KR20150029754A - Thick steel plate having good ultralow-temperature toughness - Google Patents

Thick steel plate having good ultralow-temperature toughness Download PDF

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Abstract

본 발명의 후강판은, 소정의 강 중 성분을 포함하고, 강판 중에 존재하는 원상당 직경 1.0㎛ 초과의 개재물의 평균 진원도(A)는 1.8 이하, -196℃에 있어서 존재하는 잔류 오스테나이트상의 체적 분율(V)이 2.0∼12.0%, 또한 하기 (1)식으로 나타내어지는 B값이 1.3 이상을 만족시키는 것이다.

Figure pct00014
The steel sheet according to the present invention comprises a predetermined steel component and the average circularity (A) of the inclusions having a circle-equivalent diameter of greater than 1.0 탆 in the steel sheet is 1.8 or less, the volume of retained austenite phase , The fraction (V) is 2.0 to 12.0%, and the B value represented by the following formula (1) is 1.3 or more.
Figure pct00014

Description

극저온 인성이 우수한 후강판 {THICK STEEL PLATE HAVING GOOD ULTRALOW-TEMPERATURE TOUGHNESS}{THICK STEEL PLATE HAVING GOOD ULTRALOW-TEMPERATURE TOUGHNESS}

본 발명은, 극저온 인성이 우수한 후강판에 관한 것으로, 상세하게는, Ni 함유량이 5.0∼7.5% 정도로 저감되어도, -196℃ 이하의 극저온하에 있어서의 인성[특히, 판 폭 방향(C 방향)의 인성]이 양호한 후강판에 관한 것이다. 이하에서는, 상기한 극저온하에 노출되는 액화 천연 가스(LNG)용 후강판(대표적으로는, 저장 탱크, 수송선 등)을 중심으로 설명하지만, 본 발명의 후강판은 이것에 한정하는 취지는 아니며, -196℃ 이하의 극저온하에 노출되는 용도로 사용되는 후강판 전반에 적용된다.The present invention relates to a steel sheet excellent in cryogenic temperature toughness and, more particularly, to a steel sheet having excellent toughness at a cryogenic temperature of -196 deg. C or lower (particularly, in the plate width direction (C direction) Toughness] is good. Hereinafter, the steel sheet for liquefied natural gas (LNG) to be exposed at the cryogenic temperature will be mainly described, but the steel sheet of the present invention is not limited thereto. It is applied to the entire steel plate used for applications exposed to cryogenic temperatures below 196 ℃.

액화 천연 가스(LNG)의 저장 탱크에 사용되는 LNG 탱크용 후강판은, 높은 강도에 더하여, -196℃의 극저온에 견딜 수 있는 높은 인성이 요구된다. 지금까지, 상기 용도에 사용되는 후강판으로서는, 9% 정도의 Ni(9% Ni강)를 포함하는 후강판이 사용되어 왔지만, 최근, Ni의 비용이 상승하고 있으므로, 9% 미만의, 적은 Ni 함유량이라도, 극저온 인성이 우수한 후강판의 개발이 진행되고 있다.The steel sheet used for the LNG tank used in the storage tank of liquefied natural gas (LNG) is required to have high toughness capable of withstanding a cryogenic temperature of -196 DEG C in addition to high strength. Up to now, a post-steel sheet containing about 9% Ni (9% Ni steel) has been used as the post-steel sheet used in the above applications. However, recently, the cost of Ni has increased, The development of a steel sheet having excellent cryogenic toughness is underway.

예를 들어, 비특허문헌 1에는, 6% Ni강의 저온 인성에 미치는 α-γ 2상 공존 영역 열처리의 영향에 대해 기재되어 있다. 상세하게는, 템퍼링 처리 전에, α-γ 2상 공존 영역(Ac1∼Ac3 사이)에서의 열처리(L 처리)를 가함으로써, 통상의 켄칭 템퍼링 처리를 받은 9% Ni강과 동등 이상의, -196℃에서의 극저온 인성을 부여할 수 있는 것 ; 이 열처리는 또한, C 방향(판 폭 방향) 시험편의 인성을 향상시키는 것 ; 이들 효과는, 다량의 미세하고 또한 극저온에서의 충격 하중에 대해서도 안정된 잔류 오스테나이트의 존재에 의한 것인 것, 등이 기재되어 있다. 그러나, 상기 방법에 의하면, 압연 방향(L 방향)의 극저온 인성은 우수하지만, 판 폭 방향(C 방향)의 극저온 인성은, L 방향에 비해 떨어지는 경향이 있다. 또한, 취성 파면율의 기재는 없다.For example, Non-Patent Document 1 describes the effect of heat treatment in the? -Γ 2 phase coexistence region on the low temperature toughness of 6% Ni steel. Specifically, by applying heat treatment (L treatment) in the? -? 2 phase coexistence region (between Ac1 and Ac3) before the tempering treatment, it is possible to obtain a heat treatment at -196 占 폚, which is equal to or higher than 9% Ni steel subjected to normal quenching- Capable of imparting cryogenic toughness of; This heat treatment is also intended to improve the toughness of the test piece in the C direction (plate width direction); These effects are due to the presence of a stable retained austenite even for a large amount of fine and impact loads at cryogenic temperatures. However, according to the above method, the cryogenic temperature toughness in the rolling direction (L direction) is excellent, but the cryogenic temperature toughness in the plate width direction (C direction) tends to be lower than in the L direction. In addition, there is no description of the brittle fracture ratio.

상기 비특허문헌 1과 마찬가지의 기술이, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재되어 있다. 이들 중, 특허문헌 1에는, Ni를 4.0∼10% 함유하고, 오스테나이트 입도 등이 소정 범위로 제어된 강을 열간 압연하고 나서 Ac1∼Ac3 사이로 가열하고, 이어서 냉각하는 처리(상기 비특허문헌 1에 기재된 L 처리에 상당)를 1회 또는 2회 이상 반복한 후, Ac1 변태점 이하의 온도에서 템퍼링하는 방법이 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, Ni를 4.0∼10% 함유하고, 열간 압연 전의 AlN의 크기를 1㎛ 이하로 한 강에 대해, 상기 특허문헌 1과 마찬가지의 열처리(L 처리→템퍼링 처리)를 행하는 방법이 기재되어 있다. 이들 방법에 기재된 -196℃에서의 충격값(vE- 196)은, 아마 L 방향의 것이라 추정되고, C 방향의 상기 인성값은 불분명하다. 또한, 이들 방법에서는 강도에 대해 고려되어 있지 않고, 취성 파면율의 기재는 없다.Patent Literature 1 and Patent Literature 2 describe a technique similar to that of Non-Patent Document 1. Among them, Patent Document 1 discloses a process of hot-rolling a steel containing 4.0 to 10% Ni and controlled in a predetermined range of the austenite grain size, heating it between Ac1 to Ac3, and then cooling Is repeated once or twice or more, and then tempering is carried out at a temperature not higher than the Ac1 transformation point. Patent Document 2 discloses a method of performing a heat treatment (L treatment → tempering treatment) similar to that of Patent Document 1 for a steel containing 4.0 to 10% of Ni and having a size of AlN before hot rolling of 1 m or less . The impact value (vE - 196 ) at -196 캜 described in these methods is presumably assumed to be in the L direction, and the toughness value in the C direction is unclear. Further, in these methods, no consideration is given to the strength, and there is no description of the brittle wavefront ratio.

또한, 비특허문헌 2에는, 상기한 L 처리(2상 영역 켄칭 처리)와 TMCP를 조합한 LNG 탱크용 6% Ni강의 개발에 대해 기재되어 있다. 이 문헌에 의하면, 압연 방향(L 방향)의 인성이 높은 값을 나타내는 것은 기재되어 있지만, 판 폭 방향(C 방향)의 인성값은 기재되어 있지 않다.In addition, Non-Patent Document 2 describes the development of 6% Ni steel for LNG tanks in combination with the above-mentioned L treatment (two-phase zone quenching treatment) and TMCP. According to this document, it is described that the toughness in the rolling direction (L direction) is high, but toughness in the plate width direction (C direction) is not described.

특허문헌 3에는, 0.3∼10%의 Ni와, 소정량의 Mg를 포함하고, 소정 입경의 Mg 함유 산화물 입자가 적절하게 분산된, 570㎫급 이상의 용접부 인성이 우수한 고인성 고장력강이 기재되어 있다. 상기 특허문헌 3에는, Mg 함유 산화물의 제어에 의해 가열 오스테나이트 입경이 미세화되어, 모재 및 용접 열영향부(HAZ)의 인성이 향상되는 것 ; 그러기 위해서는, 탈산 원소 첨가 전의 O(산소)량과, Mg와 다른 탈산 원소의 첨가 순서가 중요하고, 용존 산소량이 0.001∼0.02%인 용강에 Mg, Ti, Al을 동시에 첨가한 후, 주조하여 강편으로 하거나, 또는 Mg, Ti, Al의 첨가시에, Al을 마지막에 첨가한 후, 주조하여 강편으로 하는 것이 기재되어 있다. 상기 특허문헌 3의 실시예에는, C 방향의 인성값(파면 전이 온도 vTrs)이 기재되어 있고, 9% Ni강의 상기 특성은 양호하지만(파면 전이 온도 vTrs≤-196℃), 5% 근방의 Ni강의 상기 특성은 -140℃로, 가일층의 개선이 요구되고 있다.Patent Document 3 discloses a high tensile high tensile strength steel having excellent toughness at a weld portion of 570 MPa or higher, containing 0.3 to 10% of Ni and a predetermined amount of Mg and appropriately dispersing Mg-containing oxide particles having a predetermined particle size. Patent Document 3 discloses that the size of the heated austenite is reduced by control of the Mg-containing oxide to improve the toughness of the base material and the weld heat affected zone (HAZ); For this purpose, it is important to add the amounts of O (oxygen) before the deoxidizing element and the order of addition of Mg and other deoxidizing elements, and simultaneously add Mg, Ti and Al to the molten steel having a dissolved oxygen amount of 0.001 to 0.02% Or Al is added last when Mg, Ti or Al is added, and then cast into a steel strip. In the example of Patent Document 3, toughness value (wave-front transition temperature vTrs) in the C direction is described, and the above characteristics of the 9% Ni steel are good (wavefront transition temperature vTrs? The above characteristics of the steel are -140 deg. C, and further improvements are required.

또한 특허문헌 4에는, 5.0∼7.5%의 Ni를 첨가하고, 오스테나이트의 분포를 균일화함으로써, 모재 및 용접 조인트의 인성(CTOD 특성), 어레스트성, 불안정 파괴 억지 특성이 우수한 후강판을 얻는 기술이 기재되어 있다. 그러나, CTOD 시험에 있어서의 평가 온도는 -165℃로 약간 높아, -196℃ 이하의 극저온용으로 개시된 기술은 아니다. 또한, 특허문헌 4를 자세하게 조사해도, 샤르피 충격 흡수 시험에 있어서의 취성 파면율의 기재는 전혀 없다. 또한, 특허문헌 4에 기재된 후강판을 제조하기 위해서는, 열간 압연 전에, 1250∼1380℃에서 8∼50시간이라고 하는 고온하에서의 장시간 가열 처리가 필요하여, 제조 비용의 관점에서 불리하다.Patent Document 4 also discloses a technique of obtaining a steel sheet having excellent toughness (CTOD characteristics), austenitic property and unstable fracture toughness of a base material and a welded joint by adding 5.0 to 7.5% of Ni and uniformizing the distribution of austenite . However, the evaluation temperature in the CTOD test is a little high at -165 deg. C, so it is not a technique for cryogenic temperature below -196 deg. In addition, even if Patent Document 4 is examined in detail, there is no description of the brittle wavefront ratio in the Charpy impact absorption test. Further, in order to produce the steel sheet described in Patent Document 4, long-time heat treatment at a high temperature of 1250 to 1380 캜 and 8 to 50 hours is required before hot rolling, which is disadvantageous from the viewpoint of production cost.

일본 특허 공개 소49-135813호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 49-135813 일본 특허 공개 소51-13308호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 51-13308 일본 특허 공개2001-123245호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-123245 일본 특허 제4975888호 공보Japanese Patent No. 4975888

야노 외, 「6% Ni강의 저온 인성에 미치는 α-γ 2상 공존 영역 열처리의 영향」, 철과 강, 제59년(1973) 제6호, p752∼763Yano et al., "Influence of heat treatment in the coexistence zone of? -Γ 2 phase on low temperature toughness of 6% Ni steel", Iron and Steel, No. 59 (1973) No. 6, p752-763 후루야 외, 「LNG 탱크용 6% Ni강의 개발」, CAMP-ISI J, Vol. 23(2010), p1322Furuya et al., &Quot; Development of 6% Ni steel for LNG tanks ", CAMP-ISI J, Vol. 23 (2010), p1322

상술한 바와 같이, 지금까지, Ni 함유량이 5.0∼7.5% 정도인 Ni강에 있어서 -196℃에서의 극저온 인성이 우수한 기술은 제안되어 있지만, C 방향에서의 극저온 인성은, 충분히 검토되고 있지 않다. 특히, 모재 강도가 높은(상세하게는, 인장 강도 TS>690㎫, 항복 강도 YS>590㎫) 고강도하에서의 극저온 인성의 가일층의 향상(C 방향에서의 극저온 인성 향상)이 강하게 요구되고 있다.As described above, a technique superior in cryogenic temperature toughness at -196 deg. C in Ni steel having a Ni content of about 5.0 to 7.5% has been proposed, but the cryogenic toughness in the C direction has not been fully investigated. In particular, there is a strong demand for improvement of the cryogenic temperature toughness (improvement in cryogenic toughness in the C direction) under high strength at high strength (more specifically, tensile strength TS> 690 MPa, yield strength YS> 590 MPa).

