KR20140003008A - High strength steel plate and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 강판 제조 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합금 성분 조절 및 공정 제어를 통하여, 내식성이 우수한 고강도 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a high strength steel sheet excellent in corrosion resistance through alloy component adjustment and process control, and a method of manufacturing the same.
일반적으로 내해수성 강재가 원유탱크(cargo oil tank, COT) 등에 사용되는 경우, 강재의 표면의 스케일을 제거하고, 부식 방지 도장을 하게 된다.In general, when the seawater-resistant steel is used in a cargo oil tank (COT), etc., the scale of the surface of the steel is removed and a corrosion-resistant coating is applied.
이러한 경우, 주기적으로 재도장을 실시하기 때문에 유지비용이 지속적으로 증가될 수 있다. 또한, 이는 상부 데크와 하부 플레이트의 부식 환경이 다르기 때문에, 내식성을 동시에 만족시키기 어렵다.
In this case, the maintenance cost can be continuously increased because the repainting is periodically performed. Further, since the corrosion conditions of the upper deck and the lower plate are different, it is difficult to simultaneously satisfy the corrosion resistance.
본 발명과 관련된 배경기술로는 대한민국 특허공개공보 제10-2000-0043769호(2000.07.15.공개)가 있으며, 상기 문헌에는 가공성 및 내후성이 우수한 열연강판 및 그 제조방법이 게시되어 있다.
As a background related to the present invention, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2000-0043769 (published on July 15, 2000) discloses a hot-rolled steel sheet excellent in workability and weather resistance and a method for manufacturing the same.
본 발명의 목적은 구리(Cu), 몰리브덴(Mo) 및 주석(Sn)을 첨가하여 내식성을 향상시킬 수 있는 고강도 강판 제조 방법을 제공하는 것이다.
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a high strength steel sheet which can improve corrosion resistance by adding copper (Cu), molybdenum (Mo) and tin (Sn).
상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 고강도 강판 제조 방법은 중량%로, 탄소(C) : 0.03~0.15%, 실리콘(Si) : 0.6% 이하, 망간(Mn) : 0.5~1.8%, 인(P) : 0.02% 이하, 황(S) : 0.01% 이하, 크롬(Cr) : 0.5% 이하, 니켈(Ni) : 0.1~1.0%, 몰리브덴(Mo) : 0.1~1.0%, 알루미늄(Al) : 0.1% 이하, 구리(Cu) : 0.1~0.5%, 티타늄(Ti) : 0.005~0.05, 니오븀(Nb) : 0.005~0.05%, 바나듐(V) : 0.01~0.1%, 보론(B) : 0.0001~0.005%, 질소(N) : 0.007% 이하, 주석(Sn) : 0.0005~0.01% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 재가열하는 단계; 상기 재가열된 판재를 1차 압연하는 단계; 상기 1차 압연된 판재를 800~850℃의 마무리 압연 온도 조건으로 2차 압연하는 단계; 및 상기 2차 압연된 판재를 450~600℃까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
High-strength steel sheet manufacturing method according to an embodiment of the present invention for achieving the above one object by weight, carbon (C): 0.03 ~ 0.15%, silicon (Si): 0.6% or less, manganese (Mn): 0.5 ~ 1.8%, phosphorus (P): 0.02% or less, sulfur (S): 0.01% or less, chromium (Cr): 0.5% or less, nickel (Ni): 0.1-1.0%, molybdenum (Mo): 0.1-1.0%, Aluminum (Al): 0.1% or less, Copper (Cu): 0.1-0.5%, Titanium (Ti): 0.005-0.05, Niobium (Nb): 0.005-0.05%, Vanadium (V): 0.01-0.1%, Boron ( B): reheating the slab plate consisting of 0.0001 to 0.005%, nitrogen (N): 0.007% or less, tin (Sn): 0.0005 to 0.01%, and the remaining iron (Fe) and unavoidable impurities; Firstly rolling the reheated plate material; Secondarily rolling the primary rolled plate at a finish rolling temperature of 800 to 850 캜; And cooling the secondary rolled plate to 450 to 600 占 폚.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 고강도 강판은 중량%로, 탄소(C) : 0.03~0.15%, 실리콘(Si) : 0.6% 이하, 망간(Mn) : 0.5~1.8%, 인(P) : 0.02% 이하, 황(S) : 0.01% 이하, 크롬(Cr) : 0.5% 이하, 니켈(Ni) : 0.1~1.0%, 몰리브덴(Mo) : 0.1~1.0%, 알루미늄(Al) : 0.1% 이하, 구리(Cu) : 0.1~0.5%, 티타늄(Ti) : 0.005~0.05, 니오븀(Nb) : 0.005~0.05%, 바나듐(V) : 0.01~0.1%, 보론(B) : 0.0001~0.005%, 질소(N) : 0.007% 이하, 주석(Sn) : 0.0005~0.01% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지고, 인장강도가 490MPa 이상 및 항복강도 355MPa 이상인 것을 특징으로 한다.
