KR20140042104A - Steel for pressure vessel and method of manufacturing the same - Google Patents

Steel for pressure vessel and method of manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
KR20140042104A
KR20140042104A KR1020120108407A KR20120108407A KR20140042104A KR 20140042104 A KR20140042104 A KR 20140042104A KR 1020120108407 A KR1020120108407 A KR 1020120108407A KR 20120108407 A KR20120108407 A KR 20120108407A KR 20140042104 A KR20140042104 A KR 20140042104A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steel
pressure vessel
slab
total weight
weight
Prior art date
Application number
KR1020120108407A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101400662B1 (en
Inventor
박기정
김규태
윤동현
고상기
Original Assignee
현대제철 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대제철 주식회사 filed Critical 현대제철 주식회사
Priority to KR1020120108407A priority Critical patent/KR101400662B1/en
Publication of KR20140042104A publication Critical patent/KR20140042104A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101400662B1 publication Critical patent/KR101400662B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226Hot rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C21D8/0263Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment following hot rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/48Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/54Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

Disclosed are pressure vessel steel and a manufacturing method thereof, wherein the pressure vessel steel has austenite of which the average grain size can be 1 to 5 on the basis of ASTM E112 through an alloy element control and a process condition process. The manufacturing method of the pressure vessel steel according to the present invention comprises: a step (a) of reheating steel slab at an SRT (slab reheating temperature) of 1050 to 1250°C; a step (b) of finish-hot-rolling the reheated steel slab under the condition of an FRT (finish rolling temperature) of 820 to 920°C; and a step (c) of cooling the hot-rolled steel, wherein the steel slab comprises 0.16 to 0.20 wt% of C, 0.3 to 0.4 wt% of Si, 1.0 to 1.2 wt% of Mn, 0.0001 to 0.0140 wt% of P, 0.0001 to 0.0030 wt% of S, 0.001 to 0.005 wt% of S_Al, 0.001 to 0.010 wt% of Nb, 0.0001 to 0.0003 wt% of B, 0.01 to 0.10 wt% of Cu, 0.01 to 0.10 wt% of Ni, 0.01 to 0.10 wt% of Cr, 0.001 to 0.080 wt% of Mo, 0.001 to 0.010 wt% of Ti, 0.001 to 0.010 wt% of V, 0.0001 to 0.0030 wt% of N, and remnants Fe and inevitable impurities. [Reference numerals] (AA) Start; (BB) End; (S110) Reheat slab (SRT: 1050 to 1250°C); (S120) Hot-roll (FRT: 820 to 920°C); (S130) Cool (air-cool)

Description

압력용기 강재 및 그 제조 방법{STEEL FOR PRESSURE VESSEL AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a pressure vessel steel material,

본 발명은 압력용기 강재 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 합금 성분 조절 및 공정 조건 제어를 통하여 오스테나이트 평균 결정입도가 ASTM E112 기준으로 1 ~ 5(63.5㎛ 이상)를 갖는 압력용기 강재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a pressure vessel steel material and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a pressure vessel steel material having an austenite average crystal grain size of 1 to 5 (63.5 쨉 m or more) on the basis of ASTM E112 through control of alloy components and process conditions, .

중고온용으로 사용되는 압력용기 강재는 오스테나이트 결정입도가 조대할 것을 요구하고 있다. 특히, 오스테나이트 결정입도는 ASTM E112 규격에 따라 1 ~ 5번을 가질 것을 요구하고 있으나, 이러한 결정입도를 만족시키는 것이 쉽지 않은 상황이다.The pressure vessel steels used for secondary use require that the austenite grain size be large. Particularly, although it is required that the austenite grain size be 1 to 5 according to the ASTM E112 standard, it is not easy to satisfy such a grain size.

관련 선행문헌으로는 대한민국 등록특허공보 제10-0928796호(2009.11.19. 공고)가 있으며, 상기 문헌에는 인성이 우수한 인장강도 600MPa급 압력용기용 강의 제조 방법이 개시되어 있다.
A related prior art document is Korean Patent Registration No. 10-0928796 (published on Nov. 19, 2009), which discloses a method for producing a steel for a pressure vessel having a tensile strength of 600 MPa and excellent toughness.

본 발명의 목적은 합금 성분 조절 및 공정 조건 제어를 통하여 오스테나이트 평균 결정입도가 ASTM E112 기준으로 1 ~ 5(63.5㎛ 이상)를 갖는 압력용기 강재를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method of producing a pressure vessel steel having an average austenite grain size of 1 to 5 (63.5 탆 or more) on the basis of ASTM E112 through alloy component control and process condition control.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조되어, 오스테나이트 평균 결정입도가 ASTM E112 기준으로 1 ~ 5(63.5㎛ 이상)를 가짐과 더불어, 인장강도(TS) : 485 ~ 620MPa, 항복강도(YS) : 260MPa 이상 및 연신율(EL) : 17% 이상을 갖는 압력용기 강재를 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a method for producing austenite having a tensile strength (TS) of from 485 to 620 MPa, a yield strength (YS) of from 1 to 5 (63.5 占 퐉 or more) : 260 MPa or more and elongation (EL): 17% or more.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 압력용기 강재 제조 방법은 (a) 중량%로, C : 0.16 ~ 0.20%, Si : 0.3 ~ 0.4%, Mn : 1.0 ~ 1.2%, P : 0.0001 ~ 0.0140%, S : 0.0001 ~ 0.0030%, S_Al : 0.001 ~ 0.005%, Nb : 0.001 ~ 0.010%, B : 0.0001 ~ 0.0003%, Cu : 0.01 ~ 0.10%, Ni : 0.01 ~ 0.10%, Cr : 0.01 ~ 0.10%, Mo : 0.001 ~ 0.080%, Ti : 0.001 ~ 0.010%, V : 0.001 ~ 0.010%, N : 0.0001 ~ 0.0030% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 강 슬라브를 SRT(Slab Reheating Temperature) : 1050 ~ 1250℃로 재가열하는 단계; (b) 상기 재가열된 강 슬라브를 FRT(Finish Rolling Temperature) : 820 ~ 920℃ 조건으로 마무리 열간압연하는 단계; 및 (c) 상기 열간압연된 강을 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
(A) 0.16 to 0.20% of C, 0.3 to 0.4% of Si, 1.0 to 1.2% of Mn, and 0.0001 of P of iron (A) in weight percent, 0.001 to 0.005%, S_Al: 0.001 to 0.005%, Nb: 0.001 to 0.010%, B: 0.0001 to 0.0003%, Cu: 0.01 to 0.10%, Ni: 0.01 to 0.10% (Slab Reheating Temperature) of a steel slab composed of 0.10% of Mo, 0.001 to 0.080% of Ti, 0.001 to 0.010% of Ti, 0.001 to 0.010% of V, 0.0001 to 0.0030% of N and the balance of Fe and unavoidable impurities, : Reheating at 1050 to 1250 占 폚; (b) subjecting the reheated steel slab to finishing hot rolling under the conditions of FRT (Finishing Rolling Temperature): 820 to 920 占 폚; And (c) cooling the hot-rolled steel.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 압력용기 강재는 중량%로, C : 0.16 ~ 0.20%, Si : 0.3 ~ 0.4%, Mn : 1.0 ~ 1.2%, P : 0.0001 ~ 0.0140%, S : 0.0001 ~ 0.0030%, S_Al : 0.001 ~ 0.005%, Nb : 0.001 ~ 0.010%, B : 0.0001 ~ 0.0003%, Cu : 0.01 ~ 0.10%, Ni : 0.01 ~ 0.10%, Cr : 0.01 ~ 0.10%, Mo : 0.001 ~ 0.080%, Ti : 0.001 ~ 0.010%, V : 0.001 ~ 0.010%, N : 0.0001 ~ 0.0030% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지며, 인장강도(TS) : 485 ~ 620MPa, 항복강도(YS) : 260MPa 이상 및 연신율(EL) : 17% 이상을 갖는 것을 특징으로 한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a pressure vessel steel comprising 0.16 to 0.20% of C, 0.3 to 0.4% of Si, 1.0 to 1.2% of Mn, 0.0001 to 0.0140% of P, 0.001 to 0.005% of S, 0.001 to 0.005% of S, 0.001 to 0.010% of Nb, 0.0001 to 0.0003% of B, 0.01 to 0.10% of Cu, 0.01 to 0.10% of Ni, 0.01 to 0.10% of Cr, 0.01 to 0.10% : 0.001 to 0.080%, Ti: 0.001 to 0.010%, V: 0.001 to 0.010%, N: 0.0001 to 0.0030% and the balance of iron (Fe) and unavoidable impurities; tensile strength (TS): 485 to 620 MPa; yield A strength (YS) of 260 MPa or more, and an elongation (EL) of 17% or more.

