KR20120110548A

KR20120110548A - 고강도 강재 및 그 제조 방법

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Publication number: KR20120110548A
Application number: KR1020110028449A
Authority: KR
Inventors: 박규협; 김종호; 박경진; 김규태; 황성두
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2012-10-10

Abstract

고강도 강재 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 고강도 강재 제조 방법은 탄소(C) : 0.025~0.045 중량%, 실리콘(Si) : 0.05~0.2 중량%, 망간(Mn) : 2.05~3.0 중량%, 티타늄(Ti) : 0.005~0.015 중량%, 산소(O) : 0.0015~0.0035 중량%, 질소(N) : 0.002~0.005 중량%를 포함하고, 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 강 슬라브를 950~1100℃로 재가열하는 단계; 재가열된 강 슬라브를 900~1000℃에서 1차 압연하는 단계; 1차 압연된 강재를 850~900℃의 마무리 온도로 2차 압연하는 단계; 및 2차 압연된 강재를 400 ~ 600℃까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고강도 강재 및 그 제조 방법 {HIGH STRENGTH STEEL AND METHOD OF MANUFACTURING THE STEEL}

본 발명은 강재 제조 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용접열영향부 파괴인성 특성이 우수한 고강도 강재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

북극권 등의 한랭지역에서 사용되는 해양구조물, 내진 건축물 등의 엄격한 사용환경에 적용되는 강구조물에는 파괴인성 지표인 CTOD(Crack Tip Opening Displacement) 특성이 우수할 것이 요구되고 있다. 이러한 CTOD 특성은 모재 뿐만 아니라 용접부에서도 우수하여야 한다.

용접부의 CTOD 특성은 FL(Fusion Line)부 및 IC(Intercritical, HAZ와 모재와의 경계)부의 두 위치에서 평가된다. 최근까지는 FL부만이 CTOD 특성 평가의 대상이 되었다. 통상 FL부의 CTOD 특성이 우수하면 IC부의 CTOD 특성 역시 우수하기 때문이다.

그러나, FL부만을 평가하는 것은 CTOD 평가가 그다지 엄격하지 않은 조건에서만 적용되며, -60℃의 엄격한 시험조건 하에서는 곧바로 적용되기 어렵다. 즉, -60℃의 엄격한 시험조건 하에서는 FL부의 CTOD 특성이 우수하더라도 IC부의 CTOD 특성이 불충분할 수 있다.

본 발명의 목적은 -60℃의 엄격한 시험조건 하에서도 FL부 뿐만 아니라 IC부의 CTOD 특성이 우수한 고강도 강재를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 합금 성분 및 공정 제어를 통하여 강도 및 CTOD 특성이 우수한 고강도 강재 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 고강도 강재는 탄소(C) : 0.025~0.045 중량%, 실리콘(Si) : 0.05~0.2 중량%, 망간(Mn) : 2.05~3.0 중량%, 티타늄(Ti) : 0.005~0.015 중량%, 산소(O) : 0.0015~0.0035 중량%, 질소(N) : 0.002~0.005 중량%를 포함하고, 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 강재는 구리(Cu) : 0.35 중량% 이하, 니켈(Ni) : 0.65 중량% 이하, 니오븀(Nb) : 0.005 중량% 이하 및 바나듐(V) : 0.02 중량% 이하 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다 .

또한, 상기 강재는 하기 식 1 및 식 2를 만족하는 것이 바람직하다.

