KR20130114239A - Thick steel plate of at least 50mm in thickness with superior long brittle fracture propagation stopping properties, manufacturing method for same, and method for evaluating long brittle fracture propagation stopping performance and test apparatus for same - Google Patents

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Abstract

장대 취성 균열 정지부의 선단(先端) 형상으로, 판 두께 중앙부의 판 두께의 20%의 영역이, 강판 표면으로부터 판 두께의 1/4∼1/10이 되는 영역에 대하여, 적어도 판 두께분의 길이만큼 장대 취성 균열의 진행 방향에 대하여 요함부(凹陷部)를 형성하고, 판 두께 중앙부에서 적어도 판 두께의 20%의 영역의 압연면에서의 (211)면 또는 (100)면의 X선 강도비가 1.5 이상, 판 두께의 1/4∼1/10의 영역 또는 판 두께의 3/4∼9/10의 압연면에서의 (110)면의 X선 강도비가 1.3 이상인 후강판, 특정 성분의 강을 900∼1350℃로 가열 후, 강판 표면 온도 1000∼850℃, 누적 압하율 10% 이상으로 압연 후, 특정의 표면 온도와 내부 온도의 상태에서, 1패스 압하율 7% 이상, 누적 압하율 50% 이상으로 압연 종료시의 강판 표면 온도 800∼550℃에서 열간 압연하는 후강판의 제조 방법 및, 장대 취성 균열에 대한 전파 정지 성능의 평가 방법 그리고 평가 장치를 제공한다. In the shape of the tip of the long brittle crack stop, at least the length of the plate thickness of the region of 20% of the plate thickness at the center of the plate thickness becomes 1/4 to 1/10 of the plate thickness from the steel plate surface. The recessed part is formed in the traveling direction of the long brittle crack, and the X-ray intensity ratio of the (211) plane or the (100) plane in the rolled surface of at least 20% of the sheet thickness in the sheet thickness center portion A thick steel sheet having a X-ray intensity ratio of 1.3 or more in the region of 1/4 to 1/10 of the plate thickness or the rolled surface of 3/4 to 9/10 of the plate thickness of 1.3 or more, the steel of the specific component After heating to 900-1350 degreeC, after rolling by steel plate surface temperature of 1000-850 degreeC and 10% or more of cumulative reduction rates, in a state of specific surface temperature and internal temperature, 1 pass reduction rate of 7% or more and 50% of cumulative reduction rates The manufacturing method of the thick steel plate hot-rolled at the steel plate surface temperature 800-550 degreeC at the time of rolling completion above, and An evaluation method and apparatus for evaluating propagation stop performance against large brittle cracks are provided.

Description

장대 취성 균열 전파 정지 특성이 우수한 판 두께 50㎜ 이상의 후강판 및 그의 제조 방법 그리고 장대 취성 균열 전파 정지 성능을 평가하는 방법 및 시험 장치{THICK STEEL PLATE OF AT LEAST 50MM IN THICKNESS WITH SUPERIOR LONG BRITTLE FRACTURE PROPAGATION STOPPING PROPERTIES, MANUFACTURING METHOD FOR SAME, AND METHOD FOR EVALUATING LONG BRITTLE FRACTURE PROPAGATION STOPPING PERFORMANCE AND TEST APPARATUS FOR SAME}THICK STEEL PLATE OF AT LEAST 50MM IN THICKNESS WITH SUPERIOR LONG BRITTLE FRACTURE PROPAGATION STOPPING PROPERTIES, MANUFACTURING METHOD FOR SAME, AND METHOD FOR EVALUATING LONG BRITTLE FRACTURE PROPAGATION STOPPING PERFORMANCE AND TEST APPARATUS FOR SAME}

본 발명은, 대형 컨테이너선(Mega-container carrier)이나 벌크 캐리어(bulk carrier) 등에 이용하기에 적합한 취성 균열 전파 정지 특성(brittle crack arrestability)이 우수한 판 두께 50㎜ 이상의 후강판(thick steel plate) 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 실선(actual ship) 상당의 장대(long) 취성 균열 전파 정지 성능을 평가하는 방법 그리고 시험 장치에 관한 것이다.The present invention provides a thick steel plate having a plate thickness of 50 mm or more having excellent brittle crack arrestability suitable for use in a mega-container carrier or a bulk carrier. It relates to a manufacturing method thereof. The present invention also relates to a method for evaluating long brittle crack propagation stopping performance of an actual ship and a test apparatus.

컨테이너선이나 벌크 캐리어는, 적재 능력(carrying capacity)의 향상이나 하역 효율(cargo handling efficiency)의 향상 등을 위해, 상부 개구부(upper aperture)를 크게 취한 구조로 되어 있다. 이 때문에, 선체의 강성(rigidity) 및 종강도(longitudinal strength)를 확보하기 위해, 이들의 배(ship)에서는 특히 선체 외판(outer plate of vessel's body)을 후육화(thickening)할 필요가 있다. The container line and the bulk carrier are structured such that the upper aperture is largely taken in order to improve the carrying capacity and the cargo handling efficiency. For this reason, in order to ensure the rigidity and longitudinal strength of the hulls, it is necessary to thicken the outer plate of vessel's body in particular in their ships.

최근, 컨테이너선은 대형화되고, 6,000∼20,000TEU(twenty-foot equivalent unit)의 대형선에서는 선체 외판의 판 두께는 50㎜ 이상이 되어, 판 두께 효과(Thickness effect)에 의해 파괴 인성(fracture toughness)이 저하되는 것에 더하여, 용접 입열(welding heat input)도 보다 커지기 때문에, 용접부(welded part)의 파괴 인성이 한층 저하되는 경향에 있다. 또한, TEU(Twenty-foot Equivalent Unit)는, 길이 20피트의 컨테이너로 환산한 개수를 나타내며, 컨테이너선의 적재 능력의 지표를 나타내고 있다. In recent years, container ships have become large, and in large ships of 6,000 to 20,000 TEU (twenty-foot equivalent unit), the plate thickness of the hull shell plate is 50 mm or more, and the fracture toughness is caused by the thickness effect. In addition to this decrease, the welding heat input also increases, so that the fracture toughness of the welded part tends to be further lowered. In addition, TEU (Twenty-foot Equivalent Unit) shows the number converted into the container of 20 feet in length, and has shown the index of the loading capacity of a container ship.

선박(ships)이나 라인 파이프(linepipe)에 사용되는 강판의 판 두께가 50㎜ 미만의 비교적 얇은 강재에 대해서는, TMCP법(Thermomechanical controlled processing)에 의해 세립화(細粒化)를 도모하고, 저온 인성(low-temperature toughness)을 향상시켜, 우수한 취성 균열 전파 정지 특성을 부여할 수 있다. Relatively thin steel plates with a sheet thickness of less than 50 mm used for ships or linepipes are refined by TMCP (Thermomechanical controlled processing), and the low temperature toughness is achieved. (low-temperature toughness) can be improved and excellent brittle crack propagation stopping characteristic can be provided.

합금 비용(alloy cost)을 상승시키는 일 없이, 강재의 표층부(surface part)의 조직을 초미세화하는 기술이, 취성 균열 전파 정지 특성을 향상시키는 수단으로서 제안되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에서는, 취성 균열이 전파될 때에, 강재 표층부에 발생하는 시어립(shear-lips)(소성 변형 영역(plastic deformation area))이 취성 균열 전파 정지 특성의 향상에 효과가 있는 것에 착안하여, 시어립 부분의 결정립을 미세화시켜, 전파되는 취성 균열이 갖는 전파 에너지(propagation energy)를 흡수시키는 방법이 개시되어 있다. The technique of making the microstructure of the surface part of steel materials extremely fine without raising an alloy cost is proposed as a means of improving brittle crack propagation stop characteristic. For example, in Patent Literature 1, shear-lips (plastic deformation areas) generated in the steel surface layer portion when brittle cracks propagate are effective in improving the brittle crack propagation stop characteristics. In view of this, a method of miniaturizing the crystal grains of the shear grain portion and absorbing propagation energy of the brittle cracks propagated is disclosed.

강판을 열간 압연 후, 제어 냉각(controlled cooling)에 의해 표층 부분을 Ar3 변태점 이하로 냉각하고, 그 후 제어 냉각을 정지하여 표층 부분을 변태점 이상으로 복열(復熱)시키는 공정을 1회 이상 반복하여 행하고, 그 사이에 강재에 압하를 가함으로써, 반복 변태시키거나 또는 가공 재결정(recrystallization due to deformation)시켜, 표층 부분에 초미세한 페라이트 조직(ferrite structure) 또는 베이나이트 조직(bainite structure)을 생성시키는 것이다. After the hot rolling of the steel sheet, the process of cooling the surface layer portion below the Ar 3 transformation point by controlled cooling, and then repeating the step of reheating the surface layer portion above the transformation point by stopping the control cooling. By repetitive transformation or recrystallization due to deformation to produce a very fine ferrite structure or bainite structure in the surface portion. will be.

특허문헌 2에는, 페라이트-펄라이트(pearlite)를 주체의 마이크로 조직(microstructure)으로 하는 강재에 있어서 양(兩) 표면부를 원(circle) 상당 평균 입경: 5㎛ 이하, 애스펙트비(aspect ratio): 2 이상의 페라이트립(粒)을 갖는 페라이트 조직을 50% 이상 갖는 층으로 구성하고, 추가로 마무리 압연 중의 1패스당의 최대 압하율(maximum rolling reduction)을 12% 이하로 함으로써 국소적인 재결정 현상(recrystallization phenomenon)을 억제하고, 페라이트 입경의 불균일을 억제하면 우수한 취성 균열 전파 정지 특성 향상이 얻어지는 것이 개시되어 있다.Patent Literature 2 discloses a circle equivalent average particle diameter of 5 μm or less and an aspect ratio of 2 in a steel material having ferrite-pearlite as a main microstructure. A local recrystallization phenomenon is made up of a layer having 50% or more of the ferrite structure having the above-described ferrite grains, and further having a maximum rolling reduction per pass during the finish rolling of 12% or less. Is suppressed, and it is disclosed that an excellent brittle crack propagation stop characteristic improvement can be obtained by suppressing the nonuniformity of the ferrite particle size.

특허문헌 3에는, 소성 변형(plastic deformation)을 받은 후의 내(耐)취성 균열 전파 특성이 우수한 강재로서, 이하의 (a)∼(d)에 서술하는 방법에 의해 제조되는 결정립 내에 서브그레인(sub-grain)을 형성시킨 미세 페라이트를 주(主)조직으로 하는 강재가 개시되어 있다. Patent Literature 3 describes a steel material having excellent brittle crack propagation characteristics after plastic deformation, and having subgrains in crystal grains produced by the method described in (a) to (d) below. Disclosed is a steel whose main structure is a fine ferrite having a grain formed therein.

(a) 미세한 페라이트 결정립을 확보하는 압연 조건, (b) 강재 판 두께의 5%이상의 부분에 미세 페라이트 조직을 생성시키는 압연 조건, (c) 미세 페라이트에 집합 조직을 발달시킴과 함께 가공(압연)에 의해 도입한 전위(dislocation)를 열적 에너지(thermal energy)에 의해 재배치하고 서브그레인을 형성시키는 압연 조건, (d) 형성한 미세한 페라이트 결정립과 미세한 서브그레인립의 조대화(粗大化)를 억제하는 냉각 조건에 의해, 강판 표층의 냉각 및 복열 등이 복잡한 온도 제어(temperature control)를 필요로 하지 않고, 소성 변형을 받은 후의 취성 균열 전파 정지 특성을 향상시킨다. (a) rolling conditions for securing fine ferrite grains, (b) rolling conditions for generating fine ferrite structures in portions of 5% or more of the steel plate thickness, and (c) processing (rolling) together with developing aggregated structures in fine ferrites. (D) rolling conditions for rearrangement of dislocations introduced by thermal energy and forming subgrains, and (d) suppressing coarsening of the formed fine ferrite grains and fine subgrain grains. Cooling conditions improve the brittle crack propagation stop characteristics after plastic deformation without the need for complicated temperature control such as cooling and reheating of the steel sheet surface layer.

또한, 특허문헌 1∼3과 상이한 기술 사상(technological thought)으로서 특허문헌 4에는, 집합 조직(texture)을 발달시킴으로써, 강재의 파괴면 상에 세퍼레이션(separation)을 판 두께 방향과 평행한 방향으로 발생시켜, 취성 균열 선단(brittle crack tip)의 응력을 완화시킴으로써, 내취성 균열 전파 특성을 높이는 방법에 있어서, 제어 압연에 의해 (110)면 X선 강도비(X-ray intensity ratio)를 2 이상으로 하고, 그리고 원 상당 직경 20㎛ 이상의 조대립(large grain)을 10% 이하로 하는 것이 기재되어 있다. Further, as a technical thought different from Patent Literatures 1 to 3, Patent Literature 4 develops a texture to separate the separation on the fracture surface of the steel in a direction parallel to the sheet thickness direction. In the method of increasing the brittle crack propagation characteristics by generating the stresses at the brittle crack tip, the (110) plane X-ray intensity ratio is 2 or more by controlled rolling. And it is described to make a large grain of 10 micrometers or more in circular equivalent diameter 20 micrometers or more.