본 발명에 따른 압력용기 강재 및 그 제조 방법은 합금 성분 조절 및 공정 조건의 제어를 통하여, 오스테나이트 평균 결정입도가 ASTM E112 기준으로 1 ~ 5(63.5㎛ 이상)를 가짐과 더불어, 인장강도(TS) : 485 ~ 620MPa, 항복강도(YS) : 260MPa 이상 및 연신율(EL) : 17% 이상을 나타낸다.The pressure vessel steel material and the manufacturing method thereof according to the present invention have an average austenite grain size of 1 to 5 (63.5 탆 or more) on the basis of ASTM E112 and a tensile strength TS ): 485 to 620 MPa, yield strength (YS): 260 MPa or more, and elongation (EL): 17% or more.

이를 통해, 본 발명에 따른 압력용기 강재는 오스테나이트 평균 결정입도가 ASTM E112 기준으로 1 ~ 5(63.5㎛ 이상)를 만족함으로써, 원자력 발전소 건설 등에 사용하기에 적합하다.
As a result, the pressure vessel steel according to the present invention satisfies the average grain size of austenite of 1 to 5 (63.5 탆 or more) on the basis of ASTM E112, and is suitable for use in nuclear power plant construction and the like.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 압력용기 강재 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.FIG. 1 is a process flow chart showing a method of manufacturing a pressure vessel steel material according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 특징과 이를 달성하기 위한 방법은 첨부되는 도면과, 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해진다. 그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예에 한정되는 것은 아니며, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하기 위함이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의될 뿐이다.The features of the present invention and the method for achieving the same will be apparent from the accompanying drawings and the embodiments described below. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in various forms. The present embodiments are provided so that the disclosure of the present invention is complete and that those skilled in the art will fully understand the scope of the present invention. The invention is only defined by the description of the claims.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압력용기 강재 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, a pressure vessel steel according to a preferred embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

압력용기 강재Pressure vessel steel

본 발명에 따른 압력용기 강재는 합금 성분 조절 및 공정 조건 제어를 통하여, 인장강도(TS) : 485 ~ 620MPa, 항복강도(YS) : 260MPa 이상 및 연신율(EL) : 17% 이상을 갖는 것을 목표로 한다.The pressure vessel steel according to the present invention is intended to have a tensile strength (TS) of 485 to 620 MPa, a yield strength (YS) of 260 MPa or more, and an elongation (EL) of 17% or more through control of alloy components and process conditions do.

이를 위하여, 본 발명에 따른 압력용기 강재는 중량%로, C : 0.16 ~ 0.20%, Si : 0.3 ~ 0.4%, Mn : 1.0 ~ 1.2%, P : 0.0001 ~ 0.0140%, S : 0.0001 ~ 0.0030%, S_Al : 0.001 ~ 0.005%, Nb : 0.001 ~ 0.010%, B : 0.0001 ~ 0.0003%, Cu : 0.01 ~ 0.10%, Ni : 0.01 ~ 0.10%, Cr : 0.01 ~ 0.10%, Mo : 0.001 ~ 0.080%, Ti : 0.001 ~ 0.010%, V : 0.001 ~ 0.010%, N : 0.0001 ~ 0.0030% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어진다.
To this end, the pressure vessel steel according to the present invention comprises 0.16 to 0.20% of C, 0.3 to 0.4% of Si, 1.0 to 1.2% of Mn, 0.0001 to 0.0140% of P, 0.0001 to 0.0030% of S, 0.001 to 0.005% of S_Al, 0.001 to 0.010% of Nb, 0.0001 to 0.0003% of B, 0.01 to 0.10% of Cu, 0.01 to 0.10% of Ni, 0.01 to 0.10% of Cr, 0.001 to 0.080% : 0.001 to 0.010%, V: 0.001 to 0.010%, N: 0.0001 to 0.0030%, and the balance of iron (Fe) and unavoidable impurities.

이하, 본 발명에 따른 압력용기 강재에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, the role and content of each component included in the pressure vessel steel according to the present invention will be described.

탄소(C)Carbon (C)

탄소(C)는 강도를 확보하기 위하여 첨가되며, 용접성에 가장 큰 영향을 미치는 원소이다. 이때, 탄소 이외의 합금원소의 영향은 탄소가 등가로 환산된 탄소당량(carbon equivalent : CEQ)으로 표시될 수 있다.Carbon (C) is added to secure strength and is the most influential element in weldability. At this time, the influence of the alloying element other than carbon may be expressed as equivalent carbon equivalent (carbon equivalent: CEQ).

