KR20150002956A - 라인파이프용 후강판 및 그 제조 방법 - Google Patents

라인파이프용 후강판 및 그 제조 방법 Download PDF

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현대제철 주식회사
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Abstract

합금 성분 조절 및 공정 조건 제어를 통하여, 용접균열예민성을 감소시켜 용접특성을 향상시켰으며, 구리를 미첨가하고 망간 및 니오븀의 첨가량을 줄여 제조비용을 감소시킨 저온인성이 우수한 라인파이프용 후강판 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 라인파이프용 후강판 제조 방법은 (a) 탄소(C) : 0.05 ~ 0.8 중량%, 실리콘(Si) : 0.2 ~ 0.4 중량%, 망간(Mn) : 1.1 ~ 1.5 중량%, 인(P) : 0.012 중량% 이하, 황(S) : 0.003 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.02 ~ 0.05 중량%, 티타늄(Ti) : 0.01 ~ 0.02 중량%, 니오븀(Nb) : 0.01 ~ 0.03 중량%, 니켈(Ni) : 0.1 ~ 0.4 중량%, 질소(N) : 50ppm 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 SRT(Slab Reheating Temperature) : 1000 ~ 1200℃ 조건에서 재가열하는 단계; (b) 상기 재가열된 판재를 오스테나이트 재결정영역에서 1차 압연하는 단계; (c) 상기 1차 압연된 판재를 미재결정영역에서 FRT(Finish Rolling Temperature) : 770 ~ 860℃ 조건에서 2차 압연하는 단계; 및 (d) 상기 2차 압연된 판재를 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

라인파이프용 후강판 및 그 제조 방법{STEEL SHEET FOR LINE PIPE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 라인파이프용 후강판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합금 성분 조절 및 공정 조건 제어를 통하여 용접 생산성을 증가시키며, 저온충격 특성이 우수한 고강도를 갖는 라인파이프용 후강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
라인파이프용 강판은 사워 가스(sour gas) 분위기에서 내부식 균열성을 요구받는다. 그러나, 심해나 한랭지역으로 라인파이프의 사용이 확대됨에 따라 점차 고강도, 고인성 및 후물화되어 가는 추세에 있다.
이러한 우수한 기계적 특성을 확보하기 위하여 니오븀 및 망간의 합금원소를 다량 첨가함으로써 높은 용접균열예민성(Ceq)으로 인해 용접후 충격특성이 저하될 뿐만 아니라, 두께 중심부에 니오븀 및 망간의 편석대 형성으로 편차적으로 DWTT 연성파면율 특성에 차이가 발생하는 단점이 있었다.
관련 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0094846호(2007.09.21. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 고강도 후강판 및 그의 제조 방법, 및 고강도 강판이 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 합금 성분 조절 및 공정 조건 제어를 통하여 용접균열예민성을 감소시켜 용접특성을 향상시켰으며 저온인성이 우수한 API 라인파이프용 후강판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조되어, 인장강도(TS) : 520 MPa 이상, 항복강도(YP) : 415 MPa 이상, -20℃에서의 DWTT 연성파면율 : 85% 이상 및 -40℃에서의 CVN(샤르피 충격 흡수 에너지) : 40J 이상을 갖는다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 라이파이프용 후강판 제조 방법은 (a) 탄소(C) : 0.05 ~ 0.8 중량%, 실리콘(Si) : 0.2 ~ 0.4 중량%, 망간(Mn) : 1.1 ~ 1.5 중량%, 인(P) : 0.012 중량% 이하, 황(S) : 0.003 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.02 ~ 0.05 중량%, 티타늄(Ti) : 0.01 ~ 0.02 중량%, 니오븀(Nb) : 0.01 ~ 0.03 중량%, 니켈(Ni) : 0.1 ~ 0.4 중량%, 질소(N) : 50ppm 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 SRT(Slab Reheating Temperature) : 1000 ~ 1200℃ 조건에서 재가열하는 단계; (b) 상기 재가열된 판재를 오스테나이트 재결정영역에서 1차 압연하는 단계; (c) 상기 1차 압연된 판재를 미재결정영역에서 FRT(Finish Rolling Temperature) : 770 ~ 860℃ 조건에서 2차 압연하는 단계; 및 (d) 상기 2차 압연된 판재를 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 라인파이프용 후강판은 탄소(C) : 0.05 ~ 0.8 중량%, 실리콘(Si) : 0.2 ~ 0.4 중량%, 망간(Mn) : 1.1 ~ 1.5 중량%, 인(P) : 0.012 중량% 이하, 황(S) : 0.003 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.02 ~ 0.05 중량%, 티타늄(Ti) : 0.01 ~ 0.02 중량%, 니오븀(Nb) : 0.01 ~ 0.03 중량%, 니켈(Ni) : 0.1 ~ 0.4 중량%, 질소(N) : 50ppm 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지며, 인장강도(TS) : 520 MPa 이상 및 항복강도(YP) : 415 MPa 이상을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 합금 성분 조절 및 공정 조건 제어를 통하여, 용접균열예민성을 감소시켜 용접특성을 향상시켰으며, 구리를 미첨가하고 망간 및 니오븀의 첨가량을 줄여 제조비용을 감소시킨 저온인성이 우수한 라인파이프용 후강판을 제조할 수 있다.
