suppressed to 0.050% or less. The amount of Zr becomes like this. Preferably it is 0.04% or less, More preferably, it is 0.03% or less, More preferably, it is 0.01% or less.

N은 질화물(예를 들어, ZrN이나 TiN 등)을 석출하는 원소로, 상기 질화물은 피닝 효과에 의해, 용접 시에 HAZ에 생성하는 오스테나이트 입자의 조대화를 방지하여 페라이트 변태를 촉진시켜, HAZ 인성의 향상에 기여한다. 이러한 효과를 유효하게 발휘시키기 위해서는, N을 0.003% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. N량은, 보다 바람직하게는 0.004% 이상, 더욱 바람직하게는 0.005% 이상이다. N은 많을수록 질화물을 형성하여 오스테나이트 입자의 미세화를 촉진시키므로, HAZ의 인성 향상에 유효하게 작용한다. 그러나, N량이 0.010%를 초과하면, 고용 N량이 증대되어 모재 자체의 인성이 열화되어, HAZ 인성도 저하된다. 따라서, N량은 0.010% 이하로 억제할 필요가 있다. N량은, 바람직하게는 0.009% 이하, 보다 바람직하게는 0.008% 이하이다.N is an element that precipitates nitride (eg, ZrN, TiN, etc.). The nitride has a peening effect, which prevents coarsening of the austenite particles produced in the HAZ during welding, thereby promoting ferrite transformation. Contribute to the improvement of toughness. In order to exhibit such an effect effectively, it is preferable to contain N 0.003% or more. N amount is more preferably 0.004% or more, and still more preferably 0.005% or more. As the N content increases, the nitride is formed to promote the miniaturization of the austenite particles, and thus it is effective in improving the toughness of the HAZ. However, when N amount exceeds 0.010%, the solid solution N amount will increase, the toughness of the base material itself will deteriorate, and HAZ toughness will also fall. Therefore, N amount needs to be suppressed to 0.010% or less. N amount is preferably 0.009% or less, and more preferably 0.008% or less.

본 발명의 강재는 상기 원소를 필수 성분으로서 함유하는 것으로, 0(산소)량은 0.0005 내지 0.010%이다. 여기서, O(산소)량 0.0005 내지 0.010%는 전체 산소량을 나타내고, 산화물을 형성하고 있는 O(산소)와 강재 중에 고용되어 있는 프리(free)한 O(산소)의 합계량을 의미하고 있다. 강재의 잔량부 성분은 철 및 불가피 불순물(예를 들어, Mg나 As, Se 등)이면 된다.The steel material of this invention contains the said element as an essential component, and 0 (oxygen) amount is 0.0005 to 0.010%. Here, the amount of O (oxygen) 0.0005 to 0.010% represents the total amount of oxygen and means the total amount of O (oxygen) forming an oxide and free O (oxygen) dissolved in steel. Remaining part components of steel materials may be iron and unavoidable impurities (for example, Mg, As, Se, etc.).

본 발명의 강재는, 또 다른 원소로서,The steel of the present invention is another element,

[1] Cu : 2% 이하(0%를 포함하지 않음) 및/또는 Ni : 3.5% 이하(0%를 포함하지 않음),[1] Cu: 2% or less (without 0%) and / or Ni: 3.5% or less (without 0%),

[2] Cr : 3% 이하(0%를 포함하지 않음) 및/또는 Mo : 1% 이하(0%를 포함하지 않음),[2] Cr: 3% or less (without 0%) and / or Mo: 1% or less (without 0%),

[3] Nb : 0.25% 이하(0%를 포함하지 않음) 및/또는 V : 0.1% 이하(0%를 포함하지 않음),[3] Nb: 0.25% or less (without 0%) and / or V: 0.1% or less (without 0%),

[4] B : 0.005% 이하(0%를 포함하지 않음),[4] B: 0.005% or less (not including 0%),

등의 원소를 함유하는 것도 유효하다. 이러한 범위를 정한 이유는 이하와 같다.It is also effective to contain elements, such as these. The reason for determining this range is as follows.

《[1] Cu 및/또는 Ni》[1] Cu and / or Ni.

Cu와 Ni는 모두 강재의 강도를 높이는 데 기여하는 원소로, 각각 단독으로, 혹은 복합하여 첨가할 수 있다. 그러나, Cu량이 2%를 초과하면, 모재의 강도를 지나치게 높여 모재의 인성을 오히려 열화시키므로, HAZ 인성도 저하된다. 따라서, Cu량은 2% 이하로 하는 것이 바람직하다. Cu량은, 보다 바람직하게는 1.8% 이하, 더욱 바람직하게는 1.5% 이하이다. 또한, Cu 첨가에 의한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는, 0.05% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. Cu량은, 보다 바람직하게는 0.1% 이상, 더욱 바람직하게는 0.2% 이상이다.Cu and Ni are both elements which contribute to increasing the strength of the steel, and can be added alone or in combination. However, when the amount of Cu exceeds 2%, the strength of the base material is raised too much to deteriorate the toughness of the base material, so that the HAZ toughness also decreases. Therefore, it is preferable to make Cu amount into 2% or less. Cu amount is more preferably 1.8% or less, and still more preferably 1.5% or less. Moreover, in order to exhibit the effect by Cu addition effectively, it is preferable to contain 0.05% or more. Cu amount is more preferably 0.1% or more, and still more preferably 0.2% or more.

Ni량이 3.5%를 초과하면, 상기 Cu와 마찬가지로 모재의 강도를 지나치게 높여 모재의 인성을 열화시키므로, HAZ 인성도 저하된다. 따라서, Ni량은 3.5% 이하로 하는 것이 바람직하다. Ni량은, 보다 바람직하게는 3% 이하, 더욱 바람직하게는 2.5% 이하이다. 또한, Ni 첨가에 의한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는, 0.05% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. Ni량은, 보다 바람직하게는 0.1% 이상, 더욱 바람직하게는 0.2% 이상이다.When the amount of Ni exceeds 3.5%, similarly to Cu, the strength of the base material is raised too much to deteriorate the toughness of the base material, so that the HAZ toughness also decreases. Therefore, it is preferable to make Ni amount into 3.5% or less. Ni amount is more preferably 3% or less, and still more preferably 2.5% or less. Moreover, in order to exhibit the effect | action by Ni addition effectively, it is preferable to contain 0.05% or more. Ni amount is more preferably 0.1% or more, and still more preferably 0.2% or more.

《[2] Cr 및/또는 Mo》[2] Cr and / or Mo

Cr과 Mo는 모두 강재의 강도를 높이는 데 기여하는 원소로, 각각 단독으로, 혹은 복합하여 첨가할 수 있다. 그러나, Cr이 3%를 초과하면, 모재의 강도를 지나치게 높여 모재의 인성을 열화시키므로, HAZ 인성을 저하시킨다. 따라서, Cr량은 3% 이하가 바람직하다. Cr량은 보다 바람직하게는 2% 이하, 더욱 바람직하게는 1% 이하이다. 또한, Cr 첨가에 의한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는, 0.05% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. Cr량은, 보다 바람직하게는 0.1% 이상, 더욱 바람직하게는 0.15% 이상이다.Both Cr and Mo are elements that contribute to increasing the strength of the steel, and can be added alone or in combination. However, when Cr exceeds 3%, the strength of the base material is raised too much to deteriorate the toughness of the base material, and hence the HAZ toughness is lowered. Therefore, 3% or less of Cr amount is preferable. Cr amount is more preferably 2% or less, and still more preferably 1% or less. Moreover, in order to exhibit the effect by Cr addition effectively, it is preferable to contain 0.05% or more. Cr amount is more preferably 0.1% or more, and still more preferably 0.15% or more.

Mo도 Cr과 마찬가지로, 1%를 초과하면, 모재의 강도를 지나치게 높여 모재의 인성을 열화시키므로, HAZ 인성을 저하시킨다. 따라서, Mo량은 1% 이하로 하는 것이 바람직하다. Mo량은, 보다 바람직하게는 0.9% 이하, 더욱 바람직하게는 0.8% 이하이다. 또한, Mo 첨가에 의한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는, 0.05% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. Mo량은, 보다 바람직하게는 0.1% 이상, 더욱 바람직하게는 0.15% 이상이다.Similarly to Cr, when Mo exceeds 1%, the strength of the base material is excessively increased to deteriorate the toughness of the base material, and thus the HAZ toughness is lowered. Therefore, it is preferable to make Mo amount into 1% or less. Mo amount is more preferably 0.9% or less, and still more preferably 0.8% or less. Moreover, in order to exhibit the effect | action by Mo addition effectively, it is preferable to contain 0.05% or more. Mo amount is more preferably 0.1% or more, and still more preferably 0.15% or more.

