KR20140090730A

KR20140090730A - 용접 후 열처리 저항성이 우수한 압력용기용 강판 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20140090730A
Application number: KR1020120153910A
Authority: KR
Inventors: 홍순택; 김대우; 정의경
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2014-07-18
Also published as: KR101482341B1

Abstract

본 발명은 강재의 후물화 및 용접부 조건의 가혹화 환경에도, 강도와 인성이 저하되지 않는 용접 후 열처리(Post Weld Heat Treatment, PWHT) 저항성이 우수한 강판을 제공하고자 하는 것이다.

Description

용접 후 열처리 저항성이 우수한 압력용기용 강판 및 그 제조 방법 {PRESSURE VESSEL STEEL PLATE HAVING EXCELLENT RESUSTANCE PROPERTY AFTER POST WELD HEAT TREATMENT AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 용접후 열처리 저항성이 우수한 압력용기용 강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근 석유의 품귀 현상 및 고유가 시대를 맞이하여 열악한 환경의 유전이 활발하게 개발되는 추세에 따라 원유의 정제 및 저장용 강재에 대하여 후물화가 이루어지고 있다.

상기와 같은 강재의 후물화 이외에도 강재를 용접한 경우에 용접 후 구조물의 변형을 방지하고, 형상 및 치수를 안정시키기 위한 목적으로, 용접시 발생된 응력을 제거하기 위하여, 용접 후 열처리(PWHT, Post Weld Heat Treatment)를 행하게 된다. 그러나 장시간의 PWHT 공정을 행한 강판은 그 조직의 조대화로 인하여 강판의 인장강도가 저하되는 문제가 있다.

즉, 장시간 PWHT 후에는 기지조직(Matrix) 및 결정립계의 연화, 결정립 성장, 탄화물의 조대화 등에 따라 강도 및 인성이 동시에 저하되는 현상을 초래하게 된다.

상기 장시간 PWHT 열처리에 따른 물성의 저하를 방지하기 위한 수단으로 특허문헌 1은 중량％로，C: 0.05∼0.20％，Si: 0.02∼0.5％，Mn: 0.2∼2.0％，Al: 0.005∼0.10％，필요에 따라 Cu，Ni，Cr，Mo，V，Nb，Ti，B，Ca，희토류 원소 중 1 종 또는 2종 이상을 함유하고，잔부가 철 및 불가피한 불순물로 된 슬래브를 가열 및 열간 압연을 행한 후，실온에서 공냉하고，Ac1∼Ac3 변태점에서 가열하고 서냉하는 공정에 의해, PWHT 보증시간을 16시간까지 가능하게 하였다.

그러나, 상기 기술에 나타난 PWHT 보증 시간은 후물화 및 용접부 조건이 가혹한 경우에는 매우 부족하며, 그 이상의 장시간 PWHT의 적용은 불가능한 문제점을 갖고 있다.

따라서, 강재의 후물화 및 용접부 조건의 가혹화에 동반되어, 장시간의 PWHT 후에도 강도와 인성이 저하되지 않는 PWHT에 대한 저항성이 큰 강재가 요구되고 있다.

일본 공개번호 1997-256037호

본 발명의 일측면인 용접 후 열처리 저항성이 우수한 압력용기용 강판은 중량%로, C: 0.05~0.15%, Si: 0.15~0.5%, Mn: 1.0~1.6%, P: 0.03% 이하, S: 0.03% 이하, Al: 0.015~0.05%, Cr: 0.01~0.25%, Mo: 0.005~0.3%, V: 0.005~0.06%, Nb: 0.005~0.03%, Ti: 0.001~0.05%, Ni: 0.05~0.6%, Cu: 0.01~0.35%, Cu + Ni + Cr + Mo: 1.0% 이하, Cr + Mo: 0.4% 이하, V + Nb: 0.1% 이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 템퍼드 마르텐사이트를 주상으로 포함하는 미세조직을 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일측면인 용접 후 열처리 저항성이 우수한 압력용기용 강판의 제조방법은 중량%로, C: 0.05~0.15%, Si: 0.15~0.5%, Mn: 1.0~1.6%, P: 0.03% 이하, S: 0.03% 이하, Al: 0.015~0.05%, Cr: 0.01~0.25%, Mo: 0.005~0.3%, V: 0.005~0.06%, Nb: 0.005~0.03%, Ti: 0.001~0.05%, Ni: 0.05~0.6%, Cu: 0.01~0.35%, Cu + Ni + Cr + Mo: 1.0% 이하, Cr + Mo: 0.4% 이하, V + Nb: 0.1% 이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 1050~1250℃의 온도범위로 가열하는 단계, 상기 가열된 강 슬라브를 800~900℃에서 압연을 종료하는 열간압연하는 단계, 상기 열간압연된 열연강판을 1/4T(T: 강판의 두께)의 냉각속도 기준으로, 3~60℃/sec의 냉각속도로 냉각하는 단계 및 상기 냉각된 강판을 10~30분 동안 템퍼링 하는 단계를 포함한다.

덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따르면, 600MPa급 이상의 강도를 가지면서, 장시간이 흐른 뒤에도 PWHT의 강도 및 인성이 열화되지 않는 열처리 저항성이 우수한 압력용기용 강판을 제공하는 효과가 있다.

본 발명자들은 용접 후 열처리 저항성이 우수한 강판을 도출해내기 위하여 연구를 행한 결과, 강판의 성분계와 제조조건을 적절히 제어하여, 강판의 미세조직을 템퍼드 마르텐사이트의 혼합조직으로 제어함으로써, 강판의 후물화 및 장시간의 PWHT 후에도 강도와 인성이 저하되지 않는 PWHT에 대한 저항성이 큰 강판을 생산할 수 있음을 확인하고 본 발명에 이르게 되었다.

이하, 본 발명의 일측면인 용접 후 열처리 저항성이 우수한 압력용기용 강판에 대하여 상세히 설명한다.

탄소(C): 0.05~0.15중량%

탄소는 강을 강화시키는데 가장 효과적인 원소이나, 다량 첨가되는 경우 용접성 및 저온인성을 저하시키는 원소이다. C의 함량이 0.05중량%미만인 경우에는 기지 상의 자체적인 강도가 저하된다. 반면에, C의 함량이 0.15중량%를 초과하는 경우에는 용접성 및 저온인성이 열화되기 때문에 바람직하지 않다. 따라서, 상기 탄소는 0.05~0.15중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

실리콘(Si): 0.15~0.5 중량%

실리콘은 탈산제로 사용되고, 고용강화에 의한 강도 향상 및 충격 천이 온도 상승효과를 위하여 첨가되는 원소이다. 본 발명에서 이러한 효과를 나타내기 위하여, 0.15중량%이상 포함되는 것이 바람직하다. 그러나, 실리콘의 함량이 0.5중량%를 초과하는 경우에는 용접성이 저하되고, 강판 표면에 산화 피막이 심하게 형성되는 문제점이 있다. 따라서, 상기 실리콘은 0.15~0.5중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

망간(Mn): 1.0~1.6 중량%

망간은 강을 고용강화시키는데 효과적인 원소이다. 따라서, 적절한 강도 확보를 위해서는 1.0중량% 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 그러나, 다량 첨가할 경우에는 황(S)과 함께 연신된 비금속 개재물인 MnS를 형성하여 상온 연신율 및 저온인성을 저하시키므로 1.6중량%이하로 관리하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 망간은 1.0~1.6중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

알루미늄(Al): 0.015~0.05중량%,

알루미늄은 제강시 Si과 함께 탈산제로 첨가되며, 고용강화 효과가 있다. 상기 알루미늄의 함량이 0.015중량% 미만인 경우에는 본 발명에서 의도하고자 하는 탈산효과를 확보할 수 없다. 반면에, 0.05중량%를 초과하는 경우에는 탈산효과가 포화되고, 제조원가가 상승하는 문제점이 있다. 따라서, 상기 알루미늄은 0.015~0.05중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

크롬(Cr): 0.01~0.25중량%

크롬은 강도를 증가시키는 원소이다. 본 발명에서 이러한 효과를 나타내기 위하여 0.01중량% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 그러나, 고가의 원소인 크롬이 0.25중량%를 초과하여 첨가하는 경우에는 제조원가가 상승하는 문제점이 있다. 따라서, 상기 크롬은 0.01~0.25중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

몰리브덴(Mo): 0.005~0.3중량%

몰리브덴은 Cr과 마찬가지로, 소재의 강도를 강화시키는 원소이다. 본 발명에서 이러한 효과를 나타내기 위하여 0.005중량% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 그러나, 고가의 원소인 몰리브덴이 0.3중량%를 초과하여 첨가하는 경우에는 제조원가가 상승하는 문제점이 있다. 따라서, 상기 몰리브덴은 0.005~0.3중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