특허문헌 5에서는 용접 이음부(welded joint)의 취성 균열 전파 정지 성능이 우수한 용접 구조용 강으로서, 판 두께 내부에 있어서의 압연면에서의 (100)면의 X선 면 강도비가 1.5 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 강판이 개시되고, 집합 조직 발달에 의해, 응력 부하 방향(stress loading direction)에 수직인 방향에 대하여, 균열 전파 방향(crack propagation direction)을 변화시켜, 취성 균열을 용접 이음부로부터 모재측으로 유도하고, 이음(joint)으로서의 취성 균열 전파 정지 성능을 향상시키는 것이 기재되어 있다. Patent document 5 is a welded structural steel having excellent brittle crack propagation stop performance of a welded joint, wherein the X-ray surface strength ratio of the (100) plane in the rolled surface in the sheet thickness is 1.5 or more. A steel sheet is disclosed, and by the texture of the aggregate structure, the crack propagation direction is changed in a direction perpendicular to the stress loading direction to induce brittle cracks from the weld joint to the base metal side. In addition, it is described to improve the brittle crack propagation stop performance as a joint.

또한, 특허문헌 6에는, 판 두께 중앙부에 있어서의 압연면에서의 (211)면의 X선 강도비가 1.3 이상, 그리고 판 두께 1/4부에 있어서의 압연면에서의 (100)면 X선 강도비가 1.5 이상, 판 표층부에 있어서의 압연면에서의 (100)면 X선 강도비가 1.5 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 강판이 개시되고, 집합 조직 발달에 의해, T이음 등을 통하여 강판 표면으로부터 돌입하는 취성 균열 선단 근방에 크랙(crack)이 발생하고, 그 크랙이 균열 전파 저항으로서 작용하여 판 두께 방향으로 전파되는 취성 균열에 대한 취성 균열 전파 정지 성능이 향상되는 것이 기재되어 있다. In addition, Patent Document 6 discloses that the X-ray intensity ratio of the (211) plane on the rolled surface in the plate thickness center portion is 1.3 or more, and the (100) plane X-ray intensity on the rolled surface in the plate thickness 1/4 portion. A steel sheet having a ratio of 1.5 or more and a (100) plane X-ray intensity ratio in the rolled surface at the plate surface layer portion is 1.5 or more, and the steel sheet is intruded from the surface of the steel sheet through a T-joint by the development of an aggregate structure. It has been described that a crack occurs near the brittle crack tip, and the crack acts as a crack propagation resistance to improve brittle crack propagation stop performance against brittle cracks propagating in the plate thickness direction.

한편, 선체 구조(hull structure)에 있어서는, 만일 용접부로부터 취성 파괴(brittle failure)가 발생한 경우에도, 취성 균열의 전파를 정지시켜 선체 분리를 방지하는 것이 필요하다고 생각되고 있다. 판 두께 50㎜ 미만의 조선용 강판 용접부의 취성 균열 전파 거동에 대해서는, 일본 조선 연구 협회(The Shipbuilding Research Association of Japan) 제147위원회에 있어서, 실험적으로 검토가 이루어지고 있다. On the other hand, in a hull structure, it is thought that it is necessary to stop propagation of brittle cracks and to prevent hull separation, even if brittle failure occurs from a welded part. The brittle crack propagation behavior of the welded steel plate welded portion having a sheet thickness of less than 50 mm is experimentally examined by the 147th Committee of The Shipbuilding Research Association of Japan.

제147위원회에서는, 용접부에서 강제적으로 발생시킨 취성 균열의 전파 경로, 전파 거동을 실험적으로 조사한 결과, 용접부의 파괴 인성(fracture toughness)이 어느 정도 확보되어 있으면, 용접 잔류 응력(welding residual stress)의 영향에 의해 취성 균열은 용접부로부터 모재측으로 벗어나 버리는 경우가 많지만, 용접부를 따라 취성 균열이 전파된 예도 복수 확인되었다. 이것은, 취성 파괴가 용접부를 따라 직진 전파될 가능성이 없다고는 단언할 수 없다는 것을 시사하고 있다. According to the 147th Commission, the propagation paths and propagation behavior of the brittle cracks forced by the welds were experimentally determined, and if the fracture toughness of the welds was secured to some extent, the influence of the welding residual stress Although the brittle crack often escapes from the welded portion to the base material side, a plurality of examples in which the brittle crack propagated along the welded portion were also confirmed. This suggests that brittle fracture cannot be propagated straight along the weld.

그러나, 제147 위원회에서 적용한 용접과 동등한 용접을 판 두께 50㎜ 미만의 강판에 적용하여 건조(建造)된 선박이, 하등 문제없이 취항(actual service)하고 있다는 많은 실적이 있는 것에 더하여, 인성이 양호한 강판 모재(조선 E급 강 등)는 취성 균열을 정지하는 능력이 충분히 있다는 인식으로부터, 조선용 강재 용접부의 취성 균열 전파 정지 특성은 선급 규칙(Rules and Guidance for the survey and construction of steel ships) 등에는 요구되어 오지 않았다. However, in addition to having a good track record that ships constructed by applying welding equivalent to the welding applied by the 147th Committee to steel sheets less than 50 mm in thickness are in service without any problem, the toughness is good. From the recognition that steel plate base materials (such as shipbuilding grade E) have sufficient ability to stop brittle cracking, the brittle crack propagation stopping characteristic of ship's steel welds is not included in Rules and Guidance for the survey and construction of steel ships. It has not been required.

일본공개특허공보 평4-141517호Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-141517 일본공개특허공보 2002-256375호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-256375 일본특허공보 제3467767호 공보Japanese Patent Publication No. 3467767 일본특허공보 제3548349호 공보Japanese Patent Publication No. 3548349 일본공개특허공보 평6-207241호Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-207241 일본공개특허공보 2008-214652호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-214652

야마구치 등:「초대형 컨테이너선(Mega-container carrier)의 개발-새로운 고강도 극후강판(new high strength heavy gauge steel plate)의 실용-」, 일본 선박 해양 공학회지, 3, (2005), P 70. Yamaguchi et al .: `` Development of Mega-Container Carriers-Practical Use of New High Strength Heavy Gauge Steel Plates, '' Journal of the Korean Society of Ship Engineers and Engineers, 3, (2005), P 70.

그러나, 최근의 6,000TEU를 초과하는 대형 컨테이너선에서는 강판의 판 두께는 50㎜를 초과하고, 판 두께 효과에 의해 파괴 인성이 저하되는 것에 더하여, 용접 입열도 보다 커지기 때문에, 용접부의 파괴 인성이 한층 저하되는 경향에 있다. However, in recent large container ships exceeding 6,000TEU, the plate thickness of the steel sheet exceeds 50 mm, and the fracture toughness decreases due to the sheet thickness effect. It tends to be lowered.

최근, 이러한 후육 대입열 용접 이음(large heat input welded joint of heavy gauge steel plate)에서는, 용접부로부터 발생한 취성 균열은 모재측으로 벗어나지 않고 직진하여 장대화(long and large)되고, 골재(혹은, 보강재라고도 함; stiffeners) 등의 강판 모재부에서도 정지하지 않는 것이 실험적으로 나타나(비특허문헌 1), 50㎜ 이상의 판 두께의 강판을 적용한 선체 구조의 안전 확보상에서 큰 문제가 되고 있다. 또한, 이러한 선체의 안전성 확보를 평가하는 시험으로서, 장대 ESSO 시험이 있지만, 평가 방법의 상위(相違)나 시험 장치의 제약 등에 따라 시험 결과가 변화하여, 실선에 상당하는 장대 취성 균열 전파 정지 성능이 반드시 평가되고 있지는 않다는 문제가 있었다. Recently, in such a large heat input welded joint of heavy gauge steel plate, brittle cracks generated from the welded portion are long and large by going straight without escaping to the base material side, and aggregates (or also called reinforcement materials). It is experimentally shown that it does not stop even in the steel plate base material parts, such as stiffeners, (nonpatent literature 1), and it becomes a big problem in ensuring the safety of the ship body structure to which the steel plate of 50 mm or more is applied. In addition, as a test for evaluating the safety of such a hull, there is a long ESSO test, but the test results vary depending on the differences in the evaluation method, the limitations of the test apparatus, and the like. There was a problem that it was not necessarily evaluated.

전술한 특허문헌 1∼6 기재의 강판은 장대화된 취성 균열 전파 정지 특성에 대해서 기재가 없어, 비특허문헌 1에서 분명해진 과제를 해결할 수 없다. 또한, 실선 상당의 장대 취성 균열 전파 정지 특성을 평가하는 방법이나 시험 장치에 대해서는, 특허문헌 1∼6 기재의 기술에는 기재가 없어, 실선 상당의 안전성 평가라는 과제를 해결할 수 없다. The steel sheets of Patent Documents 1 to 6 described above have no descriptions about the extended brittle crack propagation stop characteristics, and thus the problems clarified in Non-Patent Document 1 cannot be solved. Moreover, about the method and test apparatus for evaluating the long brittle crack propagation stop characteristic equivalent to a solid line, the technique of patent documents 1-6 does not have description, and the problem of safety evaluation of a solid line cannot be solved.

그래서, 본 발명은, 50㎜ 이상의 판 두께의 강판 및 그의 용접부에 있어서, 취성 파괴가 발생한 경우라도, 대규모 파괴(catastrophic fracture)에 이르기 전에 장대화된 취성 균열을 정지시키는 후강판 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 게다가, 실선 상당의 장대 취성 균열 전파 정지 성능을 평가하는 방법 그리고 시험 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 여기에서 말하는 장대 취성 균열이란, 인접하는 다른 강판으로부터 돌입하는 길이 1m 이상의 취성 균열을 말한다. Therefore, the present invention relates to a thick steel sheet and a method of manufacturing the same, in which a steel plate having a plate thickness of 50 mm or more and a welded portion thereof stops the elongated brittle crack before the catastrophic fracture even when brittle fracture occurs. It aims to provide. In addition, it is an object to provide a method and a test apparatus for evaluating the solid brittle crack propagation stopping performance equivalent to a solid line. In addition, the long brittle crack here means a brittle crack of 1 m or more in length which penetrates from another adjacent steel plate.

본 발명자들은, 화학 조성 및 압연 조건을 변화시킨 많은 강판에 대해서 집합 조직 형태와 취성 균열 전파 정지 특성(어레스트 성능(arrestability)이라고 하는 경우가 있음)의 관계를 조사함과 함께, 장대 취성 균열 전파 정지 현상에 미치는 어레스트 성능(인성이나 집합 조직에 영향을 받음)의 판 두께 방향의 분포의 영향을 조사했다. 또한, 탭판 선단 간 거리(distance between tips of tab plates) 또는 하중 부하점 간 거리(distance between loading points)를 변화시킨 동적 FEM 해석에 의해, 실선 상당의 장대 취성 균열 전파 특성을 모의할 수 있는 장대 ESSO 시험의 평가 방법, 시험 장치에 대해서 검토했다. The inventors investigated the relationship between the aggregate structure and the brittle crack propagation stop characteristics (sometimes called an arrestability) for many steel sheets which changed the chemical composition and the rolling conditions. The influence of the distribution in the plate thickness direction on the arrestor performance (affected by toughness and texture) on the phenomenon was investigated. In addition, the pole ESSO can simulate the long brittle crack propagation characteristics of the solid line by dynamic FEM analysis, which changes the distance between tips of tab plates or distance between loading points. The evaluation method of a test and the test apparatus were examined.

그 결과, 화학 조성 및 압연 조건을 제어하여, 어레스트 성능에 영향을 주는 인성 및 집합 조직의 판 두께 방향의 분포를 규정한 경우, 장대 취성 균열 전파 정지 성능이 비약적으로 향상되어, 지금까지 정지가 곤란하다고 생각되어 온 후물 강판(thick steel plate) 또는 그의 용접부를 전파해 온 장대 취성 균열을 응력 반사가 없는 실선 상당 조건하에 있어서, 강판에서 정지시킬 수 있는 것을 인식했다. 또한, 동적 FEM 해석의 결과, 탭판 선단 간 거리 및 하중 부하점 간 거리를 소정의 값으로 함으로써, 응력 반사가 없는 실선에 상당하는 장대 ESSO 시험의 평가 방법, 시험 장치에 대해서 인식했다. 또한, 두께 50㎜ 미만의 후강판은, 현행 강판(예를 들면 조선용 E급 강 등)으로 장대 취성 균열을 정지시킬 수 있기 때문에, 본 발명은 두께 50㎜ 이상의 후강판을 대상으로 했다. As a result, when the chemical composition and the rolling conditions are controlled to define the distribution in the plate thickness direction of the toughness and texture that affect the arrest performance, the pole brittle crack propagation stop performance is dramatically improved, and stopping is difficult until now. It was recognized that the thick steel plate or the long brittle crack which propagated its welded portion can be stopped in the steel sheet under the condition of solid line without stress reflection. In addition, as a result of the dynamic FEM analysis, the distance between the tip ends of the tabs and the distance between the load load points were set to predetermined values, thereby recognizing the evaluation method and the test apparatus for the long ESSO test corresponding to the solid line without stress reflection. Moreover, since the thick steel plate less than 50 mm in thickness can stop a large brittle crack with a current steel plate (for example, ship grade E steel etc.), this invention made the thick steel plate 50 mm or more thick.