또한, 상술한 문헌에는, 취성 파면율에 대해 검토된 것은 없다. 취성 파면율은, 샤르피 충격 시험에 있어서 하중이 가해졌을 때에 발생하는 취성 파괴의 비율을 나타낸 것이다. 취성 파괴가 발생한 부위에서는, 파괴에 이르기까지 강재에 흡수되는 에너지가 현저하게 작아져, 용이하게 파괴가 진행되게 되므로, 특히 극저온에서의 파괴를 억제하기 위해서는, 범용의 샤르피 충격 시험에 있어서 출현하는 취성 파면율을 저레벨로 억제하는(10% 이하) 것이 극히 중요한 요건으로 되어 있다. 그러나, 강도가 높을수록 취성 파괴가 발생하기 쉬워지므로, 상기한 바와 같이 높은 모재 강도하에 있어서, 취성 파면율≤10%를 실현하는 것은 일반적으로는 곤란하다. 그로 인해, 모재 강도가 높은 고강도 후강판에 있어서, 이들 양쪽을 구비시킨 기술은 아직 제안되어 있지 않다.In addition, in the above-mentioned documents, there is no study on the brittle wavefront ratio. The brittle fracture surface ratio is the ratio of the brittle fracture that occurs when a load is applied in the Charpy impact test. In the site where brittle fracture occurs, the energy absorbed into the steel material is remarkably reduced to breakdown, and the fracture progresses easily. Therefore, in order to suppress breakdown particularly at a very low temperature, It is an extremely important requirement to suppress the wavefront ratio to a low level (10% or less). However, as the strength becomes higher, brittle fracture tends to occur, so it is generally difficult to achieve a brittle fracture surface ratio? 10% under the high base material strength as described above. As a result, a technique of providing both of these with a high strength steel sheet having a high base metal strength has not been proposed yet.

본 발명은 상기 사정에 비추어 이루어진 것이며, 그 목적은, Ni 함유량이 5.0∼7.5% 정도인 Ni강에 있어서 -196℃에서의 극저온 인성(특히 C 방향의 극저온 인성)이 우수하고, 취성 파면율≤10%를 실현할 수 있는 고강도 후강판을 제공하는 데 있다.The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to provide a Ni steel having a Ni content of about 5.0 to 7.5% and having excellent cryogenic toughness at -196 캜 (particularly, extremely low temperature toughness in the C direction) High strength steel sheet capable of realizing 10%.

상기 과제를 해결할 수 있었던 본 발명에 관한 극저온 인성이 우수한 후강판은, 질량%로, C:0.02∼0.10%, Si:0.40% 이하(0%를 포함하지 않음), Mn:0.50∼2.0%, P:0.007% 이하(0%를 포함하지 않음), S:0.007% 이하(0%를 포함하지 않음), Al:0.005∼0.050%, Ni:5.0∼7.5%, N:0.010% 이하(0%를 포함하지 않음)를 함유하고, 잔량부가 철 및 불가피 불순물인 후강판이며, 강판 중에 존재하는 원상당 직경 1.0㎛ 초과의 개재물의 평균 진원도(A)가 1.8 이하이고, -196℃에 있어서 존재하는 잔류 오스테나이트상의 체적 분율(V)이 2.0∼12.0%를 만족시키고, 또한 하기 (1)식으로 나타내어지는 B값이 1.3 이상인 것에 요지를 갖는 것이다.A steel sheet excellent in cryogenic temperature toughness according to the present invention, which can solve the above problems, comprises 0.02 to 0.10% of C, 0.40% or less (not including 0%) of Si, 0.50 to 2.0% of Mn, P: not more than 0.007% (not including 0%), S: not more than 0.007% (not including 0%), Al: 0.005 to 0.050% (A) of the inclusions having a circle-equivalent diameter of more than 1.0 탆 in the steel sheet is 1.8 or less, and is present in the steel sheet at -196 캜 The volume fraction (V) of the retained austenite phase satisfies 2.0 to 12.0%, and the B value represented by the following formula (1) is 1.3 or more.

Figure pct00001
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본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 강판은, -196℃에 있어서 존재하는 잔류 오스테나이트상이 체적 분율로 4.0∼12.0%를 만족시키는 것이다.In a preferred embodiment of the present invention, the steel sheet satisfies 4.0 to 12.0% by volume in terms of the retained austenite phase present at -196 캜.

본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 강판은, Cu:1.00% 이하(0%를 포함하지 않음), Cr:1.2% 이하(0%를 포함하지 않음), Mo:1.00% 이하(0%를 포함하지 않음), Ti:0.025% 이하(0%를 포함하지 않음), Nb:0.10% 이하(0%를 포함하지 않음), V:0.50% 이하(0%를 포함하지 않음), B:0.0050% 이하(0%를 포함하지 않음) Ca:0.0030% 이하(0%를 포함하지 않음), REM:0.0050% 이하(0%를 포함하지 않음), Zr:0.0050% 이하(0%를 포함하지 않음)를 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 더 함유한다.In a preferred embodiment of the present invention, the steel sheet comprises at least one of Cu: not more than 1.00% (not including 0%), Cr: not more than 1.2% (not including 0%), Mo: Ti: not more than 0.025% (not including 0%), Nb: not more than 0.10% (not including 0%), V: not more than 0.50% (not including 0%), B: 0.0050 (Not including 0%) (not including 0%) Ca: not more than 0.0030% (not including 0%), REM: not more than 0.0050% (not including 0%), Zr: ). ≪ / RTI >

본 발명에 따르면, Ni 함유량이 5.0∼7.5%로 저감된 저Ni강에 있어서, 모재 강도가 높아도(상세하게는, 인장 강도 TS>690㎫, 항복 강도 YS>590㎫), -196℃ 이하에서의 극저온 인성(특히 C 방향의 극저온 인성)이 우수하고, 구체적으로는, C 방향의 샤르피 충격 흡수 시험에 있어서, -196℃에서의 취성 파면율≤10%(바람직하게는, -233℃에서의 취성 파면율≤50%)를 만족시키는 고강도 후강판을 제공할 수 있었다.According to the present invention, even if the base metal strength is high (in particular, tensile strength TS> 690 MPa, yield strength YS> 590 MPa) in a low Ni steel reduced in Ni content to 5.0 to 7.5% (Particularly, the cryogenic toughness in the C direction) of the cured product in the C direction, and more specifically, in the Charpy impact absorption test in the C direction, the brittle fracture rate at -196 deg. Brittle fracture rate < = 50%).

본 발명자들은, Ni 함유량이 7.5% 이하로 저감되고, 인장 강도 TS>690㎫, 항복 강도 YS>590㎫를 만족시키는 고강도 후강판에 있어서, C 방향의 샤르피 충격값에 있어서, -196℃에서의 취성 파면율≤10%를 만족시키는 극저온 인성 향상 기술을 제공하기 위해, 검토를 행하였다. 그 결과, (가) -196℃에 있어서 존재하는 잔류 오스테나이트(잔류 γ)상의 체적 분율(V)을 2.0∼12.0%로 제어함[바람직하게는, 4.0∼12.0%(체적 분율)로 제어함]과 함께, (나) 취성 파괴의 진전을 조장하는 원상당 직경 1.0㎛ 초과의 개재물(이하, 단순히 개재물이라 칭하는 경우가 있음)에 대해, 상기 개재물의 평균 진원도(A)를 1.8 이하로 저감시키고, 또한 하기 (1)식으로 나타내어지는 B값을 1.3 이상으로 제어하면, 소기의 목적이 달성되는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.The inventors of the present invention have found that in a high strength steel sheet which has a Ni content reduced to 7.5% or less and satisfies a tensile strength TS> 690 MPa and a yield strength YS> 590 MPa, the Charpy impact value in the C- And to provide a cryogenic toughness improving technique that satisfies the brittle fracture rate? 10%. As a result, the volume fraction (V) of the retained austenite (residual?) Present at -196 占 폚 was controlled to 2.0 to 12.0% (preferably 4.0 to 12.0% (volume fraction) (B), the average circularity (A) of the inclusions is reduced to 1.8 or less with respect to the inclusions having a circle equivalent diameter of 1.0 탆 or more (hereinafter sometimes simply referred to as inclusions), which promotes the progress of brittle fracture , And the B value represented by the following formula (1) is controlled to 1.3 or more, the desired object is achieved, and the present invention has been completed.

Figure pct00002
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특히 전술한 종래 기술의 관계에서 특필해야 할 특징 부분은, 후자인 (나)에 있다. 이하, 본 발명에 도달한 경위에 대해 설명한다.Particularly, the feature portion to be noted in relation to the above-described prior art is the latter (B). Hereinafter, the process of reaching the present invention will be described.

본 발명자들은, Ni 함유량이 7.5% 이하인 Ni강에 있어서, -196℃의 극저온 인성이 우수한 후강판을 제공하기 위해, 검토를 거듭해 왔다. 구체적으로는, 본 발명에서는, C 방향에 있어서의 취성 파면율≤10%, 인장 강도 TS>690㎫, 항복 강도 YS>590㎫의 모든 특성을 만족시키는 극저온 인성이 우수한 고강도 후강판을 제공한다는 관점에서, 우선, 종래 기술에 기재된 문헌에 교시되어 있는 방법을 검토하였다.The inventors of the present invention have conducted extensive investigations to provide a Ni steel having a Ni content of 7.5% or less in order to provide a steel sheet excellent in cryogenic temperature toughness of -196 캜. Specifically, the present invention provides a high strength steel sheet excellent in cryogenic toughness which satisfies all the characteristics of a brittle wavefront ratio ≤10% in the C direction, a tensile strength TS> 690 MPa, and a yield strength YS> 590 MPa First, the method taught in the literature described in the prior art was examined.

상기 문헌에는, 5% Ni강의 극저온 인성 향상에는, -196℃에서 존재하는 잔류 오스테나이트(잔류 γ)를 안정화시키는 것이 중요한 것이 교시되어 있다. 또한, 제조 방법을 종합적으로 감안하면, 용강 단계에 있어서, 탈산 원소 첨가 전의 용존 산소량을 제어하고, 이 용강 중에, Al을 마지막에 첨가하도록 하여 주조함과 함께, α-γ 2상 공존 영역(Ac1∼Ac3 사이)에서의 열처리(L 처리) 후, Ac1 변태점 이하의 온도에서 템퍼링 처리하는 방법을 권장하고 있고, 이에 의해, 극저온 인성이 향상되는 것이 교시되어 있다. 그러나, 본 발명자들의 검토 결과에 의하면, 상기 방법에 의해, L 방향의 극저온 인성은 향상되지만, C 방향의 극저온 인성은 충분하지 않아, 본 발명에서 언급하는 상기한 목표 레벨(C 방향에 있어서의 취성 파면율≤10%)을 실현할 수 없는 것이 판명되었다.This document teaches that it is important to stabilize the residual austenite (residual?) Present at -196 占 폚 for the improvement of the cryogenic toughness of 5% Ni steel. Considering the manufacturing method as a whole, the amount of dissolved oxygen before addition of the deoxidizing element is controlled in the molten steel step, Al is finally added to the molten steel, and the molten steel is cast in the α-γ 2 phase coexistence region Ac1 (L treatment) between the Ac1 transformation point and the Ac1 transformation point, it is recommended that the tempering treatment be performed at a temperature not higher than the Ac1 transformation point, thereby improving the cryogenic toughness. However, according to the results of the studies conducted by the inventors of the present invention, the cryogenic temperature toughness in the L direction is improved by the above method, but the cryogenic temperature toughness in the C direction is not sufficient. 10%) can not be realized.