《[3] Nb 및/또는 V》[3] Nb and / or V

Nb와 V는 모두 탄질화물로서 석출되어, 상기 탄질화물의 피닝 효과에 의해, 용접 시에 오스테나이트 입자가 조대화되는 것을 방지하여, HAZ 인성을 향상시키는 작용을 갖는 원소이다. Nb와 V는 각각 단독으로, 혹은 복합하여 첨가할 수 있다. 그러나, Nb량이 0.25%를 초과하면, 석출되는 탄질화물이 조대화되어, HAZ 인성을 오히려 열화시킨다. 따라서, Nb량은 0.25% 이하로 하는 것이 바람직하다. Nb량은, 보다 바람직하게는 0.2% 이하, 더욱 바람직하게는 0.15% 이하이다. 또한, Nb 첨가에 의한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는, 0.002% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. Nb량은, 보다 바람직하게는 0.01% 이상, 더욱 바람직하게는 0.02% 이상이다.Both Nb and V are precipitated as carbonitrides, and the pinning effect of the carbonitrides prevents coarsening of the austenite particles during welding, thereby improving the HAZ toughness. Nb and V can be added individually or in combination, respectively. However, when the amount of Nb exceeds 0.25%, the deposited carbonitride is coarsened, which deteriorates the HAZ toughness. Therefore, it is preferable to make Nb amount into 0.25% or less. Nb amount is more preferably 0.2% or less, and still more preferably 0.15% or less. In addition, in order to exhibit the effect | action by Nb addition effectively, it is preferable to contain 0.002% or more. Nb amount is more preferably 0.01% or more, and still more preferably 0.02% or more.

V도 Nb와 마찬가지로, 0.1%를 초과하면, 석출되는 탄질화물이 조대화되어, HAZ 인성을 오히려 열화시킨다. 따라서, V량은 0.1% 이하로 하는 것이 바람직하다. V량은, 보다 바람직하게는 0.09% 이하, 더욱 바람직하게는 0.08% 이하이다. 또한, V 첨가에 의한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는, 0.002% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. V량은, 보다 바람직하게는 0.005% 이상, 더욱 바람직하게는 0.01% 이상이다.Similarly to Nb, when V exceeds 0.1%, the deposited carbonitride is coarsened, which deteriorates HAZ toughness. Therefore, V amount is preferably 0.1% or less. V amount is more preferably 0.09% or less, and still more preferably 0.08% or less. Moreover, in order to exhibit the effect | action by V addition effectively, it is preferable to contain 0.002% or more. V amount is more preferably 0.005% or more, and still more preferably 0.01% or more.

《[4] B(붕소)》《[4] B (boron)》

B는 입계 페라이트의 생성을 억제하여 인성을 향상시키는 원소이다. 그러나, B량이 0.005%를 초과하면, 오스테나이트 입계에 BN으로서 석출되어, 인성의 저하를 초래한다. 따라서, B량은 0.005% 이하가 바람직하다. B량은, 보다 바람직하게는 0.004% 이하이다. 또한, B 첨가에 의한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는, 0.0010% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. B량은, 보다 바람직하게는 0.0015% 이상이다.B is an element which suppresses formation of grain boundary ferrite and improves toughness. However, when B amount exceeds 0.005%, it will precipitate as BN in an austenite grain boundary, and will cause a fall of toughness. Therefore, the amount of B is preferably 0.005% or less. B amount is more preferably 0.004% or less. Moreover, in order to exhibit the effect by B addition effectively, it is preferable to contain 0.0010% or more. B amount is more preferably 0.0015% or more.

다음에, 본 발명의 강재를 제조하는 데 있어서, 적절하게 채용할 수 있는 제법에 대해 설명한다. 본 발명의 강재는 용강의 용존 산소량(QOf)을 0.001 내지 0.01질량%의 범위로 조정한 용강 중에 REM을 첨가하는 데 있어서, 상기 용강의 용존 산소량(QOf)(질량%)과 REM의 첨가량(QREM)(질량%)이 하기 식 1을 만족시키도록 REM을 첨가함으로써 제조할 수 있다.Next, the manufacturing method which can be suitably employ | adopted in manufacturing the steel material of this invention is demonstrated. Steel material of the present invention according to the addition of REM in which is adjusted to a range of 0.001 to 0.01 mass%, the amount of dissolved oxygen (Q Of) in molten steel, the molten steel, the amount of dissolved oxygen (Q Of) (% by weight) and the addition amount of REM in the molten steel It can manufacture by adding REM so that (Q REM ) (mass%) may satisfy following formula (1).

[식 1][Equation 1]

2logQREM + 3logQOf ≤ -12.002logQ REM + 3logQ Of ≤ -12.00

여기서, 상기 식 1은 본 발명에서 규정하는 원하는 HAZ 인성을 확보하기 위해 설정된 것으로, 상기 식 1에 기초하여, 용강의 용존 산소량(QOf)에 따라서 REM의 첨가량(QREM)을 적절하게 첨가하면 원하는 HAZ 인성을 확보할 수 있다(후기하는 실시예를 참조).Here, Equation 1 is set to ensure the desired HAZ toughness specified in the present invention, based on Equation 1, if the addition amount of REM (Q REM ) is appropriately added according to the dissolved oxygen amount (Q Of ) of the molten steel Desired HAZ toughness can be obtained (see later example).

또한, 상기 식 1의 좌변의 계수는, 상기 식 2에 나타내는 용강 중에서의 REM 산화물 생성 반응식에 기초하는 값이다.In addition, the coefficient of the left side of the said Formula 1 is a value based on REM oxide production | generation reaction formula in the molten steel shown by the said Formula 2.

[식 2][Equation 2]

2REM + 3O = REM2O3 2REM + 3O = REM 2 O 3

용강의 용존 산소량(QOf)과 REM의 첨가량(QREM)이 상기 식 1을 만족시킨다는 것은 REM 산화물의 생성에 관여하는 REM의 첨가량(QREM)을 적게 설정한 것을 의미한다. 그 결과, 생성되는 REM 산화물의 개수도 적어지므로, 결과적으로, 조대ㆍ초조대한 산화물의 개수가 본 발명의 범위 내로 저감되게 되어, 원하는 HAZ 인성이 확보되는 것이라고 사료된다.If the dissolved oxygen amount Q Of of the molten steel and the addition amount Q REM of REM satisfy the above formula 1, it means that the addition amount Q REM of REM involved in the production of REM oxide is set to be small. As a result, the number of generated REM oxides is also reduced, and as a result, the number of coarse and supercoarse oxides is reduced within the scope of the present invention, and it is considered that desired HAZ toughness is secured.

상기 Z값이 ―12.00을 초과하면, 용강의 용존 산소량(QOf)과 REM의 첨가량(QREM)의 밸런스가 나빠지고, REM의 첨가량(QREM)이 많아져 조대한 REM 산화물이 생성된다. 그 결과, HAZ 인성이 저하된다. 따라서, 상기 Z값을 ―12.00 이상으로 한다. Z값은, 바람직하게는 ―13 이하, 보다 바람직하게는 ―13.1 이하, 더욱 바람직하게는 ―13.3 이하이다. Z값의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 강 중의 REM량 등을 고려하면, 대략 ―15 정도이다.When the Z value exceeds -12.00, the balance between the dissolved oxygen amount Q Of of molten steel and the addition amount Q REM of REM becomes poor, and the addition amount Q REM of REM increases to produce coarse REM oxide. As a result, the HAZ toughness is lowered. Therefore, the above Z value is -12.00 or more. Z value becomes like this. Preferably it is -13 or less, More preferably, it is -13.1 or less, More preferably, it is -13.3 or less. The lower limit of the Z value is not particularly limited, but considering the amount of REM in steel or the like, it is approximately -15.

또한, 상기 선원 발명에서는, 상기 식 1에 대해 전혀 유의하고 있지 않다. 그로 인해, 식 1의 관계를 만족시키지 않고, 식 1의 좌변의 값(Z값)이 ―12.00을 초과하도록 REM의 첨가량(QREM)을 많게 하고 있는 경우가 있었다. 또한, 전술한 특허 문헌 4 내지 6에는 용존 산소량(QOf)을 조정한 용강에 REM을 첨가하는 것이 기재되어 있지만 REM의 첨가량(QREM)을 용존 산소량(QOf)에 따라서 결정하여 첨가하는 점에 대해서는 전혀 고려되어 있지 않다. 또한, 상기 특허 문헌 4 내지 6에서는 REM과, Zr 및 Ca를 병용하는 것에 대해서는 기재되어 있지 않으므로, 본 발명에서 규정하는 바와 같이 HAZ 인성 향상 작용을 갖는 Zr, REM 및 Ca를 함유하는 산화물이 애당초 얻어져 있지 않다.In addition, in said source invention, it does not pay attention to said Formula 1 at all. Therefore, there was a case where the addition amount Q REM of REM was increased so that the value (Z value) of the left side of Formula 1 exceeded -12.00, without satisfying the relationship of Formula 1. In addition, although Patent Documents 4 to 6 describe adding REM to molten steel in which dissolved oxygen amount (Q Of ) is adjusted, the amount of REM added (Q REM ) is determined and added according to dissolved oxygen amount (Q Of ). Is not considered at all. Further, Patent Documents 4 to 6 do not describe the use of REM, Zr, and Ca in combination, and therefore, oxides containing Zr, REM, and Ca having HAZ toughness-improving action as initially defined in the present invention are initially obtained. Not lost

다음에, 상기 식 1을 구성하는 REM의 첨가량(QREM)과 용존 산소량(QOf)에 대해 설명한다.Next, the addition amount Q REM and dissolved oxygen amount Q Of of REM constituting Equation 1 will be described.