High strength steel sheet according to an embodiment of the present invention for achieving the other object by weight, carbon (C): 0.03 ~ 0.15%, silicon (Si): 0.6% or less, manganese (Mn): 0.5 ~ 1.8%, Phosphorus (P): 0.02% or less, Sulfur (S): 0.01% or less, Chromium (Cr): 0.5% or less, Molybdenum (Mo): 0.1-1.0%, Aluminum (Al ): 0.1% or less, Copper (Cu): 0.1-0.5%, Titanium (Ti): 0.005-0.05, Niobium (Nb): 0.005-0.05%, Vanadium (V): 0.01-0.1%, Boron (B): 0.0001 ~ 0.005%, nitrogen (N): 0.007% or less, tin (Sn): 0.0005 ~ 0.01% and the rest of iron (Fe) and inevitable impurities, characterized in that the tensile strength of 490MPa or more and the yield strength of 355MPa or more. .
본 발명에 따른 강판 제조 방법은 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 주석(Sn) 등의 합금성분 조절을 통하여, 내식성이 우수한 고강도 강판을 제조할 수 있다. The steel sheet manufacturing method according to the present invention can produce a high strength steel sheet excellent in corrosion resistance through adjustment of alloy components such as copper (Cu), molybdenum (Mo), and tin (Sn).
또한, 본 발명에 따른 고강도 강판은 인장강도(TS) : 490MPa 이상, 항복강도 : 355MPa 이상 및 -40℃ 에서의 샤르피 평균 충격 흡수 에너지 : 300J 이상을 만족할 수 있다.
The high strength steel sheet according to the present invention can satisfy a tensile strength (TS) of 490 MPa or more, a yield strength of 355 MPa or more, and a Charpy average impact absorption energy of 300 J or more at -40 캜.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 강판 제조 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1에 따라 제조된 시편들에 대한 인장강도와 항복강도를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1에 따라 제조된 시편에 대한 온도별 샤르피 평균 충격 흡수 에너지를 나타낸 그래프이다.
도 4는 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1에 따라 제조된 시편들에 대한 하부 플레이트의 내식성 평가 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1에 따라 제조된 시편들에 대한 상부 데크의 내식성 평가 결과를 나타낸 그래프이다1 is a flow chart schematically showing a method of manufacturing a high strength steel sheet according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing tensile strength and yield strength of specimens prepared according to Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing Charpy average impact absorption energy of each specimen manufactured according to Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 of the present invention.
4 is a graph showing corrosion resistance evaluation results of a lower plate for specimens manufactured according to Examples 1 to 3 and Comparative Example 1. FIG.
5 is a graph showing the corrosion resistance evaluation results of the upper deck for the specimens produced according to Examples 1 to 3 and Comparative Example 1
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 고강도 강판 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, a high strength steel sheet according to an embodiment of the present invention and a manufacturing method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
강판Steel plate
본 발명에 따른 강판은, 중량%로, 탄소(C) : 0.03~0.15%, 실리콘(Si) : 0.6% 이하, 망간(Mn) : 0.5~1.8%, 인(P) : 0.02% 이하, 황(S) : 0.01% 이하, 크롬(Cr) : 0.5% 이하, 니켈(Ni) : 0.1~1.0%, 몰리브덴(Mo) : 0.1~1.0%, 알루미늄(Al) : 0.1% 이하, 구리(Cu) : 0.1~0.5%, 티타늄(Ti) : 0.005~0.05, 니오븀(Nb) : 0.005~0.05%, 바나듐(V) : 0.01~0.1%, 보론(B) : 0.0001~0.005%, 질소(N) : 0.007% 이하, 주석(Sn) : 0.0005~0.01%를 포함한다.Steel sheet according to the present invention, in weight%, carbon (C): 0.03 ~ 0.15%, silicon (Si): 0.6% or less, manganese (Mn): 0.5 ~ 1.8%, phosphorus (P): 0.02% or less, sulfur (S): 0.01% or less, chromium (Cr): 0.5% or less, nickel (Ni): 0.1 to 1.0%, molybdenum (Mo): 0.1 to 1.0%, aluminum (Al): 0.1% or less, copper (Cu) : 0.1 ~ 0.5%, Titanium (Ti): 0.005 ~ 0.05, Niobium (Nb): 0.005 ~ 0.05%, Vanadium (V): 0.01 ~ 0.1%, Boron (B): 0.0001 ~ 0.005%, Nitrogen (N): 0.007% or less, tin (Sn): 0.0005 to 0.01% is included.
상기 성분들 외 나머지는 철(Fe)과 제강 공정 등에서 불가피하게 포함되는 불순물로 이루어진다. The rest of the above components are composed of iron (Fe) and impurities inevitably included in the steelmaking process and the like.
이하, 본 발명에 따른 고강도 강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, the role and content of each component contained in the high-strength steel sheet according to the present invention will be described.
탄소(C)Carbon (C)
본 발명에서 탄소(C)는 강판의 강도를 확보하기 위해 첨가된다. In the present invention, carbon (C) is added to secure the strength of the steel sheet.