본 발명은 상기 인식을 기초로 추가로 검토를 더하여 이루어진 것으로, 즉 본 발명은, (1) 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판으로서, 판 두께 방향 단면(斷面)에 있어서의 장대 취성 균열 전파 정지부의 선단 형상에 있어서, 판 두께 중앙부의 판 두께(t)의 20%의 폭의 영역에 있어서의 정지 균열 길이가, 강판 표면으로부터 판 두께(t)의 1/4∼1/10 또는 판 두께(t)의 3/4∼9/10가 되는 영역의 최대 균열 길이에 대하여, 적어도 판 두께(t)의 길이만큼 상기 장대 취성 균열의 진행 방향에 대하여 짧고, 오목한 요함부(凹陷部;concave portion)를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 장대 취성 균열 전파 정지 특성이 우수한 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판.The present invention has been made by further examining on the basis of the above-mentioned recognition, that is, the present invention is (1) a thick steel plate having a plate thickness (t) of 50 mm or more, and the brittle brittleness in the plate thickness direction cross section. In the tip shape of a crack propagation stop part, the stop crack length in 20% of the width | variety of the plate | board thickness t of a sheet thickness center part is 1/4-1/10 of the plate | board thickness t from the steel plate surface, or A concave recess, which is short and concave with respect to the advancing direction of the long brittle crack at least by the length of the plate thickness t with respect to the maximum crack length in the region of 3/4 to 9/10 of the plate thickness t; A thick steel sheet having a plate thickness (t) of 50 mm or more, which is excellent in pole brittle crack propagation stop characteristics, characterized by forming a concave portion.

(2) 상기 판 두께 중앙부에서 판 두께(t)의 적어도 20%의 영역에 있어서의 부위의 압연면에서의 (211)면 또는 (100)면의 X선 강도비가 1.5 이상, 상기 판 두께(t)의 1/4∼1/10이 되는 영역 또는 상기 판 두께(t)의 3/4∼9/10가 되는 영역의 압연면에서의 (110)면의 X선 강도비가 1.3 이상인 것을 특징으로 하는, (1)에 기재된 장대 취성 균열 전파 정지 특성이 우수한 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판.(2) X-ray intensity ratio of (211) surface or (100) surface in the rolling surface of the site | part in the area | region at least 20% of plate | board thickness t in the said plate | board thickness center part is 1.5 or more, and said plate | board thickness (t) X-ray intensity ratio of (110) plane in the rolling surface of the area | region used as 1/4-1/10 of the area | region) or the area | region used as 3/4-9/10 of the said plate | board thickness t is 1.3 or more, It is characterized by the above-mentioned. And a thick steel sheet having a sheet thickness (t) of 50 mm or more, which is excellent in the pole brittle crack propagation stop characteristic according to (1).

(3) 상기 판 두께 중앙부에서 판 두께(t)의 적어도 20%의 영역에 있어서의 부위의 압연면에서의 (211)면 X선 강도비 X(211)와 (100)면 X선 강도비 X(100) 및 동일 부위의 2㎜ V노치 샤르피 충격 시험에 의해 얻어지는 파면 전이 온도 vTrs(℃)가 식: vTrs―12X(100)―22X(211)≤(T―75)/0.64[T는 강판의 공용 온도(℃)]를 만족하고, 그리고 상기 판 두께(t)의 1/4∼1/10이 되는 영역 또는 상기 판 두께(t)의 3/4∼9/10가 되는 영역의 압연면에서의 (110)면의 X선 강도비가 1.3 이상인 것을 특징으로 하는, (1) 또는 (2)에 기재된 장대 취성 균열 전파 정지 특성이 우수한 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판.(3) (211) plane X-ray intensity ratio X (211) and (100) plane X-ray intensity ratio X in the rolling surface of the site | part in the area | region at least 20% of plate | board thickness t in the said plate | board thickness center part. (100) and the wavefront transition temperature vTrs (° C.) obtained by the 2 mm V notch Charpy impact test of the same site is represented by the formula: vTrs-12X (100) -22X (211) ≤ (T-75) /0.64 [T is a steel sheet Of the common temperature (° C.), and the rolling surface of the region of 1/4 to 1/10 of the sheet thickness t or of the region of 3/4 to 9/10 of the sheet thickness t. A thick steel sheet having a thickness of 50 mm or more, which is excellent in the long brittle crack propagation stop characteristic according to (1) or (2), wherein the X-ray intensity ratio of the (110) plane in (1) is 1.3 or more.

(4) 강 조성이, 질량%로, C: 0.15% 이하, Si: 0.60% 이하, Mn: 0.80∼1.80%, S: 0.001∼0.05%를 포함하고, Ti: 0.005∼0.050% 또는 Nb: 0.001∼0.1% 중에서 선택한 적어도 1종을 포함하고, 추가로, Cu: 2.0% 이하, V: 0.2% 이하, Ni: 2.0% 이하, Cr: 0.6% 이하, Mo: 0.6% 이하, W: 0.5% 이하, B: 0.0050% 이하, Zr: 0.5% 이하 중에서 선택한 적어도 1종을 함유하며, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 장대 취성 균열 전파 정지 특성이 우수한 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판.(4) The steel composition contains, in mass%, C: 0.15% or less, Si: 0.60% or less, Mn: 0.80 to 1.80%, S: 0.001 to 0.05%, and Ti: 0.005 to 0.050% or Nb: 0.001 At least 1 sort (s) chosen from -0.1% is contained, Furthermore, Cu: 2.0% or less, V: 0.2% or less, Ni: 2.0% or less, Cr: 0.6% or less, Mo: 0.6% or less, W: 0.5% or less , B: 0.0050% or less, Zr: at least one member selected from 0.5% or less, and the long brittle crack propagation stop according to any one of (1) to (3), which is composed of residual Fe and unavoidable impurities. A thick steel sheet having a sheet thickness (t) of 50 mm or more with excellent characteristics.

(5) (4)에 기재된 성분 조성을 갖는 강 소재를, 900∼1350℃의 온도로 가열하고, 이어서 강판 표면 온도 1000∼850℃의 온도역에 있어서 누적 압하율 10%이상 압연한 후, 강판 표면 온도 900∼600℃ 그리고 강판 내부 온도가 강판 표면 온도보다 50∼150℃ 고온이 되는 상태로 하고, 그 후, 1패스 압하율 7% 이상, 누적 압하율 50% 이상으로, 압연 종료시의 강판 표면 온도 800∼550℃에서 열간 압연하는 것을 특징으로 하는 장대 취성 균열 전파 정지 특성이 우수한 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판의 제조 방법.(5) The steel sheet surface after heating the steel raw material which has a component composition as described in (4) at the temperature of 900-1350 degreeC, and then rolling it by 10% or more of cumulative reduction rates in the temperature range of 1000-850 degreeC of steel plate surface temperature. The steel plate surface temperature at the end of rolling at a temperature of 900 to 600 ° C and a steel sheet internal temperature of 50 to 150 ° C higher than the steel plate surface temperature, and then at a pass reduction rate of 7% or more and a cumulative reduction rate of 50% or more. Hot-rolling at 800-550 degreeC The manufacturing method of the thick steel plate of 50 mm or more whose plate | board thickness (t) excellent in the pole brittle crack propagation stop characteristic.

(6) 추가로, 열간 압연을 종료한 후, 5℃/s 이상의 냉각 속도로 400℃까지 냉각하는 것을 특징으로 하는 (5)에 기재된 장대 취성 균열 전파 정지 특성이 우수한 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판의 제조 방법.(6) Furthermore, after finishing hot rolling, it cools to 400 degreeC by the cooling rate of 5 degree-C / s or more, The plate | board thickness (t) excellent in the pole brittle crack propagation stop characteristic as described in (5) is 50. The manufacturing method of the thick steel plate of mm or more.

(7) 시험편 폭 2m 이상의 대형 시험편을 이용하여, 균열 전파 길이 1m 이상의 장대 취성 균열에 대한 전파 정지 성능을 평가·확인하는 시험에 있어서, 시험편 길이 또는 시험편을 부착하는 시험 장치의 탭판 선단 간 거리가 시험편 폭의 2.8배 이상인 것을 특징으로 하는, 강재 또는 구조물의 장대 취성 균열 전파 정지 성능의 평가 방법.(7) In the test for evaluating and confirming the propagation stop performance against a long brittle crack of 1 m or more in crack propagation length by using a large test specimen of 2 m or more in test piece width, the distance between the test piece length or the tab plate tip of the test apparatus to which the test piece is attached A method for evaluating the long brittle crack propagation stopping performance of a steel or a structure, characterized by being at least 2.8 times the width of the test piece.

(8) (7)에 기재된 평가 방법에 있어서, 추가로, 시험 장치의 하중 부하점 간 거리가 시험편 폭의 4.1배 이상인 것을 특징으로 하는 강재 또는 구조물의 장대 취성 균열 전파 정지 성능의 평가 방법.(8) The evaluation method according to (7), wherein the distance between the load points of the test apparatus is 4.1 times or more the width of the test piece, wherein the evaluation method for the long brittle crack propagation stopping performance of the steel or the structure is performed.

(9) 시험편 폭 2m 이상의 대형 시험편을 이용하여, 균열 전파 길이 1m 이상의 장대 취성 균열에 대한 전파 정지 성능을 평가·확인하는 시험 장치에 있어서, 시험편을 부착하는 시험 장치의 탭판 선단 간 거리가 시험편 폭의 2.8배 이상인 것을 특징으로 하는, 장대 취성 균열 전파 정지 성능을 평가하는 시험 장치.(9) In the test apparatus for evaluating and confirming the propagation stop performance against long brittle cracks having a crack propagation length of 1 m or more using a large test specimen having a test piece width of 2 m or more, the distance between the tab plate ends of the test apparatus to which the test piece is attached is the test piece width. It is 2.8 times or more of the test apparatus for evaluating the pole brittle crack propagation stop performance.

(10) (9)에 기재된 시험 장치에 있어서, 추가로, 시험 장치의 하중 부하점 간 거리가 시험편 폭의 4.1배 이상인 것을 특징으로 하는 장대 취성 균열 전파 정지 성능을 평가하는 시험 장치.(10) The test apparatus according to (9), wherein the distance between load points of the test apparatus is 4.1 times or more of the width of the test piece, wherein the test apparatus for evaluating pole brittle crack propagation stop performance.

본 발명에 의하면, 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판에 있어서 우수한 취성 균열 전파 정지 성능을 부여하는 것이 가능하여, 지금까지 곤란했던 판 두께 50㎜ 이상의 후물재(厚物材)에 있어서의 장대 취성 균열을 응력 반사(stress reflection)가 없는 실선 상당 조건하에 있어서 정지시킬 수 있어 산업상 매우 유용하다. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is possible to give the brittle crack propagation stop performance excellent in the thick steel plate whose plate | board thickness t is 50 mm or more, and in the thick-material material of plate thickness 50 mm or more which was difficult until now. The large brittle cracks can be stopped under solid line equivalent conditions without stress reflection, which is very useful industrially.

도 1은 본 발명에 따른 판 두께(t)가 50㎜ 이상인 강판의 판 두께 방향 단면에 있어서의 장대 취성 균열 전파 정지부의 선단 형상을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 장대 ESSO(large-scale duplex ESSO) 시험편의 치수 형상을 나타내는 도면이다.
도 3a는 장대 취성 균열 전파 정지 특성의 평가에 미치는 응력 반사의 영향을 조사하기 위한 파라메트릭 모델(parametric model)인 경우의 동적 FEM 해석 모델(dynamic finite element method analysis model)을 나타낸다.
도 3b는 장대 취성 균열 전파 정지 특성의 평가에 미치는 응력 반사의 영향을 조사하기 위한 하중 부하점 간 거리가 10m인 경우의 동적 FEM 해석 모델을 나타낸다.
도 3c는 장대 취성 균열 전파 정지 특성의 평가에 미치는 응력 반사의 영향을 조사하기 위한 하중 부하점 간 거리가 5m인 경우의 동적 FEM 해석 모델을 나타낸다.
도 4는 도 3의 동적 해석 모델에 의한 해석 결과로서, 동적 응력 확대 계수(dynamic stress intensity factor)에 미치는 시험 조건(시험편 단부(端部)로부터의 거리)의 영향을 나타내는 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows roughly the tip shape of the pole brittle crack propagation stop part in the plate thickness direction cross section of the steel plate whose sheet thickness t is 50 mm or more which concerns on this invention.
2 is a diagram showing the dimensional shape of a large-scale duplex ESSO (ESSO) test piece.
FIG. 3A shows a dynamic finite element method analysis model in the case of a parametric model for investigating the effect of stress reflection on the evaluation of pole brittle crack propagation stop characteristics.
FIG. 3B shows a dynamic FEM analysis model when the distance between load points is 10 m to investigate the effect of stress reflection on the evaluation of pole brittle crack propagation stop characteristics. FIG.
FIG. 3C shows a dynamic FEM analysis model when the distance between load load points is 5 m to investigate the effect of stress reflection on the evaluation of pole brittle crack propagation stop characteristics. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing the influence of test conditions (distance from the end of a test piece) on a dynamic stress intensity factor as a result of analysis by the dynamic analysis model of FIG. 3.