식 1 : [C] + [V]/3 + [Cu]/20 + [Ni]/70 ≤ 0.075

식 2 : [C] + [Si]/4 + [Mn]/16 + [Cu]/13 + 1.1[Nb] + 1.8[V] ≤ 0.35

(식 1 및 식 2에서, [ ]는 각 성분의 중량%)

한편, 상기 강재에는 인(P) : 0.008 중량% 이하, 황(S) : 0.005 중량% 이하 및 알루미늄(Al) : 0.004 중량% 이하가 포함되어 있을 수 있다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 고강도 강재 제조 방법은 탄소(C) : 0.025~0.045 중량%, 실리콘(Si) : 0.05~0.2 중량%, 망간(Mn) : 2.05~3.0 중량%, 티타늄(Ti) : 0.005~0.015 중량%, 산소(O) : 0.0015~0.0035 중량%, 질소(N) : 0.002~0.005 중량%를 포함하고, 구리(Cu) : 0.35 중량% 이하, 니켈(Ni) : 0.65 중량% 이하, 니오븀(Nb) : 0.005 중량% 이하 및 바나듐(V) : 0.02 중량% 이하 중 1종 이상을 더 포함하며, 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 강 슬라브를 950~1100℃로 재가열하는 단계; 재가열된 강 슬라브를 900~1000℃에서 1차 압연하는 단계; 1차 압연된 강재를 850~900℃의 마무리 압연 온도로 2차 압연하는 단계; 및 2차 압연된 강재를 400 ~ 600℃까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 방법으로 제조된 고강도 강재는 -60℃의 엄격한 시험조건 하에서도 FL부 뿐만 아니라 IC부의 CTOD 특성이 우수하다. 따라서, 한랭지역의 해양구조물, 내진 건축물 등의 소재로 활용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 강재 제조 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.

본 발명의 특징과 이를 달성하기 위한 방법은 첨부되는 도면과, 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해진다. 그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예에 한정되는 것은 아니며, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하기 위함이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의될 뿐이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고강도 강재 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

고강도 강재

본 발명에 따른 고강도 강재는 탄소(C) : 0.025~0.045 중량%, 실리콘(Si) : 0.05~0.2 중량%, 망간(Mn) : 2.05~3.0 중량%, 티타늄(Ti) : 0.005~0.015 중량%, 산소(O) : 0.0015~0.0035 중량%, 질소(N) : 0.002~0.005 중량%를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 고강도 강재는 구리(Cu) : 0.35 중량% 이하, 니켈(Ni) : 0.65 중량% 이하, 니오븀(Nb) : 0.005 중량% 이하 및 바나듐(V) : 0.02 중량% 이하 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 고강도 강재에는 인(P) : 0.008 중량% 이하, 황(S) : 0.005 중량% 이하 및 알루미늄(Al) : 0.004 중량% 이하가 포함되어 있을 수 있다.

상기 합금성분들 외에 나머지는 철(Fe)과 제강 공정 등에서 불가피하게 첨가되는 불순물로 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 고강도 강재에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다.

탄소(C)

탄소(C)는 강도 확보여 기여하는 원소이다.

상기 탄소는 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.025 ~ 0.045 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 탄소의 첨가량이 0.025 중량% 미만일 경우 강도 향상 효과가 불충분하다. 반대로, 탄소의 첨가량이 0.045 중량%를 초과하면 용접 열영향부(HAZ)의 특성을 열화시키고, -60℃ CTOD 특성이 저하되는 문제점이 있다.

실리콘(Si)

실리콘(Si)은 강 중 탈산제로 작용하며, 강도 확보에 기여한다.

상기 실리콘은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.05 ~ 0.2 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 실리콘의 첨가량이 0.05 중량% 미만이면 탈산 효과가 불충분하다. 반대로, 실리콘의 첨가량이 0.2 중량%를 초과하면, 용접 열영향부 인성을 저하시키는 문제점이 있다.

망간(Mn)

망간(Mn)은 미세조직을 안정화 시켜 강도 향상에 기여한다. 또한 망간은 열영향부 인성에 유해한 입계로부터의 변태를 억제하는 효과가 있어, 열영향부 인성 저해를 거의 일으키지 않는다.

상기 망간은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 2.05 ~ 3.0 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 망간의 첨가량이 2.05 중량% 미만일 경우, 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 망간의 첨가량이 3.0 중량%를 초과하면, 모재와 열영향부의 경계인 IC부의 경도가 증가하여 인성이 열화되는 문제점이 있다.