이를 통해, 본 발명에 따른 방법으로 제조되는 라인파이프용 후강판은 인장강도(TS) : 520 MPa 이상, 항복강도(YP) : 415 MPa 이상, -20℃에서의 DWTT 연성파면율 : 85% 이상 및 -40℃에서의 CVN(샤르피 충격 흡수 에너지) : 40J 이상을 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 라인파이프용 후강판 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 실시예 1에 대한 미세조직을 200배 확대하여 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 1에 대한 미세조직을 500배 확대하여 나타낸 것이다.
본 발명의 특징과 이를 달성하기 위한 방법은 첨부되는 도면과, 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해진다. 그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예에 한정되는 것은 아니며, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하기 위함이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의될 뿐이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라인파이프용 후강판 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
라인파이프용 후강판
본 발명에 따른 라인파이프용 후강판은 인장강도(TS) : 520 MPa 이상, 항복강도(YP) : 415 MPa 이상, -20℃에서의 DWTT 연성파면율 : 85% 이상 및 -40℃에서의 CVN(샤르피 충격 흡수 에너지) : 40J 이상을 갖는 것을 목표로 한다.
이를 위해, 본 발명에 따른 라인파이프용 후강판은 탄소(C) : 0.05 ~ 0.8 중량%, 실리콘(Si) : 0.2 ~ 0.4 중량%, 망간(Mn) : 1.1 ~ 1.5 중량%, 인(P) : 0.012 중량% 이하, 황(S) : 0.003 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.02 ~ 0.05 중량%, 티타늄(Ti) : 0.01 ~ 0.02 중량%, 니오븀(Nb) : 0.01 ~ 0.03 중량%, 니켈(Ni) : 0.1 ~ 0.4 중량%, 질소(N) : 50ppm 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진다.
또한, 본 발명에 따른 라인파이프용 후강판은 크롬(Cr) : 0.1 ~ 0.3 중량%, 몰리브덴(Mo) : 0.05 ~ 0.15 중량% 및 바나듐(V) : 0.05 중량% 이하 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 라인파이프용 후강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다.
탄소(C)
탄소(C)는 강도를 확보하기 위하여 첨가된다.
탄소(C)는 본 발명에 따른 라인파이프용 후강판 전체 중량의 0.05 ~ 0.8 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 탄소(C)의 함량이 0.05 중량% 미만일 경우에는 제 2상 조직의 분율이 저하되어 강도가 급격히 낮아진다. 반대로, 탄소(C)의 함량이 0.8 중량%를 초과할 경우에는 강도는 증가하나 저온 충격인성 및 용접성이 저하된다.
실리콘(Si)
실리콘(Si)은 강 중 탈산제로 작용하며, 고용강화 효과도 가지고 있다.
실리콘(Si)은 본 발명에 따른 라인파이프용 후강판 전체 중량의 0.2 ~ 0.4 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 실리콘(Si)의 함량이 0.2 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 실리콘(Si)의 함량이 0.4 중량%를 초과할 경우에는 비금속 개재물 과다 형성으로 인해 인성이 저하된다.
망간(Mn)
망간(Mn)은 오스테나이트 안정화 원소로서 Ar3 온도를 낮추어 제어압연 영역을 확대시킴으로써 압연에 의한 결정립을 미세화시켜 강도 및 인성을 향상시킨다.