(발명을 실시하기 위한 형태)(Mode for carrying out the invention)

본 발명에서는, 판 두께 방향 단면에 있어서의 장대 취성 균열 전파 정지부의 선단 형상을 규정한다. 이하에 본 발명의 한정 이유에 대해서 설명한다. In this invention, the shape of the front-end | tip of the pole brittle crack propagation stop part in a plate thickness direction cross section is prescribed | regulated. The reason for limitation of this invention is demonstrated below.

도 1에 본 발명에 따른 판 두께(t)가 50㎜ 이상인 강판(1)의 판 두께 방향 단면에 있어서의 장대 취성 균열(2)의 전파 정지부의 선단 형상(장대 취성 균열 정지 위치(3))을 개략적으로 나타낸다. The tip shape (pole brittle crack stop position 3) of the propagation stop part of the pole brittle crack 2 in the plate thickness direction cross section of the steel plate 1 whose plate thickness t which concerns on this invention is 50 mm or more in FIG. Schematically.

본 발명에서는, 장대 취성 균열 전파 정지부의 선단 형상을, 판 두께 중앙부의 판 두께(t)의 20%의 폭의 영역에 있어서의 장대 취성 균열 정지 위치와, 강판 표면으로부터 판 두께(t)의 1/4∼1/10 및 판 두께(t)의 3/4∼9/10가 되는 폭 영역의 장대 취성 균열 정지 위치의 위치간 중, 가장 짧은 간격(이하, 깊이 a)이 적어도 판 두께(t)의 길이인 깊이 t만큼 장대 취성 균열의 진행 방향에 대하여 짧고, 오목한 대략 U자 형상의 요함부를 갖는 형상으로 한다. In the present invention, the tip shape of the pole brittle crack propagation stop part is defined by the pole brittle crack stop position in the 20% width region of the plate thickness t of the plate thickness center portion, and the plate thickness t from the steel plate surface. Among the positions of the long brittle crack stop position of the width | variety area which becomes / 4-1/10 and 3/4-9/10 of the plate | board thickness t, the shortest space (hereinafter, depth a) is at least plate | board thickness t It is set as the shape which is short with respect to the advancing direction of a long brittle crack by the depth t of the length of), and has a recessed substantially U-shaped recessed part.

강판 전체의 어레스트 성능을 향상시키기 위해 강판의 판 두께 방향 단면의 판 두께 중앙부에 있어서 판 두께(t)의 적어도 20%의 폭의 영역, ta(판 두께(t)의 1/2 위치를 포함한, 그 상하 10% 이상의 폭의 영역)의 어레스트 성능을 향상시킨다. 또한, 어레스트 성능을 향상시키는 영역, ta는, 압연 부하(rolling load)의 제약으로부터 50% 이하로 하는 것이 바람직하다. In order to improve the restoring performance of the whole steel plate, the area | region of the width | variety of at least 20% of the plate thickness t in the sheet thickness center part of the plate thickness direction cross section of a steel plate, including t a (1/2 position of the plate thickness t) , The arrestor performance of the region (up to 10% or more in width) is improved. In addition, the region, a t eoreseuteu improve the performance, it is preferable that from the constraints of the rolling load (rolling load) to 50% or less.

어레스트 성능을 향상시킨 판 두께 중앙 부근의 영역 폭, ta가 판 두께의 20% 미만이 되면, 판 두께(t)의 1/4∼1/10부 근방(판 두께(t)의 1/4 위치와 1/10 위치를 포함하고, 1/4 위치와 1/10 위치의 사이의 영역) 및 판 두께(t)의 3/4∼9/10부 근방(판 두께(t)의 3/4 위치와 9/10 위치를 포함하고, 3/4 위치와 9/10 위치의 사이의 영역)의 파괴 구동력이 충분히 떨어지지 않아, 판 두께(t)의 1/4∼1/10부 근방 및 판 두께(t)의 3/4∼9/10부 근방에 있어서, 균열이 정지하지 않고 전파되어 버리기 때문에, 적어도 20%로 한다. When the area width near the center of plate thickness and t a which improved the arrestor performance is less than 20% of the plate thickness, 1/4 to 1/10 part of the plate thickness t (a quarter of the plate thickness t) 3/4 to 9/10 parts of the plate thickness t, including the position and the 1/10 position, and the area between the 1/4 position and the 1/10 position (3/4 of the plate thickness t) Position and the 9/10 position, the breakage driving force of the region (between the 3/4 position and the 9/10 position) is not sufficiently reduced, so that 1/4 to 1/10 part of the sheet thickness t is near and the sheet thickness In the vicinity of 3 / 4-9 / 10 part of (t), since a crack does not stop but propagates, it is made into at least 20%.

판 두께 방향 단면에 있어서 다른 영역보다 어레스트 성능이 우수한 영역은 장대 취성 균열의 정지 길이가 짧고 그 진행 방향에 대하여, 오목한 요함부를 형성하기 때문에, 장대 취성 균열 전파 정지부의 선단 형상을 판 두께 중앙부의 판 두께(t)의 적어도 20%의 영역을 장대 취성 균열의 진행 방향에 대하여 오목한 대략 U자 형상의 요함부로 한다. In the sheet thickness direction cross section, the region having better arrest performance than the other regions has a short stop length of the long brittle crack and forms a concave recess in the advancing direction. An area of at least 20% of the thickness t is regarded as a substantially U-shaped recessed portion concave with respect to the advancing direction of the long brittle crack.

또한, 대략 U자 형상의 요함부의 형상은, 판 두께(t)의 1/4∼1/10 근방 및 판 두께(t)의 3/4∼9/10 근방의 파괴 구동력의 저하에는, 판 두께 중앙부의 판 두께의 20%의 영역에 있어서의 취성 균열 정지 길이가, 판 두께(t)의 1/4∼1/10 및 판 두께(t)의 3/4∼9/10의 영역에 있어서의 취성 균열 정지 길이보다, 적어도 판 두께(t)의 길이만큼 짧아지는 것이 필요하기 때문에, 장대 취성 균열의 진행 방향에 대하여, 요함부의 깊이 a가 적어도 판 두께(t)의 길이와 동일한 오목한 형상으로 한다. In addition, the shape of the substantially U-shaped recessed portion is such that the plate thickness is reduced in the reduction of the fracture driving force in the vicinity of 1/4 to 1/10 of the plate thickness t and in the vicinity of 3/4 to 9/10 of the plate thickness t. The brittle crack stop length in the region of 20% of the plate thickness in the center portion is in the region of 1/4 to 1/10 of the plate thickness t and 3/4 to 9/10 of the plate thickness t. Since it is necessary to be shorter at least by the length of the plate | board thickness t than a brittle crack stop length, the depth a of a recessed part is made into a concave shape at least equal to the length of plate | board thickness t with respect to the advancing direction of a pole brittle crack. .

깊이 a는 도 1 중의 판 두께(t)의 1/4∼1/10 및 판 두께(t)의 3/4∼9/10가 되는 영역에서의 장대 취성 균열 정지 위치(최대 균열 길이라고도 함)를 나타내는 판 두께 방향에 직각인 선과, 판 두께 중앙부에 있어서 판 두께의 20%의 영역폭을 나타내는 판 두께 방향에 평행한 선과 장대 취성 균열 전파 정지 위치와의 교점을 통과하는 판 두께 방향에 직각인 선과의 간격 중, 가장 짧은 간격의 길이로 규정한다. Depth a is the pole brittle crack stop position (also called the maximum crack length) in the area which becomes 1/4 to 1/10 of the plate thickness t and 3/4 to 9/10 of the plate thickness t in FIG. Perpendicular to the plate thickness direction passing through the intersection of the line parallel to the plate thickness direction showing the area width of 20% of the plate thickness and the pole brittle crack propagation stop position at the plate thickness center part. It is defined as the length of the shortest interval among the intervals with the line.

두께 50㎜ 이상의 후강판의 취성 파면(brittle failure surface)에서는 판 두께(t)의 1/4∼1/10 또는 판 두께(t)의 3/4∼9/10의 영역 내에 최장 균열 전파부(도 1의 A점 및 A'점 부근)가 관찰되기 때문에, 판 두께 중앙부 근방과 이들 영역과의 비교에 있어서 장대 취성 균열 전파 정지 위치가 판 두께 방향에 그리는 형상을 본 발명에서는 규정한다. 또한, 판 두께(t)의 1/2 위치에 대하여, 상하 대칭이 되는 강판 표면으로부터 판 두께 방향에 판 두께(t)의 1/4∼1/10의 영역과 판 두께(t)의 3/4∼9/10의 영역은 어레스트 성능, 장대 취성 균열 전파 정지부의 선단 형상이 개략 동일하다. On the brittle failure surface of the thick steel plate having a thickness of 50 mm or more, the longest crack propagation portion (1/4 to 1/10 of the plate thickness t or 3/4 to 9/10 of the plate thickness t) Since points A and A 'in Fig. 1) are observed, the shape in which the long brittle crack propagation stop position is drawn in the sheet thickness direction in the comparison between the sheet thickness center portion and these regions is defined in the present invention. Moreover, with respect to the 1/2 position of the plate | board thickness t, 3 / of the area | region of plate | board thickness t of 1/4 to 1/10 of the plate | board thickness t from the steel plate surface which becomes up-down symmetry, and plate | board thickness t The areas of 4 to 9/10 have roughly the same tip shape as the arrestor performance and the long brittle crack propagation stop.

전술한 장대 취성 균열 전파 정지부의 선단 형상은, 도 2에 나타내는 장대 ESSO 시험편(4)의 파면(failure surface)에서 확인할 수 있다. 장대 ESSO 시험편(4)은, 시험판(6)과 조주판(Crack-running plate)(5)은 CO2 용접부(8)에서 접합되고, 조주판(5)에는 CO2 용접부(8)와 직각 방향으로 일렉트로 가스 용접부(electrogas arc weld)(7)를 형성하여, 기계 노치(mechanical notch)(9)로부터 발생한 취성 균열(도시하지 않음)이 일렉트로 가스 용접부(7)를 따라 전파되어, 시험판(6)의 하중 부하 방향(loading direction)과 직각으로 시험판(6)으로 돌입한다. 하중 부하 방향은 도면 중 화살표 R.D.의 압연 방향(rolling direction)으로 한다. 본 발명에 있어서 장대 취성 균열 전파 정지 특성이란, 시험판(6)으로 돌입할 때까지의 취성 균열의 전파 거리(propagation length)가 긴 장대 ESSO 시험편(4)을 이용하여, 실제의 선박과 동일한 응력 반사의 영향이 없는 탭판 선단 간 거리나 하중 부하점 간 거리가 충분히 긴 시험기에 의해 평가되는 것을 가리킨다. 여기에서 말하는 응력 반사란, 취성 균열이 발생·전파됨으로써 발생하는 압축 응력파(compressive stress wave)의 시험기 탭판부(tab plate of testing machine) 등에서의 반사이다. 이 응력 반사가 발생하면, 압축의 응력파가 취성 균열 전파부로 되돌아오기 때문에, 취성 균열은 정지하기 쉬워진다. 실제의 선박 등의 구조물에 있어서는, 구조물의 크기가 취성 균열에 대하여 충분히 크기 때문에 응력 반사는 발생하지 않는다(혹은 하기 어렵다). 이 때문에, 장대 취성 균열의 전파 정지 특성은, 탭판 선단 간 거리나 하중 부하점 간 거리가 충분히 긴 시험기에 의해 평가할 필요가 있다. The tip shape of the long brittle crack propagation stop part mentioned above can be confirmed by the failure surface of the long ESSO test piece 4 shown in FIG. The pole ESSO test piece 4 is joined to the test plate 6 and the crack-running plate 5 by the CO 2 welded part 8, and the columnar plate 5 is perpendicular to the CO 2 welded part 8 by the CO 2 welded part 8. To form an electrogas arc weld 7 so that brittle cracks (not shown) generated from the mechanical notch 9 propagate along the electrogas weld 7 and the test plate 6 The test plate 6 is inclined at right angles to the loading direction. The load load direction is the rolling direction of the arrow RD in the figure. In the present invention, the long brittle crack propagation stop characteristic is the same stress reflection as that of an actual ship by using the long ESSO test piece 4 having a long propagation length of brittle crack until it enters the test plate 6. Indicates that the distance between the tip of the tab plate or the distance between the load points without any influence is evaluated by a tester that is sufficiently long. The stress reflection here is a reflection in the tab plate of testing machine of a compressive stress wave generated by the generation and propagation of brittle cracks. When this stress reflection occurs, the compressive stress wave returns to the brittle crack propagation portion, so that the brittle crack easily stops. In an actual structure of a ship or the like, stress reflection does not occur (or is difficult to do) because the size of the structure is sufficiently large for brittle cracking. For this reason, it is necessary to evaluate the propagation stop characteristic of the long brittle crack by the tester with a sufficiently long distance between the tip end of a tab board, or the distance between load load points.

본 발명에 따른 강판은 이하에 서술하는 집합 조직을 구비하는 것이 바람직하다. It is preferable that the steel plate concerning this invention is equipped with the aggregate structure described below.