바나듐(V): 0.005~0.06중량%

바나듐은 Cr 및 Mo과 같이 강도의 증대에 효과적인 원소이다. 본 발명에서 이러한 효과를 나타내기 위하여 0.005중량% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 그러나 고가의 원소인 바나듐이 0.06중량%를 초과하여 첨가하는 경우에는 제조원가가 상승하는 문제점이 있다. 따라서, 상기 바나듐은 0.005~0.06중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

니오븀(Nb): 0.005~0.03중량%

니오븀은 열간압연시 오스테나이트 결정립을 미세화시키는데 아주 효과적이며 동시에 기지(Matrix)와 정합을 이루는 탄질화물(Nb(C,N))로 석출됨으로써, 강도를 증가시키는 중요한 원소이다. 본 발명에서 의도하고자 하는 효과를 나타내기 위하여 0.005중량% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 니오븀은 함량이 증대할수록 연주 과정에서 조대한 석출물로 나타나 인성저하를 가져올 수 있으므로, 그 상한은 0.03중량%로 한정하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 니오븀은 0.005~0.03중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

티타늄(Ti): 0.001~0.05중량%

티타늄은 Nb과 같이 탄질화물(Ti(C,N))을 형성하여 슬라브의 가열 및 열간압연 과정에서 오스케나이트 결정립 성장을 억제하여 최종 조직 입도를 미세화시킴으로써 강의 인성을 향상시키는데 큰 역할을 하는 원소이다. 이러한 효과를 나타내기 위하여, 0.001중량% 이상 포함하는게 바람직하다. 그러나, 티타늄의 함량이 증대할수록 연주 과정에서 조대한 석출물로 나타나 인성저하를 가져올 수 있으므로, 그 상한은 0.05중량%로 한정하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 티타늄은 0.001~0.05중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

니켈(Ni): 0.05~0.6중량%

니켈은 강도와 인성을 동시에 향상시키는 원소로서, 본 발명에서도 후물재의 강도 확보 및 취성파괴 정지 특성을 향상시키는데 중요한 역할을 할 수 있다. 이러한 효과를 나타내기 위하여, 0.05중량% 이상 포함하는게 바람직하다. 니켈은 첨가량이 증대할수록 강도와 인성이 향상되나, 고가이며 첨가량 증대에 따라 강도와 인성이 비례적으로 증가하지는 않으므로 그 상한은 0.6중량%로 한정하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 니켈은 0.05~0.6중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

구리(Cu): 0.01~0.35중량%

구리는 고용강화 원소로 작용하여 강도상승에 기여한다. 본 발명에서 이러한 효과를 나타내기 위하여 0.01중량% 이상 포함하는게 바람직하다. 그러나, 고가의 원소인 구리가 0.35중량%를 초과하여 첨가하는 경우에는 제조원가가 상승하는 문제점이 있다. 따라서, 상기 구리는 0.01~0.35중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

본 발명의 강재는 압력용기용 강재로 사용할 수 있으므로 이를 고려할 경우 하기 Cu, Ni, Cr, Mo, V, Nb 등의 원소들의 함량은 다음의 관계를 만족하는 것이 바람직하다.

Cu + Ni + Cr + Mo: 1.0중량% 이하

Cr + Mo: 0.4중량% 이하

V + Nb: 0.1중량% 이하

즉, Cu + Ni + Cr + Mo, Cr + Mo 및 V + Nb의 관계는 압력용기용 강재의 기본 규격(ASTM A20)에서 각각 제한하고 있는 수치로서, 이에 따라 Cu + Ni + Cr + Mo함량은 1.0중량% 이하로, Cr + Mo함량은 0.4중량% 이하로, 그리고 V +Nb함량은 0.1중량% 이하로 제한한다. 다만, 본 발명의 실시태양에 따라 포함되지 않은 합금 원소는 0으로 계산할 수 있다.

본 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.

다만, 그 중 인 및 황은 일반적으로 많이 언급되는 불순물이기 때문에 이에 대하여 간략히 설명하면 다음과 같다.