망간(Mn)은 본 발명에 따른 라인파이프용 후강판 전체 중량의 1.1 ~ 1.5 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 망간(Mn)의 함량이 1.1 중량% 미만일 경우에는 제 2상의 형성이 급격히 감소하여 강도향상에 기여하지 못한다. 반대로, 망간(Mn)의 함량이 1.5 중량%를 초과할 경우에는 템퍼 취화(Temper Embrittlement) 감수성을 증대시키는 문제점이 있다.
인(P)
인(P)은 시멘타이트 형성을 억제하고, 강도를 증가시키기 위해 첨가된다.
그러나, 인(P)은 용접성을 악화시키고, 슬라브 중심 편석(slab center segregation)에 의해 최종 재질 편차를 발생시키는 원인이 될 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 인(P)의 함량을 라인파이프용 후강판 전체 중량의 0.012 중량% 이하로 제한하였다.
황(S)
황(S)은 강의 인성 및 용접성을 저해한다. 특히, 상기 황(S)은 망간(Mn)과 결합하여 MnS 비금속 개재물을 형성함으로써 응력부식균열에 대한 저항성을 악화시켜 강의 가공 중 크랙을 발생시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 황(S)의 함량을 라인파이프용 후강판 전체 중량의 0.003 중량% 이하로 제한하였다.
알루미늄( Al )
알루미늄(Al)은 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제 역할을 한다.
알루미늄(Al)은 본 발명에 따른 라인파이프용 후강판 전체 중량의 0.02 ~ 0.05 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 알루미늄(Al)의 함량이 0.02 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 상기의 탈산 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 알루미늄(Al)의 함량이 0.05 중량%를 초과할 경우에는 비금속개재물인 Al2O3를 형성하여 충격인성을 저하시킨다.
티타늄(Ti)
티타늄(Ti)는 슬라브 재가열시 TiN을 형성하여 오스테나이트 결정립 성장을 억제한다.
티타늄(Ti)은 본 발명에 따른 라인파이프용 후강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.02 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 티타늄(Ti)의 함량이 0.01 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 티타늄(Ti)의 함량이 0.02 중량%를 초과할 경우에는 TiN 석출물이 조대해져 결정립 성장을 억제하는 효과가 저하된다.
니오븀(Nb)
니오븀(Nb)은 고온에서 탄소(C) 및 질소(N)와 결합하여 탄화물 또는 질화물을 형성한다. 니오븀계 탄화물 또는 질화물은 압연시 결정립 성장을 억제하여 결정립을 미세화시킴으로써 강판의 강도와 저온인성을 향상시킨다.
니오븀(Nb)은 본 발명에 따른 라인파이프용 후강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.03 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 니오븀(Nb)의 함량이 0.01 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 니오븀(Nb)의 함량이 0.03 중량%를 초과할 경우에는 더 이상의 효과 증대를 기대하기 어렵고 페라이트 내 고용된 상태로 존재하여 충격인성 및 용접성을 저하시킬 수 있다.
니켈(Ni)
니켈(Ni)은 결정립을 미세화하고 오스테나이트 및 페라이트에 고용되어 기지를 강화시킨다. 특히, 저온충격 특성을 향상시키는데 효과적이다.
니켈(Ni)은 본 발명에 따른 라인파이프용 후강판 전체 중량의 0.1 ~ 0.4 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 니켈(Ni)의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 니켈(Ni)의 함량이 0.4 중량%를 초과할 경우에는 적열취성을 유발한다.
질소(N)
질소(N)는 강 중에 개재물을 발생시켜 강의 내부품질을 저하시킨다.
따라서, 본 발명에서는 질소(N)의 함량을 라인파이프용 후강판 전체 중량의 50ppm 이하로 제한하였다.
크롬(Cr)
크롬(Cr)은 강도를 확보하기 위해 첨가되는 유효한 원소이다.
크롬(Cr)은 본 발명에 따른 라인파이프용 후강판 전체 중량의 0.1 ~ 0.3 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 크롬(Cr)의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 크롬(Cr)의 함량이 0.3 중량%를 초과할 경우에는 용접 열영향부(HAZ) 인성 열화를 초래하는 문제점이 있다.