따라서 더욱 검토를 거듭한 결과, 목표로 하는 극저온 인성이 우수한 후강판을 얻기 위해서는, 상술한 기술을 기본적으로 답습하면서도, 후강판 및 그 제조 방법에 있어서, 가일층의 요건을 부가하는 것이 불가결한 것을 밝혀냈다. 상세하게는, (i) 후강판에 있어서, -196℃에서의 잔류 γ상의 체적 분율(V)을, V=2.0∼12.0%의 범위에서 존재시키는 것에 더하여, 취성 파괴의 진전을 조장하는 것이 판명된 원상당 직경 1.0㎛ 초과의 개재물에 착안하여, 상기 개재물의 평균 진원도(A)를 1.8 이하로 저감시킴과 함께, 상기 개재물의 평균 진원도(A)와, -196℃에 있어서 존재하는 상기 잔류 γ상의 체적 분율(V)(%)의 관계식 (1)로 나타내어지는 B값을, B값≥1.3으로 제어하는 것이 유효한 것, (ii) 이러한 후강판을 제조하기 위해서는, 용강 단계에 있어서의, Al 첨가 전의 용존 산소량(프리 O량)의 제어와, 열간 압연 후에 있어서의, Ac1∼Ac3 사이에서의 열처리(L 처리)→소정 온도 영역에서의 템퍼링 처리에 더하여, 용강 단계의 가일층의 제어가 유효하고, 주조시의 1450∼1500℃에서의 냉각 시간(t1)을 300초 이하(슬래브 두께 t의 1/2 위치에 있어서의 값)로 제어하고, 또한 주조시의 1300∼1200℃에서의 냉각 시간(t2)을 680초 이하(슬래브 두께 t의 1/4 위치에 있어서의 값)로 제어하는 것이 유효한 것을 밝혀냈다.Therefore, as a result of further investigations, it has been found that it is indispensable to add requirements for a further layer in the steel sheet and its manufacturing method, while basically following the above-mentioned technique in order to obtain a steel sheet having excellent cryogenic toughness . Specifically, it was found that (i) in the post-steel sheet, the volume fraction (V) of the residual? Phase at -196 占 폚 is present in the range of V = 2.0 to 12.0% (A) of the inclusions is reduced to 1.8 or less, and the average roundness (A) of the inclusions and the residual roundness of the inclusions existing at -196 占 폚 It is effective to control the B value represented by the relational expression (1) of the volume fraction (V) (%) of the phase volume phase (V) (%) to the B value? 1.3. (Ii) In addition to the control of the amount of dissolved oxygen (pre-O amount) before addition, the heat treatment between Ac1 and Ac3 after the hot rolling (L treatment), and the tempering treatment in the predetermined temperature range, further control of the molten steel step is effective , The cooling time (t1) at 1450 to 1500 占 폚 at the time of casting is set to 300 seconds (The value at the half position of the slab thickness t), and the cooling time t2 at 1300 to 1200 占 폚 during casting is controlled to be 680 seconds or less Value) is effective.

또한 (다) 상기 (가)에 있어서, -196℃에 있어서 존재하는 잔류 γ상을 4.0∼12.0%(체적 분율)로 제어함으로써, 보다 저온인 -233℃에 있어서도, 취성 파면율을 50% 이하의 양호한 수준으로 유지할 수 있는 것, (라) 이러한 후강판을 제조하기 위해서는, 열간 압연 후에 있어서의, Ac1∼Ac3 사이에서의 열처리(L 처리)에 있어서 소정 시간의 유지가 유효한 것을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.(C) The residual γ phase present at -196 캜 is controlled to 4.0 to 12.0% (volume fraction) in the above (a), whereby the brittle fracture surface ratio can be reduced to 50% or less (L treatment) between Ac1 and Ac3 after hot rolling, it is found that holding for a predetermined time is effective in the heat treatment (L treatment) between hot rolling and hot rolling, Thereby completing the invention.

본 명세서에 있어서 「극저온 인성이 우수하다」라 함은, 후기하는 실시예의 란에 기재된 방법에 의해 C 방향(판 폭 방향)의 샤르피 충격 흡수 시험에 있어서의 취성 파면율을 측정하였을 때, -196℃에서의 취성 파면율≤10%를 만족시키는 것이다. 후기하는 실시예에서는, L 방향(압연 방향)에 있어서의 취성 파면율은 측정하고 있지 않지만, 이것은, C 방향에서의 취성 파면율이 10% 이하이면, L 방향에서의 취성 파면율도, 필연적으로 10% 이하로 된다는 경험 법칙에 기초하는 것이다.In the present specification, " excellent in extremely low temperature toughness " means that when the brittle fracture surface ratio in the Charpy impact absorption test in the C direction (plate width direction) is measured by the method described in the column of the later embodiment, -196 Lt; RTI ID = 0.0 >% < / RTI > In the later embodiments, the brittle wavefront ratio in the L direction (rolling direction) is not measured, but if the brittle wavefront ratio in the C direction is 10% or less, the brittle wavefront ratio in the L direction is also inevitably 10 % Or less.

본 명세서에 있어서 「후강판」이라 함은, 강판의 두께가 대체로 6∼50㎜인 것을 의미한다.In the present specification, the term "post-steel plate" means that the thickness of the steel plate is generally 6 to 50 mm.

또한 본 발명에서는, 인장 강도 TS>690㎫, 항복 강도 YS>590㎫를 만족시키는 고강도 후강판을 대상으로 한다.Further, in the present invention, a high strength steel sheet satisfying a tensile strength TS > 690 MPa and a yield strength YS > 590 MPa is intended.

이하, 본 발명의 후강판에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, the steel sheet of the present invention will be described in detail.

상술한 바와 같이 본 발명의 후강판은, 질량%로, C:0.02∼0.10%, Si:0.40% 이하(0%를 포함하지 않음), Mn:0.50∼2.0%, P:0.007% 이하(0%를 포함하지 않음), S:0.007% 이하(0%를 포함하지 않음), Al:0.005∼0.050%, Ni:5.0∼7.5%, N:0.010% 이하(0%를 포함하지 않음)를 함유하고, 잔량부가 철 및 불가피 불순물인 후강판이며, 강판 중에 존재하는 원상당 직경 1.0㎛ 초과의 개재물의 평균 진원도(A)가 1.8 이하이고, -196℃에 있어서 존재하는 잔류 오스테나이트상의 체적 분율(V)이 2.0∼12.0%를 만족시키고, 또한 하기 (1)식으로 나타내어지는 B값이 1.3 이상인 것에 특징이 있다.As described above, the steel sheet according to the present invention comprises 0.02 to 0.10% of C, 0.40% or less of Si (not including 0%), 0.50 to 2.0% of Mn, 0.007% or less of P 0.005% or less (excluding 0%), Al: 0.005 to 0.050%, Ni: 5.0 to 7.5%, N: 0.010% or less (not including 0%) And the remaining amount is iron and unavoidable impurities, and the average circularity (A) of the inclusions having a circle equivalent diameter of more than 1.0 탆 in the steel sheet is 1.8 or less and the volume fraction of retained austenite phase present at -196 캜 V) of 2.0 to 12.0%, and the B value represented by the following formula (1) is 1.3 or more.

Figure pct00003
Figure pct00003

우선, 강 중 성분에 대해 설명한다.First, the components in the steel will be described.

C:0.02∼0.10%C: 0.02 to 0.10%

C는, 강도 및 잔류 오스테나이트의 확보에 필수적인 원소이다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해, C량의 하한을 0.02% 이상으로 한다. C량의 바람직한 하한은 0.03% 이상이고, 보다 바람직하게는 0.04% 이상이다. 단, 과잉으로 첨가하면, 강도의 과대한 상승에 의해 극저온 인성이 저하되므로, 그 상한을 0.10% 이하로 한다. C량의 바람직한 상한은 0.08% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.06% 이하이다.C is an essential element for securing strength and retained austenite. In order to effectively exhibit such action, the lower limit of the amount of C is 0.02% or more. The lower limit of the C content is preferably 0.03% or more, and more preferably 0.04% or more. However, if it is added in excess, the cryogenic temperature toughness is lowered due to an excessive increase in strength, so the upper limit is set to 0.10% or less. The preferred upper limit of the amount of C is 0.08% or less, more preferably 0.06% or less.

Si:0.40% 이하(0%를 포함하지 않음)Si: not more than 0.40% (not including 0%)

Si는, 탈산재로서 유용한 원소이다. 단, 과잉으로 첨가하면, 경질의 섬 형상 마르텐사이트상의 생성이 촉진되어, 극저온 인성이 저하되므로, 그 상한을 0.40% 이하로 한다. Si량의 바람직한 상한은 0.35% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.20% 이하이다.Si is a useful element as a de-oxidation material. However, if it is added in excess, the formation of a hard island-shaped martensite phase is promoted and the cryogenic temperature toughness is lowered. Therefore, the upper limit is set to 0.40% or less. The upper limit of the Si content is preferably 0.35% or less, and more preferably 0.20% or less.

Mn:0.50∼2.0%Mn: 0.50 to 2.0%

Mn은 탈산재로서도 기능하지만, 오스테나이트(γ) 안정화 원소로, 잔류 γ량의 증가에 기여하는 원소이다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해, Mn량의 하한을 0.50%로 한다. Mn량의 바람직한 하한은 0.6% 이상이고, 보다 바람직하게는 0.7% 이상이다. 단, 과잉으로 첨가하면, 템퍼링 취화를 초래하여, 원하는 극저온 인성을 확보할 수 없게 되므로, 그 상한을 2.0% 이하로 한다. Mn량의 바람직한 상한은 1.5% 이하이고, 보다 바람직하게는 1.3% 이하이다.Mn also functions as a deacidification material, but it is an austenite (?) Stabilizing element and contributes to an increase in the residual? Amount. In order to effectively exhibit such an effect, the lower limit of the amount of Mn is set to 0.50%. The lower limit of the Mn content is preferably 0.6% or more, and more preferably 0.7% or more. However, if it is added in excess, it causes tempering embrittlement and the desired low-temperature toughness can not be secured. Therefore, the upper limit is set to 2.0% or less. The upper limit of the Mn content is preferably 1.5% or less, and more preferably 1.3% or less.

P:0.007% 이하(0%를 포함하지 않음)P: not more than 0.007% (not including 0%)

P는, 입계 파괴의 원인으로 되는 불순물 원소이며, 목표로 하는 극저온 인성 확보를 위해, 그 상한을 0.007% 이하로 한다. P량의 바람직한 상한은 0.005% 이하이다. P량은 적으면 적을수록 좋지만, 공업적으로 P량을 0%로 하는 것은 곤란하다.P is an impurity element which causes grain boundary fracture, and the upper limit of P is set to 0.007% or less in order to secure the desired cryogenic toughness. The preferable upper limit of the P content is 0.005% or less. The smaller the P amount is, the better, but it is difficult to industrially make the P amount to 0%.

S:0.007% 이하(0%를 포함하지 않음)S: not more than 0.007% (not including 0%)

S도, 상기 P와 마찬가지로, 입계 파괴의 원인으로 되는 불순물 원소이며, 목표로 하는 극저온 인성 확보를 위해, 그 상한을 0.007% 이하로 한다. 후기하는 실시예에 나타내는 바와 같이, S량이 많아지면 취성 파면율은 증가하여, 목표로 하는 극저온 인성(-196℃에서의 취성 파면율≤10%)을 실현할 수 없다. S량의 바람직한 상한은 0.005% 이하이다. S량은 적으면 적을수록 좋지만, 공업적으로 S량을 0으로 하는 것은 곤란하다.S, like P, is an impurity element which causes intergranular fracture, and its upper limit is set to 0.007% or less in order to secure a target cryogenic toughness. As shown in the later examples, when the amount of S is increased, the brittle fracture surface ratio increases, and the target cryogenic toughness (brittle fracture ratio at -196 캜? 10%) can not be realized. The preferable upper limit of the amount of S is 0.005% or less. The smaller the amount of S is, the better, but it is difficult to industrially make the amount of S 0.

Al:0.005∼0.050%Al: 0.005 to 0.050%

Al은 탈산 원소이다. Al의 함유량이 부족하면, 용강 중에서의 프리 산소 농도가 상승하여, 주조 냉각의 과정에서, 원래 용강 중에 존재한 개재물의 표면에 산화물 혹은 황화물과 같은 2차 개재물이 복합 생성됨으로써, 개재물의 형상이 찌그러진 것으로 되어, 원상당 직경이 1.0㎛ 초과의 개재물의 평균 진원도가 커지므로, 그 하한을 0.005% 이상으로 한다. Al량의 바람직한 하한은 0.010% 이상이고, 보다 바람직하게는 0.015% 이상이다. 단, 과잉으로 첨가하면, 상기 개재물의 응집이나 합체가 촉진되어, 역시 당해 개재물의 평균 진원도가 커지므로, 그 상한을 0.050% 이하로 한다. Al량의 바람직한 상한은 0.045% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.04% 이하이다.Al is a deoxidizing element. If the content of Al is insufficient, the free oxygen concentration in the molten steel rises and secondary inclusions such as oxides or sulfides are mixed on the surface of the inclusions originally present in the molten steel during the casting cooling process, so that the shape of the inclusions is distorted And the average roundness of the inclusions having a circle equivalent diameter of more than 1.0 탆 is increased, so that the lower limit is set to 0.005% or more. The lower limit of the Al content is preferably 0.010% or more, and more preferably 0.015% or more. However, if it is added in excess, aggregation or coalescence of the inclusions is promoted, and the average roundness of the inclusions also becomes large, so the upper limit is set to 0.050% or less. The preferable upper limit of the Al amount is 0.045% or less, more preferably 0.04% or less.