상기 탄소는 강판 전체 중량의 0.03~0.15중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 탄소의 첨가량이 0.03중량% 미만인 경우 강판의 강도가 불충분하다. 반대로, 탄소의 첨가량이 0.15중량%를 초과하면 강판의 저온 충격인성 및 용접성이 저하되는 문제점이 있다.
The carbon is preferably added in an amount of 0.03 to 0.15% by weight based on the total weight of the steel sheet. When the addition amount of carbon is less than 0.03% by weight, the strength of the steel sheet is insufficient. On the other hand, if the addition amount of carbon exceeds 0.15% by weight, the low temperature impact toughness and weldability of the steel sheet are deteriorated.
실리콘(silicon( SiSi ))
실리콘(Si)은 제강공정에서 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제로 첨가된다. 또한 실리콘은 고용강화를 통한 강판의 강도 향상에 기여한다. Silicon (Si) is added as a deoxidizer to remove oxygen in steel during the steelmaking process. Silicon also contributes to the strength improvement of the steel sheet through solid solution strengthening.
상기 실리콘은 강판 전체 중량의 0.6중량% 이하로 첨가되는 것이 바람직하다. 실리콘의 첨가량이 0.6중량%를 초과하는 경우, 강판 표면에 산화물을 다량 형성하여 강판의 도금특성을 저해하고 용접성을 저하시키는 문제점이 있다.
The silicon is preferably added to 0.6% by weight or less of the total weight of the steel sheet. When the addition amount of silicon exceeds 0.6% by weight, a large amount of oxides are formed on the surface of the steel sheet, thereby deteriorating the plating characteristics of the steel sheet and lowering the weldability.
망간(manganese( MnMn ))
망간(Mn)은 오스테나이트 안정화 원소이며, 결정립을 미세화시켜 강도 및 저온 충격인성을 향상시키는 역할을 한다. Manganese (Mn) is an austenite stabilizing element and serves to improve the strength and impact resistance at low temperatures by making the grain finer.
상기 망간은 강판 전체 중량의 0.5~1.8중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 망간의 첨가량이 0.5중량% 미만인 경우, 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 망간의 첨가량이 1.8중량%를 초과하는 경우, 저온충격인성을 저하시키는 문제점이 있다.
The manganese is preferably added in an amount of 0.5 to 1.8% by weight based on the total weight of the steel sheet. When the addition amount of manganese is less than 0.5% by weight, the effect of addition thereof is insufficient. On the contrary, when the addition amount of manganese exceeds 1.8% by weight, there is a problem that the low-temperature impact toughness is lowered.
인(P)In (P)
인(P)은 강도 향상에 일부 기여하나, 저온 충격인성을 저하시키는 대표적인 원소로서 그 함량이 낮으면 낮을수록 좋다. Phosphorus (P) contributes partly to the strength improvement, but it is a representative element that lowers impact toughness at low temperatures. The lower the content is, the better.
이에 본 발명에서는 인의 함량을 강판 전체 중량의 0.02중량% 이하로 제한하였다.
Therefore, in the present invention, the phosphorus content is limited to 0.02% by weight or less of the total weight of the steel sheet.
황(S)Sulfur (S)
황(S)은 상기 인(P)과 함께 강의 제조 시 불가피하게 함유되는 원소로서, 유화물계 개재물(MnS)을 형성하여 저온충격인성을 저하시킨다. Sulfur (S) is an element that is inevitably contained in the production of steel together with phosphorus (P), and forms an emulsion-based inclusion (MnS) to lower the low-temperature impact toughness.
이에 본 발명에서는 황의 함량을 강판 전체 중량의 0.01중량% 이하로 제한하였다.
Therefore, in the present invention, the content of sulfur is limited to 0.01% by weight or less of the total weight of the steel sheet.
크롬(chrome( CrCr ))
크롬(Cr)은 타 원소에 비해 상대적으로 낮은 가격으로 경화능을 효과적으로 향상시킬 수 있는 원소로써 많이 사용된다. Chromium (Cr) is often used as an element capable of effectively improving the hardenability at a relatively low price as compared with other elements.
크롬(Cr)은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.5중량% 이하로 첨가되는 것이 바람직하다. 크롬(Cr)의 첨가량이 0.5중량%를 초과하는 경우, 열간압연 및 용접 공정 중에 오스테나이트 결정립계에 조대한 Cr-탄화물을 생성시킴으로써 강의 연성을 저해할 수 있다.
Chromium (Cr) is preferably added at 0.5% by weight or less of the total weight of the steel sheet according to the present invention. When the addition amount of chromium (Cr) exceeds 0.5% by weight, the ductility of the steel can be inhibited by generating Cr-carbide in the austenite grain boundary during the hot rolling and welding process.
니켈(nickel( NiNi ))
니켈(Ni)은 결정립을 미세화하며, 또한 오스테나이트 및 페라이트에 고용되어 기지를 강화시키는 역할을 한다. 특히 니켈은 저온충격 특성을 향상시키는데 효과적인 원소이다. Nickel (Ni) serves to refine the crystal grains and to strengthen the matrix by being incorporated into austenite and ferrite. In particular, nickel is an effective element for improving low-temperature impact properties.