상기 탄소(C)는 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.16 ~ 0.20 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 탄소(C)의 함량이 강재 전체 중량의 0.16 중량% 미만일 경우에는 충분한 강도를 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 탄소(C)의 함량이 강재 전체 중량의 0.20 중량%를 초과할 경우에는 탄화물을 형성하여 입계 성장을 억제하며, 전기저항용접(ERW)시 용접성의 저하를 가져오는 문제점이 있다.The carbon (C) is preferably added in a content ratio of 0.16 to 0.20% by weight based on the total weight of the steel material according to the present invention. When the content of carbon (C) is less than 0.16% by weight of the total weight of the steel, it may be difficult to secure sufficient strength. On the contrary, when the content of carbon (C) exceeds 0.20% by weight of the total weight of the steel, carbide is formed to inhibit grain boundary growth, and weldability is reduced during electrical resistance welding (ERW).

한편, 본 발명에 따른 강재는 하기 수학식 1을 만족하는 범위에서 탄소(C), 망간(Mn), 실리콘(Si), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 및 바나듐(V)을 포함하는 것이 더 바람직하다.Meanwhile, the steel material according to the present invention may contain carbon (C), manganese (Mn), silicon (Si), nickel (Ni), chromium (Cr), molybdenum (Mo), and vanadium ) Is more preferable.

이는 강관 제조를 위한 전기저항용접(ERW)시, In the case of electrical resistance welding (ERW) for steel pipe manufacturing,

수학식 1 : 0.35 ≤ [C] + [Mn/6] + [Si/24] + [Ni/40] + [Cr/5] + [Mo/4] + [V/14] ≤ 0.43Si / 24] + [Ni / 40] + [Cr / 5] + [Mo / 4] + [V / 14]? 0.43?

(여기서, [ ]는 각 원소의 중량%)로 탄소 함량이 일정 범위 내에 들어야 용접부 균열 발생이 현저히 감소하기 때문이다.
(Where [] is the weight percentage of each element), the occurrence of cracks in welds is significantly reduced if the carbon content is within a certain range.

실리콘(Si)Silicon (Si)

실리콘(Si)은 강 중 탈산제로 작용하며, 강도 확보에 기여한다.Silicon (Si) acts as a deoxidizer in the steel and contributes to securing strength.

상기 실리콘(Si)은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.3 ~ 0.4 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 실리콘(Si)의 함량이 강재 전체 중량의 0.3 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 실리콘(Si)의 함량이 강재 전체 중량의 0.4 중량%를 초과할 경우에는 강재의 인성 및 용접성이 열화되는 문제가 있다.
The silicon (Si) is preferably added in an amount of 0.3 to 0.4% by weight based on the total weight of the steel according to the present invention. When the content of silicon (Si) is less than 0.3 wt% of the total weight of the steel, the effect of the addition is insufficient. On the contrary, when the content of silicon (Si) exceeds 0.4% by weight of the total weight of the steel material, the toughness and weldability of the steel material deteriorate.

망간(Mn)Manganese (Mn)

망간(Mn)은 인성을 열화시키지 않고 강도를 향상시키는데 유용한 원소이다.Manganese (Mn) is an element useful for improving strength without deteriorating toughness.

상기 망간은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 1.0 ~ 1.2 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 망간(Mn)의 함량이 강재 전체 중량의 1.0 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 망간(Mn)의 함량이 강재 전체 중량의 1.2 중량%를 초과할 경우에는 템퍼 취화(Temper Embrittlement) 감수성을 증대시키는 문제점이 있다.
The manganese is preferably added at a content ratio of 1.0 to 1.2% by weight based on the total weight of the steel material according to the present invention. When the content of manganese (Mn) is less than 1.0% by weight of the total weight of the steel, the effect of addition thereof can not be exhibited properly. On the contrary, when the content of manganese (Mn) exceeds 1.2% by weight of the total weight of the steel, there is a problem that the sensitivity to temper embrittlement is increased.

인(P)In (P)

인(P)은 시멘타이트 형성을 억제하고, 강도를 증가시키기 위해 첨가된다.Phosphorous (P) is added to inhibit cementite formation and increase strength.

상기 인(P)은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.0001 ~ 0.0140 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 인(P)의 함량이 강재 전체 중량의 0.0001 중량% 미만일 경우에는 상기의 효과를 발휘하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 인(P)의 함량이 강재 전체 중량의 0.0140 중량%를 초과할 경우에는 용접성을 악화시키고, 슬라브 중심 편석(slab center segregation)에 의해 최종 재질 편차를 발생시키는 원인이 될 수 있다.
The phosphorus (P) is preferably added in an amount of 0.0001 to 0.0140% by weight based on the total weight of the steel according to the present invention. If the content of phosphorus (P) is less than 0.0001% by weight of the total weight of the steel material, it may be difficult to exhibit the above effect. On the contrary, when the content of phosphorus (P) exceeds 0.0140% by weight of the total weight of the steel material, the weldability is deteriorated and the slab center segregation may cause the final material deviation.

황(S)Sulfur (S)

황(S)은 망간(Mn)과 반응하여 미세한 MnS의 석출물을 형성하여 가공성을 향상시킨다.Sulfur (S) reacts with manganese (Mn) to form precipitates of fine MnS to improve processability.

상기 황(S)은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.0001 ~ 0.0030 중량%의 함량비로 제한하는 것이 바람직하다. 황(S)의 함량이 강판 전체 중량의 0.0001 중량% 미만일 경우에는 MnS의 석출량이 적을 뿐만 아니라 석출되는 석출물의 숫자가 매우 적을 수 있다. 반대로, 황(S)의 함량이 강판 전체 중량의 0.0030 중량%를 초과할 경우에는 고용된 황(S)의 함량이 너무 많아 연성 및 성형성이 크게 낮아질 수 있으며, 적열취성의 우려가 있다.
The sulfur (S) is preferably limited to a content ratio of 0.0001 to 0.0030% by weight of the total weight of the steel material according to the present invention. When the content of sulfur (S) is less than 0.0001 wt% of the total weight of the steel sheet, the precipitation amount of MnS is small and the number of deposited precipitates may be very small. On the other hand, when the content of sulfur (S) exceeds 0.0030% by weight of the total weight of the steel sheet, the content of sulfur (S) dissolved therein is too large, so that ductility and formability may be significantly lowered.

가용성 알루미늄(S_Al)Soluble Aluminum (S_Al)

가용성 알루미늄(S_Al)은 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제 역할을 한다.Soluble aluminum (S_Al) acts as a deoxidizer to remove oxygen in the steel.

상기 가용성 알루미늄(S_Al)은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.001 ~ 0.005 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 가용성 알루미늄(S_Al)의 함량이 강재 전체 중량의 0.001 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 상기의 탈산 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 가용성 알루미늄(S_Al)의 함량이 강재 전체 중량의 0.005 중량%를 초과할 경우에는 연주에 어려움이 있어 생산성을 떨어뜨리며, Al2O3와 같은 피닝효과를 일으키는 화합물을 형성하여 오스테나이트 결정입자를 미세화시키는 요인으로 작용한다.
The soluble aluminum (S_Al) is preferably added in an amount of 0.001 to 0.005% by weight based on the total weight of the steel according to the present invention. If the content of soluble aluminum (S_Al) is less than 0.001% by weight of the total weight of the steel, the deoxidizing effect described above can not be exhibited properly. On the contrary, when the content of soluble aluminum (S_Al) exceeds 0.005% by weight of the total weight of the steel material, it is difficult to perform, resulting in a decrease in productivity and a compound causing a pinning effect such as Al 2 O 3 to form austenite crystal grains Which is a factor that causes microfabrication.