Ni:5.0∼7.5%Ni: 5.0 to 7.5%

Ni는, 극저온 인성의 향상에 유용한 잔류 오스테나이트(잔류 γ)를 확보하는 데 필수적인 원소이다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해, Ni량의 하한을 5.0% 이상으로 한다. Ni량의 바람직한 하한은 5.2% 이상이고, 보다 바람직하게는 5.4% 이상이다. 단, 과잉으로 첨가하면, 원료의 비용 상승을 초래하기 때문에, 그 상한을 7.5% 이하로 한다. Ni량의 바람직한 상한은 7.0% 이하이고, 보다 바람직하게는 6.5% 이하이고, 더욱 바람직하게는 6.0% 이하이다.Ni is an essential element for securing retained austenite (residual?) Useful for improvement of cryogenic toughness. In order to effectively exhibit such an effect, the lower limit of the amount of Ni is 5.0% or more. The lower limit of the amount of Ni is preferably not less than 5.2%, more preferably not less than 5.4%. However, if it is added in excess, the cost of the raw material is increased, so the upper limit is set to 7.5% or less. The preferable upper limit of the amount of Ni is 7.0% or less, more preferably 6.5% or less, and further preferably 6.0% or less.

N:0.010% 이하(0%를 포함하지 않음)N: not more than 0.010% (not including 0%)

N은, 변형 시효에 의해 극저온 인성을 저하시키므로, 그 상한을 0.010% 이하로 한다. N량의 바람직한 상한은 0.006% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.004% 이하이다.Since N lowers the cryogenic temperature toughness by deformation aging, its upper limit is made 0.010% or less. The preferable upper limit of the amount of N is 0.006% or less, more preferably 0.004% or less.

본 발명의 후강판은 상기 성분을 기본 성분으로서 포함하고, 잔량부:철 및 불가피 불순물이다.The post-steel sheet of the present invention contains the above-mentioned components as basic components, and the remainder is iron and unavoidable impurities.

본 발명에서는, 가일층의 특성의 부여를 목적으로 하여, 이하의 선택 성분을 함유할 수 있다.In the present invention, the following optional components may be contained for the purpose of imparting the characteristics of a further layer.

Cu:1.00% 이하(0%를 포함하지 않음)Cu: not more than 1.00% (not including 0%)

Cu는, γ 안정화 원소로, 잔류 γ량의 증가에 기여하는 원소이다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는, Cu를 0.05% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 단, 과잉으로 첨가하면, 강도의 과도한 향상을 초래하여, 목표로 하는 극저온 인성 효과가 얻어지지 않으므로, 그 상한을 1.00% 이하로 하는 것이 바람직하다. Cu량의, 보다 바람직한 상한은 0.8% 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.7% 이하이다.Cu is a? Stabilizing element and is an element contributing to an increase in the residual? Amount. In order to exhibit such an effect effectively, it is preferable that Cu contains 0.05% or more. However, if it is added in an excess amount, the strength is excessively improved, and the desired cryogenic toughness effect can not be obtained. Therefore, the upper limit is preferably 1.00% or less. A more preferable upper limit of the amount of Cu is 0.8% or less, more preferably 0.7% or less.

Cr:1.2% 이하(0%를 포함하지 않음) 및 Mo:1.00% 이하(0%를 포함하지 않음)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종At least one member selected from the group consisting of Cr: not more than 1.2% (not including 0%) and Mo: not more than 1.00% (excluding 0%)

Cr 및 Mo는, 모두 강도 향상 원소이다. 이들 원소는 단독으로 첨가해도 되고, 2종류를 병용해도 된다. 상기 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는, Cr량을 0.05% 이상, Mo량을 0.01% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 단, 과잉으로 첨가하면, 강도의 과도한 향상을 초래하여, 목표로 하는 극저온 인성을 확보할 수 없게 되기 때문에, Cr량의 바람직한 상한을 1.2% 이하(보다 바람직하게는 1.1% 이하, 더 바람직하게는 0.9% 이하, 한층 더 바람직하게는 0.5% 이하), Mo량의 바람직한 상한을 1.00% 이하(보다 바람직하게는 0.8% 이하, 더 바람직하게는 0.6% 이하)로 한다.Both Cr and Mo are strength improving elements. These elements may be added singly or in combination. In order to effectively exhibit the above action, it is preferable that the Cr amount is 0.05% or more and the Mo amount is 0.01% or more. However, if it is added in an excessive amount, the strength is excessively improved, and the desired cryogenic toughness can not be ensured. Therefore, the preferred upper limit of the amount of Cr is 1.2% or less (more preferably 1.1% 0.9% or less, still more preferably 0.5% or less), and the preferred upper limit of the amount of Mo is 1.00% or less (more preferably 0.8% or less, further preferably 0.6% or less).

Ti:0.025% 이하(0%를 포함하지 않음), Nb:0.10% 이하(0%를 포함하지 않음) 및 V:0.50% 이하(0%를 포함하지 않음)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종At least one selected from the group consisting of Ti: not more than 0.025% (not including 0%), Nb: not more than 0.10% (excluding 0%), and V: not more than 0.50%

Ti, Nb 및 V는, 모두 탄질화물로서 석출되어, 강도를 상승시키는 원소이다. 이들 원소는 단독으로 첨가해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 상기 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는, Ti량을 0.005% 이상, Nb량을 0.005% 이상, V량을 0.005% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 단, 과잉으로 첨가하면, 강도의 과도한 향상을 초래하여, 목표로 하는 극저온 인성을 확보할 수 없게 되기 때문에, Ti량의 바람직한 상한을 0.025% 이하(보다 바람직하게는 0.018% 이하이고, 더 바람직하게는 0.015% 이하), Nb량의 바람직한 상한을 0.10% 이하(보다 바람직하게는 0.05% 이하이고, 더 바람직하게는 0.02% 이하), V량의 바람직한 상한을 0.50% 이하(보다 바람직하게는 0.3% 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.2% 이하)로 한다.Ti, Nb and V all precipitate as carbonitride and increase the strength. These elements may be added alone, or two or more of them may be used in combination. In order to effectively exhibit this action, it is preferable that the amount of Ti is 0.005% or more, the amount of Nb is 0.005% or more, and the amount of V is 0.005% or more. However, if it is added in an excessive amount, the strength is excessively improved, and the desired cryogenic toughness can not be secured. Therefore, the preferable upper limit of the amount of Ti is 0.025% or less (more preferably 0.018% or less, (More preferably, not more than 0.05%, and more preferably not more than 0.02%), the upper limit of the amount of Nb is preferably not more than 0.50% (more preferably, not more than 0.3%), Or less, more preferably 0.2% or less).

B:0.0050% 이하(0%를 포함하지 않음)B: 0.0050% or less (not including 0%)

B는, 켄칭성 향상에 의해 강도 향상에 기여하는 원소이다. 상기 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는, B량을 0.0005% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 단, 과잉으로 첨가하면, 강도의 과도한 향상을 초래하여, 목표로 하는 극저온 인성을 확보할 수 없게 되기 때문에, B량의 바람직한 상한을 0.0050% 이하(보다 바람직하게는 0.0030% 이하, 더 바람직하게는 0.0020% 이하)로 한다.B is an element contributing to improvement of strength by improvement in quenching property. In order to exhibit the above effect effectively, it is preferable that the amount of B is 0.0005% or more. However, if it is added in an excessive amount, the strength is excessively improved, and the desired cryogenic toughness can not be ensured. Therefore, the preferred upper limit of the amount of B is 0.0050% or less (more preferably 0.0030% or less, 0.0020% or less).

Ca:0.0030% 이하(0%를 포함하지 않음), REM(희토류 원소):0.0050% 이하(0%를 포함하지 않음) 및 Zr:0.0050% 이하(0%를 포함하지 않음)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종0.0050% or less Ca (not including 0%), 0.0050% or less (excluding 0%), and Zr: 0.0050% or less (excluding 0%) At least one species

Ca, REM 및 Zr은, 모두 탈산 원소로, 이들의 첨가에 의해 강 중의 산소 농도가 저하되어, 산화물의 양이 감소함으로써 인성에 좋은 영향을 미친다. 이들 원소는 단독으로 첨가해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 상기 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는, Ca량을 0.0005% 이상, REM량(이하에 기재된 REM을, 단독으로 함유할 때에는 단독의 함유량이고, 2종 이상을 함유할 때에는, 그들의 합계량임. 이하, REM량에 대해 동일함.)을 0.0005% 이상, Zr량을 0.0005% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 단, 과잉으로 첨가하면, 산화물의 사이즈가 증가하여, 극저온 인성이 저하되기 때문에, Ca량의 바람직한 상한을 0.0030% 이하(보다 바람직하게는 0.0025% 이하), REM량의 바람직한 상한을 0.0050% 이하(보다 바람직하게는 0.0040% 이하), Zr량의 바람직한 상한을 0.0050% 이하(보다 바람직하게는 0.0040% 이하)로 한다.Ca, REM and Zr are all deoxidized elements, and the addition of these elements reduces the oxygen concentration in the steel and reduces the amount of oxides, thereby having a good effect on toughness. These elements may be added alone, or two or more of them may be used in combination. In order to effectively exhibit the above-mentioned action, it is preferable that the amount of Ca is 0.0005% or more, the amount of REM (the total amount of REMs described below when they are contained alone, And Zr is preferably 0.0005% or more, and more preferably 0.0005% or more. However, if it is added in an excessive amount, the size of the oxide increases and the cryogenic temperature toughness decreases. Therefore, the preferred upper limit of Ca content is 0.0030% or less (more preferably 0.0025% or less) and the preferable upper limit of REM content is 0.0050% Or less, more preferably 0.0040% or less), and the preferable upper limit of the amount of Zr is 0.0050% or less (more preferably 0.0040% or less).

본 명세서에 있어서, REM(희토류 원소)이라 함은, 란타노이드 원소(주기율표에 있어서, 원자 번호 57의 La로부터 원자 번호 71의 Lu까지의 15원소)에, Sc(스칸듐)와 Y(이트륨)를 추가한 원소군이며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상을 병용할 수 있다. 바람직한 희토류 원소는 Ce, La이다. REM의 첨가 형태는 특별히 한정되지 않고, Ce 및 La를 주로 포함하는 미슈 메탈(예를 들어 Ce:약 70% 정도, La:약 20∼30% 정도)의 형태로 첨가해도 되고, 혹은 Ce, La 등의 단체로 첨가해도 된다.In the present specification, REM (rare earth element) refers to a rare earth element in which Sc (scandium) and Y (yttrium) are added to a lanthanoid element (15 elements from La of atomic number 57 to Lu of atomic number 71 in the periodic table) , And these may be used singly or in combination of two or more. Preferred rare earth elements are Ce and La. The form of addition of REM is not particularly limited and may be added in the form of misch metal (for example, Ce: about 70%, La: about 20-30%) mainly containing Ce and La, or Ce, La Or the like may be added.

이상, 본 발명의 강 중 성분에 대해 설명하였다.The components in the steel of the present invention have been described above.

또한 본 발명의 후강판은, -196℃에 있어서 존재하는 잔류 γ상의 체적 분율(V)이, 2.0∼12.0%(바람직하게는 4.0∼12.0%)를 만족시키는 것이다.Further, the post-steel sheet of the present invention is such that the volume fraction (V) of the residual? Phase present at -196 占 폚 satisfies 2.0 to 12.0% (preferably 4.0 to 12.0%).

-196℃에 있어서 존재하는 잔류 γ는, 극저온 인성의 향상에 기여하는 것이 알려져 있다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해, -196℃에서 존재하는 전 조직에 차지하는 잔류 γ상의 체적 분율(V)을 2.0% 이상으로 한다. 단, 잔류 γ는, 매트릭스상에 비해 비교적 연질이며, 잔류 γ량이 과잉으로 되면, YS가 소정의 값을 확보할 수 없게 되므로, 그 상한을 12.0%로 한다(후기하는 표 2B의 No.43을 참조). 잔류 γ상의 체적 분율(V)에 대해, 바람직한 하한은 4.0% 이상, 보다 바람직한 하한은 6.0% 이상이고, 바람직한 상한은 11.5% 이하, 보다 바람직한 상한은 11.0% 이하이다.It is known that the residual? Existing at -196 占 폚 contributes to the improvement of the cryogenic temperature toughness. To effectively exhibit such an effect, the volume fraction (V) of the residual? Phase occupying the entire structure existing at -196 占 폚 is 2.0% or more. However, since the residual y is relatively soft as compared with the matrix phase, and YS becomes unable to secure a predetermined value when the residual? Amount becomes excessive, the upper limit is set at 12.0% (No.43 of Table 2B, Reference). For the volume fraction (V) of the residual? Phase, the lower limit is preferably not less than 4.0%, more preferably not less than 6.0%, more preferably not more than 11.5%, and still more preferably not more than 11.0%.

또한, -196℃에서 존재하는 전 조직에 차지하는 잔류 γ의 체적 분율을 4.0% 이상으로 제어함으로써, 상술한 -196℃보다 더욱 저온인 -233℃에 있어서도, 취성 파면율을 50% 이하의 양호한 수준으로 유지할 수 있다. 이러한 효과를 더욱 발휘시키고자 하는 경우의, 보다 바람직한 하한은 6.0% 이상이고, 바람직한 상한은 상기한 바와 동일하다.Further, by controlling the volume fraction of the residual? Occupied in all tissues present at -196 占 폚 to be 4.0% or more, even at a temperature of -233 占 폚, which is lower than -196 占 폚, the brittle fracture rate can be maintained at a satisfactory level . In order to further exert such effects, a more preferable lower limit is 6.0% or more, and a preferable upper limit is the same as described above.

