KR20110062903A - Ultra high strength steel plate for pipeline with high resistance to surface cracking and manufacturing metod of the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An ultra high strength steel palate for a pipeline with excellent resistance to surface cracking and a manufacturing method thereof are provided to improve resistance to surface cracking by lowering the hardness of a surface part. CONSTITUTION: An ultra high strength steel palate for a pipeline with excellent resistance to surface cracking comprises C0.03~0.10 weight%, Si less than 0.6 weight%, Mn 1.6~2.1 weight%, Cu less than 1.0 weight%, Ni less than 1.0 weight%, Nb 0.02~0.06 weight%, V less than 0.1 weight%, Mo 0.1~0.5 weight%, Cr less than 1.0 weight%, Ti 0.005~0.03 weight%, Al less than 0.005 weight%, B 0.005~0.0025 weight%, N 0.001~0.006 weight%, Ca less than 0.006 weight%, P less than 0.02 weight%, S less than 0.005 weight%, and Fe and inevitable impurities.

Description

표면균열 저항성이 우수한 초고강도 라인파이프용 강판 및 그 제조방법{ULTRA HIGH STRENGTH STEEL PLATE FOR PIPELINE WITH HIGH RESISTANCE TO SURFACE CRACKING AND MANUFACTURING METOD OF THE SAME}ULTRA HIGH STRENGTH STEEL PLATE FOR PIPELINE WITH HIGH RESISTANCE TO SURFACE CRACKING AND MANUFACTURING METOD OF THE SAME}

본 발명은 라인파이프용 강판과 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강판 중심부에 비하여 표면부의 경도를 낮추어 표면균열 저항성을 향상시킨 초고강도 라인파이프용 강판과 이를 제조하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a steel sheet for line pipes and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a steel plate for ultra-high strength line pipe and a method of manufacturing the same, which has improved surface cracking resistance by lowering the hardness of the surface portion compared to the center of the steel sheet.

라인파이프는 주로 원유나 천연가스의 수송 등을 위하여 사용되는 강관을 의미하는 것으로서, 상기 라인파이프 내에는 고압의 가스 또는 원유가 흐르기 때문에 높은 압력이 라인파이프에 작용하므로 라인파이프용 강판의 초고강도화가 요구되고 있다. 또한, 최근들어 시베리아, 알래스카 등지와 같이 기후 조건이 나쁜 한랭지의 유전 개발이 점차 활발해짐에 따라, 라인파이프용 강판의 저온 인성 요구 조건이 강화되고 있다.Line pipe means a steel pipe mainly used for the transportation of crude oil or natural gas, and because high pressure gas or crude oil flows in the line pipe, high pressure acts on the line pipe, so ultra-high strength of the steel plate for line pipe is required. It is becoming. In addition, in recent years, as the development of oil fields in cold regions, such as Siberia and Alaska, has become increasingly active, the low temperature toughness requirements of line pipe steel sheets have been strengthened.

더불어, 초고강도강의 경우 표면경도가 매우 높은 것이 일반적인데, 높은 표 면경도 역시 표면균열을 통한 파괴를 야기시켜 대형사고가 발생될 위험이 있으므로 표면경도를 안정화하여야 한다. 특히 라인파이프의 외경부는 조관에 의하여 인장응력을 받게 되므로 안정적인 표면균열 저항성이 요구된다.In addition, in the case of ultra high strength steel, the surface hardness is very high, and the high surface hardness also causes the destruction through surface cracking, so that a large accident may occur, so surface hardness should be stabilized. In particular, since the outer diameter portion of the line pipe is subjected to tensile stress by the tubing, stable surface cracking resistance is required.

일반적으로 재료의 강도를 증가시키면 반대로 인성이 감소된다. 이는 통상 첨가되는 합금원소가 강도에는 유리한 영향을 미치더라도 인성을 저해하는 모순된 역할을 하기 때문이다. 이를 해결하기 위해서는 성분원소의 조정을 가능한 한 억제하면서 강의 강도와 인성을 향상시키는 방법, 소위 TMCP(Thermo Mechanical Controlling Process)라 불리는 방법으로 강판 내부의 결정립을 작게 하여 인성을 향상시킴과 동시에 경질 조직을 형성시켜서 강도를 향상시키는 방법이 많이 사용되었다.In general, increasing the strength of a material, in turn, reduces its toughness. This is because an alloying element added usually plays a contradictory role in inhibiting toughness even though it has a favorable effect on strength. In order to solve this problem, the method of improving the strength and toughness of the steel while suppressing the adjustment of the element as much as possible, the so-called TMCP (Thermo Mechanical Controlling Process), reduces the grain size inside the steel sheet to improve the toughness, Many methods have been used to form and improve strength.

이러한 기술 중 하나의 예는 도1의 곡선2에 나타낸 바와 같이, 열간압연 후 냉각한 다음 Ac1 변태온도(가열시 페라이트가 오스테나이트로 변태하는 온도)이하에서 템퍼링을 추가적으로 수행하여 경질 조직을 확보하는 기술이 있으나, 이는 냉각 후 템퍼링 공정 추가로 인한 원가 상승으로 인하여 강재원가 절감의 효과가 낮아지게 되는 문제가 있다. One example of such a technique is as shown in curve 2 of FIG. 1, in which a hard tissue is secured by additionally tempering below Ac1 transformation temperature (temperature at which ferrite transforms into austenite when heated) after cooling after hot rolling. There is a technology, but there is a problem that the effect of reducing steel costs due to the cost increase due to the additional tempering process after cooling.

다른 기술로서는 도1의 곡선1에 나타낸 바와 같이,템퍼링을 실시하지 않고 냉각속도 및 냉각정지온도를 제어하는 기술이 있다. 이러한 기술의 첫번째 예로는 일정 함량(0.15중량% 또는 0.2중량%) 이상의 Mo를 포함하여 인성 및 강도를 향상시키고자 하는 기술이 있으나, 930MPa 이상의 인장강도를 얻지 못하고 강재 제조시 고가의 Mo에 의하여 높은 원가를 필요로 하게 된다. 또한, 상기 기술은 도2의 곡선A와 같은 냉각방법을 채택하고 있으며, 도3에서와 같은 하부 베이나이트 조직을 얻을 수 있으나 도2에서 보는 바와 같이 상변태가 발생하는 온도 범위가 매우 좁아 강을 제조하는 냉각조건이 엄격하며, 냉각속도가 매우 높아 제조설비 능력조건이 매우 엄격함은 물론 강판제조 후 형상제어를 위한 문제를 해결하여야 하는 등의 제조조건이 까다로운 문제가 있다. 두번째 예로서, 고가의 합금원소인 Mo을 0.10%이상만 첨가하고 도2의 곡선B와 같은 냉각방법을 채택하여, 930MPa 이상의 인장강도 및 높은 저온인성을 확보할 수 있는 기술이 있으나, 표면부와 중심부의 조직이 베이나이틱 페라이트와 애쉬큘라 페라이트로 구성되어 있어서, 높은 표면경도로 인하여 표면의 균열민감도가 너무 높아 취성파괴의 위험이 높은 문제점이 있다.As another technique, as shown in curve 1 of Fig. 1, there is a technique of controlling the cooling rate and the cooling stop temperature without performing tempering. The first example of this technique is a technique to improve the toughness and strength, including a certain amount (0.15% by weight or 0.2% by weight) of Mo, but the tensile strength of 930MPa or more is not obtained and high by expensive Mo in steel manufacturing It requires cost. In addition, the technique employs a cooling method such as curve A of FIG. 2, and obtains the lower bainite structure as shown in FIG. 3, but as shown in FIG. 2, the temperature range in which phase transformation occurs is very narrow to produce steel. The cooling conditions are strict, the cooling rate is very high, the manufacturing equipment capacity conditions are very strict, and the manufacturing conditions, such as the need to solve the problem for shape control after steel sheet manufacturing has a problem. As a second example, by adding only 0.10% or more of an expensive alloy element Mo and adopting a cooling method such as curve B of FIG. 2, there is a technology that can secure tensile strength of 930 MPa or higher and high low temperature toughness. Since the central tissue is composed of bainitic ferrite and ash cura ferrite, there is a problem that the risk of brittle fracture is high because the surface crack sensitivity is too high due to high surface hardness.

본 발명은 압연 후 1차 냉각에 의하여 강판 표면부의 미세조직을 제어하여 표면부의 경도를 낮추어 표면균열 저항성을 향상시키고, 2차 냉각에 의하여 강판 중심부의 미세조직을 제어하여 강도와 인성을 향상시킨 라인파이프용 강판 및 이를 제조하는 방법을 제공하고자 한다.The present invention is to control the microstructure of the steel plate surface portion by the first cooling after rolling to lower the hardness of the surface portion to improve the surface cracking resistance, and to improve the strength and toughness by controlling the microstructure of the center of the steel plate by the secondary cooling To provide a steel sheet for pipes and a method of manufacturing the same.

본 발명은 일구현예로서, 중량%로, 탄소(C): 0.03~0.10%, 실리콘(Si): 0.6% 이하, 망간(Mn): 1.6~2.1%, 구리(Cu): 1.0% 이하, 니켈(Ni): 1.0% 이하, 니오븀(Nb): 0.02~0.06%, 바나듐(V): 0.1% 이하, 몰리브덴(Mo): 0.1~0.5%, 크롬(Cr): 1.0% 이하, 티타늄(Ti): 0.005~0.03%, 알루미늄(Al): 0.01~0.06%, 보론(B): 0.0005~0.0025%, 질소(N): 0.001~0.006%, 칼슘(Ca): 0.006% 이하, 인(P): 0.02% 이하, 황(S): 0.005% 이하, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 강판 표면부(표면으로부터 2mm 이내의 범위)의 미세조직은 폴리고날 페라이트(Poligonal Ferrite)와 애쉬큘라 페라이트(Acicular Ferrite)를 면적분율로 75%이상 포함하며, 강판 중심부(강판 중 표면부를 제외한 부분)의 미세조직은 베이나이틱 페라이트(Bainitic Ferrite)와 애쉬큘라 페라이트를 면적분율로 75%이상 포함하는 라인파이프용 강판을 제공한다.In one embodiment, the present invention provides, in weight percent, carbon (C): 0.03 to 0.10%, silicon (Si): 0.6% or less, manganese (Mn): 1.6 to 2.1%, copper (Cu): 1.0% or less, Nickel (Ni): 1.0% or less, Niobium (Nb): 0.02 to 0.06%, Vanadium (V): 0.1% or less, Molybdenum (Mo): 0.1 to 0.5%, Chromium (Cr): 1.0% or less, Titanium (Ti) ): 0.005 to 0.03%, aluminum (Al): 0.01 to 0.06%, boron (B): 0.0005 to 0.0025%, nitrogen (N): 0.001 to 0.006%, calcium (Ca): 0.006% or less, phosphorus (P) : 0.02% or less, sulfur (S): 0.005% or less, including residual iron (Fe) and other unavoidable impurities, and the microstructure of the steel plate surface portion (within 2 mm from the surface) is composed of Polygonal Ferrite and It contains more than 75% of the area of Acicular Ferrite (Acicular Ferrite), and the microstructure of the center of the steel sheet (except the surface part of the steel plate) contains more than 75% of the area of Bainitic Ferrite and Ashcula Ferrite. It provides a steel sheet for line pipe containing.