판 두께 중앙부의 판 두께의 적어도 20%의 영역에 있어서의 압연면에서의 (211)면 또는 (100)면의 X선 강도비가 1.5 이상, 판 두께 1/4t∼1/10t부 또는 판 두께 3/4t∼9/10t부의 압연면에서의 (110)면의 X선 강도비가 1.3 이상. X-ray intensity ratio of (211) surface or (100) surface in the rolling surface in the area | region at least 20% of the plate | board thickness center part is 1.5 or more, plate | board thickness 1 / 4t-1 / 10t part, or plate | board thickness 3 The X-ray intensity ratio of the (110) plane on the rolled surface of the / 4t to 9 / 10t part is 1.3 or more.

판 두께 중앙 부근에 있어서의 압연면에서의 (211)면 또는 (100)면의 X선 강도비가 1.5 이상이 되면, 미세한 서브 크랙(subcrack)이 발생하고, 취성 균열 전파면(brittle crack propagating surface)의 요철이 커져, 균열 전파 저항(crack propagation resistance)이 증가하여, 취성 균열 전파 정지 인성이 크게 향상된다. X선 강도비가 1.5 미만에서는 이 효과는 인정받지 못한다. 이상으로부터, 판 두께 중앙부의 판 두께의 20% 이상의 영역에 있어서의 압연면에서의 (211)면 또는 (100)면의 X선 강도비를 1.5 이상으로 한정했다. When the X-ray intensity ratio of the (211) plane or the (100) plane at the rolled surface near the center of the sheet thickness is 1.5 or more, fine subcracks occur and a brittle crack propagating surface Unevenness increases, crack propagation resistance increases, and brittle crack propagation stop toughness is greatly improved. If the X-ray intensity ratio is less than 1.5, this effect is not recognized. From the above, the X-ray intensity ratio of the (211) plane or the (100) plane in the rolled surface in the region of 20% or more of the plate thickness center portion was limited to 1.5 or more.

한편, 판 두께 1/4t∼1/10t부의 압연면에서의 (110)면의 X선 강도비가 1.3 미만이 되면, 판 두께 중앙부의 판 두께의 20% 이상의 영역에 있어서의 취성 균열 정지 길이가, 판 두께 1/4t∼1/10t의 영역에 있어서의 취성 균열 정지 길이보다, 판 두께분 이상 짧아지지 않아, 판 두께 1/4t∼1/10t부 근방(도 1의 A점 및 A'점 부근의 최장 균열 전파부)의 파괴 구동력의 저하가 일어나지 않게 된다. 따라서, 판 두께 1/4t∼1/10t부의 압연면에서의 (110)면의 X선 강도비를 1.3 이상으로 한정했다. 상기 규정은 판 두께 3/4t∼9/10t부도 동일하게 한다. On the other hand, when the X-ray intensity ratio of the (110) plane on the rolled surface of the plate thickness 1 / 4t to 1 / 10t part is less than 1.3, the brittle crack stop length in the region of 20% or more of the plate thickness of the plate thickness center portion is It is not shorter than the plate | board thickness more than the brittle crack stop length in the area | region of plate | board thickness 1 / 4t-1 / 10t, and is near plate | board thickness 1 / 4t-1 / 10t part (A point and A 'point of FIG. Decrease in the driving force of the longest crack propagation part). Therefore, the X-ray intensity ratio of the (110) plane in the rolling surface of the plate thickness 1 / 4t-1 / 10t part was limited to 1.3 or more. The above provision also applies to the plate thickness of 3 / 4t to 9 / 10t.

또한, 강판의 공용 온도(service temperature)에 있어서의 취성 균열 전파 정지 인성을 향상시키기 위해, 아래식을 만족하는 것이 바람직하다:In addition, in order to improve the brittle crack propagation stop toughness at the service temperature of the steel sheet, it is preferable to satisfy the following equation:

vTrs―12X(100)―22X(211)≤(T―75)/0.64vTrs--12X (100) --22X (211) ≤ (T-75) /0.64

(단, 식에 있어서 X(211)는 판 두께 중앙부에서 판 두께(t)의 적어도 20%의 영역에 있어서의 부위의 압연면에서의 (211)면 X선 강도비, X(100)는 동일 부위의 (100)면 X선 강도비, vTrs(℃)는 동일 부위의 2㎜ V노치 샤르피 충격 시험(Charpy impact test)에 의해 얻어지는 파면 전이 온도, T는 강판의 공용 온도(℃)를 나타냄). (Wherein, X (211) is the (211) plane X-ray intensity ratio in the rolled surface of the site in the region of at least 20% of the plate thickness t in the plate thickness center portion, X (100) is the same. (100) plane X-ray intensity ratio of the site, vTrs (° C) is the wavefront transition temperature obtained by the 2 mm V notch Charpy impact test of the same site, T represents the common temperature (° C) of the steel sheet) .

본 파라미터 식은, 집합 조직에 있어서의 대상 부위의 취성 균열 전파 정지 인성을 공용 온도에서 확보하기 위해, 강판의 인성을 집합 조직에 따라서 vTrs로 규정하는 것으로, 공용 온도보다 당해 대상 부위의 샤르피 파면 전이 온도 vTrs를 저온으로 하기 위해, vTrs를, 위 식을 만족하도록 규정한다. 또한, 전술한 바와 같이 취성 균열 전파 정지 인성 향상을 위해서는, (211)면 또는 (100)면의 X선 강도비 1.5 이상을 필요로 하지만, 양자 중, (211)면 집합 조직이 취성 균열 전파 정지 인성 향상에 기여가 크기 때문에, 식에 있어서 X(100)에 대하여 X(211)의 계수를 크게 하고 있다. In order to ensure the brittle crack propagation stop toughness of the target site in the aggregate at this temperature, this parameter expression defines the toughness of the steel sheet as vTrs according to the aggregate, and the Charpy wavefront transition temperature of the target site is higher than the common temperature. To make vTrs low, vTrs is defined to satisfy the above equation. In addition, as described above, in order to improve the brittle crack propagation stop toughness, the X-ray intensity ratio of the (211) plane or the (100) plane is required to be 1.5 or more. Since the contribution to toughness improvement is large, the coefficient of X (211) is enlarged with respect to X ( 100) in a formula.

전술한 특성을 갖는 강판의 바람직한 성분 조성과 제조 조건은 이하와 같다. 설명에 있어서 %는 질량%로 한다. The preferable component composition and manufacturing conditions of the steel plate which have the above-mentioned characteristic are as follows. In description,% is taken as the mass%.

[성분 조성][Composition of ingredients]

C: 0.15% 이하C: 0.15% or less

C는 강도를 확보하기 위해 필요하다. 강도 확보의 관점에서 바람직하게는 하한을 0.02%로 한다. 그러나, C량이, 0.15%를 초과하면 용접 열영향부(HAZ) 인성이 저하되기 때문에, 0.15% 이하로 한정했다. 또한, (211)면 및 (100)면의 집합 조직을 보다 한 층 발달시키기 위해 바람직한 범위는 0.03% 이하이다. C is necessary to secure strength. From the viewpoint of securing the strength, the lower limit is preferably 0.02%. However, when the amount of C exceeds 0.15%, the weld heat affected zone (HAZ) toughness is lowered, so it is limited to 0.15% or less. Moreover, in order to develop further the aggregate structure of (211) plane and (100) plane, the preferable range is 0.03% or less.

Si: 0.60% 이하Si: 0.60% or less

Si는 강도 상승에 유효한 원소이다. 그 효과를 얻으려면, 0.01% 이상 함유하는 것이 바람직하다. Si량이, 0.60%를 초과하면 용접 열영향부(HAZ) 인성을 현저하게 열화시키기 때문에, 0.60% 이하로 한정했다. Si is an effective element for increasing the strength. In order to acquire the effect, it is preferable to contain 0.01% or more. Since the amount of Si exceeded 0.60%, weld heat affected zone (HAZ) toughness remarkably deteriorated, it was limited to 0.60% or less.

Mn: 0.80∼1.80%Mn: 0.80 to 1.80%

Mn은 고강도화에 유효한 원소로서, 강도 확보의 관점에서 하한을 0.80%로 했다. 그러나, Mn량이 1.80%를 초과하면, 모재 인성의 열화가 염려된다. 이 때문에, Mn은 0.80∼1.80%의 범위로 했다. 또한, 바람직한 범위는 1.00∼1.70%이다. Mn is an element effective for high strength, and the lower limit was 0.80% from the viewpoint of securing the strength. However, when Mn amount exceeds 1.80%, deterioration of base material toughness is feared. For this reason, Mn was made into 0.80 to 1.80% of range. Moreover, a preferable range is 1.00-1.70%.

S: 0.001∼0.05% 이하 S: 0.001 to 0.05% or less

본 발명에 있어서는, 취성 균열 전연(前緣)(leading edge of brittle crack)에 크랙(강판 표면에 평행한 균열)을 발생시킬 필요가 있기 때문에, S의 0.001%이상의 함유가 필요하다. 그러나, S는 비금속 개재물을 형성하여 연성·인성을 열화시키기 때문에, 0.05% 이하로 제한했다. In the present invention, since cracks (cracks parallel to the steel sheet surface) need to be generated at the leading edge of brittle cracks, the S content of 0.001% or more is necessary. However, S was limited to 0.05% or less in order to form nonmetallic inclusions and deteriorate ductility and toughness.

Ti: 0.005∼0.050%, Nb: 0.001∼0.1%의 1종 또는 2종Ti: 0.005 to 0.050%, Nb: 0.001 to 0.1%

Ti는, 탄화물(carbide)이나 질화물(nitride)의 석출물(precipitate)을 형성함으로써, 강판 제조시의 가열 단계에서의 오스테나이트립(austenite grain)의 성장을 억제하여 세립화에 기여함과 함께, 용접 열영향부(welded heat-affected zone)(HAZ)의 결정립 조대화도 억제하여 HAZ 인성을 향상하는 효과가 있다. 이들의 효과를 얻으려면, 0.005% 이상의 함유가 필요하다. 한편, 과도한 함유는, 인성을 열화하기 때문에, 0.050%를 상한으로 한다. Ti forms carbide and nitride precipitates, thereby inhibiting the growth of austenite grains in the heating step during steel sheet production, contributing to finer grains, and welding. The grain coarsening of the welded heat-affected zone (HAZ) is also suppressed, thereby improving the HAZ toughness. In order to acquire these effects, 0.005% or more of containing is required. On the other hand, since excessive content deteriorates toughness, it makes 0.050% an upper limit.

Nb는 석출 강화(precipitation strengthening) 및 인성의 향상에도 유효하다. 또한, 오스테나이트의 재결정(recrystallization)을 억제하여, 후술하는 압연 조건에 의한 효과를 촉진한다. 이들의 효과를 얻기 위해서는, 0.001% 이상의 첨가가 필요하지만, 0.1%를 초과하여 첨가하면, 퀀칭 조직(hardenend structure)이 침상화(針狀化)되어 인성이 열화하는 경향에 있기 때문에, 0.1%를 상한으로 한다. Nb is also effective in improving precipitation strengthening and toughness. Moreover, recrystallization of austenite is suppressed and the effect by the rolling conditions mentioned later is promoted. In order to obtain these effects, addition of 0.001% or more is required, but when it is added in excess of 0.1%, the hardenend structure tends to be needle-shaped and the toughness tends to deteriorate. It is the upper limit.

Cu: 2.0% 이하, V: 0.2% 이하, Ni: 2.0% 이하, Cr: 0.6% 이하, Mo: 0.6% 이하, W: 0.5% 이하, B: 0.0050% 이하, Zr: 0.5% 이하 중에서 선택한 적어도 1종Cu: 2.0% or less, V: 0.2% or less, Ni: 2.0% or less, Cr: 0.6% or less, Mo: 0.6% or less, W: 0.5% or less, B: 0.0050% or less, Zr: 0.5% or less selected at least Type 1

Cu: 2.0% 이하Cu: 2.0% or less

Cu는, 주로 석출 강화를 위해 이용할 수 있다. 그 효과를 얻으려면, 0.05%이상 함유하는 것이 바람직하다. Cu량이, 2.0%를 초과하여 첨가하면, 석출 강화가 과다해져 인성이 열화하기 때문에, 2.0% 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. Cu can be used mainly for precipitation strengthening. In order to acquire the effect, it is preferable to contain 0.05% or more. If the amount of Cu is added in excess of 2.0%, the precipitation strengthening becomes excessive and the toughness deteriorates. Therefore, the amount of Cu is preferably 2.0% or less.

V: 0.2% 이하V: not more than 0.2%

V는 고용 강화(solid solution strengthening)와 석출 강화를 이용할 수 있는 성분이다. 그 효과를 얻으려면, 0.001% 이상 함유하는 것이 바람직하다. V량이, 0.2%를 초과하여 함유하면, 모재 인성 및 용접성을 크게 손상시키기 때문에, 0.2% 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. V is a component that can use solid solution strengthening and precipitation strengthening. In order to acquire the effect, it is preferable to contain 0.001% or more. When V amount exceeds 0.2%, the base metal toughness and weldability are largely impaired. Therefore, the amount of V is preferably 0.2% or less.