몰리브덴(Mo)
몰리브덴(Mo)은 강의 강도와 인성의 향상 및 상온이나 고온에서 안정된 강도를 확보하는데 기여한다.
몰리브덴(Mo)은 본 발명에 따른 라인파이프용 후강판 전체 중량의 0.05 ~ 0.15 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 몰리브덴(Mo)의 함량이 0.05 중량% 미만일 경우에는 몰리브덴 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 몰리브덴(Mo)의 함량이 0.15 중량%를 초과할 경우에는 용접성을 저하시키는 문제점이 있다.
바나듐(V)
바나듐(V)은 결정립계에 피닝(pinning)으로 작용하여 강도 향상에 기여하는 원소이다.
바나듐(V)은 본 발명에 따른 라인파이프용 후강판 전체 중량의 0.05 중량% 이하의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 바나듐(V)의 함량이 0.05 중량%를 초과할 경우에는 조대한 바나듐 석출물이 형성되어 저온 충격인성이 저하되는 문제점이 있다.
라인파이프용 후강판 제조 방법
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 라인파이프용 후강판 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 1을 참조하면, 도시된 본 발명의 실시예에 따른 라인파이프용 후강판 제조 방법은 슬라브 재가열 단계(S110), 1차 압연 단계(S120), 2차 압연 단계(S130) 및 냉각 단계(S140)를 포함한다. 이때, 슬라브 재가열 단계(S110)는 반드시 수행되어야 하는 것은 아니나, 석출물의 재고용 등의 효과를 도출하기 위해서는 실시하는 것이 더 바람직하다.
본 발명에 따른 라인파이프용 후강판 제조 방법에서 열연공정의 대상이 되는 반제품 상태의 슬라브 판재는 탄소(C) : 0.05 ~ 0.8 중량%, 실리콘(Si) : 0.2 ~ 0.4 중량%, 망간(Mn) : 1.1 ~ 1.5 중량%, 인(P) : 0.012 중량% 이하, 황(S) : 0.003 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.02 ~ 0.05 중량%, 티타늄(Ti) : 0.01 ~ 0.02 중량%, 니오븀(Nb) : 0.01 ~ 0.03 중량%, 니켈(Ni) : 0.1 ~ 0.4 중량%, 질소(N) : 50ppm 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진다.
또한, 슬라브 판재는 크롬(Cr) : 0.1 ~ 0.3 중량%, 몰리브덴(Mo) : 0.05 ~ 0.15 중량% 및 바나듐(V) : 0.05 중량% 이하 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 조성을 갖는 슬라브 판재는 제강공정을 통해 원하는 조성의 용강을 얻은 다음에 연속주조공정을 통해 얻어질 수 있다.
슬라브 재가열
슬라브 재가열 단계(S110)에서는 상기의 조성을 갖는 슬라브 판재를 SRT(Slab Reheating Temperature) : 1000 ~ 1200℃로 재가열한다. 이러한 슬라브 판재의 재가열을 통하여, 주조 시 편석된 성분의 재고용 및 석출물의 재고용이 발생할 수 있다.
본 단계에서, 슬라브 재가열 온도(SRT)가 1000℃ 미만일 경우에는 슬라브의 온도가 낮아 압연 부하가 커지는 문제점이 있다. 반대로, 슬라브 재가열 온도(SRT)가 1200℃를 초과할 경우에는 Ti 석출물이 고용되어 오스테나이트 결정립 성장을 억제하지 못하여 오스테나이트 결정립이 조대화되어 강도 및 저온 인성을 확보하기 어렵다.
1차 압연
1차 압연 단계(S120)는 재가열된 판재에 1차 압연을 실시한다. 이때, 오스테나이트 재결정영역은 RDT(Roughing Delivery Temperature) : 930℃ 이상인 것이 바람직하다.
본 단계에서, 1차 압연 마무리 온도(RDT)가 930℃ 미만일 경우에는 조압연 패스 중 공랭시간 확보를 위한 시간이 필요하며 이로 인해 생산성이 떨어질 위험이 있다.
2차 압연
2차 압연 단계(S130)에서는 1차 압연된 판재를 FRT(Finish Rolling Temperature) : 770 ~ 860℃ 조건으로 2차 압연한다.