상기 강판 중심부의 미세조직은 그래뉼라 베이나이트(Granular bainite)를 5%이하로 포함하는 것이 바람직하다. The microstructure of the center of the steel sheet preferably contains 5% or less granular bainite.

상기 강판은 인장강도 930MPa 이상, -40℃ 충격인성 230 Joule 이상 및 표면경도 170~260Hv인 것일 수 있다.The steel sheet may have a tensile strength of 930 MPa or more, -40 ° C. impact toughness of 230 Joules or more, and a surface hardness of 170 to 260 Hv.

본 발명은 다른 구현례로서, 중량%로, 탄소(C): 0.03~0.10%, 실리콘(Si): 0.6% 이하, 망간(Mn): 1.6~2.1%, 구리(Cu): 1.0% 이하, 니켈(Ni): 1.0% 이하, 니오븀(Nb): 0.02~0.06%, 바나듐(V): 0.1% 이하, 몰리브덴(Mo): 0.1~0.5%, 크롬(Cr): 1.0% 이하, 티타늄(Ti): 0.005~0.03%, 알루미늄(Al): 0.01~0.06%, 보론(B): 0.0005~0.0025%, 질소(N): 0.001~0.006%, 칼슘(Ca): 0.006% 이하, 인(P): 0.02% 이하, 황(S): 0.005% 이하, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 1050~1150℃로 가열하는 가열단계; 상기 가열된 슬라브를 오스테나이트 재결정온도 영역에서 1회 압연 또는 2회 이상 다단계 압연하는 재결정역 압연단계; 상기 압연된 슬라브를 오스테나이트 재결정온도 이하, Ar3 이상의 온도 구간에서 1회 압연 또는 2회 이상 다단계 압연하는 미재결정역 압연단계; 상기 압연된 강판을 5~15℃/s의 냉각속도로 냉각하여 Ar3-20℃ ~ Ar3-10℃에서 냉각을 정지하는 제1냉각단계; 및 상기 제1냉각된 강판을 20~50℃/s의 냉각속도로 냉각하여 200~400℃에서 냉각을 정지하는 제2냉각단계를 포함하는 라인파이프용 강판의 제조방법을 제공한다.As another embodiment of the present invention, in weight%, carbon (C): 0.03 to 0.10%, silicon (Si): 0.6% or less, manganese (Mn): 1.6 to 2.1%, copper (Cu): 1.0% or less, Nickel (Ni): 1.0% or less, Niobium (Nb): 0.02 to 0.06%, Vanadium (V): 0.1% or less, Molybdenum (Mo): 0.1 to 0.5%, Chromium (Cr): 1.0% or less, Titanium (Ti) ): 0.005 to 0.03%, aluminum (Al): 0.01 to 0.06%, boron (B): 0.0005 to 0.0025%, nitrogen (N): 0.001 to 0.006%, calcium (Ca): 0.006% or less, phosphorus (P) : 0.02% or less, sulfur (S): 0.005% or less, a heating step of heating a slab containing residual iron (Fe) and other unavoidable impurities to 1050 to 1150 ° C .; A recrystallization reverse rolling step of rolling the heated slab once or multi-stage at least twice in an austenite recrystallization temperature region; A non-recrystallization station rolling step of rolling the rolled slab once in austenite recrystallization temperature, at least Ar3, or at least two times in a multi-stage rolling step; A first cooling step of cooling the rolled steel sheet at a cooling rate of 5 to 15 ° C./s to stop cooling at Ar 3-20 ° C. to Ar 3-10 ° C .; And a second cooling step of cooling the first cooled steel sheet at a cooling rate of 20 to 50 ° C./s to stop cooling at 200 to 400 ° C.

상기 재결정역 압연은 누적압하량 20~60%로 실시되는 것이 바람직하다.The recrystallization rolling is preferably carried out with a cumulative reduction of 20 to 60%.

상기 미재결정역 압연은 누적압하량 40~50%로 실시되는 것이 바람직하다.The unrecrystallized rolling is preferably carried out with a cumulative reduction of 40 to 50%.

상기 제2냉각단계 후 강판을 공냉 또는 방냉시킬 수 있다.After the second cooling step, the steel sheet may be cooled by air or by air.

본 발명에 의하여, 강판의 표면부의 경도를 170~260Hv로 낮추어 표면균열 저항성이 우수하고, 또한, 인장강도가 930MPa 이상, 샤르피 충격인성(-40℃)이 230J 이상인 강판을 제공할 수 있다. According to the present invention, the hardness of the surface portion of the steel sheet can be lowered to 170 to 260 Hv, thereby providing a steel sheet having excellent surface cracking resistance, tensile strength of 930 MPa or more and Charpy impact toughness (-40 ° C) of 230J or more.

본 발명은 압연 후 2단계의 냉각단계를 통하여, 강판의 중심부와 표면부의 미세조직을 각각 제어하여, 우수한 강도 및 인성을 확보하고, 더불어 표면균열 저항성을 향상시키고자 하는 것이다. 이를 위하여, 도2의 그래프C와 같이, 1차 및 2차 냉각시 냉각속도와 냉각정지온도를 한정하여, 강판의 중심부의 미세조직은 미세한 결정립을 가진 베이나이틱 페라이트(Bainitic Ferrite)와 애쉬큘라 페라이트(Acicular Ferrite)로 제어하고, 강판의 표면부의 미세조직은 폴리고날 페라이트(Poligonal Ferrite)와 애쉬큘라 페라이트(Acicular Ferrite)로 제어한다.The present invention is to control the microstructure of the central portion and the surface portion of the steel sheet through the cooling step of the two stages after rolling, to ensure excellent strength and toughness, and to improve the surface cracking resistance. To this end, as shown in the graph C of Figure 2, by limiting the cooling rate and the cooling stop temperature during the first and second cooling, the microstructure of the center of the steel sheet is a bainitic ferrite (ashini) and ash curules having fine grains It is controlled by ferrite (Acicular Ferrite), and the microstructure of the surface portion of the steel sheet is controlled by Polygonal Ferrite and Ashicular Ferrite.

이하, 본 발명 강판의 성분계 및 조성범위에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the component system and the composition range of the steel sheet of the present invention will be described in detail.

탄소(C): 0.03~0.10중량%Carbon (C): 0.03 to 0.10 wt%

탄소는 고용강화를 통하여 금속 및 용접부의 기지를 강화시키는 가장 효과적인 원소이며, 작은 크기의 세멘타이트, V 및 Nb 탄질화물 및 Mo 탄화물의 형성에 의한 석출경화에 의한 강화효과를 얻을 수 있다. 또한, Nb 탄질화물은 열간압연시 오스테나이트 재결정을 억제하고 결정립성장을 막음으로써 결정립 미세화를 통하여 강도 및 저온인성을 모두 향상시킬 수 있다. 더불어, 냉각 중 강판 내부에 강한 미세조직을 형성시키는 능력인 경화능을 향상시키는 역할도 한다. 탄소의 함량이 0.03중량% 미만인 경우에는 상기 효과를 얻을 수 없고, 0.10중량%를 초과하는 경우에는 현장용접 후 저온균열을 포함하여 기지금속 및 용접 열영향부의 인성을 저하시킨다.Carbon is the most effective element for strengthening the matrix of metals and welds through solid solution strengthening, and it is possible to obtain the strengthening effect by precipitation hardening by the formation of small size cementite, V and Nb carbonitride and Mo carbide. In addition, Nb carbonitride can improve both strength and low temperature toughness through grain refinement by inhibiting austenite recrystallization and preventing grain growth during hot rolling. In addition, it also serves to improve the hardenability, which is the ability to form a strong microstructure inside the steel sheet during cooling. When the carbon content is less than 0.03% by weight, the above effect cannot be obtained. When the carbon content exceeds 0.10% by weight, the toughness of the base metal and the welded heat affected zone is reduced, including low temperature cracking after the spot welding.

실리콘(Si): 0.6중량% 이하(0은 제외)Silicon (Si): 0.6 wt% or less (excluding 0)

실리콘은 알루미늄을 보조하여 용강을 탈산하고 고용강화 원소로서 역할을 한다. 실리콘 함량이 0.6중량%를 초과하는 경우에는 현상용접성 및 용접 열영향부의 인성을 매우 저하시킨다. 알루미늄 혹은 티타늄이 탈산하는 역할을 수행하므로 탈산을 위하여는 실리콘를 반드시 첨가할 필요는 없다.Silicon assists aluminum in deoxidizing molten steel and acting as a solid solution strengthening element. When the silicon content exceeds 0.6% by weight, the development weldability and the toughness of the weld heat affected zone are greatly deteriorated. Since aluminum or titanium plays a role in deoxidation, it is not necessary to add silicon for deoxidation.