Ni: 2.0% 이하Ni: 2.0% or less

Ni는, 강도 및 인성을 향상하고, 또한 Cu를 첨가한 경우에는 압연시의 Cu 균열을 방지하는 데에 유효하다. 그 효과를 얻으려면, 0.05% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 그러나, 고가인데다, 과잉하게 첨가해도 그 효과가 포화하기 때문에, 2.0% 이하의 범위에서 첨가하는 것이 바람직하다. Ni is effective for improving the strength and toughness and for preventing Cu cracking during rolling when Cu is added. In order to acquire the effect, it is preferable to contain 0.05% or more. However, since it is expensive and the effect is saturated even if it adds excessively, it is preferable to add in 2.0% or less of range.

Cr: 0.6% 이하Cr: not more than 0.6%

Cr은, 강도를 상승시키는 효과를 갖는다. 그 효과를 얻으려면, 0.01% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 그러나, 0.6%를 초과하여 함유하면 용접부 인성이 열화하기 때문에, Cr 함유량은 0.6% 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. Cr has an effect of increasing the strength. In order to acquire the effect, it is preferable to contain 0.01% or more. However, since the weld part toughness will deteriorate when it contains exceeding 0.6%, it is preferable to make Cr content into 0.6% or less of range.

Mo: 0.6% 이하Mo: 0.6% or less

Mo는, 상온 및 고온에서의 강도를 상승시키는 효과를 갖는다. 그 효과를 얻으려면, 0.01% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 그러나, 0.6%를 초과하여 함유하면, 용접성이 열화하기 때문에, 함유량은 0.6% 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. Mo has an effect of raising the strength at normal temperature and high temperature. In order to acquire the effect, it is preferable to contain 0.01% or more. However, when it contains exceeding 0.6%, since weldability will deteriorate, it is preferable to make content into the range of 0.6% or less.

W: 0.5% 이하W: not more than 0.5%

W는, 고온 강도를 상승시키는 효과를 갖고 있다. 그 효과를 얻으려면, 0.05% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 그러나, 0.5%를 초과하면 인성을 열화시킬 뿐만 아니라, 고가이기 때문에, 0.5% 이하의 범위에서 함유하는 것이 바람직하다. W has the effect of raising the high-temperature strength. In order to acquire the effect, it is preferable to contain 0.05% or more. However, if it exceeds 0.5%, not only the toughness is deteriorated but also expensive, so that it is preferably contained in the range of 0.5% or less.

B: 0.0050% 이하B: 0.0050% or less

B는 압연 중에 BN으로서 석출하여, 압연 후의 페라이트립을 미세하게 한다. 그 효과를 얻으려면, 0.0010% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 그러나, 0.0050%를 초과하면 인성이 열화하기 때문에 0.0050% 이하로 한정했다. B precipitates as BN during rolling to refine the ferrite grains after rolling. In order to acquire the effect, it is preferable to contain 0.0010% or more. However, since the toughness deteriorates when it exceeds 0.0050%, it was limited to 0.0050% or less.

Zr: 0.5% 이하Zr: not more than 0.5%

Zr은, 강도를 상승시키는 것 외에, 아연 도금재의 내도금 균열성을 향상시키는 원소이다. 그 효과를 얻으려면, 0.03% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 그러나, 0.5%를 초과하여 함유하면 용접부 인성이 열화하기 때문에, Zr 함유량은 0.5%를 상한으로 하는 것이 바람직하다. Zr is an element which not only raises strength but also improves the plating crack resistance of the zinc plating material. In order to acquire the effect, it is preferable to contain 0.03% or more. However, since weld part toughness deteriorates when it contains exceeding 0.5%, it is preferable to make Zr content an upper limit to 0.5%.

본 발명에 따른 강은 상기 성분 조성의 외에는 잔부 Fe 및 불가피적 불순물이다. 또한, 불가피적 불순물로서는, P: 0.035% 이하, Al: 0.08% 이하, N: 0.012% 이하, 0: 0.05% 이하, Mg: 0.01% 이하, 등을 용인할 수 있다. The steel according to the present invention is the remainder Fe and unavoidable impurities other than the above component composition. As unavoidable impurities, P: 0.035% or less, Al: 0.08% or less, N: 0.012% or less, 0: 0.05% or less, Mg: 0.01% or less can be tolerated.

제조 조건으로는, 가열 온도(heating temperature), 열간 압연 조건(hot rolling condition), 냉각 조건(cooling condition)을 규정하는 것이 바람직하다. 설명에 있어서 규정이 없는 경우, 온도, 냉각 속도는 판 두께 방향의 평균값으로 한다. As manufacturing conditions, it is preferable to define a heating temperature, a hot rolling condition, and a cooling condition. When there is no regulation in description, temperature and a cooling rate shall be an average value of the plate | board thickness direction.

[가열 온도][Heating temperature]

강 소재는, 900∼1350℃의 온도로 가열한다. 가열 온도를 900℃ 이상으로 하는 것은, 재질의 균질화와 후술하는 제어 압연을 행하기 위해 필요한 가열이고, 1350℃ 이하로 하는 것은, 과도하게 고온이 되면 표면 산화(surface oxidation)가 현저해짐과 함께, 결정립의 조대화를 피할 수 없게 되기 때문이다. 또한, 인성의 향상을 위해서는, 상한을 1150℃로 하는 것이 바람직하다. The steel material is heated to a temperature of 900 to 1350 ° C. A heating temperature of 900 ° C or higher means heating required to homogenize the material and control rolling described later. A temperature of 1350 ° C or lower indicates that surface oxidation becomes remarkable when the temperature becomes excessively high. This is because coarsening of grains is inevitable. In addition, in order to improve toughness, it is preferable to make an upper limit into 1150 degreeC.

[열간 압연 조건][Hot rolling condition]

강판 표면 온도 1000∼850℃의 온도역에 있어서 누적 압하율(cumulative rolling reduction) 10% 이상 압연 10% or more cumulative rolling reduction in the temperature range of 1000-850 ℃

당해 온도역에서 압연함으로써, 오스테나이트립(austenite grain)이 부분적으로 재결정되기 때문에, 조직이 미세하고 그리고 균일해진다. By rolling in this temperature range, because the austenite grains are partially recrystallized, the structure becomes fine and uniform.

또한, 1000℃를 초과하는 온도에서의 압연은, 오스테나이트립의 성장을 조장하기 때문에, 세립화를 위해서는 바람직하지 않다. 한편, 850℃ 미만에서는 완전하게 오스테나이트 미(未)재결정 범위에 들어가기 때문에, 결정립의 균일화를 위해서는 바람직하지 않다. Moreover, rolling at the temperature exceeding 1000 degreeC is unpreferable for fine graining because it promotes growth of austenite grains. On the other hand, below 850 degreeC, since it fully enters the austenite fine recrystallization range, it is unpreferable for uniformizing a grain.

강판 표면 온도 900∼600℃에서 그리고 강판 내부 온도가 강판 표면 온도보다 50∼150℃ 고온이 되는 상태로 한 후에, 1패스 압하율 7% 이상, 누적 압하율 50% 이상으로, 압연 종료시의 강판 표면 온도 850∼550℃의 조건으로 열간 압연한다. At the steel plate surface temperature of 900-600 degreeC, and after making steel plate internal temperature become 50-150 degreeC higher temperature than the steel plate surface temperature, the steel plate surface at the time of completion | finish of rolling with a 7% or more pass reduction rate and 50% or more cumulative reduction rate. Hot rolling is carried out under the conditions of a temperature of 850 to 550 ° C.

강판 표면 온도 900∼600℃이고 그리고 강판 내부 온도가 강판 표면 온도보다 50∼150℃ 고온이 되는 상태로 함으로써, 표면 근방이 거의 2상역(duplex phase region)이고 그리고 강판 내부가 거의 오스테나이트 미재결정역(non-recrystallization region)이 된다. By bringing the steel plate surface temperature to 900-600 ° C. and the steel plate internal temperature being 50-150 ° C. higher than the steel plate surface temperature, the vicinity of the surface is almost a duplex phase region and the interior of the steel sheet is almost an austenite uncrystallized region. (non-recrystallization region).

이 조건에서 1패스 압하율 7% 이상의 압연을 행하면, 상대적으로 강도가 낮아져 있는 강판 내부에 우선적으로 압연 변형(rolling strain)이 도입되고, 판 두께 중앙부의 적어도 판 두께의 20%의 영역에 집합 조직이 도입된다. 이 공정에 의해, 오스테나이트립에 집합 조직이 형성된다. In this condition, when rolling of one pass reduction rate of 7% or more is performed, rolling strain is preferentially introduced into the steel sheet having a relatively low strength, and the aggregate structure is formed in at least 20% of the sheet thickness at the center of the sheet thickness. This is introduced. By this step, an aggregate structure is formed in the austenite grain.

즉, 취성 균열 선단에 있어서의 크랙 생성에 효과적인 변태 집합 조직(transformation texture)의 일종인 (211)면 집합 조직의 기초가 형성된다. 또한, 판 두께 중앙부의 적어도 판 두께의 20%의 영역에 집합 조직을 도입하기 위해, 보다 바람직하게는, 1패스 압하율 10% 이상으로 하는 것이 좋다. That is, the foundation of the (211) plane aggregate structure, which is a kind of transformation texture effective for crack generation at the brittle crack tip, is formed. Moreover, in order to introduce an aggregate into the area | region of 20% of plate | board thickness at least 20% of plate | board thickness center part, It is good to set it as 10% or more of 1 pass reduction ratio more preferably.

그 후, 강판 표면 온도 850∼550℃까지 압연함으로써, 강판 내부가 2상역으로 압연되어 (100)면 집합 조직이 형성된다. Thereafter, by rolling to the steel plate surface temperature of 850 to 550 ° C, the inside of the steel sheet is rolled in two phases to form a (100) plane texture.

상기 집합 조직의 집적도를 취성 균열 선단에 있어서의 크랙 생성에 효과적인 레벨(집적도 1.55 이상)로 하려면, 누적 압하율 50% 이상이 필요해진다. In order to make the degree of integration of the aggregate structure at an effective level (integration rate of 1.55 or more) for crack generation at the brittle crack tip, a cumulative reduction ratio of 50% or more is required.

[냉각 조건][Cooling condition]

열간 압연을 종료한 후, 5℃/s 이상의 냉각 속도로 400℃까지 냉각한다. After finishing hot rolling, it cools to 400 degreeC at the cooling rate of 5 degrees C / s or more.

400℃까지의 온도역을 5℃/s 이상의 냉각 속도로 냉각하면, (211)면이 우세한 집합 조직인 오스테나이트 집합 조직으로부터의 인수(inheritance)가 촉진되어, 취성 균열 전파 정지 인성이 향상된다. When the temperature range up to 400 ° C. is cooled at a cooling rate of 5 ° C./s or more, the inheritance from the austenite texture, which is the (211) plane is superior, promotes brittle crack propagation stopping toughness.

상기 조건으로 냉각하면, (211)면의 X선 면강도가 보다 강해지고, 서브 크랙의 발생이 보다 한 층 촉진되어, 균열이 정지하기 쉬워진다. 또한, 상기 냉각 방법에 있어서, 보다 바람직한 냉각 개시 온도(cooling start temperature)는 700℃ 이상이다. When cooling under the above conditions, the X-ray surface strength of the (211) plane becomes stronger, the generation of sub cracks is further promoted, and the cracks are more likely to stop. Moreover, in the said cooling method, more preferable cooling start temperature is 700 degreeC or more.

또한, 본 발명에 따른 후강판을, 강판 두께 50㎜ 미만으로 한 경우, 우수한 취성 균열 전파 특성을 갖는 것은 말할 필요도 없다. It is needless to say that the thick steel sheet according to the present invention has excellent brittle crack propagation characteristics when the steel sheet thickness is less than 50 mm.

[평가 방법, 시험 장치][Evaluation method, test apparatus]

응력 반사가 없는 실선 상당 조건하에서, 장대 취성 균열 전파 정지 특성을 평가하기 위해, 동적 FEM 해석에 의해 응력 반사의 영향을 평가하고, 시험기의 탭판 선단 간 거리, 하중 부하점 간 거리를 결정했다. 장대 ESSO 시험편 사이즈는 도 2에 나타낸 것으로 했다. In order to evaluate the pole brittle crack propagation stop characteristics under the solid line equivalent condition without stress reflection, the influence of the stress reflection was evaluated by dynamic FEM analysis, and the distance between the tab plate tip and the load load point of the tester was determined. The large ESSO test piece size was shown in FIG.

도 3a, 도 3b, 도 3c에 동적 FEM 해석 모델을, 도 4에 결과를 나타낸다. 도 3a는 응력 반사가 없는 조건을 확인하기 위한 파라메트릭 모델로서, 응력 반사에 영향을 주는 시험기 탭판(11)(두께 200㎜) 간의 거리(도 3a의 2A)의 영향을 해석하기 위한 모델이다. 도 3b는 사용하는 시험기의 하중 부하점(10)의 거리를 10m로 설정한 경우의 모델, 도 3c는 사용하는 시험기의 하중 부하점(10)의 거리를 5m로 설정한 경우의 모델이다. The results of the dynamic FEM analysis model in Figs. 3A, 3B, and 3C are shown in Fig. 4. 3A is a parametric model for confirming a condition without stress reflection, and is a model for analyzing the influence of the distance (2A in FIG. 3A) between the tester tab plate 11 (thickness 200 mm) influencing the stress reflection. 3B is a model when the distance of the load load point 10 of the tester to be used is set to 10 m, and FIG. 3C is a model when the distance of the load load point 10 of the tester to be used is set to 5 m.