우선, 상기 REM의 첨가량(QREM)은, 상기와 같이 용존 산소량(QOf)에 따라서 적절하게 첨가하면 좋다. 또한, REM의 첨가량(QREM)은 본 발명 강재 중에 포함되는 REM량에 비해 많이 설정되어 있다. 이는, 주조 전에 첨가한 REM량은 주조 과정 등에서 휘발되거나, 슬래그 중에 분산되는 등을 하여, 강재 중에 포함되는 REM량이 적어지기 때문이다.First, the added amount (Q REM) of the REM is, and it may be added as dissolved oxygen (Of Q) as described above. In addition, the addition amount Q REM of REM is set in large quantity compared with the amount of REM contained in the steel materials of this invention. This is because the amount of REM added before casting is volatilized in the casting process or the like and dispersed in slag, so that the amount of REM contained in the steel is reduced.

또한, 용강의 용존 산소량(QOf)은 0.001 내지 0.01질량%의 범위로 한다. 용존 산소라 함은, 산화물을 형성하고 있지 않고, 용강 중에 존재하는 프리한 상태의 산소를 의미한다. 즉, 본 발명의 강재를 제조하기 위해서는, 우선 전제 조건으로서, 용강의 용존 산소량(QOf)을 0.001 내지 0.01질량%의 범위로 조정한다. 용강의 용존 산소량(QOf)이 0.001질량% 미만에서는, 용강 중의 용존 산소량(QOf)이 부족하므로, 입자 내 페라이트 변태의 핵이 되는 ZrㆍREMㆍCa계 산화물을 소정량 확보할 수 없어, HAZ 인성을 개선할 수 없다. 또한, 용존 산소량(QOf)이 부족하면, 산화물을 형성할 수 없었던 Zr이 탄화물을 형성하거나, REM이나 Ca가 황화물을 형성하므로, 모재 자체의 인성을 열화시키는 원인이 된다. 따라서, 상기 용존 산소량(QOf)은 0.001질량% 이상으로 한다. 상기 용존 산소량(QOf)은, 바람직하게는 0.0015질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.0020질량% 이상이다.In addition, dissolved oxygen amount (Q Of ) of molten steel shall be in the range of 0.001-0.01 mass%. Dissolved oxygen means oxygen in the free state which does not form oxide and exists in molten steel. That is, in order to manufacture the steel material of this invention, as a precondition, first, the dissolved oxygen amount Q Of of molten steel is adjusted to 0.001-0.01 mass%. If the dissolved oxygen amount (Q Of ) of the molten steel is less than 0.001 mass%, the dissolved oxygen amount (Q Of ) in the molten steel is insufficient, so that a predetermined amount of Zr, REM, and Ca-based oxides, which become nuclei of the ferrite transformation in the particles, cannot be secured. HAZ toughness cannot be improved. In addition, if the dissolved oxygen amount Q Of is insufficient, Zr, which could not form an oxide, forms a carbide, or REM or Ca forms a sulfide, which causes deterioration of the toughness of the base material itself. Therefore, the said dissolved oxygen amount Q Of is made into 0.001 mass% or more. The dissolved oxygen amount Q Of is preferably 0.0015% by mass or more, and more preferably 0.0020% by mass or more.

한편, 상기 용존 산소량(QOf)이 0.01질량%를 초과하면, 용강 중의 산소량이 지나치게 많으므로, 용강 중의 산소와 상기 원소의 반응이 심해져 용제 작업상 바람직하지 않을 뿐만 아니라, 조대한 산화물을 생성하여 오히려 HAZ 인성을 열화시킨다. 따라서, 상기 용존 산소량(QOf)은 0.01질량% 이하로 억제해야 한다. 상기 용존 산소량(QOf)은, 바람직하게는 0.008질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.007질량% 이하로 한다.On the other hand, if the amount of dissolved oxygen (Q Of ) exceeds 0.01% by mass, the amount of oxygen in the molten steel is too large, so that the reaction of oxygen in the molten steel with the element becomes severe, which is undesirable in solvent operation and produces coarse oxide. Rather, it degrades the HAZ toughness. Therefore, the said dissolved oxygen amount Q Of should be suppressed to 0.01 mass% or less. The dissolved oxygen amount Q Of is preferably 0.008% by mass or less, and more preferably 0.007% by mass or less.

그런데, 전로나 전기로에서 1차 정련된 용강 중의 용존 산소량(QOf)은, 통상 0.01질량%를 초과하고 있다. 따라서, 본 발명의 제법에서는, 용강 중의 용존 산소량(QOf)을 무언가의 방법에 의해 상기 범위로 조정할 필요가 있다.By the way, the dissolved oxygen amount Q Of in the molten steel refine | purified primarily by the converter and the electric furnace is normally exceeding 0.01 mass%. Therefore, in the manufacturing method of this invention, it is necessary to adjust the dissolved oxygen amount Q Of in molten steel to the said range by some method.

용강 중의 용존 산소량(QOf)을 조정하는 방법으로서는, 예를 들어 RH식 탈가스 정련 장치를 사용하여 진공 탈산하는 방법이나, Si, Mn, Ti, Al 등의 탈산성 원소를 첨가하는 방법 등을 들 수 있고, 이들 방법을 적절하게 조합하여 용존 산소량(QOf)을 조정하면 좋다. 또한, RH식 탈가스 정련 장치 대신에, 레이들 가열식 정련 장치나 간이식 용강 처리 설비 등을 사용하여 용존 산소량(QOf)을 조정해도 좋다. 이 경우, 진공 탈산에 의한 용존 산소량(QOf)의 조정은 불가능하므로, 용존 산소량(QOf)의 조정에는 Si 등의 탈산성 원소를 첨가하는 방법을 채용하면 좋다. Si 등의 탄산성 원소를 첨가하는 방법을 채용할 때에는, 전로로부터 레이들로 출강할 때에 탈산성 원소를 첨가해도 상관없다.As a method of adjusting the dissolved oxygen amount Q Of in molten steel, the method of vacuum deoxidation using an RH type degassing | purification refiner, the method of adding deoxidizing elements, such as Si, Mn, Ti, Al, etc. are mentioned, for example. These methods may be appropriately combined to adjust the dissolved oxygen amount Q Of . In addition, instead of the RH type degassing apparatus, the dissolved oxygen amount Q Of may be adjusted using a ladle heating type refinery apparatus, a simple molten steel treatment plant, or the like. In this case, since it is impossible to adjust the dissolved oxygen amount Q Of by vacuum deoxidation, a method of adding a deoxidizing element such as Si may be employed to adjust the dissolved oxygen amount Q Of . When employ | adopting the method of adding carbonic elements, such as Si, you may add a deoxidation element when going out to a ladle from a converter.

상기와 같이 용강 중의 용존 산소량(QOf)을 상기 범위로 조정한 후에는, REM을 첨가한 후 주조하지만, 본 발명에서는 상기 용존 산소량(QOf)과 REM의 첨가량(QREM)의 관계가, 상기 식 1의 규정을 만족시키는 것이 중요하고, REM 이외의 성분 원소의 첨가 순서는 특별히 한정되지 않는다. REM은 다른 성분 원소에 비해 산소와의 결합이 매우 강해, HAZ 인성에 악영향을 미치는 조대ㆍ초조대한 산화물의 생성에 크게 관여하므로 REM의 첨가량(QREM)에 대해서는 특별히 유의할 필요가 있기 때문이다.As described above, after adjusting the dissolved oxygen amount (Q Of ) in the molten steel to the above range, the REM is added and then cast, but in the present invention, the relationship between the dissolved oxygen amount (Q Of ) and the addition amount (Q REM ) of REM , It is important to satisfy the above formula 1, and the addition order of the component elements other than REM is not particularly limited. This is because REM has a stronger bond with oxygen than other constituent elements and is highly involved in the formation of coarse and supercoarse oxides that adversely affect HAZ toughness. Therefore, it is necessary to pay special attention to the amount of REM added (Q REM ).

REM 이외의 성분 원소를 첨가하는 데 있어서, 상기 (d)에 나타낸 바와 같이, 개개의 개재물에 포함되는 Al2O3량을 저감시켜, 전체 개재물의 개수에 대해, Al2O3의 비율이 20질량% 미만인 개재물 I의 개수 비율을 90% 초과로 하기 위해서는, 강재를 제조할 때에, 강재의 Al량을 0.03% 이하로 억제하는 것이 권장된다. 또한, 이와 같이 강재의 Al량을 제어하기 위해서는, 재산화에 의한 Al의 멸실 등을 적절하게 고려하여 Al을 첨가하면 된다. 또한, 강재 중의 보다 바람직한 Al량은 0.025% 이하이다.According to the addition of the component elements other than REM, by, reducing the Al 2 O 3 amount contained in each of the inclusions, as shown in the above (d), for the total number of inclusions, the content of Al 2 O 3 20 In order to make the number ratio of the inclusions I less than mass% more than 90%, when manufacturing steel materials, it is recommended to suppress Al amount of steel materials to 0.03% or less. In addition, in order to control Al amount of steel materials in this way, Al may be added in consideration of loss | disappearance of Al by reoxidation, etc. suitably. Moreover, the more preferable amount of Al in steel materials is 0.025% or less.