인(P): 0.03중량% 이하

상기 인은 불가피하게 함유되는 불순물로써, 주로 강판의 중심부에 편석되어 인성을 저하하기 때문에 후물재의 중심부 저온충격인성을 확보하기 위해서는 가능한 한 낮게 제어하는 것이 바람직하다. 이론상 인의 함량은 0%로 제한하는 것이 유리하나, 제조공정상 필연적으로 함유될 수 밖에 없다. 따라서, 상한을 관리하는 것이 중요하며, 본 발명에서는 상기 인 함량의 상한은 0.03중량%로 한정하는 것이 바람직하다.

황(S): 0.03중량% 이하

황은 불가피하게 함유되는 불순물로써, Mn등과 결합하여 비금속개재물을 형성하며 이에 따라 강의 저온충격인성에 크게 손상시키기 때문에 그 함량을 최대한 억제하는 것이 바람직하다. 이론상 황의 함량은 0%로 제한하는 것이 유리하나, 제조공정상 필연적으로 함유될 수 밖에 없다. 따라서, 상한을 관리하는 것이 중요하며, 본 발명에서 상기 황 함량의 상한은 0.03중량%로 한정하는 것이 바람직하다.

또한, 강판의 미세조직은 주상으로 템퍼드 마르텐사이트 조직을 포함할 수 있다. 상기 템퍼드 마르텐사이트는 면적분율%로, 50% 이상인 것이 바람직하다. 상기 템퍼드 마르텐사이트의 면적분율이 50% 이상 포함되는 경우에는 높은 인장강도를 확보할 수 있다.

조직을 상술한 형태로 제어하는 이유는 본 발명에서 대상으로 하는 용접 후 열처리 저항성이 우수하고 적절한 강도와 인성을 가지도록 하기 위함이다.

상기 강판은 50시간 용접후 열처리(Post Weld Heat Treatment, PWHT)에도 인장강도가 600MPa 이상이고, -60℃에서의 샤르피 충격 에너지 값이 100J이상인 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 다른 일측면인 용접 후 열처리 저항성이 우수한 압력용기용 강판의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.

가열단계

상술한 성분계를 만족하는 슬라브를 1050~1250℃에서 가열하는 것이 바람직하다. 본 발명은 용접 후 열처리 저항성이 우수하면서 높은 강도 및 인성을 갖는 페라이트와 베이나이틱 페라이트 혼합조직강을 구현하는 것이다. 가열온도가 1050℃미만인 경우에는 용질원자의 고용이 어렵다. 반면에, 가열온도가 1250℃를 초과하는 경우에는 조대 TiN 석출로 인하여 오스케나이트가 조대화되거나 혼립 오스테나이트 조직이 생성될 수 있으며, 이러한 조대 오스테나이트는 조압연시 재결정되기 어려우며, 주로 연신된 상태로 남아있게 되어, 강판의 성질을 해친다. 그러므로 슬라브의 가열온도는 1050~1250℃로 한정하는 것이 바람직하다.

열간압연단계

상기와 같이 가열된 슬라브를 열간압연을 실시할 수 있다. 상기 열간압연은 800~900℃온도범위에서 종료하는 것이 바람직하다. 상기 열간압연의 종료온도가 800℃미만인 경우에는 소입성의 부족으로 본 발명이 확보하고자 하는 강도를 확보하지 못한다. 반면에, 압연 종료온도가 900℃를 초과하는 경우에는 결정립의 크기가 조대하여 인성을 저하시킨다.

또한, 압하율은 패스당 5~30%로 제어하는 것이 바람직하다. 미재결정 압연은 압연방향으로 오스테나이트 조직을 연신시키면서 내부에 변형대를 형성하여 미세 페라이트와 베이나이틱 페라이트를 형성하기 위하여 실시한다. 이에, 본 발명이 확보하고자 하는 미세조직을 확보하기 위해서는 패스당 5~30%의 압하율로 제어하는 것이 바람직하다.

냉각단계

상기와 같이 압연된 강판은 냉각하는 것이 바람직하다. 상기 압연된 강판을 1/4T(T: 강판의 두께)의 냉각속도 기준으로, 3~60℃/sec의 냉각속도로 200℃ 이하의 온도범위까지 냉각하는 것이 바람직하다. 상기 냉각속도가 3℃/sec미만인 경우에는 냉각능이 부족하여 과다한 페라이트 조직이 형성될 수 있다. 반면에, 60℃/sec를 초과하는 경우에는 부가적인 설비가 필요하여 생산성이 저하된다.