본 단계에서, 2차 압연 마무리 온도(FRT)가 770℃ 미만일 경우에는 이상역 압연이 발생하여 균질하지 못한 조직이 형성되어 저온충격 특성을 크게 저하시킨다. 반대로, 2차 압연 마무리 온도(FRT)가 860℃를 초과할 경우에는 연성과 인성은 우수하지만 강도가 저하되는 문제가 있다.
이때, 2차 압연은 미재결정 영역에서의 압하율이 50 ~ 70%가 되도록 실시될 수 있다. 만일, 2차 압연의 압하율이 50% 미만일 경우에는 균일하면서도 미세한 조직을 확보하는 것이 어렵고 중심부의 조직이 조대화되어 저온 충격 특성이 저하된다. 반대로, 2차 압연의 압하율이 70%를 초과할 경우에는 압연 공정 시간이 길어져 생산성이 저하된다.
냉각
냉각 단계(S140)에서는 2차 압연된 판재를 FCT(Finish Cooling Temperature) : 450 ~ 600℃ 조건으로 수냉을 실시한 후, 상온까지 공냉을 실시한다.
냉각종료온도(FCT)가 450℃ 미만일 경우에는 저온변태조직이 다량 형성되어 저온 인성이 저하된다. 반대로, 냉각종료온도(FCT)가 600℃를 초과할 경우에는 조대한 미세조직의 형성으로 인해 강도가 저하된다.
또한, 본 단계에서, 냉각 속도는 5 ~ 13℃/sec의 속도로 실시하는 것이 바람직하다. 냉각 속도가 5℃/sec 미만일 경우에는 결정립 성장이 촉진되어 강도 확보가 어렵다. 반대로, 냉각 속도가 13℃/sec를 초과할 경우에는 베이나이트 분율이 증가하여 강도는 상승하지만, 저온 인성이 저하된다.
상기의 과정(S110 ~ S140)으로 제조되는 라인파이프용 후강판은 합금 성분 조절 및 공정 조건 제어를 통하여, 고가의 합금원소인 구리를 미첨가하고 니오븀 및 망간의 첨가량을 감소시켜 제조비용을 절약함과 동시에 저온충격 특성이 우수한 라인파이프용 후강판을 제조할 수 있다.
이를 통해, 본 발명에 따른 방법으로 제조되는 라인파이프용 후강판은 인장강도(TS) : 520 MPa 이상, 항복강도(YP) : 415 MPa 이상, -20℃에서의 DWTT 연성파면율 : 85% 이상 및 -40℃에서의 CVN(샤르피 충격 흡수 에너지) : 40J 이상을 갖는다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
1. 시편의 제조
표 1 및 표 2의 조성과 표 3의 공정 조건으로 실시예 1 ~ 2 및 비교예 1 ~ 2에 따른 시편들을 제조하였다.
이때, 실시예 1 ~ 2 및 비교예 1 ~ 2에 따른 시편들의 경우, 각각의 조성을 갖는 잉곳을 제조하고, 이를 압연모사시험기를 이용하여 가열, 1차 압연, 2차 압연 및 냉각의 열연공정을 모사하였다.
[표 1] (단위 : 중량%)
Figure pat00001

[표 2]
Figure pat00002

[표 3]
Figure pat00003

2. 기계적 물성 평가
표 4는 실시예 1 ~ 2 및 비교예 1 ~ 2에 따라 제조된 시편들에 대한 기계적 물성 평가 결과를 나타낸 것이다.
[표 4]
Figure pat00004
표 1 내지 표 4를 참조하면, 실시예 1 ~ 2에 따라 제조되는 시편들의 경우, 목표값에 해당하는 인장강도(TS) : 520 MPa 이상, 항복강도(YP) : 415 MPa 이상, -20℃에서의 DWTT 연성파면율 : 85% 이상 및 -40℃에서의 CVN(샤르피 충격 흡수 에너지) : 40J 이상을 모두 만족하는 것을 알 수 있다.