망간(Mn): 1.6~2.1중량%Manganese (Mn): 1.6-2.1 wt%

망간은 강을 고용강화시키는데 효과적인 원소이다. 그 함량이 1.6중량% 이상을 포함하여야 경화능 및 강도를 향상시킬 수 있다. 그러나, 2.1중량%를 초과하는 경우에는 제강공정에서 슬라브 주조시 중심 편석을 조장하고 인성을 저하시키게 된다. 또한, 경화능을 과도하게 향상시켜 현장용접성을 나쁘게 하여 용접 열영향부의 인성을 저하시킨다. Manganese is an effective element to solidify the steel. The content should contain at least 1.6% by weight to improve the hardenability and strength. However, when it exceeds 2.1% by weight, the center segregation is promoted during slab casting in the steelmaking process and the toughness is reduced. In addition, the hardenability is excessively improved, the field weldability is deteriorated, and the toughness of the weld heat affected zone is lowered.

구리(Cu): 1.0중량% 이하(0은 제외)Copper (Cu): 1.0 wt% or less (excluding 0)

구리는 모재 및 용접열영향부의 강도를 강화시키는 원소이다. 그러나, 1.0중량%를 초과하는 경우에는 구리의 함량이 과다하여 용접열영향부의 인성 및 현장용접성을 저하시킨다.Copper is an element that enhances the strength of the base metal and the weld heat affected zone. However, when the content exceeds 1.0% by weight, the copper content is excessively reduced to reduce the toughness and field weldability of the weld heat affected zone.

니켈(Ni): 1.0중량% 이하(0은 제외)Nickel (Ni): 1.0 wt% or less (excluding 0)

니켈은 저탄소강에서 현장용접성 및 저온인성을 저하시키지 않고 기계적 물성을 향상시키는 원소이다. 망간 및 몰리브덴과 비교하여, 니켈은 저온인성을 저하시키는 도상 마르텐사이트 등의 경질상을 적게 형성시키고, 용접열영향부의 인성을 향상시킨다. 또한, 연속주조 및 열간압연시 구리 첨가강에서 발생하는 표면균열발생을 억제시킨다. 그러나, Ni은 고가원소이고 과다한 Ni의 첨가는 용접열영향부의 인성을 오히려 저하시키므로, 니켈 함량의 상한은 1.0중량%로 한정하는 것이 바람직하다.Nickel is an element that improves mechanical properties in low carbon steel without deteriorating field weldability and low temperature toughness. Compared with manganese and molybdenum, nickel forms less hard phases, such as phase martensite, which lowers low-temperature toughness, and improves the toughness of the weld heat affected zone. In addition, it suppresses the occurrence of surface cracks in the copper-added steel during continuous casting and hot rolling. However, since Ni is a high element and addition of excessive Ni lowers the toughness of the weld heat affected zone, the upper limit of the nickel content is preferably limited to 1.0% by weight.

니오븀(Nb): 0.02~0.06중량%Niobium (Nb): 0.02 to 0.06 wt%

니오븀은 결정립 미세화를 통하여 강도와 인성을 동시에 향상시키는 역할을 한다. 열간압연 중 생성되는 Nb 탄질화물은 오스테나이트 재결정을 억제하고 결정립 성장을 막아서 오스테나이트 결정립을 미세하게 한다. 몰리브덴과 함께 첨가될 때, 오스테나이트 재결정을 억제하여 결정립미세화 효과가 증대되고, 석출강화 및 경화능 향상효과가 크다. 보론이 존재할 경우 경화능을 더욱 증가시키는 효과를 얻을 수 있다. 이러한 효과를 얻기 위하여 0.02중량% 이상 함유되는 것이 바람직하다. 그러나, 0.06중량%를 초과하는 경우에는 더 이상 효과상승을 기대하기 어렵고, 오히려 용접성 및 용접열영향부 인성에 나쁜 영향을 준다.Niobium serves to simultaneously improve strength and toughness through grain refinement. Nb carbonitride produced during hot rolling suppresses austenite recrystallization and prevents grain growth, thereby making fine austenite grains. When added together with molybdenum, the austenite recrystallization is suppressed to increase the grain refining effect, and the effect of strengthening precipitation and improving hardenability is great. When boron is present, the effect of further increasing the hardenability can be obtained. It is preferable to contain 0.02 weight% or more in order to acquire such an effect. However, when it exceeds 0.06% by weight, it is difficult to expect the effect increase any more, rather it adversely affects the weldability and the weld heat affected zone toughness.

바나듐(V): 0.1중량% 이하(0은 제외)Vanadium (V): 0.1 wt% or less (excluding 0)

바나듐은 니오븀과 유사한 역할을 하나, 그 효과는 니오븀보다 다소 약하다. 그러나, 니오븀과 바나듐이 함께 첨가될 경우 그 효과가 매우 향상된다. 그러나, 용접 열영향부의 인성 및 용접성을 고려하여 바나듐 함량의 상한은 0.1중량%로 한정하는 것이 바람직하다.Vanadium plays a similar role to niobium, but the effect is somewhat weaker than niobium. However, when niobium and vanadium are added together, the effect is greatly improved. However, considering the toughness and weldability of the weld heat affected zone, the upper limit of the vanadium content is preferably limited to 0.1% by weight.

몰리브덴(Mo): 0.1~0.5중량%Molybdenum (Mo): 0.1-0.5 wt%

몰리브덴은 경화능을 향상시키는 효과적인 원소이며, 특히 보론과 함께 첨가될 경우 경화능 향상효과는 매우 크게 나타난다. 또한, 니오븀과 함께 첨가될 경우 오스테나이트 재결정을 억제하여 결정립 미세화에 기여한다. 그러나, 과도한 몰리브덴의 첨가는 현장용접시 용접 열영향부의 인성에 저하시키므로 그 상한은 0.5중량%로 한정하는 것이 바람직하며, 0.15중량%로 한정하는 것이 보다 바람직하다.Molybdenum is an effective element to improve the hardenability, especially when added with boron shows a very large hardening effect. In addition, when added with niobium, austenite recrystallization is suppressed and contributes to grain refinement. However, since excessive addition of molybdenum lowers the toughness of the weld heat affected zone during spot welding, the upper limit is preferably limited to 0.5% by weight, more preferably 0.15% by weight.

크롬(Cr): 1.0중량% 이하(0은 제외)Chromium (Cr): 1.0 wt% or less (excluding 0)

크롬은 경화능을 향상시키는 역할을 하는 원소이다. 그러나, 과도한 크롬의 첨가는 현장에서 용접 후 저온균열을 발생시켜 기지금속 및 용접부 열영향부의 인성을 저하시키므로 그 상한은 1.0중량%로 한정하는 것이 바람직하다. Chromium is an element that plays a role of improving hardenability. However, since the addition of excessive chromium causes low temperature cracking after welding in the field, it lowers the toughness of the base metal and the heat affected zone of the welded part, so the upper limit is preferably limited to 1.0% by weight.

티타늄(Ti): 0.005~0.03중량%Titanium (Ti): 0.005 to 0.03 wt%

티타늄은 미세한 Ti 질화물(TiN)을 형성하여 슬라브 가열시 오스테나이트 결정립 조대화를 억제함으로써 결정립을 미세화한다. 또한, TiN은 용접 열영향부의 결정립 조대화를 방지하고 용강 중에 있는 질소를 제거하여 인성을 향상시키는 역할을 한다. Titanium refines grains by forming fine Ti nitride (TiN) to suppress coarsening of austenite grains upon slab heating. In addition, TiN serves to prevent grain coarsening of the weld heat affected zone and to remove the nitrogen in the molten steel to improve toughness.

더불어 티타늄은 기지금속 및 용접 열영향부의 강도를 향상시키고 결정립을 미세화시키는데 아주 유용한 원소이다. 강 중에 TiN으로 존재하여 압연을 위한 가열 과정에서 결정립의 성장을 억제하는 효과가 있다. 더불어 질소와 반응하고 남은 티타늄은 강 중에 고용되어 탄소와 결합하여 TiC 석출물이 형성되고 TiC의 형성은 매우 미세하여 강의 강도를 대폭적으로 향상시킨다. In addition, titanium is a very useful element to enhance the strength and refine the grain of the base metal and the weld heat affected zone. The presence of TiN in the steel has the effect of inhibiting the growth of grains in the heating process for rolling. In addition, the titanium remaining after reacting with nitrogen is dissolved in the steel to combine with carbon to form TiC precipitates, and the formation of TiC is very fine, greatly improving the strength of the steel.

알루미늄의 첨가량이 매우 작을 경우에는 Ti 산화물을 형성시켜 용접 열영향부에 입내 애쉬큘라 페라이트(intragranular acicular ferrite)의 핵생성 사이트로 작용하게 된다. 따라서, TiN 석출에 의한 오스테나이트 결정립 성장 억제 효과 및 TiC 형성에 의한 강도 증가를 얻기 위해서는 0.005 중량% 이상 첨가할 필요가 있다. 한편, 0.03 중량%를 초과하는 경우에는 Ti 질화물의 조대화 및 Ti 탄화물에 의 한 경화가 과도하여 저온인성에 매우 해로우며, 강판을 용접하여 강관으로 제조시 용융점까지 급열됨에 의해서 TiN이 재고용됨에 따라 용접 열영향부의 인성이 열화되기 때문에 Ti 첨가의 상한은 0.03중량%로 한다. 다만, 질소를 충분히 제거하기 위하여 티타늄은 질소 첨가량의 3.4배 이상 첨가되는 것이 바람직하다. When the addition amount of aluminum is very small, Ti oxide is formed and acts as a nucleation site of intragranular acicular ferrite in the weld heat affected zone. Therefore, it is necessary to add 0.005% by weight or more in order to obtain the austenite grain growth inhibition effect by TiN precipitation and the strength increase by TiC formation. On the other hand, when it exceeds 0.03% by weight, the coarsening of Ti nitride and the hardening by Ti carbide are excessively harmful to low temperature toughness, and when TiN is re-used by rapid melting to the melting point when manufacturing steel pipe by welding steel sheet Since the toughness of the weld heat affected zone deteriorates, the upper limit of Ti addition is made 0.03% by weight. However, in order to sufficiently remove nitrogen, titanium is preferably added at least 3.4 times the amount of nitrogen added.