또한, 상기 (e)에 나타낸 바와 같이, 전체 개재물의 개수에 대해, CaO/Al2O3비가 0.35 초과를 만족시키는 개재물 II의 개수 비율을 80% 초과로 하기 위해서는, 강재를 제조할 때에, 용강에 첨가하는 Ca량과 Al량의 비(Ca 첨가량/Al 첨가량)가 0.30을 초과하도록 높이는 것이 권장된다. Ca 첨가량/Al 첨가량비는 0.4 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.5 이상으로 한다.In addition, as shown in the above (e), in order to make the number ratio of inclusions II which satisfy the CaO / Al 2 O 3 ratio exceeding 0.35 with respect to the total number of inclusions more than 80%, when manufacturing steel materials, molten steel It is recommended to increase the ratio of the amount of Ca added to the amount of Al to the amount of Al added (the amount of Ca added / amount of Al) to exceed 0.30. As for Ca addition amount / Al addition amount ratio, it is more preferable to be 0.4 or more, More preferably, you may be 0.5 or more.

또한, Ti 산화물의 미세화에 의한 HAZ 인성의 가일층의 향상을 목적으로 하여, Ti의 첨가 순서에 유의하는 것은 본 발명의 바람직한 형태이다. 즉, REM을 첨가하기 전에, Ti를 첨가하는 것이 바람직하다. Ti 산화물은 ZrㆍRFMㆍCa계 산화물에 비해 용강과의 계면 에너지가 작으므로, 용강에 Zr, REM 및 Ca를 첨가하기 전에 Ti를 첨가함으로써, Ti 산화물을 미세화할 수 있고, 결과적으로, HAZ 인성에 기여하는 미세한 산화물을 생성시킬 수 있다. 그리고, Ti를 첨가한 후에, Zr, REM 및 Ca를 첨가함으로써, 원하는 입자 내 페라이트 변태의 핵이 되는 ZrㆍREMㆍCa계 산화물이 얻어진다.Moreover, it is a preferable aspect of this invention to pay attention to the addition order of Ti for the purpose of further improving HAZ toughness by refinement | miniaturization of Ti oxide. That is, it is preferable to add Ti before adding REM. Since Ti oxide has a smaller interfacial energy with molten steel than Zr-RFM-Ca-based oxides, Ti oxide can be refined by adding Ti before adding Zr, REM and Ca to molten steel, resulting in HAZ toughness. It can produce fine oxides that contribute to. And after adding Ti, Zr, REM, and Ca are added, and the Zr-REM-Ca type | system | group oxide used as the nucleus of ferrite transformation in a desired particle | grain is obtained.

용존 산소량(QOf)을 조정한 용강에 Ti를 첨가한 후 REM을 첨가한 경우라도, 후술하는 바와 같이, 용강의 용존 산소량(QOf)에 따라서 REM의 첨가량(QREM)이 상기 식 1을 만족시키도록 REM을 첨가하면, 산화물의 크기와 밀도를 적절하게 제어할 수 있다. REM보다 먼저 Ti를 첨가하면 용강의 용존 산소는 Ti와 결합하여 산화물을 형성하기 때문에 감소하지만, Ti는 REM에 비하면 산소와 결합하기 어렵고, 또한 Ti 산화물은 용강과의 계면 에너지가 작으므로, 원상당 직경이 3㎛를 초과하는 조대한 산화물을 형성하기 어렵기 때문이다.Even in the case where REM is added after the addition of Ti to the molten steel in which the dissolved oxygen amount Q Of is adjusted, the addition amount Q REM of REM is represented by Equation 1 according to the dissolved oxygen amount Q Of of molten steel as described below. The addition of REMs to satisfy allows proper control of the size and density of the oxides. If Ti is added before REM, the dissolved oxygen of molten steel decreases because it combines with Ti to form oxides, but Ti is difficult to bond with oxygen compared to REM, and since Ti oxide has a small interfacial energy with molten steel, This is because it is difficult to form coarse oxides having a diameter of more than 3 µm.

용강으로 첨가하는 REM이나 Ca, Zr, Ti의 형태는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 REM으로서, 순La나 순Ce, 순Y 등, 혹은 순Ca, 순Zr, 순Ti, 또는 Fe-Si-La 합금, Fe-Si-Ce 합금, Fe-Si-Ca 합금, Fe-Si-La-Ce 합금, Fe-Ca 합금, Fe-Zr 합금, Fe-Ti 합금, Ni-Ca 합금 등을 첨가하면 좋다. 또한, 용강으로 미슈 메탈을 첨가해도 좋다. 미슈 메탈이라 함은, 희토류 원소의 혼합물로, 구체적으로는, Ce를 40 내지 50% 정도, La를 20 내지 40% 정도 함유하고 있다. 단, 미슈 메탈에는 불순물로서 Ca를 포함하는 경우가 많으므로, 미슈 메탈이 Ca를 포함하는 경우에는 본 발명에서 규정하는 범위를 만족시킬 필요가 있다.The forms of REM, Ca, Zr, and Ti added to molten steel are not particularly limited. For example, as REM, pure La, pure Ce, pure Y, or pure Ca, pure Zr, pure Ti, or Fe-Si- La alloy, Fe-Si-Ce alloy, Fe-Si-Ca alloy, Fe-Si-La-Ce alloy, Fe-Ca alloy, Fe-Zr alloy, Fe-Ti alloy, Ni-Ca alloy, etc. may be added. . Moreover, you may add misch metal to molten steel. The misch metal is a mixture of rare earth elements, and specifically, contains about 40 to 50% of Ce and about 20 to 40% of La. However, since misch metal often contains Ca as an impurity, when misch metal contains Ca, it is necessary to satisfy the range prescribed | regulated by this invention.

이와 같이 하여 성분 조정하여 얻어진 용강은 상법에 따라서 연속 주조하여 슬래브로 한 후, 상법에 따라서 열간 압연하면 좋다.The molten steel obtained by the component adjustment in this manner may be continuously cast in accordance with a conventional method to form a slab, and then hot rolled according to the conventional method.

본 발명의 강재는 1450℃로 5초간 유지한 후, 800℃로부터 500℃로의 냉각 시간을 400초로 하여 냉각하는 열이력을 부여한 경우라도, ―40℃에 있어서의 흡수 에너지(vE―40)로 100J 이상(특히, 130J 이상)을 확보할 수 있다. 그로 인해, 본 발명에 관한 강재는, 예를 들어 교량이나 고층 건조물, 선박 등의 구조물의 재료로서 사용할 수 있고, 소입열로부터 중입열 용접은 물론, 입열량이 50kJ/㎜ 이상인 대입열 용접에 있어서도 용접 열영향부의 인성 열화를 방지할 수 있다. 본 발명의 강재는, 판 두께가 약 3.0㎜ 이상인 후강판 등을 대상으로 하고 있다.The steel material of the present invention is maintained at 1450 ° C. for 5 seconds, and then, even when a heat history of cooling is performed with the cooling time from 800 ° C. to 500 ° C. as 400 seconds, 100 J as absorbed energy at 40 ° C. (vE- 40 ). The above (especially 130J or more) can be secured. Therefore, the steel material which concerns on this invention can be used as a material of structures, such as a bridge, a high-rise building, and a ship, for example, and also in large heat input welding whose heat input amount is 50 kJ / mm or more, as well as medium heat input welding from quench heat. It is possible to prevent the deterioration of the toughness of the weld heat affected zone. The steel material of this invention is intended for the thick steel plate etc. whose plate | board thickness is about 3.0 mm or more.

(실시예)(Example)

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 물론 하기 실시예에 의해 제한을 받는 것은 아니고, 전ㆍ후기의 취지에 적합할 수 있는 범위에서 적당히 변경을 가하여 실시하는 것도 물론 가능하고, 그들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not restrict | limited by the following example, of course, It is a matter of course that it changes and implements suitably in the range which may be suitable for the meaning of the previous and the later. Possible, and they are all included in the technical scope of the present invention.

제1 실험예에서는, 상기 (a) 내지 (c)에서 규정하는 요건과 HAZ 인성의 관계에 대해 검토하고, 제2 실험예에서는, 제1 실험예에서 사용한 일부 강종에 대해, 상기 (d) 및 상기 (e)의 요건과 HAZ 인성의 관계에 대해 검토하였다.In the first experimental example, the relationship between the requirements defined in the above (a) to (c) and the HAZ toughness are examined. In the second experimental example, for some steel grades used in the first experimental example, (d) and The relationship between the requirements of (e) and the HAZ toughness was examined.

[제1 실험예][Example 1]

진공 용해로(용량 150㎏)를 사용하여, 하기 표 1에 나타내는 조건으로, 하기 표 2, 표 3에 나타내는 성분 조성(질량%)의 시험 제공강(잔량부는 철 및 불가피 불순물)을 용제하여, 150㎏의 잉곳으로 주조하여 냉각하였다. 그 후, 가열, 압연을 행하여 후강판을 제조하였다. 또한, 하기 표 2, 표 3에 나타내는 시험 제공강 중, 본 발명에서 규정하는 요건을 만족시키는 시험 제공강의 전체 O량은 0.0005 내지 0.010%의 범위인 것을 확인하고 있다.Using the vacuum melting furnace (150 kg of capacity), the test-providing steel (remaining part is iron and inevitable impurities) of the component composition (mass%) shown in following Table 2 and Table 3 is carried out on the conditions shown in following Table 1, and is 150 Cooled by casting to kg ingot. Thereafter, heating and rolling were performed to produce a thick steel sheet. Moreover, it is confirming that the total amount of O of the test provision steel which satisfy | fills the requirements prescribed | regulated by this invention among the test provision steel shown in following Table 2, Table 3 is 0.0005 to 0.010% of range.