니오븀(Nb)Niobium (Nb)

니오븀(Nb)은 고온에서 탄소(C)와 결합하여 탄화물을 형성한다. 니오븀계 탄화물은 열간압연시 결정립 성장을 억제하여 결정립을 미세화시킴으로써 강재의 강도와 저온인성을 향상시킨다.Niobium (Nb) combines with carbon (C) at high temperature to form carbide. Niobium carbide improves the strength and low temperature toughness of steel by refining crystal grains by suppressing grain growth during hot rolling.

상기 니오븀(Nb)은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.001 ~ 0.010 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 니오븀(Nb)의 함량이 강재 전체 중량의 0.001 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 니오븀 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 니오븀(Nb)의 함량이 강재 전체 중량의 0.010 중량%를 초과하여 과다 첨가될 경우에는 강재의 용접성을 저하시킨다. 또한, 니오븀(Nb)의 함량이 0.010 중량%를 초과할 경우, 니오븀 함량 증가에 따른 강도와 저온인성은 더 이상 향상되지 않고 페라이트 내에 고용된 상태로 존재하여 오히려 충격인성을 저하시킬 위험이 있다.
The niobium (Nb) is preferably added in an amount of 0.001 to 0.010% by weight based on the total weight of the steel according to the present invention. When the content of niobium (Nb) is less than 0.001% by weight of the total weight of the steel, the niobium addition effect can not be exhibited properly. On the contrary, when the content of niobium (Nb) exceeds 0.010% by weight of the total weight of the steel material, the weldability of the steel is deteriorated. Also, when the content of niobium (Nb) exceeds 0.010 wt%, the strength and low temperature toughness due to the increase of the niobium content are not improved any more, but exist in a solid state in the ferrite, and there is a risk of lowering impact toughness.

보론(B)Boron (B)

보론(B)은 연속냉각변태시 오스테나이트의 페라이트로의 변태를 지연시킴으로써, 강의 담금질성을 향상시키는 역할을 한다. 또한, 담금질 후 강도의 안정적인 확보 효과를 더욱 증대시키는 원소이다.Boron (B) plays a role in improving the hardenability of steel by delaying the transformation of austenite into ferrite during continuous cooling transformation. In addition, it is an element that further enhances the effect of ensuring stable strength after quenching.

상기 보론(B)은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.0001 ~ 0.0003 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 보론(B)의 함량이 강재 전체 중량의 0.0001 중량% 미만일 경우에는 그 첨가량이 미미한 관계로 상기의 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 보론(B)의 함량이 강재 전체 중량의 0.0003 중량%를 초과하여 과다 첨가될 경우에는 보론 산화물의 형성으로 강판의 표면 품질을 저해하는 문제를 유발할 수 있다.
The boron (B) is preferably added in an amount of 0.0001 to 0.0003 wt% of the total weight of the steel material according to the present invention. When the content of boron (B) is less than 0.0001% by weight of the total weight of the steel material, the addition amount is insignificant and the above effect can not be exhibited properly. On the other hand, when the content of boron (B) is over 0.0003 wt% of the total weight of the steel, the formation of boron oxide may cause a problem of deteriorating the surface quality of the steel sheet.

구리(Cu)Copper (Cu)

구리(Cu)는 고용강화에 기여하여 강도를 향상시키는 역할을 한다.Copper (Cu) contributes to solid solution strengthening and enhances strength.

상기 구리(Cu)는 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.01 ~ 0.10 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 구리(Cu)의 함량이 강재 전체 중량의 0.01 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 구리(Cu)의 함량이 강재 전체 중량의 0.10 중량%를 초과할 경우에는 강재의 열간가공성을 저하시키고, 용접후 재열균열(Stress Relief Cracking) 감수성을 높이는 문제점이 있다.
The copper (Cu) is preferably added in an amount of 0.01 to 0.10% by weight based on the total weight of the steel according to the present invention. When the content of copper (Cu) is less than 0.01% by weight of the total weight of the steel, the effect of the addition can not be exhibited properly. On the contrary, when the content of copper exceeds 0.10% by weight of the total weight of the steel, the hot workability of the steel is lowered and the susceptibility to stress relief cracking after welding is increased.

니켈(Ni)Nickel (Ni)

니켈(Ni)은 소입성을 향상시키면서 인성개선에 유효하다. Nickel (Ni) is effective for improvement in toughness while improving incineration.

상기 니켈(Ni)은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.01 ~ 0.10 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 니켈(Ni)의 함량이 강재 전체 중량의 0.01 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 니켈(Ni)의 함량이 강재 전체 중량의 0.10 중량%를 초과할 경우에는 강재의 냉간가공성을 저하시킨다. 또한 과다한 니켈(Ni)의 첨가는 강재의 제조 비용을 크게 상승시킨다.
The nickel (Ni) is preferably added in an amount of 0.01 to 0.10% by weight based on the total weight of the steel according to the present invention. When the content of nickel (Ni) is less than 0.01% by weight of the total weight of the steel, the effect of the addition is not exhibited properly. On the contrary, when the content of nickel (Ni) exceeds 0.10 wt% of the total weight of the steel, the cold workability of the steel is lowered. Also, the addition of excessive nickel (Ni) greatly increases the manufacturing cost of the steel.

크롬(Cr)Chromium (Cr)

크롬(Cr)은 페라이트 안정화 원소로 강도 향상에 기여한다. 또한 크롬(Cr)은 δ페라이트영역을 확대하고, 아포정(hypo-peritectic)역을 고탄소 측으로 이행시켜 슬라브 표면품질을 개선하는 역할을 한다.Chromium (Cr) is a ferrite stabilizing element and contributes to strength improvement. Chromium (Cr) also plays a role in enlarging the delta ferrite region and shifting the hypo-peritectic region to the high carbon side to improve the slab surface quality.

상기 크롬(Cr)은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.01 ~ 0.10 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 크롬(Cr)의 함량이 강재 전체 중량의 0.01 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 크롬(Cr)의 함량이 강재 전체 중량의 0.10 중량%를 초과하여 과다 첨가될 경우에는 강관 제조시 용접 열영향부(HAZ)의 인성 열화를 초래하는 문제점이 있다.
The chromium (Cr) is preferably added in an amount of 0.01 to 0.10% by weight based on the total weight of the steel according to the present invention. If the content of chromium (Cr) is less than 0.01% by weight of the total weight of the steel, the addition effect can not be exhibited properly. On the contrary, when the content of Cr is excessively added in excess of 0.10 wt% of the total weight of the steel, there is a problem that the toughness of the weld heat affected zone (HAZ) is generated during the production of steel pipes.