알루미늄(Al): 0.01~0.06중량%Aluminum (Al): 0.01 ~ 0.06 wt%

알루미늄은 일반적으로 강의 탈산을 목적으로 첨가한다. 또한, 조직을 미세화하고, 용접 열영향부의 조대결정립 영역에서 질소를 제거함으로써 열영향부의 인성을 향상시킨다. 그러나 0.06중량%를 초과하는 경우에는 Al산화물(Al2O3)을 형성하여 기지금속 및 열영향부의 인성을 저하시킨다. Aluminum is generally added for the purpose of deoxidation of steel. Further, the structure is refined and the toughness of the heat affected zone is improved by removing nitrogen from the coarse grain region of the weld heat affected zone. However, when it exceeds 0.06% by weight, Al oxides (Al 2 O 3 ) are formed to reduce the toughness of the base metal and the heat affected zone.

보론(B): 0.0005~0.0025중량%Boron (B): 0.0005 to 0.0025 wt%

보론은 저탄소강에서 경화능을 매우 향상시키고 용접성 및 저온균열 저항성을 증가시킨다. 특히, 몰리브덴 및 니오븀의 경화능 향상효과를 증대시키는 역할을 하며 결정립계의 강도를 증가시켜 수소에 의하여 발생되는 입내균열을 억제한다. 그러나, 과도한 보론의 첨가는 Fe23(C,B)6 석출물이 형성되어 취화의 원인이 된다. 따라서, 보론의 함량은 다른 경화능 원소의 함량을 고려하여 결정하여야 하는데, 본 발명에서는 보론의 함량으로서 상술한 바와 같이 0.0005~0.0025중량%로 한정하는 것이 바람직하다. Boron greatly improves hardenability in low carbon steels and increases weldability and low temperature crack resistance. In particular, it serves to increase the hardenability improvement effect of molybdenum and niobium and to increase the strength of the grain boundary to suppress intragranular cracking generated by hydrogen. However, excessive addition of boron causes Fe 23 (C, B) 6 precipitates to form and cause embrittlement. Therefore, the content of boron should be determined in consideration of the content of other hardenable elements. In the present invention, the content of boron is preferably limited to 0.0005 to 0.0025% by weight as described above.

질소(N): 0.001~0.006중량%Nitrogen (N): 0.001-0.006 wt%

질소는 슬라브 가열 중 오스테나이트 결정립 성장을 억제하고, TiN 석출물을 형성하여 용접 열영향부의 오스테나이트 결정립 성장을 억제한다. 그러나 과도한 질소 첨가는 슬라브 표면결함을 조장하고 보론의 경화능 효과를 감소시키며, 용질질소가 있을 경우 기지 및 용접 열영향부의 인성을 저하시키므로, 그 상한은 0.006중량%로 한정하는 것이 바람직하다.Nitrogen inhibits austenite grain growth during slab heating and forms TiN precipitates to suppress austenite grain growth in the weld heat affected zone. However, excessive nitrogen addition promotes slab surface defects, reduces the hardenability effect of boron, and in the presence of solute nitrogen, lowers the toughness of the matrix and the weld heat affected zone, so the upper limit is preferably limited to 0.006% by weight.

칼슘(Ca): 0.006중량% 이하(0은 제외)Calcium (Ca): 0.006% by weight or less (excluding 0)

칼슘은 주로 MnS 개재물의 형상을 제어하고 저온인성을 향상시키는 역할을 한다. 그러나 과도한 Ca첨가는 다량의 CaO-CaS가 형성 및 결합하여 조대한 개재물을 형성하고 강의 청정도를 저하시키며, 현장 용접성을 저해시키므로, 그 상한은 0.006중량%로 한정하는 것이 바람직하다.Calcium mainly serves to control the shape of MnS inclusions and to improve low temperature toughness. However, since excessive Ca addition forms and binds a large amount of CaO-CaS to form coarse inclusions, lowers the cleanliness of the steel, and inhibits field weldability, the upper limit is preferably limited to 0.006% by weight.

본 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 철강제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 철강제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.The remaining component of the present invention is iron (Fe). However, in the usual steel manufacturing process, impurities which are not intended from raw materials or the surrounding environment may be inevitably mixed, and thus cannot be excluded. Since these impurities are known to those skilled in the art of ordinary steel manufacturing, not all of them are specifically mentioned herein.

다만, 그 중 인 및 황은 일반적으로 많이 언급되는 불순물이기 때문에 이에 대하여 간략히 설명하면 다음과 같다.However, since phosphorus and sulfur are generally mentioned impurities, the following briefly describes them.

인(P): 0.02중량% 이하Phosphorus (P): 0.02 wt% or less

인은 강 제조시 불가피하게 함유되는 원소이며, 인은 망간 등과 결합하여 비금속 개재물을 형성하여 강을 취화시키므로 가능한 한 낮게 제어하는 것이 바람직하며, 이론상 인의 함량을 0%로 제한하는 것이 유리하나, 제조공정상 필연적으로 첨가될 수 밖에 없다. 따라서, 상한을 관리하는 것이 중요하며, 본 발명에서는 상기 인 함량의 상한은 0.02중량%로 한정하는 것이 바람직하다.Phosphorus is an element that is inevitably contained in steel production, and phosphorus is preferably combined with manganese and the like to form a non-metallic inclusion to embrittle the steel. Therefore, it is preferable to control it as low as possible. Normally inevitably must be added. Therefore, it is important to manage the upper limit, and in the present invention, the upper limit of the phosphorus content is preferably limited to 0.02% by weight.

황(S): 0.005중량% 이하 Sulfur (S): 0.005% by weight or less

황은 강 제조시 불가피하게 함유되는 원소이며, 망간 등과 결합하여 비금속 개재물을 형성하여 강을 취화시키고 적열취성을 일으키는 원소이므로, 그 함량을 최대한 억제하는 것이 바람직하다. 이론상 황의 함량을 0%로 제한하는 것이 유리하나, 제조공정상 필연적으로 첨가될 수 밖에 없다. 따라서, 상한을 관리하는 것이 중요하며, 본 발명에서 상기 황 함량의 상한은 0.005중량%로 한정하는 것이 바람직하다.Sulfur is an element that is inevitably contained in steel production, and in combination with manganese or the like to form a non-metallic inclusion to embrittle the steel and cause red brittleness, it is preferable to suppress the content as much as possible. In theory, it is advantageous to limit the content of sulfur to 0%, but it is inevitably added in the manufacturing process. Therefore, it is important to manage the upper limit, and the upper limit of the sulfur content in the present invention is preferably limited to 0.005% by weight.

상술한 성분계를 가지는 강판으로서, 표면균열 저항성이 우수하고, 강도 및 인성이 뛰어난 강판이 되기 위한 바람직한 조건으로 강판의 미세조직에 대하여 한 정할 필요가 있다. As a steel sheet having the above-described component system, it is necessary to limit the microstructure of the steel sheet to preferable conditions for becoming a steel sheet having excellent surface cracking resistance and excellent strength and toughness.

본 발명에서는 강판의 표면균열 저항성을 향상시키기 위하여 강판의 표면부(표면으로부터 2mm 이내의 범위)의 미세조직을 중심부(강판 중 표면부를 제외한 범위)와 다르게 제어한다. 표면 균열 저항성을 높이기 위하여 강판 표면부의 경도를 낮춰야 한다. 따라서, 그 미세조직은 폴리고날 페라이트와 애쉬큘라 페라이트를 면적분율로 75%이상 포함한다. 여기에서 상기 조직의 비율은 면적분율을 의미한다. 하기 설명하는 냉각조건하에서는 폴리고날 페라이트와 애쉬큘라 페라이트가 모두 생성되며, 본 발명에서는 폴리고날 페라이트와 애쉬큘라 페라이트의 각각의 분율에 관계없이 그 합이 75% 이상인 것이 바람직하다. 더불어, 그 잔부는 반드시 한정되는 것은 아니지만 펄라이트, 도상 마르텐사이트 등이 될 수 있다. In the present invention, in order to improve the surface cracking resistance of the steel sheet, the microstructure of the surface portion (within 2mm from the surface) of the steel sheet is controlled differently from the central portion (range except the surface portion of the steel sheet). In order to increase the surface crack resistance, the hardness of the steel plate surface should be lowered. Therefore, the microstructure contains more than 75% of the area fraction of polygonal ferrite and ash cura ferrite. Here, the ratio of the tissue means an area fraction. Under the cooling conditions described below, both polygonal ferrite and ash ferrite are produced, and in the present invention, the sum is preferably 75% or more irrespective of each fraction of polygonal ferrite and ash ferrite. In addition, the balance is not necessarily limited, and may be pearlite, phase martensite, or the like.

그리고, 인성 및 강도는 강판 중심부의 미세조직에 영향을 크게 받으므로, 강판 중심부의 미세조직은 베이나이틱 페라이트와 애쉬큘라 페라이트를 면적분율로 75%이상 포함되도록 제어한다. 하기 설명하는 냉각조건하에서는 베이나이틱 페라이트와 애쉬큘라 페라이트가 모두 생성되며, 본 발명에서는 베이나이틱 페라이트와 애쉬큘라 페라이트의 각각의 분율에 관계없이 그 합이 75% 이상인 것이 바람직하다. 상기와 같은 형태의 미세조직 외에도 일부 그래뉼라 베이나이트가 형성될 수 있다. 상기 그래뉼라 베이나이트는 저온인성을 저해하는 원인이 되므로 그 함량을 면적분율 기준으로 5% 이하로 제한하는 것이 바람직하다. 도4에 일반적인 베이나이 틱 페라이트 조직의 투과전자현미경 사진을 도시하였고, 도5 및 6에 일반적인 애쉬큘라 페라이트 조직의 주사전자현미경 및 투과전자현미경 사진을 각각 도시하였으며, 도7에 그래뉼라 베이나이트 조직의 투과전자현미경 사진을 도시하였다. In addition, since the toughness and strength are greatly influenced by the microstructure of the steel plate center, the microstructure of the steel plate center is controlled to include 75% or more of bainitic ferrite and ashcura ferrite in an area fraction. Under the cooling conditions described below, both bainitic ferrite and ashcury ferrite are produced, and in the present invention, the sum is preferably 75% or more irrespective of each fraction of bainitic ferrite and ashcury ferrite. Some granular bainite may be formed in addition to the microstructures as described above. Since the granular bainite is a cause of inhibiting low-temperature toughness, it is preferable to limit the content to 5% or less based on the area fraction. 4 shows a transmission electron microscope image of a typical bainitic ferrite tissue, and a scanning electron microscope and a transmission electron microscope photograph of a typical ash ferrite tissue are shown in FIGS. 5 and 6, respectively, and granular bainite tissue is shown in FIG. The transmission electron micrograph of the is shown.