상기 시험 제공 강을 진공 용해로에서 용제하는 데 있어서는, Ti, Zr, REM 및 Ca 이외의 원소에 대해 성분 조정하는 동시에, C, Si, Mn 및 Al로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 사용하여 탈산하여 용강의 용존 산소량(QOf)을 조정하였다. 조정 후의 용존 산소량(QOf)을 하기 표 1에 나타낸다.In solventing the test-provided steel in a vacuum melting furnace, the component is adjusted for elements other than Ti, Zr, REM and Ca, and deoxidized using at least one element selected from C, Si, Mn and Al. The dissolved oxygen content (Q Of ) of the molten steel was adjusted. The dissolved oxygen amount (Q Of ) after the adjustment is shown in Table 1 below.

용존 산소량(QOf)을 조정한 용강에 Ti를 첨가한 후, Zr, REM 및 Ca를 첨가하였다. REM의 첨가량을 QREM으로 하고, 이 값을 하기 표 1에 나타낸다. 또한, 상기 용존 산소량(QOf)과 REM의 첨가량(QREM)의 값을 하기 식 1'에 대입하여 산출한 Z값을 하기 표 1에 더불어 나타낸다.Ti was added to the molten steel in which the dissolved oxygen amount (Q Of ) was adjusted, followed by Zr, REM, and Ca. The addition amount of REM is made into Q REM , and this value is shown in following Table 1. In addition, the Z value computed by substituting the value of the said dissolved oxygen amount Q Of and the addition amount Q REM of REM in following Formula 1 'is shown in Table 1 below.

[식 1'][Equation 1 ']

Z = 2logQREM + 3logQOf Z = 2logQ REM + 3logQ Of

또한, Ti는 Fe-Ti 합금의 형태로, Zr은 Fe-Zr 합금의 형태로, REM은 La를 약 25%와 Ce를 약 50% 함유하는 미슈 메탈의 형태로, Ca는 Ni-Ca 합금의 형태로 각각 첨가하였다. 단, 표 2의 번호 12는 미슈 메탈의 형태가 아니라, Ce만을 첨가하였다.Ti is in the form of a Fe-Ti alloy, Zr is in the form of a Fe-Zr alloy, REM is in the form of a misch metal containing about 25% La and about 50% Ce, and Ca is a Ni-Ca alloy. Each was added in the form. However, No. 12 of Table 2 added only Ce, not the form of misch metal.

상기 원소를 첨가한 후, 잉곳으로 주조하여 냉각하였다. 얻어진 잉곳을 열간 압연하여, 두께가 30 내지 80㎜인 후강판을 제조하였다. 얻어진 후강판의 t/4(단, t는 강판의 두께) 위치에 있어서의 횡단면으로부터 샘플을 잘라내어, 상기 샘플에 포함되는 전체 산화물의 성분 조성을 측정하고, 단독 산화물로서 질량 환산하여 산화물의 평균 조성을 산출하였다.After the element was added, it was cast into an ingot and cooled. The obtained ingot was hot-rolled to produce a thick steel sheet having a thickness of 30 to 80 mm. The sample is cut out from the cross section at the position t / 4 (where t is the thickness of the steel sheet) of the obtained thick steel sheet, the component composition of all the oxides contained in the sample is measured, and the mass composition is converted to the single oxide to calculate the average composition of the oxide. It was.

전체 산화물의 성분 조성은 다음의 순서로 측정하였다. 잘라내어진 샘플 표면을 일본 전자(日本電子) 데이텀제의 전자선 마이크로 프로브 X선 분석계(Electron Probe X-ray Micro Analyzer ; EPMA ; 「JXA-8500F(장치명)」)를 사용하여 관찰하여, 원상당 직경이 0.1㎛ 이상인 개재물에 대해 성분 조성을 정량 분석하였다. 관찰 조건은 가속 전압을 20㎸, 시료 전류를 0.01㎂, 관찰 시야 면적을 1 내지 5㎠, 분석 개수를 100개 이상으로 하고, 개재물의 중앙부에서의 성분 조성을 특성 X선의 파장 분산 분광에 의해 정량 분석하였다. 분석 대상 원소는, Al, Mn, Si, Ti, Zr, Ca, La, Ce, O(산소) 및 S로 하고, 기지 물질을 사용하여 각 원소의 X선 강도와 원소 농도의 관계를 미리 검량선으로서 구해 두고, 분석 대상으로 하는 상기 개재물로부터 얻어진 X선 강도와 상기 검량선으로부터 그 개재물에 포함되는 원소량을 정량하였다.The component composition of all the oxides was measured in the following order. The cut surface of the sample was observed using an Electron Probe X-ray Micro Analyzer (EPMA; `` JXA-8500F (device name)) manufactured by Japan Electron Datum, and the equivalent diameter was measured. The component composition was quantitatively analyzed for inclusions of 0.1 µm or more. Observation conditions make acceleration voltage 20 mA, sample current 0.01 mA, observation field area 1-5 cm <2>, and analysis number 100 or more, and quantitatively analyze the component composition in the center part of an interference | inclusion with the characteristic X-ray wavelength dispersion spectroscopy. It was. The element to be analyzed is Al, Mn, Si, Ti, Zr, Ca, La, Ce, O (oxygen) and S. Using a known substance, the relationship between the X-ray intensity of each element and the element concentration is previously determined as a calibration curve. The X-ray intensity obtained from the inclusions to be analyzed and the amount of elements contained in the inclusions were determined from the calibration curve.

얻어진 정량 결과 중 산소 함량이 5% 이상인 개재물을 산화물로 하였다. 이때, 하나의 개재물로부터 복수의 원소가 관측된 경우에는, 그들 원소의 존재를 나타내는 X선 강도의 비로부터 각 원소의 단독 산화물로 환산하여 산화물의 조성을 산출하였다. 본 발명에서는, 이와 같이 단독 산화물로서 질량 환산한 것을 평균한 것을 산화물의 평균 조성으로 하였다. 산화물 중, REM의 산화물, ZrO2 및 CaO의 평균 조성을 하기 표 4에 나타낸다. 또한, REM의 산화물은, 금속 원소를 M으로 나타내면, 강재 중에 M2O3나 M3O5, MO2의 형태로 존재하지만, 모든 산화물을 M2O3로 환산하여 조성을 산출하였다. 또한, 하기 표 4에 나타낸 「기타」라 함은, REM의 산화물, ZrO2 및 CaO 이외의 산화물(예를 들어, Al2O3, MnO, SiO2 등)이다.In the obtained quantitative result, an inclusion having an oxygen content of 5% or more was used as an oxide. At this time, when a plurality of elements were observed from one inclusion, the composition of the oxide was calculated by converting them into a single oxide of each element from the ratio of X-ray intensities indicating the presence of those elements. In this invention, what averaged the mass conversion as a single oxide in this way was made into the average composition of oxide. Among the oxides, average compositions of oxides of REM, ZrO 2 and CaO are shown in Table 4 below. In addition, an oxide of REM are expressed as the metal element M, the steel material in the form of M 2 O 3 and M 3 O 5, MO 2, but the composition was calculated in terms of all the oxides M 2 O 3. Also referred to as "other" as shown in, the following Table 4, an oxide (e.g., Al 2 O 3, MnO, SiO 2 and so on) of the oxides, other than ZrO 2 and CaO in the REM.

다음에, 정량한 개재물에 대해 원상당 직경을 측정하여, 원상당 직경(입경)이 0.1 내지 2.0㎛인 개재물의 개수를 측정하였다. 하기 표 4에 측정 결과를 관찰 시야 면적 1㎟당으로 환산한 개수를 나타낸다.Next, the equivalent circular diameter was measured about the quantitative inclusions, and the number of inclusions whose diameter (particle diameter) is 0.1-2.0 micrometers was measured. The number which converted the measurement result into 1 mm <2> of observation field areas is shown in Table 4 below.

또한, 얻어진 정량 결과 중 산소 함량이 5% 이상인 산화물의 원상당 직경을 측정하여, 원상당 직경(입경)이 3㎛를 초과하는 산화물의 개수와, 원상당 직경(입경)이 5㎛를 초과하는 산화물의 개수를 측정하였다. 하기 표 4에 산화물의 개수를 관찰 시야 면적 1㎟당으로 환산한 값을 나타낸다.In addition, in the obtained quantitative results, the equivalent circular diameter of the oxide having an oxygen content of 5% or more was measured, and the number of oxides having a circular equivalent diameter (particle diameter) exceeding 3 μm and the original equivalent diameter (particle diameter) exceeding 5 μm. The number of oxides was measured. Table 4 below shows the value of the number of oxides converted to 1 mm 2 of the viewing field area.