몰리브덴(Mo)Molybdenum (Mo)

몰리브덴(Mo)은 치환형 원소로써 고용강화 효과로 강의 강도를 향상시킨다. 또한, 몰리브덴(Mo)은 강의 경화능을 향상시키는 역할을 한다.Molybdenum (Mo) is a substitutional element and improves the strength of steel by solid solution strengthening effect. In addition, molybdenum (Mo) serves to improve the hardenability of the steel.

상기 몰리브덴(Mo)은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.001 ~ 0.080 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 몰리브덴(Mo)의 함량이 강재 전체 중량의 0.001 중량% 미만일 경우에는 상기의 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 몰리브덴(Mo)의 함량이 강재 전체 중량의 0.080 중량%를 초과할 경우에는 더 이상의 효과 없이 제조비용만을 상승시키는 문제가 있다.
The molybdenum (Mo) is preferably added in an amount of 0.001-0.080 wt% of the total weight of the steel according to the present invention. If the content of molybdenum (Mo) is less than 0.001 wt% of the total weight of the steel, the above effects can not be exhibited properly. On the contrary, when the content of molybdenum (Mo) exceeds 0.080% by weight of the total weight of the steel, there is a problem of raising the manufacturing cost without further effect.

티타늄(Ti)Titanium (Ti)

티타늄(Ti)은 고온안정성이 높은 Ti(C, N) 석출물을 생성시킴으로써, 용접시 오스테나이트 결정립 성장을 방해하여 용접부의 조직을 미세화시킴으로써 강의 인성 및 강도를 향상시키는 효과를 갖는다.Titanium (Ti) has the effect of improving the toughness and strength of steel by reducing the austenite grain growth by welding Ti (C, N) precipitates with high stability at high temperatures, thereby finishing the welded structure.

상기 티타늄(Ti)은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.001 ~ 0.010 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 티타늄(Ti)의 함량이 강재 전체 중량의 0.001 중량% 미만일 경우에는 석출을 하지 않고 남은 고용탄소와 고용질소로 인해 시효경화가 발생하는 문제가 있다. 반대로, 티타늄(Ti)의 함량이 강재 전체 중량의 0.010 중량%를 초과할 경우에는 조대한 석출물을 생성시킴으로써 강의 저온충격 특성을 저하시키며, 더 이상의 첨가 효과 없이 제조 비용을 상승시키는 문제가 있다.
The titanium (Ti) is preferably added in an amount of 0.001 to 0.010% by weight based on the total weight of the steel according to the present invention. When the content of titanium (Ti) is less than 0.001% by weight of the total weight of the steel material, there arises a problem of aging hardening due to the residual carbon and nitrogen atoms remaining without precipitation. On the contrary, when the content of titanium (Ti) exceeds 0.010% by weight of the total weight of the steel material, coarse precipitates are produced, which lowers the low-temperature impact properties of the steel.

바나듐(V)Vanadium (V)

바나듐(V)은 석출물 형성에 의한 석출강화 효과를 통하여 강의 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 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.001 ~ 0.010 중량%의 함량비로 제한하는 것이 바람직하다. 바나듐(V)의 함량이 강재 전체 중량의 0.001 중량% 미만일 경우에는 바나듐 첨가에 따른 석출강화 효과가 불충분하다. 반대로, 바나듐(V)의 함량이 강재 전체 중량의 0.010 중량%를 초과할 경우에는 저온 충격인성이 저하되는 문제점이 있다.
The vanadium (V) is preferably limited to a content ratio of 0.001-0.010 wt% of the total weight of the steel material according to the present invention. When the content of vanadium (V) is less than 0.001% by weight of the total weight of the steel, precipitation strengthening effect due to vanadium addition is insufficient. On the contrary, when the content of vanadium (V) exceeds 0.010 wt% of the total weight of the steel, the impact resistance at low temperature is deteriorated.

질소(N)Nitrogen (N)

본 발명에서 질소(N)는 불가피한 불순물로서, AlN, TiN 등의 개재물을 형성시켜 강판의 내부 품질을 저하시키는 문제가 있다.In the present invention, nitrogen (N) is an unavoidable impurity, and there is a problem that inclusions such as AlN and TiN are formed to lower the internal quality of the steel sheet.

상기 질소는 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.0001 ~ 0.0030 중량%의 함량비로 제한하는 것이 바람직하다. 질소의 함량이 강재 전체 중량의 0.0001 중량% 미만일 경우에는 제조 비용이 증가하고 관리의 어려움이 있다. 반대로, 질소(N)의 함량이 강재 전체 중량의 0.0030 중량%를 초과할 경우에는 고용질소에 의해 시효성이 저하될 수 있다.
The nitrogen is preferably limited to a content ratio of 0.0001 to 0.0030% by weight of the total weight of the steel material according to the present invention. If the content of nitrogen is less than 0.0001% by weight of the total weight of the steel, the manufacturing cost is increased and management is difficult. Conversely, when the content of nitrogen (N) exceeds 0.0030% by weight of the total weight of the steel, the aging property may be lowered by the solid nitrogen.

압력용기 강재 제조 방법Pressure vessel steel manufacturing method

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 압력용기 강재 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.FIG. 1 is a process flow chart showing a method of manufacturing a pressure vessel steel material according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 도시된 본 발명의 실시예에 따른 압력용기 강재 제조 방법은 슬라브 재가열 단계(S110), 열간압연 단계(S120) 및 냉각 단계(S130)를 포함한다. 이때, 슬라브 재가열 단계(S110)는 반드시 수행되어야 하는 것은 아니나, 석출물의 재고용 등의 효과를 도출하기 위해서는 실시하는 것이 더 바람직하다.
Referring to FIG. 1, a method of manufacturing a pressure vessel steel according to an embodiment of the present invention includes a slab reheating step (S110), a hot rolling step (S120), and a cooling step (S130). At this time, the slab reheating step (S110) is not necessarily performed, but it is more preferable to carry out the step to derive effects such as reuse of precipitates.