템퍼링 단계

상기와 같이 냉각된 강판을 템퍼링 열처리 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 템퍼링은 10~30분 동안 행하는 것이 바람직하다. 상기 템퍼링을 10분 미만으로 행하는 경우에는 조직의 균질화가 어렵다. 반면에, 30분을 초과하는 경우에는 생산성이 저하되는 문제가 있다. 상기 템퍼링은 600~700℃의 온도범위에서 행하는 것이 보다 바람직하다. 상기 템퍼링 온도가 600℃ 미만인 경우에는 인성확보가 어렵다. 반면에, 700℃를 초과하는 경우에는 석출의 성장이 일어나 강도 및 저온 인성을 해치게 된다.

상기 강판은 이후 아래와 같은 조건으로 용접 및 용접후 열처리를 행할 수 있다.

상기와 같이 냉각된 강판은 압력용기의 제작시 부가되는 용접공정에 의해 잔류응력의 제거 등을 위하여 PWHT 처리가 필요하다. 일반적으로 장시간 PWHT 열처리 이후에는 강도 및 인성의 열화가 발생되는데, 상기 본 발명에 의해 제조된 강판은 통상적인 PWHT 온도 조건인 590~640℃에서 장시간(50시간 이하) 실시하여도 강도 및 인성의 큰 저하 없이 용접시공이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 특히, 본 발명의 강판은 50시간의 PWHT 후에도 550MPa 이상의 인장강도를 갖고, -60℃에서의 샤르피 충격 에너지 값이 100J 이상을 만족한다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.

(실시예)

하기 표 1에는 발명예 1 내지 4와 비교예1 및 2의 성분을 각각 나타낸 것이다. 표 1과 같은 조성을 갖는 강 슬라브를 1100℃에서 가열을 행한 후, 하기 표 2에 기재되어 있는 조건으로 열간압연, 냉각, 템퍼링 및 PWHT를 실시하였다. 상기 제조된 시편을 항복강도(YS), 인장강도(TS) 및 -60℃에서의 충격인성을 평가하여 하기 표 2에 함께 나타내었다.

이때, 강도 및 인성은 강판의 두께방향 1/4T(T: Thickness, ㎜)지점에서 인장 및 충격 시편을 채취하여 평가한 것이다. 또한, -60℃에서의 충격인성은 -60℃에서 V노치를 갖는 시편을 샤르피 충격 시험을 행하여 얻은 샤르피 충격 에너지값으로 평가한 것이다.

구분	C	Mn	Si	P	S	Cu	Ni	Cr	Mo	V	Nb	Ti	Al
발명예1	0.08	1.45	0.25	0.008	0.0013	0.16	0.21	0.15	0.16	0.020	0.016	0.015	0.028
발명예2	0.09	1.39	0.28	0.009	0.0015	0.20	0.18	0.13	0.19	0.021	0.018	0.013	0.025
발명예3	0.11	1.35	0.30	0.010	0.0012	0.13	0.19	0.10	0.13	0.018	0.020	0.020	0.024
비교예1	0.10	1.48	0.29	0.009	0.0011	0.17	0.15	0.12	0.14	0.015	0.020	0.021	0.030
비교예2	0.12	1.35	0.25	0.005	0.0010	0.10	0.18	0.14	0.09	0.013	0.018	0.013	0.030

구분	미세조직	강판 두께 (mm)	압연종료온도 (?)	냉각종료온도 (?)	냉각속도 (?/초)	템퍼링 온도 (?)	PWHT 온도 (?)	PWHT시간 (Hr)	YS (MPa)	TS (MPa)	-60?에서의 충격인성 (J)
발명예1	템퍼드마르텐사이트	50	820	75	7.5	650	620	25	585	659	230
		60	830	70	6.5	650	620	50	579	643	215
		80	840	100	4.8	630	610	25	572	647	239
		100	850	100	3.5	630	610	50	563	635	243
발명예2		50	820	75	7.5	650	620	25	592	645	228
		60	830	70	6.5	650	620	50	596	643	243
		80	840	55	4.8	630	610	25	579	640	256
		100	850	150	3.5	630	610	50	569	637	221
발명예3		50	820	75	8.5	650	620	25	589	669	243
		60	830	70	6.5	650	620	50	585	659	218
		80	840	55	4.8	630	610	25	586	648	257
		100	850	180	3.5	630	610	50	583	645	202
비교예1	페라이트+ 베이나이틱 페라이트	50	820	550	7.5	-	620	25	497	593	123
		60	830	550	6.5	-	620	50	495	585	199
		80	840	550	4.8	-	610	25	490	572	186
		100	850	550	3.5	-	610	50	487	556	133
비교예2		50	820	550	5.0	-	620	20	490	558	148
		80	840	550	3.9	-	620	25	486	561	121
		100	850	550	3.5	-	620	50	479	557	120