도 1에, 상기 Z값과 원상당 직경이 3㎛를 초과하는 산화물의 관찰 시야 면적 1㎟당의 개수의 관계를 나타낸다. 도 1에는, 하기 표 4에 나타내는 번호 1 내지 16의 결과(도 1의 ○)와 번호 17 내지 22의 결과(도 1의 ●) 중, Z값의 임계적 의의를 나타내기 위해, Z값이 ―12.5 내지 ―11.5의 범위에 있는 것을 플롯하였다.1 shows the relationship between the Z value and the number per 1 mm 2 observed viewing area of the oxide whose circular equivalent diameter exceeds 3 µm. In FIG. 1, in order to show the critical significance of Z value, the Z value is shown among the results of the numbers 1-16 ((circle of FIG. 1)) and the results of the numbers 17-22 (● of FIG. 1) shown in Table 4 below. Plots in the range of -12.5 to -11.5 are plotted.

도 1로부터 명백한 바와 같이, 용강의 용존 산소량(QOf)에 따라서 상기 식 1을 만족시키도록 REM을 첨가하면, 원상당 직경이 3㎛를 초과하는 산화물의 생성이 억제되는 것을 알 수 있다.As apparent from FIG. 1, it can be seen that when REM is added so as to satisfy the above formula 1 according to the dissolved oxygen amount Q Of of molten steel, the production of an oxide having a diameter of more than 3 µm in original equivalent is suppressed.

다음에, 용접 시에 열영향을 받는 HAZ의 인성을 평가하기 위해, 대입열 용접을 모의하여 하기에 나타내는 용접 재현 시험을 행하였다. 용접 재현 시험은, 후강판의 t/4 위치(단, t는 판 두께)로부터 잘라낸 샘플이 1450℃로 되도록 가열하여, 이 온도로 5초간 유지한 후, 냉각하는 열사이클을 부여하였다. 냉각 속도는 800℃로부터 500℃로의 냉각 시간이 400초로 되도록 조정하였다.Next, in order to evaluate the toughness of the HAZ subjected to the heat effect at the time of welding, a welding reheat test shown below was conducted by simulating high heat input welding. The welding reproduction test was heated so that the sample cut out from the t / 4 position (however, t is the plate | board thickness) of a thick steel plate may be set to 1450 degreeC, hold | maintained at this temperature for 5 second, and gave the heat cycle to cool. The cooling rate was adjusted so that the cooling time from 800 ° C to 500 ° C was 400 seconds.

냉각 후의 샘플의 충격 특성은 상기 열사이클을 부여한 후의 샘플로부터 압연 방향으로 V노치 샤르피 시험편을 3개 채취하여, JIS Z2242에 따라서 충격 시험을 행하여 평가하였다. 충격 시험에서는, ―40℃에 있어서의 흡수 에너지(vE―40)를 측정하여 3회의 평균치를 산출하였다. 본 발명에서는, vE―40의 평균치가 100J 이상인 것을 합격(HAZ 인성 양호)으로 한다. 측정 결과를 하기 표 4에 나타낸다.The impact characteristic of the sample after cooling evaluated three V notch Charpy test pieces in the rolling direction from the sample after giving the said heat cycle, and performed the impact test according to JISZ2242. In the impact test, the absorption energy (vE- 40 ) at -40 degreeC was measured, and the average value of 3 times was computed. In this invention, it is set as the pass (good HAZ toughness) that the average value of vE- 40 is 100J or more. The measurement results are shown in Table 4 below.

하기 표 1 내지 표 4로부터 다음과 같이 고찰할 수 있다. 번호 1 내지 16은 본 발명에서 규정하는 조건을 만족시키는 예이고, 강재에 포함되는 전체 산화물의 조성을 측정하여 단독 산화물로 환산했을 때에, ZrO2, REM의 산화물 및 CaO를 소정량 함유하도록 조정한 후, 원상당 직경이 3㎛ 초과인 산화물과 원상당 직경이 5㎛ 초과인 산화물이 생성되지 않도록, 원상당 직경이 0.1 내지 2㎛인 개재물을 많이 생성시키고 있으므로, HAZ 인성이 양호한 강재가 얻어지고 있다.From Table 1 to Table 4, it can be considered as follows. Nos. 1 to 16 are examples satisfying the conditions specified in the present invention, and after adjusting the composition of all oxides contained in the steel material and converting them into a single oxide, they are adjusted to contain a predetermined amount of ZrO 2 , oxides of REM and CaO. In order to prevent the formation of an oxide having a circular equivalent diameter of more than 3 µm and an oxide having a circular equivalent diameter of more than 5 µm, many inclusions having a diameter of 0.1 to 2 µm are produced. Thus, steel having good HAZ toughness has been obtained. .

한편, 번호 17 내지 32는 본 발명에서 규정하는 어느 하나의 요건을 벗어나는 예이다. 번호 17 내지 22는 용강의 용존 산소량(QOf)과 REM의 첨가량(QREM)의 밸런스가 상기 식 1을 만족시키고 있지 않으므로, 원상당 직경이 3㎛를 초과하는 산화물(특히, 원상당 직경이 3㎛를 초과하고, 5㎛ 이하인 산화물)이 많이 생성되어 있다. 따라서, HAZ 인성이 열화되어 있다.On the other hand, the numbers 17 to 32 are examples that deviate from any of the requirements defined in the present invention. Nos. 17 to 22 indicate that the balance of dissolved oxygen amount Q Of in molten steel and addition amount Q REM in REM does not satisfy Equation 1, and therefore, an oxide having a circular equivalent diameter of more than 3 μm (particularly, a circular equivalent diameter Many oxides exceeding 3 micrometers and 5 micrometers or less) are produced | generated. Therefore, the HAZ toughness is deteriorated.

번호 21과 번호 23은 강재에 포함되는 전체 산화물의 조성을 측정하여 단독 산화물로 환산했을 때의 REM의 산화물량이 본 발명에서 규정하는 범위를 하회하고 있으므로, 용접 시에 입자 내 페라이트의 생성 핵이 되는 산화물량이 부족해, HAZ 인성이 열화되어 있다. 번호 22와 번호 24는 강재에 포함되는 REM량이 많고, 강재에 포함되는 전체 산화물의 조성을 측정하여 단독 산화물로 환산했을 때의 REM의 산화물량이 본 발명에서 규정하는 범위를 상회하고 있으므로, 산화물이 조대화되어, 입자 내 페라이트의 생성 핵으로서 작용하는 미세한 산화물의 개수가 적어져, HAZ 인성 향상 작용이 발휘되어 있지 않다.No. 21 and No. 23 are oxides that form nuclei of ferrite in particles during welding because the oxide content of REM when measuring the composition of all oxides contained in steel and converted to a single oxide is less than the range defined by the present invention. Amount is lacking and HAZ toughness deteriorates. Numerals 22 and 24 indicate that the amount of REM contained in the steel is large, and the amount of REM in the conversion of a single oxide by measuring the composition of all the oxides contained in the steel exceeds the range specified in the present invention. As a result, the number of fine oxides acting as a production nucleus of the ferrite in the particles decreases, and the effect of improving the HAZ toughness is not exhibited.

번호 25는 강재에 포함되는 Zr량이 지나치게 적으므로, 전체 산화물의 조성에 차지하는 ZrO2량이 적어져, 입자 내 페라이트 변태의 핵이 되는 ZrㆍREMㆍCa계 산화물량이 적게 되어 있다고 생각된다. 그로 인해, HAZ 인성이 열화되어 있다. 번호 26은 강재에 포함되는 Zr량이 지나치게 많으므로, 전체 산화물의 조성에 차지하는 ZrO2량이 많게 되어 있다. 그로 인해, 개재물의 입자 내 변태 핵으로서 작용하는 효과가 약해져, 미세 조직이 얻어지지 않아 HAZ 인성이 열화되어 있다.Numeral 25 indicates that the amount of Zr contained in the steel material is too small, so that the amount of ZrO 2 in the composition of all the oxides decreases, and the amount of Zr.REM.Ca-based oxides that become the nucleus of the ferrite transformation in the particles is considered to be low. Therefore, HAZ toughness deteriorates. No. 26 represents an excessively large amount of Zr contained in the steel, so that the amount of ZrO 2 in the composition of all the oxides is large. Therefore, the effect | action which acts as a particle | grain transformation nucleus of an interference | inclusion becomes weak, a microstructure is not obtained and HAZ toughness is deteriorated.

번호 27은 강재에 포함되는 Ca량이 지나치게 많으므로, 전체 산화물의 조성에 차지하는 CaO량이 많아지고 있다. 그로 인해, 개재물의 입자 내 변태 핵으로서 작용하는 효과가 약해져, 미세 조직이 얻어지지 않아 HAZ 인성이 열화되어 있다. 번호 28은 강재에 포함되는 Ca량이 지나치게 적으므로, CaO량이 생성되어 있지 않다. 그로 인해, 입자 내 페라이트 변태의 핵이 되는 ZrㆍREMㆍCa계 산화물량이 생성되지 않아 HAZ 인성이 열화되어 있다.Since No. 27 contains too much Ca in steel materials, the amount of CaO which occupies for the composition of all oxides increases. Therefore, the effect | action which acts as a particle | grain transformation nucleus of an interference | inclusion becomes weak, a microstructure is not obtained and HAZ toughness is deteriorated. 28 is too small a quantity of Ca contained in steel materials, and CaO amount is not produced | generated. Therefore, the amount of Zr.REM.Ca-based oxides that become nuclei of the ferrite transformation in the particles is not generated and the HAZ toughness is deteriorated.