티타늄(Ti)

티타늄(Ti)은 Ti 산화물을 생성시켜 조직을 미세화 시키는 역할을 한다.

상기 티타늄은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.005 ~ 0.015 중량%로 첨가되는 것이 바람직하고, 열영향부 인성 개선을 위하여 더욱 바람직하게는 0.005 ~ 0.013 중량%를 제시할 수 있다.

티타늄의 첨가량이 0.005 중량% 미만이면, 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 티타늄의 첨가량이 0.015 중량%를 초과하면, TiC를 생성하여 열영향부 인성을 열화 시키는 문제점이 있다.

산소(O)

산소(O)는 Ti 산화물을 FL(Fusion Line)부의 IGF(Intragranular Ferrite) 변태핵으로 이용하기 위하여 첨가된다.

상기 산소는 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.0015 ~ 0.0035 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 산소의 첨가량이 0.0015 중량% 미만일 경우, 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 산소의 첨가량이 0.0035 중량%를 초과하여 과다하면 산화물 사이즈 및 개수가 문제가 되어 IC(Intercritical)부의 CTOD 특성을 열화시키는 문제점이 있다.

질소(N)

질소는 TiN 생성을 통하여 결정립 미세화에 기여한다.

상기 질소는 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.002 ~ 0.005 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 질소의 첨가량이 0.002 중량% 미만인 경우, 그 효과가 불충분하다. 반대로, 질소의 첨가량이 0.005 중량%를 초과하면 주조시 표면흠이 발생하는 문제점이 있다.

구리(Cu), 니켈(Ni)

구리(Cu)와 니켈(Ni)은 열영향부 인성 열화가 적고, 강재의 강도 향상에 기여한다. 또한, 구리는 IC부의 경도 증가도 적어서, -60℃ CTOD 특성 향상에 기여한다.

상기 구리는 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.35 중량% 이하로 첨가되는 것이 바람직하다. 구리의 첨가량이 0.35 중량%를 초과하면 강재의 표면품질을 저하시킬 수 있다.

또한, 상기 니켈은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.65 중량% 이하로 첨가되는 것이 바람직하다. 니켈의 첨가량이 0.65 중량%를 초과하면 강재의 냉간가공성이 저하될 수 있다.

니오븀(Nb), 바나듐(V)

니오븀(Nb)은 강재의 강도 및 인성 향상에 유효하다. 다만, 니오븀이 0.005 중량%를 초과하여 과다하게 첨가되면 열영향부 인성이 급격히 열화되는 문제점이 있다. 따라서, 니오븀 첨가량은 강재 전체 중량의 0.005 중량% 이하인 것이 바람직하다. 또한, 열영향부 인성 개선을 위하여, 니오븀은 0.002 중량% 이하로 첨가되는 것이 더욱 바람직하다.

바나듐(V)은 상기 니오븀과 마찬가지로 강재의 강도 향상에 기여한다. 다만, 바나듐이 0.02 중량%를 초과하여 과다 첨가되면 열영향부 인성을 저하시킨다. 따라서, 바나듐 첨가량은 강재 전체 중량의 0.02 중량% 이하인 것이 바람직하다.

알루미늄(Al), 인(P), 황(S)

알루미늄(Al)은 Ti 산화물 생성을 위하여 적게 첨가되는 것이 좋으나, 생산성 측면에서 완전히 배제하기는 어렵다.

따라서, 본 발명에서는 알루미늄의 함량을 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.004 중량% 이하로 제한하였다.

인(P)은 불순물로서, 입계에 편석되어 강의 인성을 열화 시킨다. 따라서, 본 발명에서는 인의 함량을 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.008 중량% 이하로 제한하였다.

황(S)은 상기 인과 마찬가지로 불순물로서, 모재인성, HAZ인성의 관점에서 적을수록 좋다. 따라서, 본 발명에서는 황의 함량을 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.005 중량% 이하로 제한하였다.