상기 표 1 및 표 2의 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 조성 및 제조조건을 만족하는 발명예 1 내지 3은 PWHT 시간이 25시간 이상 50시간에 이르게 되어도, 강도와 인성이 크게 저하되지 않는 것에 비해, 비교예 1 및 2는 조성은 미세조직이 상이하고, 제조조건을 벗어나는 것으로서, 발명예1 내지 4와 비교할 때, 강도와 인성이 현저히 열화되는 것을 확인할 수 있었다.

특히, 발명예 1 내지 3에서는 50시간의 PWHT후에도 저온 인성값의 저하가 크지 않음에 비해, 비교에 1 및 2에서는 저온인성 값의 저하가 심한 것을 알 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

중량%로, C: 0.05~0.15%, Si: 0.15~0.5%, Mn: 1.0~1.6%, P: 0.03% 이하, S: 0.03% 이하, Al: 0.015~0.05%, Cr: 0.01~0.25%, Mo: 0.005~0.3%, V: 0.005~0.06%, Nb: 0.005~0.03%, Ti: 0.001~0.05%, Ni: 0.05~0.6%, Cu: 0.01~0.35%, Cu + Ni + Cr + Mo: 1.0% 이하, Cr + Mo: 0.4% 이하, V + Nb: 0.1% 이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 템퍼드 마르텐사이트를 주상으로 포함하는 미세조직을 가지는 용접 후 열처리 저항성이 우수한 압력용기용 강판.
제 1항에 있어서,
상기 템퍼드 마르텐사이트는 면적분율%로, 50% 이상인 용접 후 열처리 저항성이 우수한 압력용기용 강판.
제 1항에 있어서,
상기 강판은 50시간 용접후 열처리(Post Weld Heat Treatment, PWHT)에도 인장강도가 600MPa 이상이고, -60℃에서의 샤르피 충격 에너지 값이 100J이상인 용접 후 열처리 저항성이 우수한 압력용기용 강판.
중량%로, C: 0.05~0.15%, Si: 0.15~0.5%, Mn: 1.0~1.6%, P: 0.03% 이하, S: 0.03% 이하, Al: 0.015~0.05%, Cr: 0.01~0.25%, Mo: 0.005~0.3%, V: 0.005~0.06%, Nb: 0.005~0.03%, Ti: 0.001~0.05%, Ni: 0.05~0.6%, Cu: 0.01~0.35%, Cu + Ni + Cr + Mo: 1.0% 이하, Cr + Mo: 0.4% 이하, V + Nb: 0.1% 이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 1050~1250℃의 온도범위로 가열하는 단계;
상기 가열된 강 슬라브를 800~900℃에서 압연을 종료하는 열간압연하는 단계;
상기 열간압연된 열연강판을 1/4T(T: 강판의 두께)의 냉각속도 기준으로, 3~60℃/sec의 냉각속도로 냉각하는 단계; 및
상기 냉각된 강판을 10~30분 동안 템퍼링 하는 단계를 포함하는 용접 후 열처리 저항성이 우수한 압력용기용 강판의 제조방법.
제 4항에 있어서,
상기 템퍼링된 강판을 590~640℃의 온도범위에서 50시간 이하 동안 유지하는 용접 후 열처리 단계를 포함하는 용접 후 열처리 저항성이 우수한 압력용기용 강판의 제조방법.
제 4항에 있어서,
상기 열간압연 하는 단계는 각 압연 패스당 5~30%의 압하율 조건으로 행하는 용접 후 열처리 저항성이 우수한 압력용기용 강판의 제조방법.
제 4항에 있어서,
상기 냉각 하는 단계에서 냉각은 200℃ 이하의 온도까지 행하는 것을 특징으로 하는 용접 후 열처리 저항성이 우수한 압력용기용 강판의 제조방법.
제 4항에 있어서,
상기 템퍼링 하는 단계는 600~750℃의 온도범위에서 행하는 용접 후 열처리 저항성이 우수한 압력용기용 강판의 제조방법.