본 발명에 따른 압력용기 강재 제조 방법에서 열연공정의 대상이 되는 반제품 상태의 슬라브 판재는 중량%로, C : 0.16 ~ 0.20%, Si : 0.3 ~ 0.4%, Mn : 1.0 ~ 1.2%, P : 0.0001 ~ 0.0140%, S : 0.0001 ~ 0.0030%, S_Al : 0.001 ~ 0.005%, Nb : 0.001 ~ 0.010%, B : 0.0001 ~ 0.0003%, Cu : 0.01 ~ 0.10%, Ni : 0.01 ~ 0.10%, Cr : 0.01 ~ 0.10%, Mo : 0.001 ~ 0.080%, Ti : 0.001 ~ 0.010%, V : 0.001 ~ 0.010%, N : 0.0001 ~ 0.0030% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어진다.
The slab plate of semi-finished product to be subjected to the hot rolling process in the method of manufacturing a pressure vessel steel according to the present invention is characterized in that the slab plate comprises 0.16 to 0.20% of C, 0.3 to 0.4% of Si, 1.0 to 1.2% of Mn, 0.001 to 0.005%, S_Al: 0.001 to 0.005%, Nb: 0.001 to 0.010%, B: 0.0001 to 0.0003%, Cu: 0.01 to 0.10%, Ni: 0.01 to 0.10% 0.001 to 0.080% of Mo, 0.001 to 0.010% of Ti, 0.001 to 0.010% of V, 0.0001 to 0.0030% of N, and the balance of iron (Fe) and unavoidable impurities.

슬라브 재가열Reheating slabs

슬라브 재가열 단계(S110)에서는 상기의 조성을 갖는 강 슬라브를 SRT(Slab Reheating Temperature) : 1050 ~ 1250℃로 재가열한다. 상기 슬라브 재가열 단계(S110)에서는 강 슬라브의 재가열을 통하여, 주조시 편석된 성분을 재고용한다.In the slab reheating step S110, the steel slab having the above composition is reheated to a slab reheating temperature (SRT) of 1050 to 1250 占 폚. In the slab reheating step (S110), the segregated components are reused through reheating of the steel slab.

이때, 슬라브 재가열 온도(SRT)가 1050℃ 미만일 경우에는 재가열 온도가 너무 낮아 압연 부하가 커지는 문제가 있다. 또한, Nb계 석출물인 NbC, NbN 등의 고용 온도에 이르지 못해 열간압연 시 미세한 석출물로 재석출되지 못하여 오스테나이트의 결정립 성장을 억제하지 못해 오스테나이트 결정립이 급격히 조대화되는 문제점이 있다. 반대로, 슬라브 재가열 온도가 1250℃를 초과할 경우에는 Ti 석출물(TiN)이 고용되어 오스테나이트 결정립 성장을 억제하지 못해 오스테나이트 결정립이 급격히 조대화되어 제조되는 강판의 강도 및 저온인성 확보가 어려운 문제점이 있다.
At this time, when the slab reheating temperature (SRT) is less than 1050 DEG C, there is a problem that the reheating temperature is too low to increase the rolling load. In addition, since the Nb-based precipitates NbC and NbN can not reach the solid solution temperature, they can not be precipitated as fine precipitates upon hot rolling, and the austenite grain growth can not be suppressed, and the austenite grains are rapidly concentrated. On the other hand, when the slab reheating temperature is higher than 1250 ° C, the Ti precipitates can not be dissolved due to solidification of the austenite grains due to solidification of the austenite grains, so that it is difficult to secure the strength and low temperature toughness of the steel sheet have.

열간 압연Hot rolling

열간압연 단계(S120)에서는 재가열된 강 슬라브를 FRT(Finish Rolling Temperature) : 820 ~ 920℃ 조건으로 열간압연한다.In the hot rolling step (S120), the reheated steel slab is hot-rolled under FRT (Finishing Rolling Temperature): 820 to 920 占 폚.

이때, 마무리 열간압연온도(FRT)가 820℃ 미만으로 실시될 경우에는 이상역 압연에 의한 혼립 조직이 발생하는 등의 문제가 발생할 수 있다. 반대로, 마무리 열간압연온도(FRT)가 920℃를 초과할 경우에는 오스테나이트 결정립이 조대화되어 변태후 페라이트 결정립 미세화가 충분히 이루어지지 않으며, 이에 따라 강도 확보가 어려워질 수 있다.At this time, when the finish hot rolling temperature (FRT) is lower than 820 占 폚, there may occur problems such as the occurrence of blistering due to abnormal reverse rolling. On the other hand, when the finish hot rolling temperature (FRT) exceeds 920 占 폚, the austenite grains are coarsened and the ferrite grains are not sufficiently refined after the transformation, which may make it difficult to secure the strength.

이때, 본 발명에서는 각 패스마다 충분한 압연이 이루어질 수 있도록, 각 패스당 평균 압하율은 5 ~ 15%가 되도록 실시하는 것이 바람직하다. 만일, 각 패스당 평균 압하율이 5% 미만으로 실시될 경우에는 두께 중심부까지 스트레인이 충분히 가해지지 못하여 냉각 후 미세한 결정립을 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 각 패스당 평균 압하율이 15%를 초과할 경우에는 압연기의 부하로 인하여 제조가 불가능해지는 문제가 있다.
At this time, in the present invention, the average rolling reduction per pass is preferably 5 to 15% so that sufficient rolling can be performed for each pass. If the average rolling reduction per pass is less than 5%, strain can not be sufficiently applied to the center of the thickness, so that it may be difficult to secure fine crystal grains after cooling. On the other hand, when the average reduction rate per pass is more than 15%, there is a problem that the production becomes impossible due to the load of the rolling mill.

냉각Cooling

냉각 단계(S130)에서는 열간압연된 강을 냉각한다. 이때, 냉각은 상온까지 자연 냉각 방식으로 수행되는 공냉이 이용될 수 있으나, 반드시 이에 제한될 필요는 없다. 이때, 상온은 1 ~ 40℃일 수 있다.In the cooling step (S130), the hot-rolled steel is cooled. At this time, air cooling which is carried out by natural cooling method up to room temperature may be used for cooling, but it is not necessarily limited thereto. At this time, the normal temperature may be 1 to 40 ° C.

본 단계에서, 냉각 속도는 1 ~ 10℃/sec로 실시될 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다. 냉각 속도가 1℃/sec 미만일 경우에는 충분한 강도 및 인성 확보가 어렵다. 반대로, 냉각 속도가 10℃/sec를 초과할 경우에는 냉각 제어가 어려우며, 과도한 냉각으로 경제성이 저하될 수 있다.
In this step, the cooling rate may be 1 to 10 DEG C / sec, but is not limited thereto. When the cooling rate is less than 1 DEG C / sec, it is difficult to secure sufficient strength and toughness. On the other hand, when the cooling rate exceeds 10 DEG C / sec, cooling control is difficult, and excessive cooling may lower the economical efficiency.

상기의 과정(S110 ~ S130)으로 제조되는 압력용기 강재는 합금 성분 조절 및 공정 조건 제어를 통하여 오스테나이트 평균 결정입도가 ASTM E112 기준으로 1 ~ 5(63.5㎛ 이상)를 나타낸다.The austenite average crystal grain size of 1 to 5 (63.5 탆 or more) according to ASTM E112 is shown in the pressure vessel steels manufactured in the above-described processes (S110 to S130) by controlling the alloy components and controlling the process conditions.