상술한, 성분계를 가지며 내부조직 조건을 충족하는 강판은 인장강도 930MPa 이상, -40℃ 충격인성 230 Joule 이상 및 표면경도 170~260Hv인 것으로서 본 발명에서 목적하는 성질을 모두 충족하는 강판인 것이다.The steel sheet having the above-described component system and satisfying the internal structure conditions is a steel sheet that satisfies all properties desired in the present invention as having a tensile strength of 930 MPa or more, -40 ° C impact toughness of 230 Joules or more, and a surface hardness of 170 to 260 Hv.

상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 충족하는 강을 제조하기 위하여 본 발명자들에 의해 도출된 가장 바람직한 방법에 대하여 아래에서 설명한다.The most preferred method elicited by the present inventors for producing the steel which satisfies the object of the present invention as described above is described below.

본 발명의 제조방법은 개략적으로는 본 발명의 강 조성을 갖는 슬라브를 가열한 후, 상기 가열된 슬라브를 오스테나이트 재결정영역에서 1회 또는 2회 이상의 다단계 압연한 후, 상기 오스테나이트 재결정온도보다 낮고 오스테나이트가 페라이트로 변태하는 온도(Ar3) 보다는 높은 온도에서 1회 또는 2회 이상의 다단계로 마무리 압연을 실시한 후 5~15℃/s의 냉각속도로 냉각하여 Ar3-20℃ ~ Ar3-10℃에서 냉각정지한 다음 20~50℃/s의 냉각속도로 냉각하여 200~400℃에서 냉각정지한다.In the manufacturing method of the present invention, after heating a slab having a steel composition of the present invention, the heated slab is subjected to one or two or more steps of multi-stage rolling in an austenite recrystallization zone, and then lower than the austenite recrystallization temperature. After finishing rolling in one or two or more stages of multi-stage at a temperature higher than the temperature at which the nit transforms into ferrite (Ar3), it is cooled at a cooling rate of 5 to 15 ° C / s and cooled at Ar3-20 ° C to Ar3-10 ° C. After stopping, cool it at a cooling rate of 20 ~ 50 ℃ / s and stop cooling at 200 ~ 400 ℃.

이하, 각 단계별 상세한 조건에 대하여 설명한다.Hereinafter, detailed conditions of each step will be described.

슬라브 가열단계: 1050~1150℃Slab heating stage: 1050 ~ 1150 ℃

슬라브의 가열공정은 후속되는 압연공정을 원할히 수행하고, 목표하는 강판의 기계적 물성을 충분히 얻을 수 있도록 슬라브를 가열하는 공정이므로 목적에 맞게 적절한 온도범위내에서 가열공정이 수행되어야 한다. 강판 내부의 석출형 원소들이 충분히 고용되도록 균일하게 가열하되 결정립이 과다하게 조대화되는 것을 방지하여야 한다. 슬라브 가열온도가 1050℃ 미만인 경우에는 니오븀이나 바나듐이 강중에 재고용되지 못하여 강도 향상 효과가 적고 부분 재결정이 발생하여 오스테나이트 결정립이 불균일하게 형성되어 고인성화가 어렵다. 반면에, 1150℃를 초과하는 경우에는 오스테나이트 결정립이 지나치게 조대화 되어 결국 강판의 결정립 크기가 증가하여 강판의 인성이 극히 열화된다.The heating process of the slab is a process of smoothly performing the subsequent rolling process and heating the slab to sufficiently obtain the mechanical properties of the target steel sheet, so the heating process should be performed within an appropriate temperature range for the purpose. It is to be uniformly heated so that the precipitated elements inside the steel sheet are sufficiently dissolved, but it is necessary to prevent excessive grain coarsening. If the slab heating temperature is less than 1050 ° C, niobium or vanadium cannot be re-used in steel, so the strength improvement effect is small, partial recrystallization occurs, and austenite grains are formed unevenly, making it difficult to toughen. On the other hand, when the temperature exceeds 1150 ° C., the austenite grains are excessively coarse, so that the grain size of the steel sheet increases and the toughness of the steel sheet is extremely degraded.

압연단계 Rolling stage

강판의 저온인성을 향상시키기 위하여 오스테나이트 결정립을 미세한 크기로 제어하는 것이 바람직하다. 이는 압연온도 및 압하율을 제어함으로써 가능하다. 본 발명에서 압연은 두 가지 온도영역에서 실시하는 것이 바람직한데, 상기 두 온도영역에서 재결정 거동이 상이하므로 그 조건도 각각 설정하는 것이 바람직하다. 먼저, 오스테나이트 재결정 영역에서 초기 슬라브 두께에 대하여 20~60%의 총압하율로 1회 압연 또는 2회 이상의 다단계 압연을 실시한다. 상기와 같은 오스테나이트 재결정 영역에서의 압연은 오스테나이트 재결정을 통하여 결정립을 작게 하는 효과를 가지는데, 다단계 압연을 실시할 경우 오스테나이트 재결정 후 결정립 성장이 발생하지 않도록 각 단계의 압하율 및 시간을 잘 제어하는 것이 바람직하다. 상술한 과정에 의해 형성된 미세한 오스테나이트 결정립은 최종 판재의 저온인성을 향상시키는 역할을 하게 된다. In order to improve the low temperature toughness of the steel sheet, it is preferable to control the austenite grains to a fine size. This is possible by controlling the rolling temperature and the reduction ratio. In the present invention, the rolling is preferably carried out in two temperature ranges, the recrystallization behavior is different in the two temperature ranges, it is preferable to set the conditions respectively. First, one roll or two or more multi-stage rollings are performed in the austenite recrystallization region at a total reduction ratio of 20 to 60% with respect to the initial slab thickness. Rolling in the austenitic recrystallization area as described above has the effect of reducing the grain size through austenite recrystallization, in the case of multi-stage rolling to reduce the reduction rate and time of each step so that grain growth does not occur after austenite recrystallization It is desirable to control. Fine austenite grains formed by the above-described process serves to improve the low temperature toughness of the final plate.

이 후 Tnr(오스테나이트 재결정이 일어나지 않는 온도)와 Ar3 온도(오스테나이트에서 페라이트로 변태하는 온도) 사이인 오스테나이트 미재결정 영역에서 1회 압연 또는 2회 이상의 다단계 압연을 실시한다. 이때, 재결정 온도영역에서 압연을 마친 슬라브 두께에 대하여 40~80%의 총압하율로 압연을 실시한다. 이러한 Tnr(오스테나이트 재결정이 일어나지 않는 온도)와 Ar3 온도(오스테나이트에서 페라이트로 변태하는 온도) 사이에서의 압연은 결정립을 찌그러뜨리고 결정립 내부에 변형에 의한 전위를 발달시키고, 이것이 압연후 냉각시 저온변태상을 형성하는 핵생성 사이트로 작용하게 된다. After this, one rolling or two or more multistage rollings are performed in the austenite unrecrystallized region between Tnr (temperature at which austenite recrystallization does not occur) and Ar3 temperature (temperature at which austenite is converted to ferrite). At this time, rolling is performed at a total reduction ratio of 40 to 80% with respect to the slab thickness which has been rolled in the recrystallization temperature range. This rolling between Tnr (temperature at which austenite recrystallization does not occur) and Ar3 temperature (temperature at which austenite is transformed into ferrite) distorts the grains and develops a dislocation due to deformation inside the grains, which is a low temperature during cooling after rolling. It acts as a nucleation site that forms metamorphic phases.

압연 후 냉각방법에 따라 미세조직을 제어할 수 있다. 도2에 나타낸 바와 같이, 냉각곡선A는 종래의 냉각방법 중 일예에 관한 것으로서, 하나의 급속냉각에 의하여 하부 베이나이트조직이 생성된다. 냉각곡선B는 종래의 냉각방법 중 다른 예에 관한 것으로서, 냉각속도를 조금 늦춰서 강판 전체를 베이나이틱 페라이트와 애쉬큘라 페라이트 조직을 포함한다. 냉각곡선C는 본 발명의 냉각방법에 관한 것으로서, 1차 냉각속도를 늦춰서 강판 표면부에 폴리고날 페라이트와 애쉬큘라 페라이트를 형성하고, 2차 냉각속도를 1차 냉각속도보다 높여 베이나이틱 페라이트와 애쉬 큘라 페라이트를 형성하도록 제어할 수 있다. 이하, 본 발명의 냉각단계의 조건에 대하여 상세히 설명한다.After rolling, the microstructure can be controlled according to the cooling method. As shown in Fig. 2, the cooling curve A relates to one example of a conventional cooling method, and a lower bainite structure is generated by one rapid cooling. The cooling curve B relates to another example of the conventional cooling method, and the cooling sheet is slightly slowed down to include the bainitic ferrite and the ash ferrite structure. Cooling curve C relates to the cooling method of the present invention, by slowing down the primary cooling rate to form polygonal ferrite and ash ferrite on the surface of the steel sheet, and increases the secondary cooling rate higher than the primary cooling rate. It can be controlled to form ash cura ferrite. Hereinafter, the conditions of the cooling step of the present invention will be described in detail.