또한, 본 발명의 후강판에서는, -196℃에서 존재하는 조직 중, 잔류 γ상의 체적 분율(V)의 제어가 중요하며, 잔류 γ 이외의 다른 조직에 대해서는, 전혀 한정되는 것은 아니고, 후강판에 통상 존재하는 것이면 된다. 잔류 γ 이외의 조직으로서는, 예를 들어 베이나이트, 마르텐사이트, 시멘타이트 등의 탄화물 등을 들 수 있다.In the post-steel sheet of the present invention, it is important to control the volume fraction (V) of the residual? Phase in the structure existing at -196 占 폚. The structure other than the residual? Is not limited at all, It may be any that usually exists. Examples of the structure other than the residual? Include carbides such as bainite, martensite, cementite, and the like.

또한 본 발명의 후강판은, 강판 중에 존재하는 원상당 직경 1.0㎛ 초과의 개재물에 대해, 상기 개재물의 평균 진원도(A)가, A≤1.8을 만족시키고, 또한 하기 (1)식으로 나타내어지는 B값이 1.3 이상을 만족시키는 것이다.The post-steel sheet of the present invention is characterized in that the inclusions having an average circularity (A) of the inclusions satisfying A? 1.8 and a ratio B Value of 1.3 or more.

Figure pct00004
Figure pct00004

여기서 「원상당 직경」이라 함은, 상기 개재물의 크기에 착안하여, 그 면적이 동등해지도록 상정한 원의 직경을 구한 것이다.Here, the " circle-equivalent diameter " refers to the diameter of the circle assumed to equalize the area of the inclusion in consideration of the size of the inclusion.

본 발명에 있어서 원상당 직경 1.0㎛ 초과의 개재물에 착안한 것은, 상기 개재물이, 취성 파괴의 진전을 조장하는 것이 판명되었기 때문이다. 즉, 소정의 고강도를 확보하면서, 극저온에서의 취성 파면율을 개선하기 위해서는, 취성 파괴를 조장하는 개재물을 저감시킬 필요가 있지만, 본 발명자들의 검토 결과에 의하면, 상기 개재물의 평균 진원도(A)가 커지면, 가령 -196℃에서의 잔류 γ상의 체적 분율(V)을 상기 범위로 제어하였다고 해도, 목표로 하는 극저온 인성을 실현할 수 없는 것을 알 수 있었다(후기하는 표 2B의 No.33, 35, 36을 참조). 상기 개재물의 평균 진원도(A)는 작을수록 좋고, 바람직하게는 1.7 이하이고, 보다 바람직하게는 1.5 이하이다. 가장 바람직하게는 1이다. 또한, 본 발명에 있어서, 원상당 직경 1.0㎛ 초과의 개재물의 평균 사이즈(평균 원상당 직경)는 대체로 2.0㎛ 이하이다.In the present invention, the reason why the inclusions having a circle-equivalent diameter exceeding 1.0 占 퐉 is noted is that the inclusions promote the progress of brittle fracture. That is, in order to improve the brittle fracture surface ratio at a cryogenic temperature while securing a predetermined high strength, it is necessary to reduce inclusions that promote brittle fracture. According to the examination results of the present inventors, the average roundness A of the inclusions is It was found that even if the volume fraction (V) of the residual? Phase at -196 占 폚 is controlled to be within the above range, the target cryogenic temperature toughness can not be realized (see No.33, 35, 36 ). The average circularity (A) of the inclusions is preferably as small as possible, preferably not more than 1.7, more preferably not more than 1.5. Most preferably 1. In the present invention, the average size (mean circle equivalent diameter) of inclusions having a circle-equivalent diameter of more than 1.0 占 퐉 is generally 2.0 占 퐉 or less.

상기 개재물은, 후기하는 실시예에 기재된 방법으로 측정할 수 있다. 여기서, 원상당 직경 1.0㎛ 초과의 개재물에 있어서의 「개재물」의 종류는, 본 발명에서는 특별히 한정되지 않는다. 취성 파괴의 발생은, 개재물의 종류가 아닌, 개재물의 사이즈(원상당 직경)가 가장 크게 영향을 미치기 때문이다. 상기 개재물의 종류로서는, 예를 들어 산화물, 황화물, 질화물, 산질화물 등의 단독 입자 외에, 이들 단독 입자물이 2종 이상 복합된 복합물, 혹은 이들 단독 입자와 다른 원소가 결합된 복합 입자 등을 들 수 있다.The inclusions can be measured by the method described in the later examples. Here, the kind of the " inclusions " in the inclusions having a circle equivalent diameter of more than 1.0 mu m is not particularly limited in the present invention. This is because the occurrence of brittle fracture is most affected by the size of the inclusions (circle equivalent diameter), not by the types of inclusions. As the kind of the inclusions, for example, a composite in which two or more kinds of these single particles are combined, or a composite particle in which these single particles and other elements are combined is used in addition to single particles such as oxides, sulfides, nitrides and oxynitrides .

본 발명과 같이, 원상당 직경 1.0㎛ 초과의 조대한 개재물의 평균 진원도(A)를 1.8 이하로 함으로써, 소정의 강도를 확보하면서, 극저온 인성이 향상되는 메커니즘은, 상세하게는 불분명하지만, 이하와 같이 추정된다. 개재물은 일반적으로, 매트릭스에 비해 경도가 높기 때문에, 응력 집중이 일어나기 쉬워, 그 결과, 취성 파괴의 기점으로서 작용하는 경우가 많다. 이때, 개재물의 형상이 찌그러질수록, 개재물 주위의 응력 집중이 국소적으로 조장되게 되므로, 더욱 취성 파괴를 유발하기 쉬워진다고 생각된다. 따라서, 찌그러진 개재물을 저감하면[즉, 상기 개재물의 평균 진원도(A)를 1.8 이하로 하여, 가능한 한 진원(A=1)에 근접하도록 제어하면], 응력 집중의 발생이 회피되게 되어, 극저온 인성이 향상된다고 추정된다.The mechanism by which the average circularity (A) of coarse inclusions having a circle equivalent diameter of more than 1.0 占 퐉 is 1.8 or less as described in the present invention and the cryogenic temperature toughness is improved while securing a predetermined strength is unclear in detail, Is estimated. Since inclusions generally have a higher hardness than the matrix, stress concentration tends to occur, and as a result, they act as a starting point of brittle fracture in many cases. At this time, as the shape of the inclusions is distorted, the concentration of stress around the inclusions is locally promoted, so that the brittle fracture tends to be more likely to occur. Therefore, when crushed inclusions are reduced (that is, the average roundness A of the inclusions is controlled to be 1.8 or less and controlled to be as close as possible to a full circle (A = 1)), occurrence of stress concentration is avoided, Is improved.

또한 본 발명에서는, 상기 개재물의 평균 진원도(A)를 제어할 뿐만 아니라, 상기 (1)식으로 나타내어지는 B값이, B값≥1.3을 만족시킬 필요가 있다.Further, in the present invention, not only the average roundness (A) of the inclusions is controlled but also the B value represented by the above-mentioned formula (1) needs to satisfy the B value? 1.3.

상기 B값은, 극저온에 있어서의 취성 파면율을 저감시키기 위한 파라미터이며, 상기 (1)식에 나타내는 바와 같이, 상기 개재물의 평균 진원도(A)와, -196℃에 있어서 존재하는 잔류 오스테나이트(잔류 γ)상의 체적 분율(V)의 관계에서 산출되는 것이다. 이하, 상기 B값의 도출 경위에 대해 설명한다.The B value is a parameter for reducing the brittle fracture surface ratio at a cryogenic temperature, and as shown in the above formula (1), the average roundness (A) of the inclusions and the residual roundness of the retained austenite And the volume fraction (V) of the residual?) Phase. Hereinafter, the derivation process of the B value will be described.

취성 파면율은, 취성 파괴의 기점이 많고, 취성 파괴의 진전에 대한 저항이 작을수록 커지는 것이 알려져 있다. 일반적으로, 조대한 개재물은 취성 파괴의 기점으로 되기 쉽지만, 본 발명자들은, 조대한 개재물의 진원도가 커질수록, 바꾸어 말하면 진원(A=1)으로부터 벗어난 찌그러진 형상으로 될수록, 취성 파괴의 기점으로서 작용하기 쉬워지는 것 ; 또한, 잔류 γ가 많을수록, 취성 파괴의 진전에 대해 저항으로 되는 것을 밝혀냈다. 이들 지견에 기초하여, 극저온 영역에 있어서의 취성 파면율에 미치는 양자의 기여율을, 수많은 기초 실험에 기초하여 실험적으로 구한 결과, 상기 (1)식으로 나타내어지는 B값이 극저온 인성 평가를 위한 유용한 파라미터로 되는 것을 발견하였다. 후기하는 실시예에 나타내는 바와 같이, 잔류 γ상의 체적 분율(V) 및 원상당 직경 1.0㎛ 초과의 조대한 개재물의 형태(평균 진원도)를 확보한 후, 상기 B값을 1.3 이상으로 제어함으로써, 비로소 강도 및 -196℃ 및 -233℃에서의 취성 파면율이 높은 레벨로 양립되게 된다.It is known that the brittle fracture surface ratio increases as the brittle fracture origin has many points and the resistance to the progress of brittle fracture becomes small. In general, coarse inclusions tend to be a starting point of brittle fracture. However, the present inventors have found that as the roundness of a coarse inclusion becomes larger, in other words, as a crushed shape deviating from a full circle (A = 1) Getting easier; Further, it was found that the greater the residual?, The more resistant to the progress of brittle fracture. On the basis of these findings, the contribution ratio of the two on the brittle fracture surface ratio in the cryogenic temperature region was experimentally determined based on a number of basic experiments. As a result, it was found that the B value represented by the above formula (1) ≪ / RTI > As shown in the later examples, the volume fraction (V) of the residual? Phase and the shape (average roundness) of coarse inclusions having a circle equivalent diameter of more than 1.0 占 퐉 are secured and then the B value is controlled to 1.3 or more Strength and brittle fracture ratios at -196 캜 and -233 캜 are both high.

상기 B값에 대해, 바람직하게는 1.6 이상이고, 보다 바람직하게는 1.8 이상이다. 상기 B값은, 극저온 인성의 관점에서는 큰 쪽이 좋고, 그 상한은 특별히 제한되지 않는다. 단, 전술한 바와 같이, 잔류 γ의 체적 분율(V)이 과잉으로 되면, YS가 소정의 값을 확보할 수 없게 되므로, 잔류 γ의 체적 분율(V)의 상한을 12.0%로 제한하고 있는 것을 고려하면, B값의 상한은, 실질적으로 5.2(=12.02/3/1)로 제한된다[B값의 산출식에 있어서, 잔류 γ의 체적 분율(V)=12.0%, 평균 진원도(A)=1을 대입]. 강도와 인성의 밸런스를 고려하면, 보다 바람직한 B값은, 3.0 이하이다.Is preferably 1.6 or more, more preferably 1.8 or more with respect to the B value. The B value is preferably larger in view of the cryogenic temperature toughness, and the upper limit thereof is not particularly limited. However, as described above, when the volume fraction (V) of the residual? Becomes excessive, YS can not secure a predetermined value, so that the upper limit of the volume fraction V of the residual? Is limited to 12.0% The upper limit of the B value is limited to substantially 5.2 (= 12.0 2/3/1 ). (In the calculation formula of the B value, the volume fraction V of the residual? = 12.0% = 1]. In consideration of the balance between strength and toughness, a more preferable value of B is 3.0 or less.

다음으로, 본 발명의 후강판을 제조하는 방법에 대해 설명한다.Next, a method for manufacturing the steel sheet of the present invention will be described.

본 발명에 관한 제조 방법의 특징 부분은, 하기 (A)∼(B)에 있다.The characteristic parts of the production method according to the present invention are shown in the following (A) to (B).

(A) 용강 단계에 있어서, Al 첨가 전의 프리 산소량[O]을 100ppm 이하, 주조시의 1450∼1500℃에서의 냉각 시간(t1)을 300초 이하(슬래브 두께 t의 1/2 위치에 있어서의 값)로 제어하고, 또한 주조시의 1300∼1200℃에서의 냉각 시간(t2)을 680초 이하(슬래브 두께 t의 1/4 위치에 있어서의 값)로 제어한다. 상기 (A)의 방법에 의해, 특히 상술한 개재물의 평균 진원도(A)를 소정 범위로 저감시킬 수 있다.(O) of not more than 100 ppm before the Al addition in the molten steel step (A), the cooling time t1 at 1450 to 1500 占 폚 at the casting time is not more than 300 seconds And the cooling time t2 at 1300 to 1200 占 폚 during casting is controlled to be 680 seconds or less (value at 1/4 of the thickness t of the slab). With the method (A), the average circularity (A) of the above-mentioned inclusions can be reduced to a predetermined range.