본 발명의 발명자들은 오랜 연구결과, 식 1을 만족하는 범위에서 FL부 및 IC 모두의 -60℃ CTOD 특성이 향상되는 것을 알아내었다.

식 1 : [C] + [V]/3 + [Cu]/20 + [Ni]/70 ≤ 0.075

([ ]는 각 성분의 중량%)

또한, 탄소 당량(Ceq)와 관련된 하기 식 2를 만족하는 범위에서 용접성이 확보되고, FL부 및 IC의 -60℃ CTOD 특성이 향상되는 것을 알아내었다.

식 2 : [C] + [Si]/4 + [Mn]/16 + [Cu]/13 + 1.1[Nb] + 1.8[V] ≤ 0.35

([ ]는 각 성분의 중량%)

상기 식 1이나 식 2를 만족하지 못할 경우, -60℃에서 용접부, 특히 IC부의 CTOD 특성이 좋지 못하였다. 따라서, 상기 식 1 혹은 식 2를 만족하도록, 합금 성분들의 첨가량을 조절하는 것이 바람직하다.

고강도 강재 제조 방법

도 1을 참조하면, 도시된 고강도 강재 제조 방법은 슬라브 재가열 단계(S110), 1차 압연 단계(S120), 2차 압연 단계(S130) 및 냉각 단계(S140)를 포함한다.

슬라브 재가열

슬라브 재가열 단계(S110)에서는 본 발명의 성분계를 갖는 강 슬라브를 재가열한다.

슬라브 재가열 온도는 950 ~ 1100℃가 바람직하다. 슬라브 재가열 온도가 950℃ 미만일 경우, 강재의 온도가 낮아 압연 부하가 커지는 문제점이 있다. 반면, 가열 온도가 1100℃를 초과하는 경우 결정립 조대화로 인하여 모재 및 용접부 인성이 저하될 수 있다.

1차 압연

다음으로, 1차 압연 단계(S120)에서는 가열된 슬라브를 1차적으로 압연한다.

1차 압연은 900~1000℃에서 실시되는 것이 바람직하다. 1차 압연이 1000℃를 초과하는 온도에서 실시되는 경우, 충분한 강도 확보가 어렵고 모재 및 용접부 인성이 저하된다. 반대로, 1차 압연이 900℃ 미만에서 실시되는 경우, 2차 압연의 압연부하가 커지는 문제점이 있다.

또한, 1차 압연은 후술하는 2차 압연 단계(S130)에서의 2차 압연의 압하량이 40~60%가 되도록 실시하는 것이 바람직하다. 1차 압연 후의 강재의 두께 또는 압하율은 압연전 강 슬라브의 두께, 2차 압연 후 강재의 두께 및 2차 압연의 압하율로부터 구할 수 있다. 2차 압연의 압하량이 40% 미만이 되도록 1차 압연을 실시할 경우, 균일하면서도 미세한 조직을 확보하기 어려우며, 모재 및 용접부 인성이 저하될 수 있다. 반대로, 2차 압연의 압하량이 60%가 초과하도록 1차 압연을 실시하면 2차 압연에 소요되는 시간이 길어지므로, 생산성이 저하될 수 있다.

2차 압연

다음으로, 2차 압연 단계(S130)에서는 1차 압연된 강재를 압연하여 결정립을 미세화한다.

2차 압연의 마무리 온도(FDT)는 제조되는 강재의 강도 및 용접부 인성과 밀접한 연관성이 있으므로, 이를 적절히 제어하는 것은 매우 중요하다. 본 발명에서 2차 압연의 마무리 온도는 850 ~ 900℃인 것이 바람직하다. 2차 압연의 마무리 온도가 900℃를 초과하는 경우, 결정립 조대화로 인하여 강도 및 용접부 인성 확보가 어렵다. 반면, 2차 압연의 마무리 온도가 850℃ 미만일 경우, 미재결정 영역에서의 지나친 압연량으로 인하여 항복비가 높아질 수 있다.