상기 니켈은 강판 전체 중량의 0.1~1.0중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 니켈의 첨가량이 0.1중량% 미만이면 상기 니켈 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 니켈의 첨가량이 1.0중량%를 초과하면 적열취성을 유발하는 문제점이 있다.
The nickel is preferably added in an amount of 0.1 to 1.0% by weight based on the total weight of the steel sheet. If the addition amount of nickel is less than 0.1% by weight, the effect of adding nickel can not be exhibited properly. On the other hand, if the addition amount of nickel exceeds 1.0% by weight, there arises a problem of inducing heat-induced brittleness.
몰리브덴(molybdenum( MoMo ))
몰리브덴(Mo)은 고용강화 효과를 통하여 강도 향상에 기여한다. Molybdenum (Mo) contributes to the strength improvement through the solid solution strengthening effect.
상기 몰리브덴은 강판 전체 중량의 0.1~1.0중량으로 첨가되는 것이 바람직하다. 몰리브덴의 첨가량이 0.1중량% 미만일 경우, 그 첨가 효과가 미미하다. 반대로, 몰리브덴의 첨가량이 1.0중량%를 초과하는 경우에는 저온 충격인성을 저하시키는 문제점이 있다.
The molybdenum is preferably added in 0.1 ~ 1.0 weight of the total weight of the steel sheet. If the addition amount of molybdenum is less than 0.1% by weight, the addition effect is insignificant. On the contrary, when the addition amount of molybdenum exceeds 1.0% by weight, the low-temperature impact toughness is lowered.
알루미늄(aluminum( AlAl ))
알루미늄(Al)은 실리콘(Si)과 함께 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제 역할을 한다. Aluminum (Al) together with silicon (Si) serves as a deoxidizer to remove oxygen in the steel.
상기 알루미늄은 본 발명에 따른 후강판 전체 중량의 0.1중량% 이하의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 알루미늄의 첨가량이 0.1중량%를 초과하면 비금속 개재물인 Al2O3를 형성하여 충격인성을 저하시키는 문제점이 있다.
The aluminum is preferably added in an amount ratio of 0.1% by weight or less of the total weight of the thick steel sheet according to the present invention. If the addition amount of aluminum exceeds 0.1% by weight, there is a problem in that the impact toughness is reduced by forming Al 2 O 3 which is a nonmetallic inclusion.
구리(Copper( CuCu ))
구리(Cu)는 용접부 인성을 크게 저하시키지 않고 강의 경화능을 증가시키는 역할을 한다. Copper (Cu) serves to increase the hardenability of the steel without significantly deteriorating the toughness of the welded part.
상기 구리는 강판 전체 중량의 0.1~0.5중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 구리의 첨가량이 0.1중량% 미만일 경우, 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 구리의 첨가량이 0.5중량%를 초과하는 경우, 강판 표면 품질을 저하시킬 수 있다.
The copper is preferably added in an amount of 0.1 to 0.5% by weight based on the total weight of the steel sheet. When the addition amount of copper is less than 0.1% by weight, the effect of the addition is insufficient. On the other hand, if the addition amount of copper exceeds 0.5% by weight, the steel sheet surface quality may be deteriorated.
티타늄(titanium( TiTi ))
티타늄(Ti)은 강판의 결정립을 미세화하고, 저온 충격인성 향상 등에 기여한다. Titanium (Ti) contributes to finer crystal grains in the steel sheet and to improvement in impact resistance at low temperatures.
상기 티타늄은 강판 전체 중량의 0.005~0.05중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 티타늄의 첨가량이 0.005중량% 미만인 경우 저온 충격인성 향상 등의 효과가 불충분하다. 반대로, 티타늄의 첨가량이 0.05중량%를 초과하면 고용 티타늄이 탄소(C)와 결합하여 탄화물을 형성하게 되어 오히려 인성을 저하시키는 문제점이 발생할 수 있다.
The titanium is preferably added in an amount of 0.005 to 0.05% by weight based on the total weight of the steel sheet. When the addition amount of titanium is less than 0.005% by weight, the effects such as improvement in impact toughness at low temperatures and the like are insufficient. On the other hand, if the amount of titanium added exceeds 0.05% by weight, the solid titanium may bond with carbon (C) to form a carbide, which may cause deterioration of toughness.
니오븀(Niobium ( NbNb ))
니오븀(Nb)은 탄소(C), 질소(N)와 결합하여 탄화물 또는 질화물을 형성한다. 이는 압연시 결정립 성장을 억제하여 결정립을 미세화 시키므로 강도와 저온인성을 향상시킨다. Niobium (Nb) combines with carbon (C) and nitrogen (N) to form carbides or nitrides. This improves the strength and low temperature toughness by inhibiting grain growth during rolling to refine grains.
상기 니오븀은 강판 전체 중량의 0.005~0.05중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 니오븀의 첨가량이 0.005중량% 미만일 경우 상기의 니오븀 첨가 효과를 충분히 발휘할 수 없다. 반대로, 니오븀의 첨가량이 0.05중량%를 초과할 경우 강판의 용접성을 저하하며, 충격인성을 저하시킬 위험이 있다.