(B) 열간 압연 후에 있어서, Ac1∼Ac3점의 온도 범위에서 가열, 유지한 후, 수냉하고, 계속해서, 520℃∼Ac1점의 온도 범위에서 10∼60분간 템퍼링 처리한 후, 공냉 또는 수냉한다. 상기 (B)의 방법에 의해, 특히 -196℃에서 존재하는 잔류 γ상의 체적 분율이 적절하게 제어된다.(B) after hot rolling, heating and holding in a temperature range of Ac1 to Ac3, followed by water cooling, followed by tempering for 10 to 60 minutes in a temperature range of 520 deg. C to Ac1, . By the method of (B) above, the volume fraction of the residual? Phase present particularly at -196 占 폚 is appropriately controlled.

또한, 본 발명에서 규정하는 B값은, 상술한 개재물의 평균 진원도와 잔류 γ의 체적 분율의 양쪽에 관계되는 파라미터이므로, 상기 (A)∼(B)를 적절하게 제어함으로써, 상기 B값을 소정 범위로 제어할 수 있다.The B value defined in the present invention is a parameter related to both the average roundness of the inclusion and the volume fraction of the residual? As described above. Therefore, by appropriately controlling the above-mentioned (A) to (B) Range can be controlled.

전술한 종래 기술의 관계로 말하면, 상기 (A)의 방법 중, t1 및 t2를 특히 제어한 부분에 최대의 특징이 있다.With respect to the above-mentioned prior art, there is the greatest feature in the portion of the method (A) in which particularly t1 and t2 are controlled.

이하, 각 공정에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, each step will be described in detail.

(용제 공정에 대해)(For the solvent process)

본 발명에서는, Al의 첨가 방법에 특별히 유의하고 있다. 이러한 것도, 본 발명에 있어서 제어해야 할 원상당 직경 1.0㎛ 초과의 개재물은, 주로, 용탕 중에 생성된 Al계 개재물을 기점으로, 산화물이나 황화물 등의 2차 개재물이 냉각시에 복합적으로 생성된 것이지만, 상기 Al계 개재물은 응집·합체에 의해 조대화되기 쉽고, 또한 진원도가 큰 찌그러진 형상으로 되기 쉽기 때문이다.In the present invention, attention is paid particularly to the method of adding Al. Such inclusions having a circle-equivalent diameter of more than 1.0 mu m to be controlled in the present invention are mainly produced by complex formation of secondary inclusions such as oxides and sulfides starting from Al-based inclusions generated in the molten metal , The Al-based inclusions tend to be coarsened by agglomeration and coalescence, and are liable to be formed into a distorted shape having a large roundness.

우선, 용강 중에 탈산재인 Al을 첨가하는 데 있어서, Al 첨가 전의 프리 산소량(용존 산소량, [O]량이라 약기하는 경우가 있음)을 100ppm 이하로 제어한다. [O]량이 100ppm을 초과하면, Al 첨가시에 생성되는 Al계 개재물이 증가하여, 진원도가 소정의 범위를 초과해 버린다(후기하는 표 2B의 No.33을 참조). [O]량은 적을수록 좋고, 바람직하게는 80ppm 이하이고, 보다 바람직하게는 50ppm 이하이다. 또한, [O]량의 하한은, 상기 개재물의 평균 진원도를 제어한다는 관점에서 보면 특별히 한정되지 않는다.First, in adding Al as a de-oxidation material to molten steel, the free oxygen amount (the amount of dissolved oxygen, sometimes abbreviated as [O] amount) before addition of Al is controlled to 100 ppm or less. When the amount of [O] exceeds 100 ppm, Al-based inclusions produced at the time of Al addition increase, and the roundness exceeds the predetermined range (see No.33 of later Table 2B). The amount of [O] is preferably as low as possible, preferably 80 ppm or less, and more preferably 50 ppm or less. The lower limit of the amount of [O] is not particularly limited from the viewpoint of controlling the average roundness of the inclusions.

상기한 바와 같이 [O]량을 제어하는 방법으로서는, 예를 들어, 용강 중에 Mn, Si의 탈산 원소를 첨가하여 탈산하는 방법을 들 수 있다. 상기 원소 외에, Ti, Ca, REM, Zr 등의 탈산재를 선택 성분으로서 첨가하는 경우는, 이들의 첨가에 의해서도 [O]량을 제어할 수 있다.As a method for controlling the amount of [O] as described above, for example, a method of adding deoxidation elements of Mn and Si to molten steel and deoxidizing them can be mentioned. When a deoxidation material such as Ti, Ca, REM, Zr or the like is added as a selective component in addition to the above elements, the amount of [O] can be controlled by addition of these components.

Al계 개재물을 제어하기 위해서는, Al 첨가 전의 [O]량을 제어하는 것이 중요하며, Al과, 다른 탈산 원소의 첨가 순서는 상관없다. 그러나, [O]량이 높은 상태에서 Al을 첨가하면, 산화 반응에 의해 용강의 온도가 상승하여, 조업상 위험해지므로, Al에 앞서, Si, Mn을 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, Ti 등의 상기 선택 성분은, Al의 첨가 후에 용강 중에 첨가하는 것이 바람직하다.In order to control Al-based inclusions, it is important to control the amount of [O] before Al addition, and the order of addition of Al and other deoxidizing elements is not critical. However, if Al is added in a state where the amount of [O] is high, the temperature of the molten steel rises due to the oxidation reaction, which is dangerous for operation. Therefore, it is preferable to add Si and Mn prior to Al. It is preferable that the above-mentioned optional components such as Ti are added to molten steel after addition of Al.

이어서, 주조를 개시한다. 주조시의 온도 범위는 대체로 1650℃ 이하이지만, 본 발명에서는, 특히 1450∼1500℃의 온도 범위에 있어서의 냉각 시간(t1)을 300초 이하로 제어함과 함께, 1300∼1200℃에서의 냉각 시간(t2)을 680초 이하로 제어하는 것이 중요하고, 이에 의해, 원상당 직경 1.0㎛ 초과의 개재물의 평균 진원도가 적절하게 제어되는 것이 판명되었다. 이하, 상세하게 설명한다.Then, casting is started. In the present invention, the cooling time (t1) in the temperature range of 1450 to 1500 占 폚 is controlled to 300 seconds or less, and the cooling time at 1300 to 1200 占 폚 (t2) to be 680 seconds or less, and it has been found that the average circularity of inclusions having a circle-equivalent diameter exceeding 1.0 mu m is controlled appropriately. This will be described in detail below.

우선, 1450∼1500℃의 온도 범위에 있어서의 냉각 시간(t1)을 300초 이하로 제어한다. 상기 t1이 300초를 초과하면, Al계 개재물을 핵으로 한 2차 개재물의 복합적 생성이 조장되어, 원상당 직경 1.0㎛ 초과의 개재물의 형상이 찌그러져 평균 진원도가 커지거나, 상기 B값이 감소하거나 하여, 목표로 하는 극저온 인성이 발휘되지 않는다(후기하는 표 2B의 No.34, 35를 참조). 상기 관점으로부터 보면, t1은 짧을수록 좋고, 바람직하게는 290초 이하이고, 보다 바람직하게는 280초 이하이다. t1의 하한은, 상기 관점에서는 특별히 한정되지 않는다.First, the cooling time t1 in the temperature range of 1450 to 1500 占 폚 is controlled to 300 seconds or less. If t1 exceeds 300 seconds, complex formation of the secondary inclusions made of the Al-based inclusions is promoted, and the shape of the inclusions having a circle equivalent diameter exceeding 1.0 mu m is distorted to increase the average circularity, decrease the B value So that the targeted cryogenic toughness is not exhibited (see No.44 and 35 in Table 2B, later described). From the above viewpoint, t1 is preferably as short as possible, preferably not more than 290 seconds, more preferably not more than 280 seconds. The lower limit of t1 is not particularly limited in view of the above.

또한, 본 발명에 있어서, 주조시의 온도 범위 중, 특히 1450∼1500℃의 온도 범위에 착안한 것은, 당해 온도 범위가, 주조시의 응고가 진행되어, 용강에의 성분 농화가 진행됨으로써, 개재물의 성장이 촉진되는 온도 영역이기 때문이다.In the present invention, in the temperature range during casting, particularly in the temperature range of 1450 to 1500 占 폚, the solidification progresses during the casting in the temperature range in question, and the concentration of the components in the molten steel progresses, Is a temperature region in which the growth of the semiconductor layer is promoted.

또한, 상기 1450∼1500℃의 온도 범위는, 슬래브 두께 t의 중심부(t/2)의 온도를 의미한다. 그 이유는 이하와 같다. 전술한 바와 같이 산화물계의 2차 개재물은, 주로 용탕 중에 있어서 복합 생성되므로, 용탕부의 냉각 시간을 제어할 필요가 있다. 그러나, 1450∼1500℃는, 응고가 진행되고 있는 온도 영역이므로, 온도 측정 위치에 따라서는, 측정 중에 응고되어 버려, 용탕부의 냉각 시간을 정확하게 측정할 수 없을 가능성이 있다. 따라서, 본 발명에서는, 가장 저온까지 용탕이 존재하는 t/2 위치의 냉각 시간을 측정하였다. 슬래브 두께의 중심부의 온도는, 열전대를 주형에 삽입함으로써 측정할 수 있다.The temperature range of 1450 to 1500 占 폚 means the temperature at the center portion (t / 2) of the slab thickness t. The reason is as follows. As described above, since the oxide-based secondary inclusions are mainly produced in the molten metal, it is necessary to control the cooling time of the molten metal portion. However, since 1450 to 1500 占 폚 is a temperature region in which solidification proceeds, there is a possibility that the cooling time of the molten metal portion can not be accurately measured due to solidification during measurement depending on the temperature measurement position. Therefore, in the present invention, the cooling time at the t / 2 position where the molten metal is present to the lowest temperature was measured. The temperature at the center of the slab thickness can be measured by inserting a thermocouple into the mold.

다음으로, 1300∼1200℃에서의 냉각 시간(t2)을 680초 이하로 제어한다. 상기 t2가 680초를 초과하면, Al계 개재물에의, 주로 황화물계의 2차 개재물의 복합 생성이 조장되어, 역시, 상기 개재물의 평균 진원도가 커진다(후기하는 표 2B의 No.36을 참조). 상기 관점으로부터 보면, t2가 짧을수록, 진원에 가까운 것이 얻어지므로 유용하다. 바람직한 t2는 650초 이하이고, 보다 바람직하게는 600초 이하이다. 단, t2가 지나치게 짧으면 냉각 부하가 증가하므로, 실용상은, 대체로 400초 이상으로 하는 것이 권장된다.Next, the cooling time t2 at 1300 to 1200 占 폚 is controlled to be 680 seconds or less. When the t2 exceeds 680 seconds, the complex formation of the secondary inclusions mainly in the Al-based inclusions is promoted, and the average roundness of the inclusions is also increased (see No.36 of Table 2B described later) . From the above viewpoint, the shorter the t2 is, the closer it is to the source, it is useful. The preferable t2 is 650 seconds or less, and more preferably 600 seconds or less. However, when t2 is too short, the cooling load increases. Therefore, in practice, it is generally recommended to set it to 400 seconds or more.

또한, 상기 1300∼1200℃의 온도 범위는, 슬래브 두께 t의 1/4부(t/4)의 온도를 의미한다. 그 이유는, 1300∼1200℃의 냉각 시간은, 주로 고체 철에 있어서 복합 생성되는 황화물계의 2차 개재물을 제어하기 위한 것이지만, 상기 온도 영역에서는, 거의 응고가 완료되어 있으므로, 취성 파면율의 측정을 행하는 t/4 위치에서의 냉각 시간을 측정하는 것으로 하였다. 슬래브 두께의 t/4부의 온도는, 열전대를 주형에 삽입함으로써 측정할 수 있다.The temperature range of 1300 to 1200 占 폚 means a temperature of 1/4 part (t / 4) of the slab thickness t. The reason is that the cooling time of 1300 to 1200 占 폚 is for controlling secondary inclusions of sulfide based compounds which are mainly produced in solid iron, but since the solidification is almost completed in the temperature region, the measurement of the brittle fracture surface ratio The cooling time at the t / 4 position is measured. The temperature of t / 4 parts of the slab thickness can be measured by inserting a thermocouple into the mold.

본 발명에서는, 1450∼1500℃의 온도 범위에서의 냉각 시간(t1) 및 1300∼1200℃에서의 냉각 시간(t2)을 상기한 바와 같이 제어하기만 하면 되고, 그 수단을 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, t1에 대해, 상기 온도 범위에서의 냉각 시간이 300초 이하로 되도록, 당해 온도 범위를 등속으로, 약 0.17℃/초 이하의 평균 냉각 속도로 냉각해도 되고, 혹은 상기 온도 범위의 냉각 시간이 300초 이하로 되도록, 다른 냉각 속도로 냉각해도 된다. t2도 마찬가지이다.In the present invention, the cooling time (t1) in the temperature range of 1450 to 1500 占 폚 and the cooling time (t2) at 1300 to 1200 占 폚 need only be controlled as described above, and the means is not limited thereto. For example, with respect to t1, the temperature range may be cooled at an average cooling rate of about 0.17 deg. C / sec or less so that the cooling time in the temperature range is 300 seconds or less. Alternatively, The cooling may be performed at a different cooling rate so that the time is 300 seconds or less. The same is true for t2.