제1냉각단계1st cooling stage

제1냉각단계는 5~15℃/s의 냉각속도로 냉각하여 Ar3-10℃ ~ Ar3-20℃에서 냉각을 정지한다. 제1냉각단계에서는 냉각속도가 제2냉각단계에서의 냉각속도보다 느리고 그 냉각정지온도까지 그 시간도 짧아 강판의 표면부의 미세조직만을 제어할 수 있는 것이다. 냉각속도가 5℃/s 미만인 경우에는 폴리고날 페라이트만 형성되어 피로균열 저항성이 떨어진다. 반면에 냉각속도가 15℃/s를 초과하는 경우에는 베이나이트 및 애쉬큘라 페라이트 등의 저온 변태조직만이 형성되어 표면부가 낮은 경도값을 가질 수 없다. 또한, 제1냉각단계는 표면부의 경도값을 제어하기 위한 것이 목적이므로, 냉각정지온도를 제어하는 것이 중요하다. 제1냉각단계의 냉각정지온도는 Ar3-10℃ ~ Ar3-20℃로 한정하는 것이 바람직하다. Ar3-20℃ 미만의 온도에서는 내부조직까지 낮은 경도값을 가지는 조직을 형성하게 되어 오히려 강판의 인장강도를 저하시킬 수 있다. 반면에, Ar3-10℃를 초과하는 경우에는 표면부의 냉각이 제대로 이루어 지지 않아 원하는 미세조직을 확보할 수 없다.The first cooling step is cooled at a cooling rate of 5 ~ 15 ℃ / s to stop the cooling at Ar3-10 ℃ ~ Ar3-20 ℃. In the first cooling step, the cooling rate is slower than the cooling rate in the second cooling step and the time until the cooling stop temperature is short, so that only the microstructure of the surface portion of the steel sheet can be controlled. If the cooling rate is less than 5 ℃ / s, only polygonal ferrite is formed, fatigue fatigue resistance is poor. On the other hand, when the cooling rate exceeds 15 ° C / s, only low-temperature transformation tissue such as bainite and ash cura ferrite is formed, the surface portion may not have a low hardness value. In addition, since the first cooling step is for controlling the hardness value of the surface portion, it is important to control the cooling stop temperature. Cooling stop temperature of the first cooling step is preferably limited to Ar3-10 ℃ ~ Ar3-20 ℃. At a temperature below Ar3-20 ° C., a structure having a low hardness value up to an internal structure may be formed, and thus the tensile strength of the steel sheet may be lowered. On the other hand, in the case of exceeding Ar 3-10 ° C., cooling of the surface part may not be performed properly, and thus, a desired microstructure may not be obtained.

제2냉각단계2nd cooling stage

제2냉각단계는 20~50℃/s의 냉각속도로 냉각하여 200~400℃에서 냉각을 정지한다. 제2냉각단계는 충분한 냉각속도로, 강판의 중심부 미세조직의 상변태를 완료 할 수 있는 온도까지 냉각하는 단계이다. 냉각속도가 20℃/s 미만인 경우에는 결정립이 조대한 폴리고날 페라이트 또는 그레뉼라 베이나이트 등의 조직이 형성되어 강도 및 인성을 저하시킨다. 반면에 냉각속도가 50℃/s를 초과하는 경우에는 과다 냉각으로 인하여 강판의 뒤틀림현상이 발생할 수 있다. 냉각정지온도가 400℃를 초과하는 경우에는 강판 중심부에 미세한 결정립과 베이나이틱 페라이트 및 애쉬큘라 페라이트를 충분히 형성시킬 수 없어 인장강도가 향상되지 못한다. 반면에. 200℃ 미만인 경우에는 그 효과가 포화되고, 과다 냉각으로 인하여 강판의 뒤틀림현상이 발생할 수 있다. The second cooling step is cooled at a cooling rate of 20 ~ 50 ℃ / s to stop the cooling at 200 ~ 400 ℃. The second cooling step is a step of cooling to a temperature capable of completing phase transformation of the microstructure of the central portion of the steel sheet at a sufficient cooling rate. If the cooling rate is less than 20 ° C / s, tissues such as polygonal ferrite or granular bainite having coarse grains are formed to lower the strength and toughness. On the other hand, if the cooling rate exceeds 50 ℃ / s may cause distortion of the steel sheet due to excessive cooling. If the cooling stop temperature exceeds 400 ℃ fine grains and bainitic ferrite and ash cured ferrite can not be formed sufficiently in the center of the steel sheet, tensile strength is not improved. On the other hand. If the temperature is less than 200 ° C., the effect is saturated, and distortion of the steel sheet may occur due to excessive cooling.

공냉 또는 방냉 단계Air or air cooling stage

이후 추가적으로 공냉 또는 방냉을 통하여 냉각하는 단계를 포함할 수 있다.Thereafter, the method may further include cooling through air cooling or room cooling.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described through examples.

(실시예1)Example 1

하기 표1에 기재된 조성의 슬라브를 가열-압연-냉각하여 두께 16mm의 강판을 제조하였다. 각 강판의 제조조건은 동일하게 설정하였다. 즉, 슬라브의 종류에 상관없이 상기 슬라브에 대한 가열온도는 1120℃ 이었으며, 이후 1050~1100℃(오스테나이트 재결정 온도)에서 다단계 압연을 실시하였으며, 이후 700~950℃(오스테나이트 미재결정 온도)에서 다단계 압연을 실시하였다. 압연 직후 8~11℃/sec의 냉각속 도로 냉각을 실시하여 Ar3-20℃ ~ Ar3-10℃에서 제1냉각을 정지하고, 25~35℃/sec의 냉각속도로 냉각을 실시하여 250~350℃에서 제2냉각을 종료하였으며 이후 대기에서 방치하여 공냉되도록 하였다. 발명강 및 비교강의 표면부와 중심부의 미세조직, 인장강도, 샤르피 에너지(-40℃), 연성-취성 천이온도 및 표면경도를 측정하여 하기 표2에 나타내었다.The slab having the composition shown in Table 1 was heat-rolled-cooled to prepare a steel plate having a thickness of 16 mm. The manufacturing conditions of each steel plate were set the same. That is, regardless of the type of slab, the heating temperature for the slab was 1120 ° C, and then multi-stage rolling was performed at 1050-1100 ° C (austenite recrystallization temperature), and then at 700-950 ° C (austenite recrystallization temperature). Multi-step rolling was performed. Immediately after rolling, cooling is carried out at a cooling rate of 8 to 11 ° C / sec to stop the first cooling at Ar3-20 ° C to Ar3-10 ° C, and cooling is performed at a cooling rate of 25 to 35 ° C / sec to 250 to 350 The second cooling was terminated at ° C and then left to stand in air to allow air cooling. The microstructures, tensile strength, Charpy energy (-40 ° C.), ductility-brittle transition temperature and surface hardness of the surface and center portions of the inventive steel and the comparative steel were measured and shown in Table 2 below.

구분division CC SiSi MnMn MoMo CrCr NiNi TiTi NbNb VV AlAl CuCu Ca*Ca * B*B * N*N * P*P * S*S * 발명강1Inventive Steel 1 0.0530.053 0.150.15 1.901.90 0.120.12 0.480.48 0.480.48 0.0140.014 0.0380.038 0.0380.038 0.0240.024 0.20.2 1313 2121 4242 5252 1111 발명강2Inventive Steel 2 0.0460.046 0.160.16 1.791.79 0.340.34 0.600.60 0.610.61 0.0210.021 0.0480.048 0.0510.051 0.0230.023 0.20.2 1010 1111 3838 6161 1010 발명강3Invention Steel 3 0.0540.054 0.150.15 1.881.88 0.110.11 0.590.59 0.530.53 0.0180.018 0.0420.042 0.0490.049 0.0230.023 0.20.2 1111 2323 3535 7070 99 발명강4Inventive Steel 4 0.0600.060 0.150.15 1.921.92 0.300.30 0.380.38 0.490.49 0.0160.016 0.0460.046 0.0420.042 0.0220.022 0.20.2 1414 1111 5252 5757 88 비교강1Comparative Steel 1 0.0280.028 0.160.16 1.881.88 0.270.27 0.380.38 0.520.52 0.0170.017 0.0420.042 0.0430.043 0.0220.022 0.20.2 1313 1818 3737 6868 1010 비교강2Comparative Steel 2 0.1210.121 0.150.15 1.891.89 0.150.15 0.550.55 0.570.57 0.0260.026 0.0480.048 0.0480.048 0.0210.021 0.20.2 1111 1414 4848 5656 99 비교강3Comparative Steel 3 0.0520.052 0.150.15 2.322.32 0.180.18 0.460.46 0.480.48 0.0150.015 0.0410.041 0.0420.042 0.0200.020 0.20.2 1010 1616 3737 5252 1111 비교강4Comparative Steel 4 0.0610.061 0.150.15 1.891.89 0.070.07 0.510.51 0.520.52 0.0250.025 0.0430.043 0.0380.038 0.0230.023 0.20.2 1212 3333 4545 7070 99 비교강5Comparative Steel 5 0.0560.056 0.170.17 1.871.87 0.520.52 0.520.52 0.530.53 0.0280.028 0.0410.041 0.0410.041 0.0220.022 0.20.2 1111 2020 4040 6363 1010 비교강6Comparative Steel 6 0.0510.051 0.160.16 1.881.88 0.200.20 0.460.46 0.490.49 0.0380.038 0.0420.042 0.0400.040 0.0200.020 0.20.2 1212 2121 4242 5252 1010 비교강7Comparative Steel 7 0.0530.053 0.150.15 1.891.89 0.150.15 0.500.50 0.500.50 0.0150.015 0.0410.041 0.0390.039 0.0210.021 0.20.2 1010 3333 3535 6060 77 비교강8Comparative Steel 8 0.0520.052 0.160.16 1.911.91 0.250.25 0.530.53 0.510.51 0.0170.017 0.0430.043 0.0370.037 0.0210.021 0.20.2 1212 4545 3737 7171 88

(단, 여기서 각 성분의 함량 단위는 중량%이며, 성분*의 함량 단위는 ppm 이다.)(However, the content unit of each component is weight percent, and the content unit of component * is ppm.)