번호 29는 강재에 포함되는 Ti량이 지나치게 많으므로, Ti의 고용에 의해 모재가 고용 강화되었으므로, 결과적으로 HAZ 인성이 열화되어 있다. 번호 30은 강재에 포함되는 Ti량이 지나치게 적으므로, 입자 내 페라이트 변태의 핵이 되는 원상당 직경이 0.1 내지 2㎛인 개재물의 생성량을 확보할 수 없다. 따라서, HAZ 인성이 열화되어 있다.In the case of No. 29, since the amount of Ti contained in steel materials is too big | large, since a base material solidified by solid solution of Ti, HAZ toughness deteriorates as a result. No. 30 indicates that the amount of Ti contained in the steel material is too small, so that the amount of inclusions having a diameter of 0.1 to 2 μm as the equivalent of the core of the ferrite transformation in the particles cannot be ensured. Therefore, the HAZ toughness is deteriorated.

번호 31은 강재에 포함되는 Al량이 지나치게 많으므로, 원상당 직경이 3㎛를 초과하는 조대한 산화물을 많이 생성하여, HAZ 인성이 열화되어 있다. 번호 32는 강재에 포함되는 N량이 지나치게 많은 예로, 강재에 포함되는 고용 N량이 과잉으로 되어, HAZ 인성이 열화되어 있다고 생각된다.Since the number 31 contains too much Al in steel materials, many coarse oxides whose original equivalent diameter exceeds 3 micrometers generate | occur | produce, and HAZ toughness deteriorates. Numeral 32 is an example in which the amount of N contained in the steel is too large. The amount of solid solution N contained in the steel is excessive, and it is considered that the HAZ toughness is deteriorated.

다음에, 도 2에 원상당 직경이 3㎛를 초과하는 산화물의 관찰 시야 면적 1㎟당의 개수와 ―40℃에 있어서의 흡수 에너지(vE―40)의 관계를 나타낸다. 도 2에서는 하기 표 4에 나타내는 번호 1 내지 16의 결과를 ○로, 번호 17 내지 22, 31(비교예 중 5.0개를 초과하는 예)의 결과를 ●로 나타냈다.Next, Fig. 2 shows the relationship between the number of oxides having an original equivalent diameter of more than 3 µm per observation field area 1 mm 2 and the absorption energy (vE- 40 ) at -40 ° C. In FIG. 2, the result of the numbers 1-16 shown in following Table 4 was shown by (circle), and the result of the numbers 17-22, 31 (an example exceeding 5.0 in a comparative example) was shown by (circle).

도 2로부터 명백한 바와 같이, 원상당 직경이 3㎛를 초과하는 산화물의 관찰 시야 면적 1㎟당의 개수가 5.0개 이하이면, 1450℃로 5초간 가열 유지한 경우라도 양호한 HAZ 인성을 나타내는 것을 알 수 있다.As apparent from FIG. 2, it can be seen that when the number of oxides having an equivalent diameter of more than 3 μm per observation viewing area 1 mm is 5.0 or less, good HAZ toughness is exhibited even when heated and maintained at 1450 ° C. for 5 seconds. .

Figure pat00001
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Figure pat00002
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Figure pat00003
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Figure pat00004
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[제2 실험예][Example 2]

상기 표 4에 나타낸 번호 1, 3, 8, 11, 13 내지 16에 대해, 강재에 포함되는 개개의 개재물의 조성과 HAZ 인성의 관계에 대해 조사하였다.The numbers 1, 3, 8, 11, 13 to 16 shown in Table 4 above were examined for the relationship between the composition of the individual inclusions contained in the steel and the HAZ toughness.

강재에 포함되는 개개의 개재물의 조성은 다음의 수순으로 측정하였다. 즉, 상기 제1 실험예와 마찬가지로, 잘라내어진 샘플 표면을, 일본 전자 데이텀제의 EPMA(「JXA-8500F(장치명)」)를 사용하여 관찰하고, 원상당 직경이 0.1㎛ 이상인 개재물에 대해 성분 조성을 정량 분석하였다.The composition of each inclusion contained in steel materials was measured by the following procedure. That is, similarly to the first experimental example, the cut sample surface was observed using EPMA ("JXA-8500F (device name)") manufactured by Nippon Electron Datum, and the composition of the composition was determined for inclusions having a diameter of 0.1 µm or more. Quantitative analysis.

정량 분석의 일례로서, 상기 표 4에 나타낸 번호 1의 강재에 포함되는 개개의 개재물의 조성을 분석한 결과를 도 3에 나타낸다. X축은 관찰된 개재물의 개수를 나타내고 있고, Y축은 개개의 개재물의 조성을 성분마다 구분하여 나타내고 있다. 관찰 시야 면적 1.56㎠ 중에, 원상당 직경이 0.1㎛ 이상인 개재물은 254개 관찰되었다.As an example of quantitative analysis, FIG. 3 shows the results of analyzing the composition of individual inclusions included in the steel of No. 1 shown in Table 4 above. The X axis represents the number of observed inclusions, and the Y axis represents the composition of each inclusion separately. In the observation field area of 1.56 cm 2, 254 inclusions having a circular equivalent diameter of 0.1 μm or more were observed.

다음에, 정량 분석한 개재물에 대해 원상당 직경을 측정하여, 원상당 직경이 0.1㎛ 이상인 개재물의 개수를 측정하여, 이것을 전체 개재물의 개수로 하였다. 한편, 정량 분석한 원상당 직경이 0.1㎛ 이상인 개재물 중, 개재물에 포함되는 Al2O3의 비율이 20질량% 미만인 개재물(개재물 I)의 개수와, 개재물에 포함되는 CaO와 Al2O3의 질량비(CaO/Al2O3)가 0.35 초과를 만족시키는 개재물(개재물 II)의 개수를 각각 측정하여, 전체 개재물의 개수에 대한 개수 비율을 산출하였다. 산출 결과를 하기 표 5에 나타낸다.Next, the equivalent circular diameter was measured about the inclusions quantitatively analyzed, the number of the inclusions whose original equivalent diameter is 0.1 micrometer or more was measured, and this was made into the number of all inclusions. On the other hand, among the inclusions having a diameter equivalent to 0.1 μm or more, the proportion of Al 2 O 3 contained in the inclusions was less than 20% by mass, and the number of CaO and Al 2 O 3 contained in the inclusions. The number ratio of inclusions (inclusion II) whose mass ratio (CaO / Al 2 O 3 ) satisfies more than 0.35 was measured, respectively, and the number ratio with respect to the number of all inclusions was computed. The calculation results are shown in Table 5 below.

또한, 상기 표 5에는 이들의 강재를 제조했을 때의 Ca 첨가량과 Al 첨가량(투입량)을 더불어 나타낸다. 또한, Ca 첨가량과 Al 첨가량의 투입비(Ca 첨가량/Al 첨가량)를 산출하여, 산출 결과를 하기 표 5에 나타낸다. 또한, 상기 표 4에 나타낸 각 강재의 ―40℃에 있어서의 흡수 에너지(vE―40)를 하기 표 5에 더불어 나타낸다.In addition, Table 5 shows the addition amount of Ca and the addition amount of Al (input amount) when these steel materials are manufactured. In addition, the addition ratio (Ca addition amount / Al addition amount) of Ca addition amount and Al addition amount is computed, and a calculation result is shown in following Table 5. In addition, the absorption energy (vE- 40 ) in -40 degreeC of each steel material shown in the said Table 4 is shown in Table 5 below.

여기서, 하기 표 5에 나타낸 강재에 대해, 원상당 직경이 3㎛를 초과하는 산화물의 관찰 시야 면적 1㎟당의 개수와 vE―40의 관계를 도 4에 나타낸다. 도 4는 상기 도 2에 나타낸 데이터의 일부를 발췌하여 나타낸 것이다.Here, with respect to the steel materials shown in Table 5 below, the relationship between the number of particles per observation field area 1 mm 2 and the vE- 40 of an oxide whose circular equivalent diameter exceeds 3 µm is shown in FIG. 4. FIG. 4 shows an extract of a part of the data shown in FIG. 2.

도 4, 표 4 및 표 5로부터 다음과 같이 고찰할 수 있다. 번호 1, 3, 8, 11, 13 내지 16의 강재는, 상기 표 4에 나타낸 바와 같이 모두 본 발명에서 규정하는 요건을 만족시키는 예로, vE―40이 100J 이상이었다. 그런데, 도 4로부터 명백한 바와 같이, 번호 1과 3, 번호 11, 14 및 15, 번호 8, 13 및 16은, 각각 원상당 직경이 3㎛를 초과하는 산화물의 단위 면적당의 개수는 대략 동등하지만, vE―40의 값에는 편차가 발생하고 있는 것을 알 수 있었다. 이들 강재 중 번호 1, 3, 8, 11, 13, 14의 강재는 개재물 I 및/또는 개재물 II의 전체 개재물에 대한 개수 비율이, 본 발명에서 규정하는 바람직한 요건을 더욱 만족시키고 있으므로, vE―40의 값이 130J 이상으로 더욱 커지는 것을 알 수 있었다.From FIG. 4, Table 4, and Table 5, it can consider as follows. As for the steel materials of No. 1, 3, 8, 11, 13-16, all satisfy | fill the requirements prescribed | regulated by this invention as shown in the said Table 4, vE- 40 was 100J or more. By the way, as is apparent from Fig. 4, the numbers 1 and 3, the numbers 11, 14 and 15, the numbers 8, 13 and 16 are approximately equal in number per unit area of the oxides whose diameters are larger than 3 µm, respectively. It was found that a deviation occurred in the value of vE- 40 . The steel of Nos. 1, 3, 8, 11, 13, 14 of steel, so the number ratio of the entire inclusions of inclusions I and / or II inclusions, to further meet the preferred requirements specified in the present invention, vE -40 It can be seen that the value of is larger than 130J.