또한, 본 발명에서는, 상기 온도 범위 이외의, 주조시의 온도 범위에 대한 냉각 방법은 전혀 한정되지 않고, 통상의 방법(공냉 또는 수냉)을 채용할 수 있다.In the present invention, the cooling method for the temperature range at the time of casting outside the above-mentioned temperature range is not limited at all, and an ordinary method (air cooling or water cooling) can be adopted.

상기한 바와 같이 하여 주조를 행한 후, 열간 압연하여, 열처리에 제공한다.After casting as described above, hot rolling is performed to provide a heat treatment.

여기서 열간 압연 공정은 특별히 한정되지 않고 소정의 판 두께가 얻어지도록, 통상 사용되는 방법을 채용할 수 있지만, 구체적으로는, 슬래브를 1100℃ 정도에서 1∼4시간 가열한 후, (마무리 압연) 온도나 압하량 등을 조절하면 된다.Here, the hot rolling step is not particularly limited, and a commonly used method may be employed so as to obtain a predetermined plate thickness. Specifically, the slab is heated at about 1100 캜 for about 1 to 4 hours, Or the like.

열간 압연 후, Ac1∼Ac3점의 온도 범위(TL)로 가열하여, 유지한 후, 수냉한다. 이 처리는, 전술한 종래 기술에 기재된 L 처리에 상당하고, 이에 의해, -196℃에서 안정적으로 존재하는 잔류 γ를 소정량의 범위에서 확보할 수 있다.After hot rolling, the steel sheet is heated to a temperature range (TL) of Ac1 to Ac3 points, held and water-cooled. This process corresponds to the L process described in the above-described conventional technique, whereby the residual? Stably stably at -196 占 폚 can be secured within a predetermined amount range.

상세하게는, Ac1∼Ac3점의 2상 영역[페라이트(α)-γ] 온도(TL)로 가열한다. 이 온도 영역으로 가열함으로써, 생성된 γ상에 Ni 등의 합금 원소가 농축되어, 실온에서 준안정적으로 존재하는 준안정 잔류 γ상이 얻어진다. Ac1점 미만 또는 Ac3점 초과에서는, 결과적으로, -196℃에 있어서의 잔류 γ상을 충분히 확보할 수 없다(후기하는 표 2B의 No.37, 38을 참조). 바람직한 가열 온도는, 대체로 660∼710℃이다.More specifically, it is heated to the two-phase region of Ac1 to Ac3 (ferrite (?) -?) Temperature (TL). By heating in this temperature range, an alloy element such as Ni is concentrated on the generated? Phase to obtain a metastable residual? Phase that exists metastably at room temperature. As a result, when the Ac 1 point is less than Ac 3 or more than Ac 3, the residual γ phase at -196 ° C. can not be sufficiently ensured (see Nos. 37 and 38 of Table 2B). The preferred heating temperature is generally from 660 to 710 占 폚.

상기 2상 영역 온도에서의 가열 시간(유지 시간, tL)은 대체로 10∼50분으로 하는 것이 바람직하다. 10분 미만에서는, γ상에의 합금 원소 농축이 충분히 진행되지 않고, 한편 50분 초과에서는, α상이 어닐링되어, 강도가 저하된다. 바람직한 가열 시간은, 대략 15∼30분이다.The heating time (holding time, tL) at the two-phase region temperature is preferably 10 to 50 minutes. When the time is less than 10 minutes, the concentration of the alloying element in the? Phase does not sufficiently progress, while when the time exceeds 50 minutes, the? Phase is annealed and the strength is lowered. The preferred heating time is approximately 15-30 minutes.

또한 상기 가열 시간을 15분 이상으로 함으로써, -196℃에 있어서의 잔류 γ상의 체적 분율이 4.0% 이상 확보되게 되고, 이에 의해, -233℃에서의 취성 파면율이 50% 이하로, 가일층의 극저온하에 있어서도 양호한 인성이 확보되게 된다. 또한, 바람직한 가열 시간의 상한은, 상기한 바와 동일(30분 이하)하다.Further, by setting the heating time to 15 minutes or more, the volume fraction of the residual? Phase at -196 占 폚 is secured to 4.0% or more, whereby the brittle fracture surface ratio at -233 占 폚 is 50% or less, Good toughness can be secured even under the above conditions. The upper limit of the preferable heating time is the same as described above (30 minutes or less).

이어서, 실온까지 수냉한 후, 템퍼링 처리한다. 템퍼링 처리는, 520℃∼Ac1점의 온도 범위(T3)에서 10∼60분간(t3) 행한다. 이에 의해, 템퍼링시, 준안정 잔류 γ에 C가 농축되어, 준안정 잔류 γ상의 안정도가 증가하므로, -196℃에 있어서도 안정적으로 존재하는 잔류 γ상이 얻어진다. 템퍼링 온도 T3이 520℃보다 낮으면, 2상 공존 영역 유지 중에 생성된 준안정 잔류 γ상이 α상과 시멘타이트 상으로 분해되어, -196℃에 있어서의 잔류 γ상을 충분히 확보할 수 없게 된다(후기하는 표 2의 No.41을 참조). 한편, 템퍼링 온도 T3이 Ac1점을 초과하거나, 또는 템퍼링 시간 t3이 10분 미만인 경우, 준안정 잔류 γ상 중에의 C 농축이 충분히 진행되지 않아, 목표로 하는 -196℃에서의 잔류 γ량을 확보할 수 없다[후기하는 표 2의 No.55(t3이 짧은 예)를 참조]. 또한, 템퍼링 시간 t3이 60분을 초과하면, -196℃에서의 잔류 γ상이 과잉으로 생성되어, 소정의 강도를 확보할 수 없게 된다(후기하는 표 2의 No.43을 참조).Subsequently, it is water-cooled to room temperature and then tempered. The tempering treatment is performed for 10 to 60 minutes (t3) in a temperature range (T3) of 520 DEG C to Ac1 point. As a result, at the time of tempering, C is concentrated in the metastable residual?, And the stability of the metastable residual? Phase is increased, so that the residual? Phase stably exists even at -196 占 폚. When the tempering temperature T3 is lower than 520 占 폚, the metastable residual? -Phase formed during the maintenance of the two-phase coexistence region is decomposed into the? -Phase and the cementite phase, so that the residual? -Phase at -196 占 폚 can not be sufficiently secured (See No. 41 in Table 2). On the other hand, when the tempering temperature T3 exceeds the Ac1 point or when the tempering time t3 is less than 10 minutes, the C enrichment in the metastable residual? Phase does not proceed sufficiently and the residual? Amount at -196 deg. [See No.55 (t3 is a short example) of Table 2, which follows). When the tempering time t3 is more than 60 minutes, the residual γ phase at -196 ° C. is excessively generated, so that the predetermined strength can not be ensured (see No. 43 in later column).

바람직한 템퍼링 처리 조건은, 템퍼링 온도 T3:570∼620℃이고, 템퍼링 시간 t3:15분 이상, 45분 이하(보다 바람직하게는 35분 이하, 더욱 바람직하게는 25분 이하)이다.The preferred tempering treatment conditions are a tempering temperature T3 of 570 to 620 deg. C and a tempering time t3 of 15 minutes or more and 45 minutes or less (more preferably 35 minutes or less, further preferably 25 minutes or less).

상기한 바와 같이 템퍼링 처리한 후에는 실온까지 냉각한다. 냉각 방법은 특별히 한정되지 않고, 공냉 또는 수냉 중 어느 것이든 좋다.After tempering as described above, it is cooled to room temperature. The cooling method is not particularly limited, and air cooling or water cooling may be used.

본 명세서에 있어서, Ac1점 및 Ac3점은, 하기 식에 기초하여 산출되는 것이다(「강좌·현대의 금속학 재료편 4 철강 재료」, 사단법인 일본 금속 학회로부터).In this specification, Ac1 point and Ac3 point are calculated based on the following formula ("Lecture · Modern Metallic Materials 4 Steel Materials", Japan Metal Society).

Figure pct00005
Figure pct00005

Figure pct00006
Figure pct00006

상기 식 중, [ ]는, 강재 중의 합금 원소의 농도(질량%)를 의미한다. 또한, 본 발명에는, As 및 W는 강 중 성분으로서 포함되지 않으므로, 상기 식에 있어서, [As] 및 [W]는 모두 0%로 하여 계산한다.In the above equation, [] represents the concentration (mass%) of the alloying element in the steel. In the present invention, As and W are not included as components in the steel, so that [As] and [W] are all calculated to be 0% in the above formula.

실시예Example

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예에 의해 제한되지 않으며, 상기·후기하는 취지에 적합한 범위에서 변경을 가하여 실시하는 것도 가능하고, 그들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.The present invention will now be described in more detail with reference to the following examples, but it should be understood that the invention is not construed as being limited by the following examples in which it is intended that the invention be construed as being It is included in the technical scope.

실시예 1Example 1

진공 용해로(150kgVIF)를 사용하여, 표 2에 나타내는 용제 조건에서, 표 1에 나타내는 성분 조성(잔량부:철 및 불가피적 불순물, 단위는 질량%)의 공시강을 용제하고, 주조한 후, 열간 단조에 의해, 150㎜×150㎜×600㎜의 잉곳을 제작하였다. 본 실시예에서는, REM으로서 Ce를 약 50%, La를 약 25% 포함하는 미슈 메탈을 사용하였다. 또한, 탈산 원소의 첨가 순서는, 선택 성분을 포함하지 않을 때에는, Si, Mn(동시 첨가)→Al이고 ; 한편, Ti, REM, Zr, Ca의 선택 성분을 포함할 때에는, Si, Mn(동시 첨가)→Al→Ti→REM, Zr, Ca(동시 첨가)이다. 또한, 본 실시예에서는, Al 첨가로부터 주조 개시까지의 시간은, 모두 약 10분으로 하였다(표에는 나타내지 않음).Using a vacuum melting furnace (150 kgVIF), the steel of the composition shown in Table 1 (the balance amount of iron and inevitable impurities, the unit of mass%) was dissolved in the solvent condition shown in Table 2, An ingot having a size of 150 mm x 150 mm x 600 mm was produced by forging. In this embodiment, mischmetal containing about 50% of Ce and about 25% of La was used as the REM. The order of adding the deoxidizing elements is Si and Mn (simultaneously added) to Al when they do not contain the optional component; On the other hand, when the selective component of Ti, REM, Zr and Ca is included, Si and Mn (simultaneously added)? Al? Ti? REM, Zr and Ca (simultaneously added) are included. In this embodiment, the time from the addition of Al to the start of casting is all about 10 minutes (not shown in the table).

또한, 표 2중, [O]는, Al 첨가 전의 용존 산소량(ppm), t1은 주조시의 1450∼1500℃의 냉각 시간(초), t2는 주조시의 1300∼1200℃의 냉각 시간(초)이다. 각 온도 영역의 냉각은, 공냉 또는 수냉으로, 상기 냉각 시간으로 되도록 제어하였다.In Table 2, [O] is the amount of dissolved oxygen (ppm) before adding Al, t1 is the cooling time (sec) at 1450 to 1500 占 폚 during casting, t2 is the cooling time at 1300 to 1200 占 폚 )to be. The cooling in each temperature region was controlled to be the cooling time by air cooling or water cooling.

다음으로, 상기한 잉곳을 1100℃에서 1∼4시간 가열한 후, 830℃ 이상의 온도에서 판 두께 75㎜까지 압연하고, 최종 압연 온도 780℃에서 압연을 행하고 나서 수냉함으로써, 판 두께 25㎜의 후강판을 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 강판을, 표 2에 나타내는 온도(표 2 중, TL)로 가열한 후, 5∼60분간 가열 유지(표 2의 tL을 참조)한 후, 실온까지 수냉하였다. 이어서, 표 2에 나타내는 바와 같이 템퍼링 처리(T3=템퍼링 온도, t3=템퍼링 시간)를 행한 후, 실온까지 공냉 또는 수냉을 행하였다.Next, the ingot was heated at 1100 캜 for 1 to 4 hours, then rolled at a temperature of 830 캜 or higher to a plate thickness of 75 mm, rolled at a final rolling temperature of 780 캜, and then water- Steel sheet was obtained. The thus obtained steel sheet was heated to a temperature shown in Table 2 (TL in Table 2), and then heated and maintained for 5 to 60 minutes (see tL in Table 2), followed by water cooling to room temperature. Subsequently, tempering treatment (T3 = tempering temperature, t3 = tempering time) was carried out as shown in Table 2, followed by air cooling or water cooling to room temperature.