구분division 표면부 미세조직 중 PF+AF 분율(%)PF + AF fraction in surface microstructure (%) 중심부 미세조직 중
BF+AF 분율(%)
Central microstructure
BF + AF fraction (%)
인장강도
(MPa)
The tensile strength
(MPa)
vE-40
(Joule)
vE-40
(Joule)
vTrs
(℃)
vTrs
(℃)
표면경도
(Hv)
Surface hardness
(Hv)
발명강1Inventive Steel 1 8585 8989 968968 256256 -92-92 211211 발명강2Inventive Steel 2 8888 8282 943943 284284 -104-104 198198 발명강3Invention Steel 3 9292 7777 976976 267267 -83-83 203203 발명강4Inventive Steel 4 7979 8787 995995 247247 -79-79 219219 비교강1Comparative Steel 1 9595 6767 526526 296296 -94-94 158158 비교강2Comparative Steel 2 7777 8888 10421042 102102 -38-38 258258 비교강3Comparative Steel 3 8484 8686 972972 156156 -54-54 225225 비교강4Comparative Steel 4 9292 8383 886886 226226 -68-68 186186 비교강5Comparative Steel 5 6262 8080 10481048 220220 -52-52 275275 비교강6Comparative Steel 6 8686 6767 992992 176176 -54-54 224224 비교강7Comparative Steel 7 8787 7272 10231023 194194 -48-48 231231 비교강8Comparative Steel 8 8585 6565 10311031 145145 -52-52 234234

(단, PF: 폴리고날 페라이트, BF: 베이나이틱 페라이트, AF: 애쉬큘라 페라이트)(However, PF: polygonal ferrite, BF: bainitic ferrite, AF: ashcula ferrite)

상기 표2에 나타난 바와 같이, 비교강1은 강도를 가장 효과적으로 증가시키는 원소인 탄소함량이 0.028중량%로서 낮아 인장강도가 낮고, 비교강2는 탄소 함량이 0.121중량%로서 과도하게 높아 강판을 취화시켜 저온인성이 낮으며, 비교강3은 망간이 2.32중량%로서 과도하게 높아 연주시 중심편석이 조장되어 저온인성이 낮음을 알 수 있다. 비교강4는 경화능 원소인 몰리브덴이 0.07중량%로서 너무 낮아 저온 변태조직이 제대로 발달하지 못하여 강도 및 인성 모두 나쁘고, 비교강5는 반대로 몰리브덴이 0.52중량%로 과도하게 높아 강도는 높으나 인성이 낮고 경도는 과도하게 높으며, 비교강6은 티타늄이 0.038중량%로, 과도하게 높아 조대한 Ti 탄질화물의 생성되어 저온인성이 낮음을 알 수 있다. 비교강7 및 8은 경화능을 효과적으로 높일 수 있는 원소인 보론의 함량이 과도하게 높아 저온인성이 낮음을 알 수 있었으며, 비교강7과 8을 비교해 보면, 보론이 증가할수록 저온인성이 더욱 낮은 결과를 나타내었음을 알 수 있다.As shown in Table 2, Comparative steel 1 is low in the tensile strength of the carbon content of 0.028% by weight, which is the most effective element to increase the strength, Comparative steel 2 is excessively high in the carbon content of 0.121% by weight embrittle the steel sheet The low temperature toughness is low, and the comparative steel 3 has an excessively high manganese content of 2.32% by weight, so that the center segregation is encouraged during playing, and thus the low temperature toughness is low. Comparative steel 4 is 0.07% by weight of molybdenum, which is a hardenable element, so that the low-temperature transformation structure is poorly developed, so that both strength and toughness are bad. Hardness is excessively high, Comparative steel 6 is 0.038% by weight of titanium, excessively high coarse Ti carbonitride is produced, it can be seen that the low-temperature toughness. Comparative steels 7 and 8 were found to have low low-temperature toughness due to excessive content of boron, an element that can effectively increase the hardenability, and compared to comparative steels 7 and 8, the lower the low-temperature toughness as the boron increases It can be seen that it represents.

이에 비하여, 본 발명의 성분계를 만족하는 발명강1 내지 4는 모두 인장강도 930MPa 이상, 충격에너지(-40℃) 230J 이상 및 표면경도 170~260 Hv로서 인장강도, 저온인성 및 표면균열 저항성이 모두 우수함을 확인할 수 있다. On the other hand, all of the inventive steels 1 to 4 satisfying the component system of the present invention have tensile strength of 930 MPa or more, impact energy (-40 ° C.) of 230J or more, and surface hardness of 170 to 260 Hv, all of tensile strength, low temperature toughness and surface crack resistance. It can be confirmed that excellent.

(실시예2)Example 2

상기 본 발명의 조건을 만족하는 강 중 발명강1의 조성을 가진 슬라브를 선택하여 하기 표3의 조건으로 압연 및 냉각하였다. 발명예 및 비교예의 표면부와 중심부의 미세조직, 인장강도, 샤르피 에너지(-40℃), 연성-취성 천이온도 및 표면경도를 측정하여 하기 표4에 나타내었다.Among the steels satisfying the conditions of the present invention, a slab having a composition of Inventive Steel 1 was selected and rolled and cooled under the conditions of Table 3 below. The microstructure, tensile strength, Charpy energy (-40 ° C.), ductility-brittle transition temperature and surface hardness of the surface and center portions of the invention and comparative examples were measured and shown in Table 4 below.

구분division 슬라브
재가열온도(℃)
Slab
Reheating Temperature (℃)
미재결정역
압하율(%)
Unresolved station
Rolling reduction (%)
제1냉각속도
(℃/s)
1st cooling speed
(℃ / s)
제1냉각
정지온도(℃)
First cooling
Stop temperature (℃)
제2냉각속도
(℃/s)
2nd cooling speed
(℃ / s)
제2냉각
정지온도(℃)
2nd cooling
Stop temperature (℃)
발명예1Inventive Example 1 11201120 7878 1212 Ar3-15Ar3-15 2323 327327 발명예2Inventive Example 2 11321132 7676 88 Ar3-12Ar3-12 3232 286286 발명예3Inventive Example 3 11231123 7777 1010 Ar3-18Ar3-18 3939 363363 발명예4Honorable 4 10951095 7474 99 Ar3-13Ar3-13 4242 284284 비교예1Comparative Example 1 11081108 7474 2121 Ar3-17Ar3-17 2626 336336 비교예2Comparative Example 2 11111111 7575 1313 Ar3-6Ar3-6 3434 364364 비교예3Comparative Example 3 11261126 7575 1111 Ar3-27Ar3-27 4141 296296 비교예4Comparative Example 4 11121112 7474 1212 Ar3-7Ar3-7 2626 428428 비교예5Comparative Example 5 11681168 7474 88 Ar3-13Ar3-13 3434 252252 비교예6Comparative Example 6 11761176 7676 1212 Ar3-16Ar3-16 2727 462462 비교예7Comparative Example 7 11231123 7575 1515 Ar3-14Ar3-14 1616 278278 비교예8Comparative Example 8 11321132 7878 1717 Ar3-17Ar3-17 1414 446446 비교예9Comparative Example 9 11131113 3838 2525 Ar3-8Ar3-8 2828 265265

구분division 표면조직중
PF+AF 분율
(%)
Surface texture
PF + AF fraction
(%)
내부조직 중
BF+AF 분율
(%)
Internal organization
BF + AF fraction
(%)
인장강도
(MPa)
The tensile strength
(MPa)
vE-40
(Joule)
vE-40
(Joule)
vTrs
(℃)
vTrs
(℃)
표면경도
(Hv)
Surface hardness
(Hv)
발명예1Inventive Example 1 8383 8484 974974 267267 -123-123 215215 발명예2Inventive Example 2 8787 8787 985985 244244 -98-98 204204 발명예3Inventive Example 3 8989 8989 976976 272272 -96-96 220220 발명예4Honorable 4 9393 8787 959959 258258 -82-82 196196 비교예1Comparative Example 1 6161 9494 965965 265265 -95-95 295295 비교예2Comparative Example 2 5757 8888 976976 286286 -104-104 287287 비교예3Comparative Example 3 7878 5858 875875 275275 -96-96 245245 비교예4Comparative Example 4 8181 6464 865865 268268 -84-84 224224 비교예5Comparative Example 5 9494 8585 934934 197197 -64-64 195195 비교예6Comparative Example 6 8686 8787 823823 189189 -50-50 211211 비교예7Comparative Example 7 8484 6464 834834 187187 -48-48 224224 비교예8Comparative Example 8 8585 6565 852852 218218 -52-52 216216 비교예9Comparative Example 9 8282 6868 879879 143143 -42-42 224224

(단, PF: 폴리고날 페라이트, BF: 베이나이틱 페라이트, AF: 애쉬큘라 페라이트)(However, PF: polygonal ferrite, BF: bainitic ferrite, AF: ashcula ferrite)

상기 표4에 나타난 바와 같이, 비교예1은 1단계 냉각속도가 과다하게 높아 표면에 저온변태상이 과도하게 형성되어 표면경도가 높고, 비교예2는 1단계 냉각종료온도가 과도하게 높아 표면경도를 낮출 수 있는 미세조직을 충분히 형성하지 못하여 경도가 높으며, 비교예3은 1단계 냉각종료온도가 과도하게 낮아 표면경도는 낮았으나, 강재의 인장강도도 낮음을 알 수 있다. 비교예4는 2단계 냉각종료온도가 너무 높아 미세한 저온상들이 제대로 형성되지 못하여 인장강도가 낮고, 비교예5는 슬라브 재가열 온도가 과다하게 높아 조대한 오스테나이트 결정립으로 인하여 저온인성이 낮으며, 비교예6은 슬라브 재가열온도가 과다하게 높고 냉각종료온도가 너무 높아 비교예5와 동일한 이유로 저온인성이 낮음을 알 수 있다. 비교예7은 냉각속도가 너무 낮아 저온변태상을 제대로 형성하지 못하고 폴리고날 페라이트 또는 그래뉼라 베이나이트 등이 혼립하여 인장강도와 저온인성이 모두 낮고, 비교예8은 냉각속도가 너무 낮고 냉각종료온도가 과도하게 높아 상기한 이유로 인장강도 및 저온인성이 모두 낮으며, 비교예9은 오스테나이트 미재결정역 압하율이 너무 낮은 경우로써 오스테나이트 결정립이 제대로 연신되지 못함은 물론 결정립 내부에 전위를 축적시키지 못하여 저온변태상을 제대로 형성되지 않아 저온인성이 매우 낮음을 알 수 있다.As shown in Table 4, in Comparative Example 1, the first stage cooling rate is excessively high, so that the low temperature transformation phase is excessively formed on the surface, and the surface hardness is high. Hardness is not high enough to form a microstructure that can be lowered, and Comparative Example 3 has a low surface hardness but excessively low one-step cooling end temperature, it can be seen that the tensile strength of the steel is also low. Comparative Example 4 has a low tensile strength because the two-stage cooling end temperature is too high to form fine low-temperature phases properly, and Comparative Example 5 has a low low-temperature toughness due to coarse austenite grains because the slab reheating temperature is excessively high. In Example 6, the slab reheating temperature is excessively high and the cooling end temperature is too high, indicating that the low-temperature toughness is low for the same reason as in Comparative Example 5. In Comparative Example 7, the cooling rate is too low to form a low temperature transformation phase, and polygonal ferrite or granular bainite is mixed, so that both tensile strength and low temperature toughness are low. In Comparative Example 8, the cooling rate is too low and the cooling end temperature is low. It is excessively high, so both the tensile strength and low temperature toughness are low because of the above reason. In Comparative Example 9, the austenite unrecrystallized zone rolling reduction rate is too low. The low temperature toughness is very low because the low temperature transformation phase is not properly formed.