냉각

다음으로, 냉각 단계(S140)에서는 압연이 종료된 강재를 충분한 강도를 확보하기 위하여, 400 ~ 600℃까지 냉각한다. 냉각은 수냉 방식이 적용될 수 있다. 냉각 후에는 공냉이 적용될 수 있다.

냉각 종료 온도는 400 ~ 600℃인 것이 바람직하다. 냉각 종료 온도가 400℃ 미만일 경우, 저온 CTOD 특성이 저하되는 문제점이 있다. 반대로, 냉각 종료 온도가 600℃를 초과하는 경우, 조대한 미세조직의 형성으로 강도가 저하되는 문제가 있다.

냉각 속도는 5 ~ 100℃/sec인 것이 바람직하다. 냉각속도가 5℃/sec 미만인 경우 충분한 강도 및 용접부 인성 확보가 어렵다. 반대로, 냉각 속도가 100℃/sec를 초과하면 냉각 제어가 어려우며, 과도한 냉각으로 경제성이 저하될 수 있다.

상기 방법으로 제조된 강재는 인장강도(TS) 490MPa 이상, 항복강도(YS) 420MPa 이상 및 항복비(YS/TS) 0.9 이하를 가질 수 있다. 또한, 상기 방법으로 제조된 강재는 -60℃ 용접부 CTOD 특성 평가 결과, FL부에서 평균 0.5mm 이상, 최소 0.38mm 이상의 값을 나타내었고, IC부에서 평균 0.8mm 이상, 최소 0.65 이상의 값을 나타내어, -60℃의 저온에서 용접 열영향부의 CTOD 특성이 양호하였다.

실시예

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.

1. 강재의 제조

표 1에 나타낸 조성 및 표 2에 도시된 조건으로 실시예 1 ~ 2 및 비교예 1에 따른 강재를 제조하였다.

[표 1](단위 : 중량%)

식 1 : [C] + [V]/3 + [Cu]/20 + [Ni]/70 ≤ 0.075

식 2 : [C] + [Si]/4 + [Mn]/16 + [Cu]/13 + 1.1[Nb] + 1.8[V] ≤ 0.35

(식 1 및 식 2에서 [ ]는 각 성분의 중량%)

[표 2]

2. 물성 평가

표 3은 실시예 1~2 및 비교예 1에 따라 제조된 강재의 물성 평가 결과를 나타낸 것이다.

[표 3]

-60℃ 용접부 CTOD 특성은 FL부 및 IC부에 대하여 각각 5회 실시한 후, 5회 평균 및 최소 값을 기재하였다.

표 3을 참조하면, 실시예 1 ~ 2에 따라 제조된 강재의 경우, 508~520MPa의 인장강도와, 435~455MPa의 항복강도를 나타내었으며, 항복비는 0.856~0.875였다. 이에 반하여, 비교예 1에 따라 제조된 강재의 경우, 인장강도는 실시예 1~2와 유사하였으나, 항복비가 상대적으로 높았다.

또한, 실시예 1 ~ 2 및 비교예 1에 따라 제조된 강재를 이용하여 4.5 ~ 5.0 kJ/mm의 입열량으로 용접 후, -60℃에서 FL부 및 IC부의 CTOD 특성을 평가한 결과, 실시예 1 ~ 2의 경우가 비교예 1에 비하여 상대적으로 높은 값을 나타내었다. 그 결과, 실시예 1 ~ 2에 따라 제조된 강재의 경우, 고강도이면서 용접열영향부 파괴인성 특성이 우수함을 알 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.