The niobium is preferably added in 0.005 to 0.05% by weight of the total weight of the steel sheet. If the addition amount of niobium is less than 0.005% by weight, the effect of adding niobium can not be sufficiently exhibited. On the other hand, when the addition amount of niobium exceeds 0.05 wt%, the weldability of the steel sheet is deteriorated and there is a risk of deteriorating impact toughness.
바나듐(V) Vanadium (V)
바나듐(V)은 석출물 형성에 의한 석출강화 효과를 통하여 강재의 강도를 향상시키는 역할을 한다.Vanadium (V) plays a role in improving the strength of steel through precipitation strengthening effect by precipitate formation.
상기 바나듐(V)은 열연강판 전체 중량의 0.01~0.1 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 바나듐(V)의 함량이 0.01 중량% 미만일 경우에는 바나듐 첨가에 따른 석출강화 효과가 불충분하다. 반대로, 바나듐(V)의 함량이 0.1 중량%를 초과할 경우에는 저온 충격인성이 저하되는 문제점이 있다.
The vanadium (V) is preferably added in an amount of 0.01 to 0.1% by weight based on the total weight of the hot-rolled steel sheet. If the content of vanadium (V) is less than 0.01% by weight, the precipitation strengthening effect due to the addition of vanadium is insufficient. On the contrary, when the content of vanadium (V) exceeds 0.1% by weight, there is a problem that low-temperature impact toughness is lowered.
보론(B)Boron (B)
보론(B)은 강의 소입성 향상에 유용하며 고온 강도에 크게 기여하는 베이나이트 조직의 분율을 크게 증가시키는 원소로서, 인의 편석을 막아 강도를 향상시키는 역할을 한다. Boron (B) is an element which is useful for improving the ingotability of steel and greatly increases the fraction of bainite structure which greatly contributes to high-temperature strength, and plays a role of preventing the segregation of phosphorus and improving the strength.
상기 보론(B)은 강판 전체 중량의 0.0001~0.005중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 보론(B)의 함량이 0.005 중량%를 초과하여 과다 첨가될 경우에는 보론 산화물의 형성으로 강재의 표면 품질을 저해하는 문제점이 있다. 반대로, 보론(B)의 함량이 0.0001 중량% 미만일 경우에는 그 첨가량이 미미한 관계로 상기의 효과를 제대로 발휘할 수 없다.
The boron (B) is preferably added in an amount of 0.0001 to 0.005% by weight of the total weight of the steel sheet. When boron (B) is added in an amount exceeding 0.005% by weight, boron oxide is formed to deteriorate the surface quality of the steel. On the other hand, when the content of boron (B) is less than 0.0001 wt%, the amount of boron (B) added is insignificant, and the above effect can not be exhibited properly.
질소(N) Nitrogen (N)
질소(N)는 강 중에 개재물을 발생시켜 제조되는 강판의 내부 품질을 저하시킨다. 이에 본 발명에서는 질소의 함량을 강판 전체 중량의 0.007중량% 이하로 제한하였다.
Nitrogen (N) generates inclusions in the steel to deteriorate the internal quality of the steel sheet produced. Therefore, in the present invention, the nitrogen content is limited to 0.007% by weight or less of the total weight of the steel sheet.
주석(Remark( SnSn ))
상기 주석은 양극용해반응을 억제하고, 내식성을 향상시키는 작용을 한다. 또한, 상기 주석은 비래염분이 많은 환경에서 크롬(Cr)의 내식성을 향상시키는 효과도 있다. 이러한 효과를 얻기 위하여 상기 주석을 0.0005% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 주석의 함량이 0.01%를 초과하게 되면 그 효과가 포화하므로, 상기 주석의 함량은 0.0005~0.01%로 제한하는 것이 바람직하다.
The tin acts to suppress the anodic dissolution reaction and to improve the corrosion resistance. In addition, the tin has an effect of improving the corrosion resistance of chromium (Cr) in an environment with a large salinity. In order to obtain such effects, it is preferable that the tin is contained in an amount of 0.0005% or more. However, if the content of tin exceeds 0.01%, the effect is saturated, and therefore, the content of tin is preferably limited to 0.0005 to 0.01%.
고강도 강판 제조 방법High strength steel plate manufacturing method
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 강판 제조 방법을 개략적으로 나타낸 것이다. 1 schematically shows a method of manufacturing a high strength steel sheet according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 고강도 강판 제조 방법은 슬라브 재가열 단계(S110), 1차 압연 단계(S120), 2차 압연 단계(S130) 및 냉각 단계(S140)를 포함한다.
Referring to FIG. 1, a method of manufacturing a high strength steel sheet according to the present invention includes a slab reheating step (S110), a primary rolling step (S120), a secondary rolling step (S130), and a cooling step (S140).
슬라브 재가열Reheating slabs
슬라브 재가열 단계(S110)에서는 전술한 조성을 갖는 반제품 상태의 슬라브 판재를 재가열한다. In the slab reheating step (S110), the slab sheet material of the semi-finished state having the above-described composition is reheated.