도 4에 FEM 해석 결과를 나타낸다. 도 4는 전파 중의 균열의 동적 응력 확대 계수(취성 균열 전파 중의 파괴 구동력) Kd의 변화를 파괴 발생으로부터 시험판에 돌입할 때까지의 사이에서 구한 것이다. ×표로 나타낸 결과는, 2A=10000㎜의 경우로서, 취성 균열이 시험판 돌입까지 응력 반사가 일어나지 않는 실선 상당 조건에서의 결과이다. 2A=1800∼4300㎜의 조건에서는, 응력 반사가 발생하기 때문에, 시험판 돌입시의 동적 응력 확대 계수 Kd가, 실선 상당 조건인 2A=10000㎜의 경우에 비교하여, 낮아져 있는 것을 확인할 수 있다. 이것은, 2A=1800∼4300㎜의 조건에서는, 실선 조건보다도 장대 취성 균열이 정지하기 쉬워지는 것을 의미한다. 한편, 2A=6800㎜의 조건에서는, 약간의 동적 응력 확대 계수 Kd의 저하가 인정되기는 하지만, 실선 상당 조건과 그다지 다르지 않게 되는 것을 확인할 수 있다. 4 shows the results of FEM analysis. Fig. 4 shows the change in the dynamic stress expansion coefficient (fracture driving force during brittle crack propagation) Kd during the propagation of the crack during the propagation from failure to the test plate. The result shown by the x table | surface is a case where 2A = 10000mm, and a brittle crack is a result in the solid line equivalence condition which stress reflection does not generate | occur | produce until a test plate inrush. In the conditions of 2A = 1800-4300mm, since a stress reflection generate | occur | produces, it can be confirmed that the dynamic stress expansion coefficient Kd at the time of a test board rush is lower compared with the case of 2A = 10000mm which is a solid line equivalent condition. This means that under the condition of 2A = 1800-4300 mm, large brittle cracking becomes easier to stop than solid line conditions. On the other hand, on the condition of 2A = 6800mm, although the fall of some dynamic stress expansion coefficient Kd is recognized, it turns out that it does not differ so much from a solid line equivalent condition.

따라서, 2A를 6800㎜ 이상 확보하면, 실선 상당 조건의 평가가 가능하고, 예를 들면 도 3b에 나타내는 하중 부하점 간 거리 10m의 대형 인장 시험 지그 형상이면, 충분히 실선 상당 조건의 평가가 가능해진다. 도 4에는 사용하는 시험기의 하중 부하점 간 거리를 5m와 10m로 설정한 경우의 모델에 의해 얻어진 해석 결과를 나타내고 있지만, 도 3b에 나타내는 하중 부하점 간 거리 10m 모델의 대형 인장 시험 지그 형상으로 장대 ESSO 시험을 실시하면, 응력 반사가 없는 실선 상당 조건하에서의 평가가 되는 것이 인정된다. Therefore, when 2A is secured to 6800 mm or more, evaluation of solid line equivalence conditions is possible, and if it is a large tensile test jig shape with a distance of 10 m between load load points shown, for example, in FIG. Although the analysis result obtained by the model when the distance between the load load points of the tester to be used is set to 5 m and 10 m is shown in FIG. 4, it is long in the shape of the large tensile test jig of the 10 m model of distance between the load load points shown in FIG. When ESSO test is performed, it is recognized that evaluation is carried out under the conditions corresponding to the solid line without stress reflection.

이상의 FEM 해석에 의해, 응력 반사가 없는 실선 상당 조건하의 장대 취성 균열 전파 정지 성능의 평가 방법은, 시험편 길이 또는 시험편을 부착하는 시험 장치의 탭판 선단 간 거리가 시험편 폭의 2.8배 이상(≒6800mm/2400㎜), 또한 시험 장치의 하중 부하점 간 거리가 시험편 폭의 4.1배 이상(≒10000mm/2400㎜)으로 했다. According to the above FEM analysis, the method for evaluating the long brittle crack propagation stop performance under a solid line equivalent condition without stress reflection has a test piece length or a distance between the tip ends of the tab plate of the test apparatus to which the test piece is attached (≒ 6800mm / 2400 mm), and the distance between the load points of the test apparatus was 4.1 times or more (# 10000 mm / 2400 mm) of the test piece width.

마찬가지로, 응력 반사가 없는 실선 상당 조건하의 장대 취성 균열 전파 정지 성능을 평가할 수 있는 시험 장치로서, 시험편을 부착하는 시험 장치의 탭판 선단 간 거리가 시험편 폭의 2.8배 이상(≒6800mm/2400㎜), 또한 시험 장치의 하중 부하점 간 거리가 시험편 폭의 4.1배 이상(≒10000mm/2400㎜)으로 했다. Similarly, as a test apparatus capable of evaluating the long brittle crack propagation stop performance under a solid line equivalent condition without stress reflection, the distance between the tip ends of the tab plates of the test apparatus to which the test specimen is attached is 2.8 times or more (≒ 6800 mm / 2400 mm), Moreover, the distance between the load load points of the test apparatus was 4.1 times or more (# 10000 mm / 2400 mm) of the test piece width.

[실시예][Example]

표 1에 나타내는 여러 가지의 화학 조성으로 조정한 강 슬래브를 이용하여, 표 2에 나타내는 조건에 따라 후강판을 제조했다. 이렇게 하여 얻어진 각 후강판에 대해서, 판 두께(t)의 중앙부(고(高)어레스트 성능역)의 (211)면과 (100)면의 X선 강도비의 측정을 행함과 함께, 샤르피 파면 전이 온도(Ductile-brittle transition temperature of Charpy impact test) vTrs를 조사했다. 또한, 판 두께(t)의 1/8부(판 두께(t)의 1/4∼1/10의 영역의 대표 부위)의 (110)면의 X선 강도비의 측정을 행했다. The thick steel plate was manufactured according to the conditions shown in Table 2 using the steel slab adjusted to the various chemical composition shown in Table 1. For each thick steel sheet thus obtained, the X-ray intensity ratio of the (211) plane and the (100) plane of the center portion (high arrest performance range) of the plate thickness t was measured, and the Charpy wavefront transition was performed. Ductile-brittle transition temperature of Charpy impact test was investigated. Moreover, the X-ray intensity ratio of the (110) plane of 1/8 part (representative site of the area | region of 1/4 to 1/10 of plate | board thickness t) of the plate | board thickness t was measured.

다음으로, 장대 취성 균열 전파 정지 특성을 평가하기 위해, 상기의 후강판(판 두께(t)의 원래 두께인 채)을 이용하여, 도 2에 나타내는 치수 형상의 장대 ESSO 시험편을 제작하여, 시험에 제공했다. 시험은, 응력 257N/㎟, 온도 ―10℃의 조건으로 실시했다. 여기에서, 응력 257N/㎟는, 선체에 다용되고 있는 항복 강도(yield stress) 40kgf/㎟급 강판의 최대 허용 응력이며, 온도 ―10℃는 선박의 설계 온도이다. 장대 ESSO 시험은 도 3b에 나타내는 대형 인장 시험 지그에서, 탭판 선단 간 거리 6800㎜, 하중 부하점 간 거리 10000㎜의 하에서 행했다. Next, in order to evaluate a pole brittle crack propagation stop characteristic, the pole ESSO test piece of the dimension shape shown in FIG. 2 was produced using the said thick steel plate (with the original thickness of plate | board thickness t), and, Provided. The test was performed on conditions of stress 257 N / mm <2> and temperature-10 degreeC. Here, stress 257 N / mm <2> is the maximum allowable stress of the yield stress 40 kgf / mm <2> grade steel sheet used extensively in a ship body, and temperature-10 degreeC is a design temperature of a ship. The long ESSO test was carried out in the large tensile test jig shown in Fig. 3B under a distance of 6800 mm between the tip ends of the tab plates and a distance of 10000 mm between the load load points.

장대 ESSO 시험을 실시한 결과를, 표 3에 나타낸다. 본 발명예(No.2, 3, 6, 8, 9, 12, 14)에서는 취성 균열이 필릿(fillet) 용접부에서 정지되어 있고, 비교예(No.1, 4, 5, 7, 10, 11, 13, 15, 16)에서는, 취성 균열이 정지하지 않았다. Table 3 shows the results of the long ESSO test. In the examples of the present invention (No. 2, 3, 6, 8, 9, 12, 14), brittle cracks are stopped at the fillet welds, and Comparative Examples (No. 1, 4, 5, 7, 10, 11). , 13, 15, and 16), brittle cracks did not stop.

Figure pct00001
Figure pct00001

Figure pct00002
Figure pct00002

Figure pct00003
Figure pct00003

1 : 강판
2 : 장대 취성 균열
3 : 장대 취성 균열 정지 위치
4 : 장대 ESSO 시험편
5 : 조주판(crack-running plate)
6 : 시험판
7 : 일렉트로 가스 용접부
8 : CO2 용접부
9 : 기계 노치
10 : 하중 부하점
11 : 탭판
1: steel plate
2: pole brittle crack
3: pole brittle crack stop position
4: pole ESSO test piece
5: crack-running plate
6: trial version
7: electro gas welding part
8: CO 2 weld
9: machine notch
10: load load point
11: tab plate

Claims (10)