S110 : 재가열 단계
S120 : 1차 압연 단계
S130 : 2차 압연 단계
S140 : 냉각 단계

Claims

탄소(C) : 0.025~0.045 중량%, 실리콘(Si) : 0.05~0.2 중량%, 망간(Mn) : 2.05~3.0 중량%, 티타늄(Ti) : 0.005~0.015 중량%, 산소(O) : 0.0015~0.0035 중량%, 질소(N) : 0.002~0.005 중량%를 포함하고, 구리(Cu) : 0.35 중량% 이하, 니켈(Ni) : 0.65 중량% 이하, 니오븀(Nb) : 0.005 중량% 이하 및 바나듐(V) : 0.02 중량% 이하 중 1종 이상을 더 포함하며, 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지고,
-60℃ CTOD(Crack Tip Opening Displacement) 값이, FL(Fusion Line)부에서 평균 0.5mm 이상, 최소 0.38mm 이상이고, IC(Intercritical)부에서 평균 0.8mm 이상, 최소 0.65 이상인 것을 특징으로 하는 고강도 강재.
제1항에 있어서,
상기 강재는
하기 식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 고강도 강재.
식 1 : [C] + [V]/3 + [Cu]/20 + [Ni]/70 ≤ 0.075
([ ]는 각 성분의 중량%)
제1항에 있어서,
상기 강재는
하기 식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 고강도 강재.
식 2 : [C] + [Si]/4 + [Mn]/16 + [Cu]/13 + 1.1[Nb] + 1.8[V] ≤ 0.35
([ ]는 각 성분의 중량%)
제1항에 있어서,
상기 강재에는
인(P) : 0.008 중량% 이하, 황(S) : 0.005 중량% 이하 및 알루미늄(Al) : 0.004 중량% 이하가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 고강도 강재.
제1항에 있어서,
상기 강재는
인장강도(TS) 490MPa 이상, 항복강도(YS) 420MPa 이상 및 항복비(YS/TS) 0.9 이하를 갖는 것을 특징으로 하는 고강도 강재.
탄소(C) : 0.025~0.045 중량%, 실리콘(Si) : 0.05~0.2 중량%, 망간(Mn) : 2.05~3.0 중량%, 티타늄(Ti) : 0.005~0.015 중량%, 산소(O) : 0.0015~0.0035 중량%, 질소(N) : 0.002~0.005 중량%를 포함하고, 구리(Cu) : 0.35 중량% 이하, 니켈(Ni) : 0.65 중량% 이하, 니오븀(Nb) : 0.005 중량% 이하 및 바나듐(V) : 0.02 중량% 이하 중 1종 이상을 더 포함하며, 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 강 슬라브를 950~1100℃로 재가열하는 단계;
재가열된 강 슬라브를 900~1000℃에서 1차 압연하는 단계;
1차 압연된 강재를 850~900℃의 마무리 온도로 2차 압연하는 단계; 및
2차 압연된 강재를 400 ~ 600℃까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 강재 제조 방법.
제6항에 있어서,
상기 강 슬라브는
하기 식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 고강도 강재 제조 방법.
식 1 : [C] + [V]/3 + [Cu]/20 + [Ni]/70 ≤ 0.075
([ ]는 각 성분의 중량%)
제6항에 있어서,
상기 강 슬라브는
상기 강재는
하기 식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 고강도 강재 제조 방법.
식 2 : [C] + [Si]/4 + [Mn]/16 + [Cu]/13 + 1.1[Nb] + 1.8[V] ≤ 0.35
([ ]는 각 성분의 중량%)
제6항에 있어서,
상기 강 슬라브에는
인(P) : 0.008 중량% 이하, 황(S) : 0.005 중량% 이하 및 알루미늄(Al) : 0.004 중량% 이하가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 고강도 강재 제조 방법.
제6항에 있어서,
상기 1차 압연은
상기 2차 압연의 압하량이 40~60%가 되도록 실시되는 것을 특징으로 하는 고강도 강재 제조 방법.
제6항에 있어서,
상기 냉각은
5 ~ 100 ℃/sec의 냉각속도로 실시되는 것을 특징으로 하는 고강도 강재 제조 방법.