슬라브 판재는 제강공정을 통해 원하는 조성의 용강을 얻은 다음, 연속주조공정을 통해 얻어질 수 있다. 슬라브 판재의 재가열을 통하여, 주조시 편석된 성분의 재고용 및 석출물의 재고용이 발생할 수 있다. The slab plate can be obtained through the continuous casting process after obtaining the molten steel of the desired composition through the steelmaking process. Through the reheating of the slab plate, re-use of the segregated components and re-use of precipitates may occur during casting.
본 발명에서 슬라브 재가열은 1050~1200℃에서 수행되는 것이 바람직하다. 이러한 낮은 재가열 온도는 가열로에서의 열원 사용을 줄임으로써 강판 제조 비용 절감에도 기여할 수 있다. 다만, 슬라브 재가열 온도가 1050℃ 미만이면 슬라브 판재의 온도가 낮아 압연 부하가 커지는 문제점이 있다. 반대로, 슬라브 재가열 온도가 1200℃를 초과하면 GCT(Grain Coarsening Temperature) 이상에서 재가열이 이루어지게 되어 재가열시 그레인 사이즈가 지나치게 커져, 제조되는 강판의 중심부 강도 및 인성을 확보하기 어렵다.
In the present invention, the slab reheating is preferably performed at 1050 to 1200 ° C. This low reheating temperature can also contribute to the reduction of steel plate manufacturing costs by reducing the use of heat sources in the furnace. However, if the reheating temperature of the slab is less than 1050 DEG C, the temperature of the slab plate is low and the rolling load becomes large. On the other hand, if the slab reheating temperature exceeds 1200 ° C, reheating is performed at a GCT (Grain Coarsening Temperature) or higher, and the grain size becomes excessively large upon reheating, and it is difficult to secure the strength and toughness of the center portion of the steel sheet to be produced.
1차 압연Primary rolling
다음으로, 1차 압연 단계(S120)에서는 재가열된 판재를 오스테나이트 재결정영역에서 1차 압연한다. Next, in the primary rolling step (S120), the reheated plate is primarily rolled in the austenite recrystallization region.
1차 압연에서는 2차 압연 이전에 미리 압연을 실시하여 2차 압연의 압하율을 조절한다. 1차 압연은 오스테나이트 재결정 영역에서 실시되며, 대략 850~1000℃ 정도의 온도에서 실시될 수 있다.
In the primary rolling, rolling is performed before the secondary rolling to control the reduction rate of the secondary rolling. The primary rolling is carried out in the austenite recrystallization region and can be carried out at a temperature of about 850 to 1000 占 폚.
2차 압연Secondary rolling
다음으로, 2차 압연 단계(S130)에서는 1차 압연된 판재를 오스테나이트 미재결정 영역에서 2차 압연한다. Next, in the secondary rolling step (S130), the primary rolled plate is secondarily rolled in the austenite non-recrystallized region.
이때, 2차 압연은 800~850℃의 마무리 압연 온도 조건으로 실시되는 것이 바람직하다. 2차 압연의 종료 온도가 850℃를 초과하는 경우, 충분한 강도 확보가 어려워질 수 있다. 반대로, 2차 압연의 종료 온도가 800℃ 미만인 경우, 이상역 압연에 의해 혼립 조직이 발생하여 강판 물성을 저하시킬 수 있다. At this time, it is preferable that the secondary rolling is performed at a finish rolling temperature of 800 to 850 캜. When the finish temperature of the secondary rolling exceeds 850 DEG C, it may become difficult to secure sufficient strength. On the other hand, if the end temperature of the secondary rolling is less than 800 ° C, blast texturing may occur due to abnormal reverse rolling, thereby deteriorating the physical properties of the steel sheet.
또한, 2차 압연은 잔압하율((A-B)/A X 100, 여기서 A는 2차 압연 개시 시점의 판재 두께, B는 2차 압연 종료 시점의 판재 두께)이 40~60%가 되도록 실시되는 것이 바람직하다. 2차 압연의 잔압하율이 40% 미만일 경우, 균일하면서도 미세한 조직을 확보하기 어려우며, 두께방향 중심부 조직이 조대화되어 저온 충격인성이 저하될 수 있다. 반대로, 2차 압연이 60%를 초과하는 경우, 항복강도 증가로 인하여 내진 특성 등이 저하될 수 있다.
Further, the secondary rolling is carried out such that the residual reduction ratio ((AB) /
냉각Cooling
다음으로, 냉각 단계(S140)에서는 2차 압연된 판재를 450~600℃까지 냉각한다. Next, in the cooling step (S140), the secondary rolled plate is cooled to 450 to 600 占 폚.