Figure pat00005
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Claims (6)

C : 0.02 내지 0.15%(질량%의 의미. 이하 성분에 대해 동일함),
Si : 0.5% 이하(0%를 포함하지 않음),
Mn : 2.5% 이하(0%를 포함하지 않음),
P : 0.03% 이하(0%를 포함하지 않음),
S : 0.02% 이하(0%를 포함하지 않음),
Al : 0.05% 이하(0%를 포함하지 않음),
Ti : 0.005 내지 0.10%,
REM : 0.0003 내지 0.015%,
Ca : 0.0003 내지 0.010%,
Zr : 0.0010 내지 0.050%,
N : 0.010% 이하(0%를 포함하지 않음),
O : 0.0005 내지 0.010%를 함유하고,
잔량부가 철 및 불가피 불순물로 이루어지는 강재이고,
(a) 상기 강재는 Zr, REM 및 Ca를 함유하는 산화물을 포함하고,
(b) 상기 강재에 포함되는 전체 산화물의 조성을 측정하여 단독 산화물로 환산했을 때, 평균 조성으로,
ZrO2 : 5 내지 50%,
REM의 산화물(REM을 M의 기호로 나타내면 M2O3) : 5 내지 50%,
CaO : 50% 이하(0%를 포함하지 않음)를 만족시키고, 또한,
(c) 상기 강재에 포함되는 전체 개재물 중,
원상당 직경으로 0.1 내지 2㎛의 개재물이 관찰 시야 면적 1㎟당 120개 이상,
원상당 직경으로 3㎛ 초과의 산화물이 관찰 시야 면적 1㎟당 5.0개 이하,
원상당 직경으로 5㎛ 초과의 산화물이 관찰 시야 면적 1㎟당 5.0개 이하인 것을 특징으로 하는, 용접 열영향부의 인성이 우수한 강재.
C: 0.02 to 0.15% (mean of mass%. The same for the following components),
Si: 0.5% or less (not including 0%),
Mn: 2.5% or less (not including 0%),
P: 0.03% or less (not including 0%),
S: 0.02% or less (not including 0%),
Al: 0.05% or less (not including 0%),
Ti: 0.005 to 0.10%,
REM: 0.0003 to 0.015%,
Ca: 0.0003 to 0.010%,
Zr: 0.0010 to 0.050%,
N: 0.010% or less (not including 0%),
O: 0.0005 to 0.010%,
Remaining part is steel material which consists of iron and inevitable impurities,
(a) the steel comprises an oxide containing Zr, REM and Ca,
(b) When the composition of all the oxides contained in the steel is measured and converted into a single oxide, the average composition,
ZrO 2 : 5-50%,
Oxide of REM (M 2 O 3 when REM is represented by the symbol of M): 5 to 50%,
CaO: satisfy | fills 50% or less (not containing 0%), and also
(c) of all inclusions contained in the steel,
120 or more inclusions having a diameter of 0.1 to 2 μm in a circular equivalent diameter per 1 mm 2 of observation field area,
Less than 5.0 oxides per 1 mm 2 observed in the observation area,
A steel having excellent toughness of a weld heat affected zone, wherein an oxide having a diameter of more than 5 µm in a circular equivalent diameter is 5.0 or less per 1 mm 2 of the viewing field area.
제1항에 있어서, 상기 강재에 포함되는 개재물은, Al2O3을 더 함유하고 있어도 좋고,
상기 개재물의 조성을 측정하여 단독 산화물로 환산했을 때, 전체 개재물의 개수에 대해,
(d) Al2O3에 대해, Al2O3의 비율이 20질량% 미만을 만족시키는 개재물의 개수 비율이 90%를 초과하고 있거나, 또는,
(e) Al2O3 및 CaO에 대해, Al2O3에 대한 CaO의 질량비(CaO/Al2O3)가 0.35 초과를 만족시키는 개재물의 개수 비율이 80%를 초과하고 있는, 용접 열영향부의 인성이 우수한 강재.
The inclusions included in the steel material may further contain Al 2 O 3 .
When the composition of the inclusion is measured and converted into a single oxide, the total number of inclusions is
(d) for the Al 2 O 3, or the number ratio of inclusions of a ratio of Al 2 O 3 satisfies the less than 20% by mass is more than 90%, or,
(e) Al 2 O 3 and for the CaO, Al 2 O 3 weight ratio of CaO to (CaO / Al 2 O 3) is that the number ratio of inclusions exceeds 80%, the weld heat affected satisfying 0.35 exceeded Steel with excellent negative toughness.
제1항에 있어서, 상기 강재에 포함되는 개재물은, Al2O3을 더 함유하고 있어도 좋고,
상기 개재물의 조성을 측정하여 단독 산화물로 환산했을 때, 전체 개재물의 개수에 대해,
(d) Al2O3에 대해, Al2O3의 비율이 20질량% 미만을 만족시키는 개재물의 개수 비율이 90%를 초과하고 있고, 또한,
(e) Al2O3 및 CaO에 대해, Al2O3에 대한 CaO의 질량비(CaO/Al2O3)가 0.35 초과를 만족시키는 개재물의 개수 비율이 80%를 초과하고 있는, 용접 열영향부의 인성이 우수한 강재.
The inclusions included in the steel material may further contain Al 2 O 3 .
When the composition of the inclusion is measured and converted into a single oxide, the total number of inclusions is
(d) for the Al 2 O 3, and the number ratio of inclusions of a ratio of Al 2 O 3 satisfies the less than 20% by weight exceeds 90%, and,
(e) Al 2 O 3 and for the CaO, Al 2 O 3 weight ratio of CaO to (CaO / Al 2 O 3) is that the number ratio of inclusions exceeds 80%, the weld heat affected satisfying 0.35 exceeded Steel with excellent negative toughness.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강재가, 다른 원소로서, 다음 중 어느 하나를 더 함유하는, 용접 열영향부의 인성이 우수한 강재.
Cu : 2% 이하(0%를 포함하지 않음)
Ni : 3.5% 이하(0%를 포함하지 않음)
Cr : 3% 이하(0%를 포함하지 않음)
Mo : 1% 이하(0%를 포함하지 않음)
Nb : 0.25% 이하(0%를 포함하지 않음)
V : 0.1% 이하(0%를 포함하지 않음)
B : 0.005% 이하(0%를 포함하지 않음)
The steel according to any one of claims 1 to 3, wherein the steel further contains any one of the following as another element.
Cu: 2% or less (does not contain 0%)
Ni: 3.5% or less (does not contain 0%)
Cr: 3% or less (does not contain 0%)
Mo: 1% or less (does not contain 0%)
Nb: 0.25% or less (not including 0%)
V: 0.1% or less (does not include 0%)
B: 0.005% or less (does not include 0%)
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 강재를 제조하는 방법이며, 용강의 용존 산소량(QOf)을 0.001 내지 0.01질량%의 범위로 조정한 용강에 REM을 첨가하는 데 있어서, 상기 용강의 용존 산소량(QOf)과 REM의 첨가량(QREM)이 하기 식 1을 만족시키는 양의 REM을 첨가하는 것을 특징으로 하는, 용접 열영향부의 인성이 우수한 강재의 제조 방법.
[식 1]
2logQREM + 3logQOf ≤ -12.00
The method of manufacturing the steel according to any one of claims 1 to 3, wherein the molten steel is added to molten steel in which the dissolved oxygen amount (Q Of ) of molten steel is adjusted to a range of 0.001 to 0.01 mass%. The dissolved oxygen amount (Q Of ) and the REM addition amount (Q REM ) of the amount of the REM satisfies the following formula 1, characterized in that the manufacturing method of the steel excellent in the toughness of the weld heat affected zone.
[Equation 1]
2logQ REM + 3logQ Of ≤ -12.00
제4항에 기재된 강재를 제조하는 방법이며, 용강의 용존 산소량(QOf)을 0.001 내지 0.01질량%의 범위로 조정한 용강에 REM을 첨가하는 데 있어서, 상기 용강의 용존 산소량(QOf)과 REM의 첨가량(QREM)이 하기 식 1을 만족시키는 양의 REM을 첨가하는 것을 특징으로 하는, 용접 열영향부의 인성이 우수한 강재의 제조 방법.
[식 1]
2logQREM + 3logQOf ≤ -12.00
Claim A method for producing a steel product according to 4, according to the addition of REM in the molten steel is adjusted to a range of the amount of dissolved oxygen (Q Of) in molten steel from 0.001 to 0.01 mass%, the amount of dissolved oxygen in the molten steel (Q Of) and The addition amount (Q REM ) of REM adds REM of the quantity which satisfy | fills following Formula 1, The manufacturing method of the steel excellent in the toughness of the weld heat affected zone.
[Equation 1]
2logQ REM + 3logQ Of ≤ -12.00
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