이에 반하여, 본 발명의 조건을 모두 충족하는 발명예1 내지 발명예4의 경우는 모두 인장강도 930MPa 이상, 충격에너지(-40℃) 230J 이상, 표면경도는 170~260 Hv로서 표면균열 저항성이 높고 강도 및 충격인성이 우수한 특성을 가지고 있음을 확인할 수 있다. On the contrary, in the case of Inventive Examples 1 to 4, which satisfies all the conditions of the present invention, the tensile strength of 930 MPa or more, the impact energy (-40 ° C.) of 230J or more, and the surface hardness of 170 to 260 Hv are high. It can be seen that the strength and impact toughness have excellent characteristics.

도1은 종래의 라인파이프용 강판의 제조방법 중 템퍼링을 실시하지 않는 제조방법과 템퍼링을 실시하는 제조방법의 열처리 곡선이다.1 is a heat treatment curve of a method of manufacturing a tempering and a method of manufacturing a tempering of the conventional method for manufacturing a steel sheet for line pipe.

도2는 종래방법 및 본 발명에 따라 라인파이프용 강판을 제조함에 있어서, 압연 후 강판의 냉각패턴을 나타내는 곡선이다.Figure 2 is a curve showing the cooling pattern of the steel sheet after rolling in producing the steel sheet for line pipes according to the conventional method and the present invention.

라인파이프용 강판의 제조방법 중 표면경도가 높은 경우(A, B)와 표면경도가 낮은 경우(C)의 냉각방법을 모식적으로 나타낸 그래프이다.It is a graph which shows typically the cooling method of the case where the surface hardness is high (A, B) and the case where the surface hardness is low (C) among the manufacturing methods of the steel plate for line pipes.

도3은 하부 베이나이트 조직의 투과전자현미경 관찰 사진이다.Figure 3 is a transmission electron microscope observation of the lower bainite tissue.

도4는 베이나이틱 페라이트 조직의 투과전자현미경 관찰 사진이다.4 is a transmission electron microscope observation photograph of the bainitic ferrite tissue.

도5는 애쉬큘라 페라이트 조직의 주사전자현미경 관찰 사진이다.5 is a scanning electron microscope photograph of the Ashcula ferrite tissue.

도6은 애쉬큘라 페라이트 조직의 투과전자현미경 관찰 사진이다.Figure 6 is a transmission electron microscope observation picture of the Ashcula ferrite tissue.

도7은 그래뉼라 베이나이트 조직의 투과전자현미경 관찰 사진이다.7 is a transmission electron microscope observation photograph of granular bainite tissue.

Claims (7)

중량%로, 탄소(C): 0.03~0.10%, 실리콘(Si): 0.6% 이하, 망간(Mn): 1.6~2.1%, 구리(Cu): 1.0% 이하, 니켈(Ni): 1.0% 이하, 니오븀(Nb): 0.02~0.06%, 바나듐(V): 0.1% 이하, 몰리브덴(Mo): 0.1~0.5%, 크롬(Cr): 1.0% 이하, 티타늄(Ti): 0.005~0.03%, 알루미늄(Al): 0.01~0.06%, 보론(B): 0.0005~0.0025%, 질소(N): 0.001~0.006%, 칼슘(Ca): 0.006% 이하, 인(P): 0.02% 이하, 황(S): 0.005% 이하, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, By weight%, carbon (C): 0.03 to 0.10%, silicon (Si): 0.6% or less, manganese (Mn): 1.6 to 2.1%, copper (Cu): 1.0% or less, nickel (Ni): 1.0% or less , Niobium (Nb): 0.02 to 0.06%, vanadium (V): 0.1% or less, molybdenum (Mo): 0.1 to 0.5%, chromium (Cr): 1.0% or less, titanium (Ti): 0.005 to 0.03%, aluminum (Al): 0.01 to 0.06%, boron (B): 0.0005 to 0.0025%, nitrogen (N): 0.001 to 0.006%, calcium (Ca): 0.006% or less, phosphorus (P): 0.02% or less, sulfur (S ): 0.005% or less, including residual iron (Fe) and other unavoidable impurities, 강판 표면부(표면으로부터 2mm 이내의 범위)의 미세조직은 폴리고날 페라이트와 애쉬큘라 페라이트를 면적분율로 75%이상 포함하며,The microstructure of the steel plate surface (within 2mm from the surface) contains more than 75% of the area of polygonal ferrite and ashcura ferrite, 강판 중심부(강판 중 강판의 표면부를 제외한 부분)의 미세조직은 베이나이틱 페라이트와 애쉬큘라 페라이트를 면적분율로 75%이상 포함하는 라인파이프용 강판. The microstructure of the center of the steel sheet (part of the steel sheet except for the surface portion of the steel sheet) is a line pipe steel sheet containing at least 75% of bainitic ferrite and ash cura ferrite as an area fraction. 제1항에 있어서, 상기 강판 중심부의 미세조직은 그래뉼라 베이나이트를 5%이하로 포함하는 것을 특징으로 하는 라인파이프용 강판. The steel sheet for line pipes according to claim 1, wherein the microstructure of the central portion of the steel sheet comprises 5% or less of granular bainite. 제1항에 있어서, 상기 강판은 인장강도 930MPa 이상, -40℃ 충격인성 230 Joule 이상 및 표면경도 170~260Hv인 것을 특징으로 하는 라인파이프용 강판. The steel sheet for line pipe of claim 1, wherein the steel sheet has a tensile strength of 930 MPa or more, -40 ° C impact toughness of 230 Joules or more, and a surface hardness of 170 to 260 Hv. 중량%로, 탄소(C): 0.03~0.10%, 실리콘(Si): 0.6% 이하, 망간(Mn): 1.6~2.1%, 구리(Cu): 1.0% 이하, 니켈(Ni): 1.0% 이하, 니오븀(Nb): 0.02~0.06%, 바나듐(V): 0.1% 이하, 몰리브덴(Mo): 0.1~0.5%, 크롬(Cr): 1.0% 이하, 티타늄(Ti): 0.005~0.03%, 알루미늄(Al): 0.01~0.06%, 보론(B): 0.0005~0.0025%, 질소(N): 0.001~0.006%, 칼슘(Ca): 0.006% 이하, 인(P): 0.02% 이하, 황(S): 0.005% 이하, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 1050~1150℃로 가열하는 가열단계;By weight%, carbon (C): 0.03 to 0.10%, silicon (Si): 0.6% or less, manganese (Mn): 1.6 to 2.1%, copper (Cu): 1.0% or less, nickel (Ni): 1.0% or less , Niobium (Nb): 0.02 to 0.06%, vanadium (V): 0.1% or less, molybdenum (Mo): 0.1 to 0.5%, chromium (Cr): 1.0% or less, titanium (Ti): 0.005 to 0.03%, aluminum (Al): 0.01 to 0.06%, boron (B): 0.0005 to 0.0025%, nitrogen (N): 0.001 to 0.006%, calcium (Ca): 0.006% or less, phosphorus (P): 0.02% or less, sulfur (S ): A heating step of heating the slab containing 0.005% or less, balance iron (Fe) and other unavoidable impurities to 1050-1150 ° C .; 상기 가열된 슬라브를 오스테나이트 재결정온도 영역에서 1회 압연 또는 2회 이상 다단계 압연하는 재결정역 압연단계;A recrystallization reverse rolling step of rolling the heated slab once or multi-stage at least twice in an austenite recrystallization temperature region; 상기 압연된 슬라브를 오스테나이트 재결정온도 이하, Ar3 이상의 온도 구간에서 1회 압연 또는 2회 이상 다단계 압연하는 미재결정역 압연단계;A non-recrystallization station rolling step of rolling the rolled slab once in austenite recrystallization temperature, at least Ar3, or at least two times in a multi-stage rolling step; 상기 압연된 강판을 5~15℃/s의 냉각속도로 냉각하여 Ar3-20℃ ~ Ar3-10℃에서 냉각을 정지하는 제1냉각단계; 및 A first cooling step of cooling the rolled steel sheet at a cooling rate of 5 to 15 ° C./s to stop cooling at Ar 3-20 ° C. to Ar 3-10 ° C .; And 상기 제1냉각된 강판을 20~50℃/s의 냉각속도로 냉각하여 200~400℃에서 냉각을 정지하는 제2냉각단계를 포함하는 라인파이프용 강판의 제조방법.And a second cooling step of cooling the first cooled steel sheet at a cooling rate of 20 to 50 ° C./s to stop cooling at 200 to 400 ° C. 2. 제4항에 있어서, 상기 재결정역 압연단계는 누적압하량 20~60%로 실시되는 것을 특징으로 하는 라인파이프용 강판의 제조방법.5. The method of claim 4, wherein the recrystallization rolling step is performed with a cumulative reduction of 20 to 60%. 제4항에 있어서, 상기 미재결정역 압연단계는 누적압하량 40~80%로 실시되는 것을 특징으로 하는 라인파이프용 강판의 제조방법.The method of claim 4, wherein the non-recrystallization rolling step is performed with a cumulative reduction of 40 to 80%. 제4항에 있어서, 상기 제2냉각단계 후 강판을 공냉 또는 방냉시키는 것을 특징으로 하는 라인파이프용 강판의 제조방법.5. The method of claim 4, wherein the steel sheet is cooled by air or by air after the second cooling step.
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