냉각은 주수에 의한 가속냉각 방식으로 실시되며, 이때, 냉각종료 온도는 450~600℃인 것이 바람직하다. 냉각 냉각종료 온도가 450℃ 미만인 경우 마르텐사이트 등의 저온변태조직이 다량 형성되어 저온 충격인성이 저하되는 문제점이 있다. 반대로, 냉각 종료 온도가 600℃를 초과할 경우 조대한 미세조직의 형성 등으로 인하여 강도가 불충분해지는 문제가 있다. The cooling is carried out by an accelerated cooling method using a main water. At this time, the cooling end temperature is preferably 450 to 600 ° C. If the cooling and cooling end temperature is lower than 450 占 폚, a large amount of low-temperature transformed structure such as martensite is formed, which lowers impact toughness at low temperatures. On the other hand, when the cooling end temperature exceeds 600 ° C, there is a problem that strength becomes insufficient due to formation of coarse microstructure and the like.
또한, 냉각은 6~12℃/sec의 냉각속도로 실시되는 것이 바람직하다. 냉각 속도가 6℃/sec 미만인 경우 결정립 성장이 촉진되어 강도 확보에 어려움이 있다. 반대로, 냉각 속도가 12℃/sec를 초과하는 경우, 저온 충격인성이 저하될 수 있다.
The cooling is preferably carried out at a cooling rate of 6 to 12 DEG C / sec. When the cooling rate is less than 6 캜 / sec, grain growth is promoted and it is difficult to secure strength. On the other hand, when the cooling rate exceeds 12 DEG C / sec, the low-temperature impact toughness may be lowered.
실시예Example
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.
Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention. It is to be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed in a limiting sense. Details that are not described herein will be omitted since those skilled in the art can sufficiently infer technically.
1. 강판의 제조1. Manufacture of steel sheet
표 1에 기재된 성분들을 포함하고 나머지 철과 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 제조한 후, 표 2에 기재된 공정 조건으로 실시예 1~3 및 비교예 1에 따른 강판을 제조하였다. A steel sheet according to Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 was produced under the process conditions shown in Table 2 after producing a slab plate comprising the components listed in Table 1 and the balance of iron and impurities.
[표 1] (단위 : 중량%) [Table 1] (unit:% by weight)
[표 2][Table 2]
2. 물성 평가 결과2. Property evaluation result
표 3은 비교예 1 및 실시예 1 ~ 3에 따라 제조된 시편에 대한 기계적 물성의 평가 결과를 나타낸 것이다.Table 3 shows the results of evaluation of mechanical properties of the specimens prepared according to Comparative Example 1 and Examples 1 to 3.
[표 3][Table 3]
도 2는 본 발명의 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1에 따라 제조된 시편들에 대한 인장강도와 항복강도를 나타낸 그래프이다. 2 is a graph showing tensile strength and yield strength of specimens prepared according to Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 of the present invention.
표 3 및 도 2를 참조하면, 실시예 1 ~3에 따라 제조된 시편의 경우 인장강도(TS) 490MPa 이상, 항복강도(YS) 355MPa 이상을 모두 만족하는 것을 확인할 수 있다.
Referring to Table 3 and FIG. 2, it can be confirmed that the specimens prepared according to Examples 1 to 3 satisfy a tensile strength (TS) of 490 MPa or more and a yield strength (YS) of 355 MPa or more.
도 3은 본 발명의 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1에 따라 제조된 시편에 대한 온도별 샤르피 평균 충격 흡수 에너지를 나타낸 그래프이다.FIG. 3 is a graph showing Charpy average impact absorption energy of each specimen manufactured according to Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 of the present invention.
도 3을 참조하면, 실시예 1 ~ 3에 따라 제조된 시편들의 경우, -40℃ 이상의 온도에서 측정된 샤르피 평균 충격 흡수 에너지가 300J 이상을 갖는 것을 확인할 수 있다.
Referring to FIG. 3, it can be seen that, in the case of the specimens produced according to Examples 1 to 3, the Charpy average impact absorption energy measured at a temperature of -40 ° C or higher has a value of 300 J or more.
3. 내식성 평가3. Corrosion resistance evaluation
내식성은 하부 플레이트의 부식속도 및 상부 데크의 두께 손실을 측정하였다.The corrosion resistance measured the corrosion rate of the lower plate and the thickness loss of the upper deck.
하부 플레이트는 30℃에서 pH 0.85인 10% NaCl+HCl을 이용하여, 72시간 경과 후의 부식 속도로 평가하였다.The lower plate was evaluated by the corrosion rate after 72 hours with 10% NaCl + HCl at pH 0.85 at 30 캜.
도 4는 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1에 따라 제조된 하부 플레이트의 시편들에 대한 내식성 평가 결과를 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing corrosion resistance evaluation results of specimens of lower plates manufactured according to Examples 1 to 3 and Comparative Example 1. FIG.
도 4를 참조하면, 실시예 1 ~ 3에 따라 제조된 시편의 경우, 부식 속도가 0.5mm/year 정도인 반면, 비교예 1에 따라 제조된 시편은 부식속도가 6mm/year 정도로, 비교예의 경우 부식이 빠르게 진행되는 것을 알 수 있다.
Referring to FIG. 4, in the case of the specimens manufactured according to Examples 1 to 3, the corrosion rate was about 0.5 mm / year, while the specimen prepared according to Comparative Example 1 had a corrosion rate of about 6 mm / year, It can be seen that the corrosion progresses rapidly.