반면, 실시예 1과 비교하여 대부분의 합금 성분은 유사한 함량으로 첨가되나, 구리(Cu), 니오븀(Nb) 및 질소(N)가 다량 첨가된 비교예 1과 망간(Mn)이 추가로 더 첨가된 비교예 2에 따라 제조된 시편의 경우를 살펴보면, 강판의 두께가 20mm인 비교예 1의 경우에는 목표값에 해당하는 인장강도(TS) : 520 MPa 이상, 항복강도(YP) : 415 MPa 이상, -20℃에서의 DWTT 연성파면율 : 85% 이상 및 -40℃에서의 CVN(샤르피 충격 흡수 에너지) : 40J 이상을 모두 만족하는 것일 알 수 있다. 반면에, 강판의 두께가 35mm인 비교예 2의 경우에는 용접 후 인성이 감소하여 DWTT 연성 파면율의 목표값을 만족하지 못하는 것을 알 수 있다.
도 2는 실시예 1에 대한 미세조직을 200배 확대하여 나타낸 것이고, 도 3은 실시예 1에 대한 미세조직을 500배 확대하여 나타낸 것이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 실시예 1에 따른 후강판은 준-폴리고날 페라이트(QPF), 침상형 페라이트(AF) 및 베이나이트 페라이트(BF) 복합 조직을 갖는 것을 확인할 수 있다.
이때, 페라이트 결정립의 크기가 20㎛ 이하의 범위를 가지는 것이 바람직하다. 페라이트 결정립의 크기가 20㎛를 초과하는 경우 용접 열영향부 인성에 유해한 플레이트형 페라이트의 분율이 증가하여 충분한 인성을 확보하기 어렵다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
S110 : 슬라브 재가열 단계
S120 : 1차 압연 단계
S130 : 2차 압연 단계
S140 : 냉각 단계

Claims (7)

  1. (a) 탄소(C) : 0.05 ~ 0.8 중량%, 실리콘(Si) : 0.2 ~ 0.4 중량%, 망간(Mn) : 1.1 ~ 1.5 중량%, 인(P) : 0.012 중량% 이하, 황(S) : 0.003 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.02 ~ 0.05 중량%, 티타늄(Ti) : 0.01 ~ 0.02 중량%, 니오븀(Nb) : 0.01 ~ 0.03 중량%, 니켈(Ni) : 0.1 ~ 0.4 중량%, 질소(N) : 50ppm 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 SRT(Slab Reheating Temperature) : 1000 ~ 1200℃ 조건에서 재가열하는 단계;
    (b) 상기 재가열된 판재를 오스테나이트 재결정영역에서 1차 압연하는 단계;
    (c) 상기 1차 압연된 판재를 미재결정영역에서 FRT(Finish Rolling Temperature) : 770 ~ 860℃ 조건에서 2차 압연하는 단계; 및
    (d) 상기 2차 압연된 판재를 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 라인파이프용 후강판 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 슬라브 판재는
    크롬(Cr) : 0.1 ~ 0.3 중량%, 몰리브덴(Mo) : 0.05 ~ 0.15 중량% 및 바나듐(V) : 0.05 중량% 이하 중 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 라인파이프용 후강판 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서,
    상기 냉각은
    FCT(Finish Cooling Temperature) : 450 ~ 600℃ 조건으로 실시하는 것을 특징으로 하는 라인파이프용 후강판 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서,
    상기 냉각은
    냉각속도 : 5 ~ 13℃/sec로 실시하는 것을 특징으로 하는 라인파이프용 후강판 제조 방법.
  5. 탄소(C) : 0.05 ~ 0.8 중량%, 실리콘(Si) : 0.2 ~ 0.4 중량%, 망간(Mn) : 1.1 ~ 1.5 중량%, 인(P) : 0.012 중량% 이하, 황(S) : 0.003 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.02 ~ 0.05 중량%, 티타늄(Ti) : 0.01 ~ 0.02 중량%, 니오븀(Nb) : 0.01 ~ 0.03 중량%, 니켈(Ni) : 0.1 ~ 0.4 중량%, 질소(N) : 50ppm 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지며,
    인장강도(TS) : 520 MPa 이상 및 항복강도(YP) : 415 MPa이상을 갖는 것을 특징으로 하는 라인파이프용 후강판.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 후강판은
    크롬(Cr) : 0.1 ~ 0.3 중량%, 몰리브덴(Mo) : 0.05 ~ 0.15 중량% 및 바나듐(V) : 0.05 중량% 이하 중 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 라인파이프용 후강판.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 후강판은
    -20℃에서의 DWTT 연성파면율 : 85% 이상 및 -40℃에서의 CVN(샤르피 충격 흡수 에너지) : 40J 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 라인파이프용 후강판.
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