이를 통해, 본 발명에 따른 방법으로 제조되는 압력용기 강재는 인장강도(TS) : 485 ~ 620MPa, 항복강도(YS) : 260MPa 이상 및 연신율(EL) : 17% 이상을 갖는다.
Accordingly, the pressure vessel steel produced by the method according to the present invention has a tensile strength (TS) of 485 to 620 MPa, a yield strength (YS) of 260 MPa or more and an elongation (EL) of 17% or more.

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.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.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
The contents not described here are sufficiently technically inferior to those skilled in the art, and a description thereof will be omitted.

1. 시편의 제조1. Preparation of specimens

표 1 및 표 2의 조성과 표 3의 공정 조건으로 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 2에 따른 시편을 제조하였다. 이때, 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 2에 따른 열연시편의 경우, 각각의 조성을 갖는 잉곳을 제조하고, 이를 압연모사시험기를 이용하여 가열, 열간압연 및 냉각을 실시하였다. 이후, 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 2에 따라 제조된 시편들에 대하여 인장시험 및 저온 충격 실험을 실시하였다.
The specimens according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 were prepared with the compositions of Tables 1 and 2 and the process conditions of Table 3. In this case, in the case of the hot-rolled samples according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, ingots having the respective compositions were prepared and subjected to heating, hot rolling and cooling using a rolling simulation tester. Thereafter, tensile tests and low-temperature impact tests were conducted on the specimens prepared according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2.

[표 1](단위 : 중량%)[Table 1] (unit:% by weight)

Figure pat00001

Figure pat00001

[표 2](단위 : 중량%)[Table 2] (unit:% by weight)

Figure pat00002

Figure pat00002

[표 3]  [Table 3]

Figure pat00003

Figure pat00003

2. 기계적 특성 평가2. Evaluation of mechanical properties

표 4는 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 2에 따라 제조된 시편들에 대한 기계절 물성 및 오스테나이트 결정입도를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
Table 4 shows the seasonality and the austenite grain size of the specimens prepared according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2.

[표 4] [Table 4]

Figure pat00004
Figure pat00004

표 1 내지 표 4를 참조하면, 실시예 1 ~ 4에 따라 제조된 시편들의 경우, 목표값에 해당하는 485 ~ 620MPa의 인장강도(TS), 260MPa 이상의 항복강도(YS), 17% 이상의 연신율(EL) 및 63.5㎛ 이상의 오스테나이트 평균 결정입도(AGS)를 모두 만족하는 것을 알 수 있다.Tensile strength (TS) of 485 to 620 MPa, yield strength (YS) of not less than 260 MPa, elongation of not less than 17% (corresponding to the target value) of the specimens prepared according to Examples 1 to 4, EL) and an average austenite grain size (AGS) of 63.5 占 퐉 or more.

반면, 실시예 1과 비교하여 대부분의 합금 성분은 유사한 함량으로 첨가되나, 니오븀(Nb), 구리(Cu), 크롬(Cr) 및 몰리브덴(Mo)이 첨가되지 않으며, 탄소(C), 가용성 알루미늄(S_Al) 및 인(P)이 과도하게 첨가되는 비교예 1에 따라 제조된 시편의 경우, 인장강도(TS), 항복강도(YS) 및 연신율(EL)은 목표값을 만족하였으나, 오스테나이트 평균 결정입도(AGS)가 목표값에 미달하는 것을 알 수 있다.On the other hand, compared with Example 1, most of the alloy components are added in a similar amount but not added with niobium (Nb), copper (Cu), chromium (Cr) and molybdenum (Mo) (TS), yield strength (YS) and elongation (EL) of the specimen prepared according to Comparative Example 1 in which phosphorus (S_Al) and phosphorus (P) It can be seen that the grain size (AGS) is below the target value.

또한, 실시예 1과 비교하여 대부분의 합금 성분은 유사한 함량으로 첨가되나, 보론(B), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 및 티타늄(Ti)이 첨가되지 않으며, 탄소(C), 가용성 알루미늄(S_Al) 및 인(P)이 과도하게 첨가되는 비교예 2에 따라 제조된 시편의 경우 역시, 인장강도(TS), 항복강도(YS) 및 연신율(EL)은 목표값을 만족하였으나, 오스테나이트 평균 결정입도(AGS)가 목표값에 미달하는 것을 알 수 있다.
Compared with Example 1, most of the alloying elements are added in similar amounts but boron (B), nickel (Ni), molybdenum (Mo) and titanium (Ti) (TS), yield strength (YS) and elongation (EL) of the specimen prepared according to Comparative Example 2 in which phosphorus (S_Al) and phosphorus (P) It can be seen that the average crystal grain size (AGS) is below the target value.

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 단계
S120 : 열간압연 단계
S130 : 냉각 단계
S110: Slab reheating step
S120: Hot rolling step
S130: cooling step

Claims (5)

(a) 중량%로, C : 0.16 ~ 0.20%, Si : 0.3 ~ 0.4%, Mn : 1.0 ~ 1.2%, P : 0.0001 ~ 0.0140%, S : 0.0001 ~ 0.0030%, S_Al : 0.001 ~ 0.005%, Nb : 0.001 ~ 0.010%, B : 0.0001 ~ 0.0003%, Cu : 0.01 ~ 0.10%, Ni : 0.01 ~ 0.10%, Cr : 0.01 ~ 0.10%, Mo : 0.001 ~ 0.080%, Ti : 0.001 ~ 0.010%, V : 0.001 ~ 0.010%, N : 0.0001 ~ 0.0030% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 강 슬라브를 SRT(Slab Reheating Temperature) : 1050 ~ 1250℃로 재가열하는 단계;
(b) 상기 재가열된 강 슬라브를 FRT(Finish Rolling Temperature) : 820 ~ 920℃ 조건으로 마무리 열간압연하는 단계; 및
(c) 상기 열간압연된 강을 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력용기 강재 제조 방법.
(a) 0.1 to 0.20% of C, 0.3 to 0.4% of Si, 1.0 to 1.2% of Mn, 0.0001 to 0.0140% of P, 0.0001 to 0.0030% of S, 0.001 to 0.005% of S_Al, 0.001 to 0.005% of S, 0.01 to 0.10% of Cr, 0.01 to 0.10% of Cr, 0.001 to 0.080% of Mo, 0.001 to 0.010% of Ti, 0.001 to 0.010% of Ti, 0.001 to 0.010% of B, 0.01 to 0.10% Reheating a steel slab composed of 0.001 to 0.010% of N, 0.0001 to 0.0030% of N, and the balance of Fe and unavoidable impurities to a slab reheating temperature (SRT) of 1050 to 1250 占 폚;
(b) subjecting the reheated steel slab to finishing hot rolling under the conditions of FRT (Finishing Rolling Temperature): 820 to 920 占 폚; And
(c) cooling the hot-rolled steel.
제1항에 있어서,
상기 슬라브 판재는
하기 수학식 1을 만족하는 범위에서 탄소(C), 망간(Mn), 실리콘(Si), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 및 바나듐(V)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력용기 강재 제조 방법.