상부 데크는 PH 2~4인 (H2O+N2+SO2+CO2)+H2S를 이용하여, 25년 후의 두께 손실을 측정하였다.The upper deck was measured for thickness loss after 25 years by using
도 5는 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1에 따라 제조된 상부 데크의 시편들에 대한 내식성 평가 결과를 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing corrosion resistance evaluation results of the specimens of the upper deck manufactured according to Examples 1 to 3 and Comparative Example 1. Fig.
도 5를 참조하면, 실시예 1 ~ 3에 따라 제조된 시편의 경우, 두께 손실이 0.5mm정도인 반면, 비교예 1에 따라 제조된 시편은 두께 손실이 1.0mm정도인 것을 알 수 있다.
Referring to FIG. 5, it can be seen that, in the case of the specimens produced according to Examples 1 to 3, the thickness loss is about 0.5 mm, while the specimen prepared according to Comparative Example 1 has a thickness loss of about 1.0 mm.
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.
While the invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Such changes and modifications are intended to fall within the scope of the present invention unless they depart from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.
S110 : 슬라브 재가열
S120 : 1차 압연
S130 : 2차 압연
S140 : 냉각S110: Reheating of the slab
S120: Primary rolling
S130: Secondary rolling
S140: Cooling
Claims (6)
상기 재가열된 판재를 1차 압연하는 단계;
상기 1차 압연된 판재를 800~850℃의 마무리 압연 온도 조건으로 2차 압연하는 단계; 및
상기 2차 압연된 판재를 450~600℃까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 강판 제조 방법.
By weight%, carbon (C): 0.03 to 0.15%, silicon (Si): 0.6% or less, manganese (Mn): 0.5 to 1.8%, phosphorus (P): 0.02% or less, sulfur (S): 0.01% or less , Chrome (Cr): 0.5% or less, Nickel (Ni): 0.1-1.0%, Molybdenum (Mo): 0.1-1.0%, Aluminum (Al): 0.1% or less, Copper (Cu): 0.1-0.5%, Titanium (Ti): 0.005 ~ 0.05, Niobium (Nb): 0.005 ~ 0.05%, Vanadium (V): 0.01 ~ 0.1%, Boron (B): 0.0001 ~ 0.005%, Nitrogen (N): 0.007% or less, Tin (Sn ): Reheating the slab plate consisting of 0.0005 to 0.01% and the remaining iron (Fe) and inevitable impurities;
Firstly rolling the reheated plate material;
Secondarily rolling the primary rolled plate at a finish rolling temperature of 800 to 850 캜; And
And cooling the secondary rolled plate to 450 to 600 占 폚.
상기 열간 압연 단계에서,
슬라브 재가열 온도(Slab Reheating Temperature)는 1050 ~ 1200℃인 것을 특징으로 하는 강판 제조 방법.
The method of claim 1,
In the hot rolling step,
And the slab reheating temperature is 1050 to 1200 ° C.
상기 2차 압연은,
잔압하율((A-B)/A X 100, 여기서 A는 2차 압연 개시 시점의 판재 두께, B는 2차 압연 종료 시점의 판재 두께)이 40~60%가 되도록 실시되는 것을 특징으로 하는 고강도 강판 제조 방법.
The method of claim 1,
The secondary rolling,
(A / 100), where A is the plate thickness at the start of the secondary rolling and B is the plate thickness at the end of the secondary rolling) is 40 to 60%. Way.
상기 냉각은
6~12℃/sec의 냉각속도로 실시되는 것을 특징으로 하는 고강도 강판 제조 방법.
The method of claim 1,
The cooling
Wherein the heat treatment is carried out at a cooling rate of 6 to 12 占 폚 / sec.
인장강도가 490MPa 이상 및 항복강도 355MPa 이상인 것을 특징으로 하는 고강도 강판.
By weight%, carbon (C): 0.03 to 0.15%, silicon (Si): 0.6% or less, manganese (Mn): 0.5 to 1.8%, phosphorus (P): 0.02% or less, sulfur (S): 0.01% or less , Chrome (Cr): 0.5% or less, Nickel (Ni): 0.1-1.0%, Molybdenum (Mo): 0.1-1.0%, Aluminum (Al): 0.1% or less, Copper (Cu): 0.1-0.5%, Titanium (Ti): 0.005 ~ 0.05, Niobium (Nb): 0.005 ~ 0.05%, Vanadium (V): 0.01 ~ 0.1%, Boron (B): 0.0001 ~ 0.005%, Nitrogen (N): 0.007% or less, Tin (Sn ): 0.0005 ~ 0.01% and the remaining iron (Fe) and inevitable impurities,
A high strength steel sheet, characterized in that the tensile strength is at least 490 MPa and the yield strength is at least 355 MPa.
상기 강판은
-40℃ 충격 흡수 에너지가 300J 이상인 것을 특징으로 하는 고강도 강판. The method of claim 5,
The steel sheet
High strength steel sheet, characterized in that -40 ℃ impact absorption energy is 300J or more.
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