판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판으로서, 판 두께 방향 단면(斷面)에 있어서의 장대 취성 균열 전파 정지부의 선단(先端) 형상에 있어서, 판 두께 중앙부의 판 두께(t)의 20%의 폭의 영역에 있어서의 정지 균열 길이가, 강판 표면으로부터 판 두께(t)의 1/4∼1/10 또는 판 두께(t)의 3/4∼9/10가 되는 영역의 최대 균열 길이에 대하여, 적어도 판 두께(t)의 길이만큼 상기 장대 취성 균열의 진행 방향에 대하여 짧고, 오목한 요함부(concave portion)부를 형성하고 있는 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판.A thick steel sheet having a sheet thickness t of 50 mm or more, which is 20% of the sheet thickness t at the center portion of the sheet thickness in the tip shape of the long brittle crack propagation stop in the sheet thickness direction cross section. From the surface of the steel sheet to the maximum crack length in the region where the stationary crack length becomes 1/4 to 1/10 of the sheet thickness t or 3/4 to 9/10 of the sheet thickness t. A thick steel sheet having a sheet thickness t of at least 50 mm in length that is at least as long as the sheet thickness t and is formed in a concave concave portion, which is short in the traveling direction of the pole brittle crack. 제1항에 있어서,
상기 판 두께 중앙부에서 판 두께(t)의 적어도 20%의 영역에 있어서의 부위의 압연면에서의 (211)면 또는 (100)면의 X선 강도비가 1.5 이상, 상기 판 두께(t)의 1/4∼1/10이 되는 영역 또는 상기 판 두께(t)의 3/4∼9/10가 되는 영역의 압연면에서의 (110)면의 X선 강도비가 1.3 이상인 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판.
The method of claim 1,
X-ray intensity ratio of (211) plane or (100) plane in the rolling surface of the site | part in the area | region at least 20% of the plate | board thickness t in the said plate | board thickness center part is 1.5 or more, and 1 of the said plate | board thickness t The plate | board thickness t whose X-ray intensity ratio of the (110) plane in the rolling surface of the area | region used as / 4-1 / 10 or the area | region used as 3 / 4-9 / 10 of the said plate | board thickness t is 1.3 or more is 50 Thick steel plate of not less than mm.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 판 두께 중앙부에서 판 두께(t)의 적어도 20%의 영역에 있어서의 부위의 압연면에서의 (211)면 X선 강도비 X(211)와 (100)면 X선 강도비 X(100) 및 동일 부위의 2㎜ V노치 샤르피 충격 시험에 의해 얻어지는 파면 전이 온도 vTrs(℃)가 식: vTrs―12X(100)―22X(211)≤(T―75)/0.64[T는 강판의 공용 온도(℃)]를 만족하고, 상기 판 두께(t)의 1/4∼1/10이 되는 영역 또는 상기 판 두께(t)의 3/4∼9/10가 되는 영역의 압연면에서의 (110)면의 X선 강도비가 1.3 이상인 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판.
3. The method according to claim 1 or 2,
(211) plane X-ray intensity ratio X (211) and (100) plane X-ray intensity ratio X (100) in the rolling surface of the site | part in the area | region at least 20% of plate | board thickness t in the said plate | board thickness center part . And the wavefront transition temperature vTrs (° C.) obtained by a 2 mm V notch Charpy impact test of the same site is expressed by the formula: vTrs-12X (100) -22X (211) ≤ (T-75) /0.64 [T is the common temperature of the steel sheet. (° C)] and (110) at the rolling surface of the region of 1/4 to 1/10 of the plate thickness t or of the region of 3/4 to 9/10 of the plate thickness t. A thick steel sheet having a thickness of 50 mm or more with a sheet thickness (t) having an X-ray intensity ratio of 1.3) or more.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
강(鋼) 조성이, 질량%로, C: 0.15% 이하, Si: 0.60% 이하, Mn: 0.80∼1.80%, S: 0.001∼0.05%를 포함하고, Ti: 0.005∼0.050% 또는 Nb: 0.001∼0.1% 중에서 선택한 적어도 1종을 포함하고, 추가로, Cu: 2.0% 이하, V: 0.2% 이하, Ni: 2.0% 이하, Cr: 0.6% 이하, Mo: 0.6% 이하, W: 0.5% 이하, B: 0.0050% 이하, Zr: 0.5% 이하 중에서 선택한 적어도 1종을 함유하며, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The steel composition contains, in mass%, C: 0.15% or less, Si: 0.60% or less, Mn: 0.80 to 1.80%, S: 0.001 to 0.05%, and Ti: 0.005 to 0.050% or Nb: 0.001 At least 1 sort (s) chosen from -0.1% is contained, Furthermore, Cu: 2.0% or less, V: 0.2% or less, Ni: 2.0% or less, Cr: 0.6% or less, Mo: 0.6% or less, W: 0.5% or less , B: 0.0050% or less, Zr: thick steel sheet containing at least one selected from 0.5% or less, and having a plate thickness (t) of remaining Fe and unavoidable impurities of 50 mm or more.
제4항에 기재된 성분 조성을 갖는 강 소재를, 900∼1350℃의 온도로 가열하고, 이어서 강판 표면 온도 1000∼850℃의 온도역에 있어서 누적 압하율 10% 이상 압연한 후, 강판 표면 온도 900∼600℃ 그리고 강판 내부 온도가 강판 표면 온도보다 50∼150℃ 고온이 되는 상태로 하고, 그 후, 1패스 압하율 7% 이상, 누적 압하율 50% 이상으로, 압연 종료시의 강판 표면 온도 800∼550℃에서 열간 압연하는 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판의 제조 방법.The steel raw material having a component composition according to claim 4 is heated to a temperature of 900 to 1350 ° C, and then rolled at a cumulative reduction rate of 10% or more in a temperature range of a steel plate surface temperature of 1000 to 850 ° C, and then the steel plate surface temperature of 900 to The steel plate internal temperature becomes 50-150 degreeC higher temperature than the steel plate surface temperature, and after that, the steel plate surface temperature 800-550 at the end of rolling is 7% or more of 1 pass reduction rate and 50% or more of cumulative reduction rates. The manufacturing method of the thick steel plate of 50 mm or more of plate | board thickness t which hot-rolls at ° C. 제5항에 있어서,
추가로, 열간 압연을 종료한 후, 5℃/s 이상의 냉각 속도로 400℃까지 냉각하는 판 두께(t)가 50㎜ 이상의 후강판의 제조 방법.
The method of claim 5,
Furthermore, after finishing hot rolling, the plate | board thickness t cooled to 400 degreeC by the cooling rate of 5 degreeC / s or more is a manufacturing method of the thick steel plate of 50 mm or more.
시험편 폭 2m 이상의 대형 시험편을 이용하여, 균열 전파 길이 1m 이상의 장대 취성 균열에 대한 전파 정지 성능을 평가·확인하는 시험에 있어서, 시험편 길이 또는 시험편을 부착하는 시험 장치의 탭판(tap plate) 선단 간 거리가 시험편 폭의 2.8배 이상인 강재 또는 구조물의 장대 취성 균열 전파 정지 성능의 평가 방법.In the test for evaluating and confirming the propagation stop performance against a large brittle crack having a crack propagation length of 1 m or more using a large test specimen having a test piece width of 2 m or more, the test piece length or the distance between the tab plate ends of the test apparatus to which the test piece is attached. (4) A method of evaluating the long brittle crack propagation stopping performance of a steel or structure having a width of at least 2.8 times the specimen width. 제7항에 있어서,
추가로, 시험 장치의 하중 부하점 간 거리가 시험편 폭의 4.1배 이상인 강재 또는 구조물의 장대 취성 균열 전파 정지 성능의 평가 방법.
The method of claim 7, wherein
Further, a method for evaluating the long brittle crack propagation stopping performance of a steel or structure in which the distance between the load points of the test device is at least 4.1 times the width of the test piece.
시험편 폭 2m 이상의 대형 시험편을 이용하여, 균열 전파 길이 1m 이상의 장대 취성 균열에 대한 전파 정지 성능을 평가·확인하는 시험 장치에 있어서, 시험편을 부착하는 시험 장치의 탭판 선단 간 거리가 시험편 폭의 2.8배 이상인 장대 취성 균열 전파 정지 성능을 평가하는 시험 장치.In a test apparatus for evaluating and confirming the propagation stop performance against a large brittle crack having a crack propagation length of 1 m or more using a large test specimen having a test piece width of 2 m or more, the distance between the tip ends of the tab plates of the test apparatus to which the test piece is attached is 2.8 times the width of the test piece. The test apparatus which evaluates the above-mentioned pole brittle crack propagation stop performance. 제9항에 있어서,
추가로, 시험 장치의 하중 부하점 간 거리가 시험편 폭의 4.1배 이상인 장대 취성 균열 전파 정지 성능을 평가하는 시험 장치.
10. The method of claim 9,
In addition, a test apparatus for evaluating the long brittle crack propagation stop performance of the test apparatus, the distance between the load load point is at least 4.1 times the test piece width.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170086102A (en) * 2015-03-12 2017-07-25 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 High-strength thick steel sheet and method for manufacturing same
KR20180038029A (en) * 2015-09-18 2018-04-13 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 High-strength thick steel plate for structural use and manufacturing method therefor
US11572600B2 (en) 2017-12-24 2023-02-07 Posco Co., Ltd Structural steel having excellent brittle crack propagation resistance, and manufacturing method therefor
US11591677B2 (en) 2017-12-26 2023-02-28 Posco Co., Ltd High-strength structural steel material having excellent fatigue crack propagation inhibitory characteristics and manufacturing method therefor

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012108543A1 (en) * 2011-02-08 2012-08-16 Jfeスチール株式会社 Thick steel plate of at least 50mm in thickness with superior long brittle fracture propagation stopping properties, manufacturing method for same, and method for evaluating long brittle fracture propagation stopping performance and test apparatus for same
WO2014024445A1 (en) * 2012-08-06 2014-02-13 Jfeスチール株式会社 Method for evaluating long brittle crack arresting ability in thick steel plate, and testing device and method for manufacturing thick steel plate using same
CN103286128B (en) * 2013-05-30 2015-05-20 山西太钢不锈钢股份有限公司 Super duplex stainless steel S32750 medium plate rolling process
WO2014208072A1 (en) * 2013-06-26 2014-12-31 Jfeスチール株式会社 Method for evaluating brittle fracture propagation arrestability of thick steel plate
JP6788589B2 (en) * 2014-12-24 2020-11-25 ポスコPosco High-strength steel with excellent brittle crack propagation resistance and its manufacturing method
KR101657827B1 (en) * 2014-12-24 2016-09-20 주식회사 포스코 Steel having excellent in resistibility of brittle crack arrestbility and manufacturing method thereof
CN108779525A (en) * 2016-02-24 2018-11-09 杰富意钢铁株式会社 The high intensity pole steel plate and its manufacturing method of excellent in brittle-cracking propagation stopping characteristics
JP6665658B2 (en) * 2016-04-21 2020-03-13 日本製鉄株式会社 High strength steel plate
KR102385019B1 (en) * 2017-11-22 2022-04-08 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 Evaluation method of brittle crack propagation stop performance of thick steel plate
KR102648172B1 (en) * 2019-03-28 2024-03-14 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 Steel materials for line pipes and their manufacturing method, and line pipes and their manufacturing method
CN110863149A (en) * 2019-11-13 2020-03-06 浙江金洲管道科技股份有限公司 Hot-dip galvanized steel pipe and manufacturing method thereof
JP7288196B2 (en) * 2019-12-16 2023-06-07 日本製鉄株式会社 Welded structure
JP7288197B2 (en) * 2019-12-16 2023-06-07 日本製鉄株式会社 Welded structure
WO2022259957A1 (en) * 2021-06-10 2022-12-15 Jfeスチール株式会社 Method for evaluating brittle crack arrest performance of thick steel plate

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04141517A (en) 1990-09-28 1992-05-15 Nippon Steel Corp Production of steel plate excellent in brittle crack propagation arresting property and toughness at low temperature
JPH06207241A (en) 1993-01-06 1994-07-26 Nippon Steel Corp Steel for welding structure excellent in brittle fracture propagating stop performance of joint part and its production
JP2002256375A (en) 2001-02-28 2002-09-11 Kobe Steel Ltd Steel plate having excellent arrest property and its manufacturing method
JP3467767B2 (en) 1998-03-13 2003-11-17 Jfeスチール株式会社 Steel with excellent brittle crack arrestability and method of manufacturing the same
JP3548349B2 (en) 1996-09-18 2004-07-28 新日本製鐵株式会社 Structural steel sheet with excellent brittle fracture resistance after plastic deformation
JP2007327137A (en) * 2006-05-12 2007-12-20 Jfe Steel Kk Thick steel plate having excellent brittle crack propagation stopping property in fillet and cross weld zone and its production method
JP2008156750A (en) * 2006-11-30 2008-07-10 Jfe Steel Kk Steel plate having plate thicknesses of 50 mm or more and excellent brittle crack spreading-resistant characteristic in plate-thickness direction
JP2008214652A (en) 2007-02-28 2008-09-18 Jfe Steel Kk High strength thick steel plate for structural purpose having excellent brittle crack propagation arrest property, and method for producing the same
JP2010242211A (en) * 2009-03-17 2010-10-28 Jfe Steel Corp Thick steel plate excellent in fatigue resistant crack propagation characteristics in plate thickness direction, and method of manufacturing the same

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008013831A (en) * 2006-07-07 2008-01-24 Jfe Steel Kk Thick steel plate with high young's modulus for welded structure, and its manufacturing method
JP5151090B2 (en) * 2006-08-18 2013-02-27 Jfeスチール株式会社 Structural high-strength thick steel plate with excellent brittle crack propagation stopping characteristics and method for producing the same
JP4985086B2 (en) * 2006-12-28 2012-07-25 Jfeスチール株式会社 High tensile thick steel plate with excellent brittle crack propagation stopping characteristics and method for producing the same
JP4899034B2 (en) * 2008-02-14 2012-03-21 Dowaエレクトロニクス株式会社 Gallium raw material for compound semiconductor production
JP5337412B2 (en) * 2008-06-19 2013-11-06 株式会社神戸製鋼所 Thick steel plate excellent in brittle crack propagation stopping characteristics and method for producing the same
JP2011127207A (en) * 2009-12-21 2011-06-30 Sumitomo Metal Ind Ltd High-strength thick steel plate having excellent brittle-crack arrestability, and method for producing the same
WO2012108543A1 (en) * 2011-02-08 2012-08-16 Jfeスチール株式会社 Thick steel plate of at least 50mm in thickness with superior long brittle fracture propagation stopping properties, manufacturing method for same, and method for evaluating long brittle fracture propagation stopping performance and test apparatus for same

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04141517A (en) 1990-09-28 1992-05-15 Nippon Steel Corp Production of steel plate excellent in brittle crack propagation arresting property and toughness at low temperature
JPH06207241A (en) 1993-01-06 1994-07-26 Nippon Steel Corp Steel for welding structure excellent in brittle fracture propagating stop performance of joint part and its production
JP3548349B2 (en) 1996-09-18 2004-07-28 新日本製鐵株式会社 Structural steel sheet with excellent brittle fracture resistance after plastic deformation
JP3467767B2 (en) 1998-03-13 2003-11-17 Jfeスチール株式会社 Steel with excellent brittle crack arrestability and method of manufacturing the same
JP2002256375A (en) 2001-02-28 2002-09-11 Kobe Steel Ltd Steel plate having excellent arrest property and its manufacturing method
JP2007327137A (en) * 2006-05-12 2007-12-20 Jfe Steel Kk Thick steel plate having excellent brittle crack propagation stopping property in fillet and cross weld zone and its production method
JP2008156750A (en) * 2006-11-30 2008-07-10 Jfe Steel Kk Steel plate having plate thicknesses of 50 mm or more and excellent brittle crack spreading-resistant characteristic in plate-thickness direction
JP2008214652A (en) 2007-02-28 2008-09-18 Jfe Steel Kk High strength thick steel plate for structural purpose having excellent brittle crack propagation arrest property, and method for producing the same
JP2010242211A (en) * 2009-03-17 2010-10-28 Jfe Steel Corp Thick steel plate excellent in fatigue resistant crack propagation characteristics in plate thickness direction, and method of manufacturing the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
야마구치 등:「초대형 컨테이너선(Mega-container carrier)의 개발-새로운 고강도 극후강판(new high strength heavy gauge steel plate)의 실용-」, 일본 선박 해양 공학회지, 3, (2005), P 70.

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170086102A (en) * 2015-03-12 2017-07-25 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 High-strength thick steel sheet and method for manufacturing same
KR20180038029A (en) * 2015-09-18 2018-04-13 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 High-strength thick steel plate for structural use and manufacturing method therefor
US11572600B2 (en) 2017-12-24 2023-02-07 Posco Co., Ltd Structural steel having excellent brittle crack propagation resistance, and manufacturing method therefor
US11591677B2 (en) 2017-12-26 2023-02-28 Posco Co., Ltd High-strength structural steel material having excellent fatigue crack propagation inhibitory characteristics and manufacturing method therefor

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TW201250007A (en) 2012-12-16

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