수학식 1 : 0.35 ≤ [C] + [Mn/6] + [Si/24] + [Ni/40] + [Cr/5] + [Mo/4] + [V/14] ≤ 0.43
(여기서, [ ]는 각 원소의 중량%)
The method according to claim 1,
The slab plate
(C), manganese (Mn), silicon (Si), nickel (Ni), chromium (Cr), molybdenum (Mo) and vanadium (V) in the range satisfying the following formula Method of manufacturing a pressure vessel steel.

Si / 24] + [Ni / 40] + [Cr / 5] + [Mo / 4] + [V / 14]? 0.43?
(Where [] is the weight percentage of each element)
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계에서,
상기 재가열된 강 슬라브는 오스테나이트 미재결정 영역에서의 오스테나이트 평균 결정입도가 ASTM E112 기준으로 1 ~ 5(63.5㎛ 이상)를 갖는 것을 특징으로 하는 압력용기 강재 제조 방법.
The method according to claim 1,
In the step (b)
Wherein the reheated steel slab has an average austenite grain size in the austenite non-recrystallized region of 1 to 5 (63.5 占 퐉 or more) based on ASTM E112.
중량%로, C : 0.16 ~ 0.20%, Si : 0.3 ~ 0.4%, Mn : 1.0 ~ 1.2%, P : 0.0001 ~ 0.0140%, S : 0.0001 ~ 0.0030%, S_Al : 0.001 ~ 0.005%, Nb : 0.001 ~ 0.010%, B : 0.0001 ~ 0.0003%, Cu : 0.01 ~ 0.10%, Ni : 0.01 ~ 0.10%, Cr : 0.01 ~ 0.10%, Mo : 0.001 ~ 0.080%, Ti : 0.001 ~ 0.010%, V : 0.001 ~ 0.010%, N : 0.0001 ~ 0.0030% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지며,
인장강도(TS) : 485 ~ 620MPa, 항복강도(YS) : 260MPa 이상 및 연신율(EL) : 17% 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 압력용기용 강재.
0.001 to 0.005% of S, 0.01 to 0.005% of S_Al, 0.001 to 0.005% of S_Al, 0.3 to 0.4% of Cr, 0.1 to 0.20% of C, 0.3 to 0.4% of Si, 1.0 to 1.2% of Mn, 0.0001 to 0.0140% of P, 0.01 to 0.10% of Cr, 0.01 to 0.10% of Cr, 0.001 to 0.080% of Mo, 0.001 to 0.010% of Ti, 0.001 to 0.010% of Ti, 0.001 to 0.010% of V, %, N: 0.0001 to 0.0030%, and the balance of iron (Fe) and unavoidable impurities,
A tensile strength (TS) of 485 to 620 MPa, a yield strength (YS) of 260 MPa or more, and an elongation (EL) of 17% or more.
제4항에 있어서,
상기 강재는
하기 수학식 1을 만족하는 범위에서 탄소(C), 망간(Mn), 실리콘(Si), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 및 바나듐(V)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력용기 강재.

수학식 1 : 0.35 ≤ [C] + [Mn/6] + [Si/24] + [Ni/40] + [Cr/5] + [Mo/4] + [V/14] ≤ 0.43
(여기서, [ ]는 각 원소의 중량%)
5. The method of claim 4,
The steel
(C), manganese (Mn), silicon (Si), nickel (Ni), chromium (Cr), molybdenum (Mo) and vanadium (V) in the range satisfying the following formula Pressure vessel steel.

Si / 24] + [Ni / 40] + [Cr / 5] + [Mo / 4] + [V / 14]? 0.43?
(Where [] is the weight percentage of each element)
KR1020120108407A 2012-09-27 2012-09-27 Steel for pressure vessel and method of manufacturing the same KR101400662B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120108407A KR101400662B1 (en) 2012-09-27 2012-09-27 Steel for pressure vessel and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120108407A KR101400662B1 (en) 2012-09-27 2012-09-27 Steel for pressure vessel and method of manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140042104A true KR20140042104A (en) 2014-04-07
KR101400662B1 KR101400662B1 (en) 2014-05-30

Family

ID=50651352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120108407A KR101400662B1 (en) 2012-09-27 2012-09-27 Steel for pressure vessel and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101400662B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104328339A (en) * 2014-11-04 2015-02-04 钢铁研究总院 Vanadium nitrogen composite micro-alloy high-strength pressure vessel steel plate and preparation method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5389164A (en) * 1993-02-10 1995-02-14 Nippon Steel Corporation Production method of strong and tough thick steel plate

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104328339A (en) * 2014-11-04 2015-02-04 钢铁研究总院 Vanadium nitrogen composite micro-alloy high-strength pressure vessel steel plate and preparation method

Also Published As

Publication number Publication date
KR101400662B1 (en) 2014-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110088334B (en) Thick steel plate having excellent low-temperature impact toughness and method for manufacturing same
KR20140108431A (en) Steel sheet and manufacturing method of the same
KR101467049B1 (en) Steel sheet for line pipe and method of manufacturing the same
KR20150101734A (en) Steel for pressure vessel and method of manufacturing the steel
KR20140056760A (en) Steel for pressure vessel and method of manufacturing the same
KR20130046968A (en) High strength steel sheet and method of manufacturing the steel sheet
KR20150124810A (en) High strength steel sheet and method of manufacturing the same
KR101412432B1 (en) Method of manufacturing steel
KR20160014998A (en) Steel sheet and method of manufacturing the same
KR20140042101A (en) Shape steel and method of manufacturing the same
KR101400662B1 (en) Steel for pressure vessel and method of manufacturing the same
KR20140056765A (en) Shape steel and method of manufacturing the same
KR101546132B1 (en) Extremely thick steel sheet and method of manufacturing the same
KR101546138B1 (en) Hot-rolled steel sheet and manufacturing method of the same
KR101505261B1 (en) Steel plate and method of manufacturing the same
KR101290356B1 (en) Steel and method of manufacturing the steel
KR101572317B1 (en) Shape steel and method of manufacturing the same
KR101455469B1 (en) Thick steel sheet and method of manufacturing the same
KR101424889B1 (en) Steel and method of manufacturing the same
KR20150002956A (en) Steel sheet for line pipe and method of manufacturing the same
KR101435258B1 (en) Method for manufacturing of steel plate
KR101267624B1 (en) Structural steel and method of manufacturing the structural steel
KR101443445B1 (en) Non-heated type high strength hot-rolled steel sheet and method of manufacturing the same
KR101467030B1 (en) Method for manufacturing high strength steel plate
KR101311118B1 (en) Steel sheet and method of manufacturing the steel sheet and manufacturing method of steel pipe using the steel sheet

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170510

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180510

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190425

Year of fee payment: 6