이와 같이 하여 얻어진 후강판에 대해, 이하와 같이 하여, 원상당 직경 1.0㎛ 초과의 개재물의 평균 진원도(A), -196℃에 있어서 존재하는 잔류 γ상의 체적 분율(%), 인장 특성(인장 강도 TS, 항복 강도 YS), 극저온 인성(-196℃ 또는 -233℃에서의 C 방향에 있어서의 취성 파면율)을 평가하였다.The thus obtained steel sheet was subjected to the following tests to determine the average circularity (A) of the inclusions having a circle equivalent diameter of more than 1.0 탆, the volume fraction (%) of the residual γ phase existing at -196 캜 and the tensile properties TS, yield strength YS) and cryogenic toughness (brittle fracture ratio in the C direction at -196 캜 or -233 캜) were evaluated.

(1) 원상당 직경 1.0㎛ 초과의 개재물의 평균 진원도(A)의 측정(1) Measurement of average roundness (A) of inclusions having a circle-equivalent diameter exceeding 1.0 탆

상기 강판의 t/4 위치(t:판 두께)를 경면 연마하고, 광학 현미경을 사용하여 400배로 4시야 사진 촬영을 행하였다. 또한, 1시야당 면적은 0.04㎟, 4시야의 합계 면적은 0.15㎟이다. 이들 4시야 중에 관찰된 개재물에 대해, Media Cybernetics사제 「Image-Pro Plus」에 의해 화상 해석하고, 원상당 직경(직경) 1.0㎛ 초과의 개재물의 진원도를, 하기 식에 기초하여 산출하고, 그 평균값을, 상기 개재물의 평균 진공도(A)로 하였다. 개재물의 형상이 진원일 때, 하기 식에 의해 산출되는 진원도는 1이 된다. 개재물의 형상이 찌그러질수록, 하기 식에 의해 산출되는 진원도의 값은 커진다.The t / 4 position (t: plate thickness) of the steel sheet was mirror-polished, and a 4-by-4 picture was taken at 400 times using an optical microscope. In addition, the area per sight field is 0.04 mm 2, and the total area of the four field is 0.15 mm 2. The inclusions observed during these four fields of view were subjected to image analysis by "Image-Pro Plus" manufactured by Media Cybernetics, and circularity of inclusions having a circle equivalent diameter (diameter) exceeding 1.0 μm was calculated based on the following formula, Was defined as the average degree of vacuum (A) of the inclusions. When the shape of the inclusion is a circle, the circularity calculated by the following formula is 1. As the shape of the inclusion is distorted, the roundness value calculated by the following equation becomes larger.

Figure pct00007
Figure pct00007

식 중, L은 개재물의 주위 길이(단위 ㎛), S는 개재물의 면적(단위 ㎛2)이다.Where L is the circumferential length of the inclusion (unit: mu m), and S is the area of the inclusion (unit: mu m 2 ).

또한, 본 실시예에 있어서, 원상당 직경 1.0㎛ 초과의 개재물은, 약 200∼300개/㎟ 정도 관찰되었다.Further, in this embodiment, inclusions having a circle-equivalent diameter exceeding 1.0 탆 were observed at about 200 to 300 pieces / mm 2.

(2) -196℃에 있어서 존재하는 잔류 γ상의 체적 분율의 측정(2) Measurement of the volume fraction of residual γ phase present at -196 ° C.

각 강판의 t/4 위치로부터, 10㎜×10㎜×55㎜의 시험편을 채취하고, 액체 질소 온도(-196℃)에서 5분간 유지한 후, 리가꾸사제의 2차원 미소부 X선 회절 장치(RINT-RAPIDII)에 의해 X선 회절 측정을 행하였다. 이어서, 페라이트상의 (110), (200), (211), (220)의 각 격자면의 피크 및 잔류 γ상의 (111)(200), (220), (311)의 각 격자면의 피크에 대해, 각 피크의 적분 강도비에 기초하여, 잔류 γ상의 (111), (200), (220), (311)의 체적 분율을 각각 산출하고, 이들의 평균값을 구하여, 이것을 「잔류 γ의 체적 분율(%)」로 하였다.A specimen of 10 mm x 10 mm x 55 mm was taken from the t / 4 position of each steel sheet, held at the liquid nitrogen temperature (-196 DEG C) for 5 minutes, (RINT-RAPIDII). The peaks of the lattice planes of the ferrite phases (110), (200), (211) and (220) and the peaks of the lattice planes of the residual? Phases (111) (200), (220), and (311) on the residual? Phase on the basis of the integral intensity ratio of each peak to calculate the average value of these values, (%) &Quot;.

(3) 인장 특성(인장 강도 TS, 항복 강도 YS)의 측정(3) Measurement of tensile properties (tensile strength TS, yield strength YS)

각 강판의 t/4 위치로부터, C 방향에 평행하게 JIS Z2241의 4호 시험편을 채취하고, JIS Z2241에 기재된 방법으로 인장 시험을 행하여, 인장 강도 TS 및 항복 강도 YS를 측정하였다. 본 실시예에서는, TS>690㎫, YS>590㎫의 것을, 모재 강도가 우수하다고 평가하였다.Fourth test piece of JIS Z2241 was taken parallel to the C direction from the t / 4 position of each steel sheet and tensile strength was measured by the method described in JIS Z2241 to measure tensile strength TS and yield strength YS. In the present embodiment, those having TS > 690 MPa and YS > 590 MPa were evaluated as excellent in base material strength.

(4) 극저온 인성(C 방향에 있어서의 취성 파면율)의 측정(4) Measurement of cryogenic toughness (brittle fracture ratio in the C direction)

각 강판의 t/4 위치(t:판 두께), 또한 W/4 위치(W:판 폭), 및 t/4 위치, 또한 및 W/2 위치로부터, C 방향에 평행하게 샤르피 충격 시험편(JISZ 2242의 V 노치 시험편)을 3개 채취하고, JIS Z2242에 기재된 방법으로, -196℃에서의 취성 파면율(%)을 측정하여, 각각의 평균값을 산출하였다. 그리고, 이와 같이 하여 산출된 2개의 평균값 중, 특성이 떨어지는(즉, 취성 파면율이 큰) 쪽의 평균값을 채용하여, 이 값이 10% 이하인 것을, 본 실시예에서는 극저온 인성이 우수하다고 평가하였다.Charpy impact test pieces (JISZ) parallel to the C direction from the t / 4 position (t: plate thickness), the W / 4 position (W: plate width), and the t / 4 position and W / 2242 V-notch test piece) were sampled and the brittle fracture ratio (%) at -196 캜 was measured by the method described in JIS Z2242, and the average value of each was calculated. Then, of the two average values calculated in this way, an average value on the side of lowering the characteristics (i.e., a larger brittle fracture surface ratio) was employed and it was evaluated that this value was 10% or less, .

이들의 결과를 표 2에 병기한다. 참고를 위해, 표 1 및 표 2에, Ac1점 및 Ac3점을 병기하고 있다.The results thereof are shown in Table 2. For reference, Ac1 point and Ac3 point are listed in Tables 1 and 2.

[표 1A][Table 1A]

Figure pct00008
Figure pct00008

[표 1B][Table 1B]

Figure pct00009
Figure pct00009

[표 2A][Table 2A]

Figure pct00010
Figure pct00010

[표 2B][Table 2B]

Figure pct00011
Figure pct00011

표 2로부터, 이하와 같이 고찰할 수 있다.From Table 2, it can be considered as follows.

우선, 표 2A의 No.1∼32는, 본 발명의 요건을 모두 만족시키는 예이며, 모재 강도가 높아도, -196℃에서의 극저온 인성(상세하게는, C 방향에 있어서의 취성 파면율의 평균값≤10%)이 우수한 후강판을 제공할 수 있었다.Nos. 1 to 32 in Table 2A are examples satisfying all the requirements of the present invention. Even if the base material strength is high, the cryogenic toughness at -196 DEG C (specifically, the average value of the brittle fracture ratio in the C direction ≪ = 10%).

이에 대해, 표 2B의 No.33∼41, 43, 55는, 적어도 본 발명의 바람직한 제조 조건 중 어느 하나를 만족시키지 않으므로, 본 발명의 요건을 만족시키지 않는 비교예이며, 목표로 하는 특성이 얻어지지 않았다.In contrast, Nos. 33 to 41, 43, and 55 in Table 2B do not satisfy at least any of the preferred manufacturing conditions of the present invention, and thus are comparative examples that do not satisfy the requirements of the present invention. .

구체적으로는, No.33은, 강 중 성분은 본 발명의 요건을 만족시키는 표 1B의 No.33을 사용하였지만, Al 첨가 전의 용존 산소량 [O]량이 많기 때문에, 상기 개재물의 평균 진원도(A)가 증가한 예이다. 그 결과, 취성 파면율이 증가하여, 목표로 하는 극저온 인성을 실현할 수 없었다.Specifically, in No. 33, No. 33 of Table 1B, which satisfies the requirements of the present invention, was used as the component in the steel, but since the amount of dissolved oxygen [O] before addition of Al was large, the average circularity (A) . As a result, the brittle fracture surface ratio increased, and the target cryogenic temperature toughness could not be realized.

No.34는, 강 중 성분은 본 발명의 요건을 만족시키는 표 1B의 No.34를 사용하였지만, 주조시에 있어서의 1500∼1450℃의 냉각 시간(t1)이 길기 때문에, B값이 소정의 범위를 하회한 예이다. 그 결과, 취성 파면율이 증가하여, 목표로 하는 극저온 인성을 실현할 수 없었다.In No. 34, although the No. 34 of Table 1B that satisfies the requirements of the present invention was used as the component in the steel, since the cooling time t 1 of 1500 to 1450 캜 at the time of casting was long, This is an example that falls short of the range. As a result, the brittle fracture surface ratio increased, and the target cryogenic temperature toughness could not be realized.

No.35는, P량이 많은 표 1B의 No.35를 사용하고, 또한 주조시에 있어서의 1500∼1450℃의 냉각 시간(t1)이 길기 때문에, 상기 개재물의 평균 진원도(A)가 증가한 예이다. 그 결과, 취성 파면율이 증가하여, 목표로 하는 극저온 인성을 실현할 수 없었다.No.35 is an example in which the average circularity (A) of the inclusions is increased because the No. 35 of Table 1B having a large amount of P is used and the cooling time (t1) of 1500 to 1450 캜 at the time of casting is long . As a result, the brittle fracture surface ratio increased, and the target cryogenic temperature toughness could not be realized.

No.36은, C량이 많은 표 1B의 No.36을 사용하고, 또한 주조시에 있어서의 1300∼1200℃의 냉각 시간(t2)이 길기 때문에, 상기 개재물의 평균 진원도(A)가 증가한 예이다. 그 결과, 취성 파면율이 증가하여, 목표로 하는 극저온 인성을 실현할 수 없었다.No. 36 is an example in which the No. 36 of Table 1B having a large amount of C is used and the average circularity (A) of the inclusions is increased because the cooling time (t2) at 1300 to 1200 占 폚 during casting is long . As a result, the brittle fracture surface ratio increased, and the target cryogenic temperature toughness could not be realized.

No.37은, 강 중 성분은 본 발명의 요건을 만족시키는 표 1B의 No.37을 사용하였지만, 2상 영역 온도(TL)를 하회하는 온도에서 가열하였기 때문에, 잔류 γ량이 부족한 예이다. 그 결과, 취성 파면율이 증가하여, 목표로 하는 극저온 인성을 실현할 수 없었다.In No. 37, No. 37 of Table 1B which satisfies the requirements of the present invention was used as the component in the steel, but the residual γ amount was insufficient because the steel was heated at a temperature lower than the two-phase region temperature TL. As a result, the brittle fracture surface ratio increased, and the target cryogenic temperature toughness could not be realized.

No.38은, Si량이 많은 표 1B의 No.38을 사용하고, 또한 2상 영역 온도(TL)를 초과하는 온도에서 가열하였기 때문에, 잔류 γ량이 부족한 예이다. 그 결과, 취성 파면율이 증가하여, 목표로 하는 극저온 인성을 실현할 수 없었다.No. 38 is an example in which the residual amount of? Is insufficient because No. 38 of Table 1B having a large amount of Si is used and heated at a temperature exceeding the two-phase region temperature (TL). As a result, the brittle fracture surface ratio increased, and the target cryogenic temperature toughness could not be realized.

No.39는, 강 중 성분은 본 발명의 요건을 만족시키는 표 1B의 No.39를 사용하였지만, 2상 영역 온도(TL)에서의 가열 유지 시간(tL)이 짧기 때문에, 잔류 γ량이 부족한 예이다. 그 결과, 취성 파면율도 증가하여, 목표로 하는 극저온 인성을 실현할 수 없었다.In No. 39, although the No. 39 in Table 1B satisfying the requirements of the present invention was used for the components in the steel, since the heating holding time tL in the two-phase region temperature TL is short, to be. As a result, the brittle fracture surface ratio also increased, and the target cryogenic temperature toughness could not be realized.

No.40은, 강 중 성분은 본 발명의 요건을 만족시키는 표 1B의 No.40을 사용하였지만, 2상 영역 온도(TL)에서의 가열 유지 시간(tL)이 길기 때문에, 잔류 γ량이 증가한 예이다. 그 결과, 항복 강도 YS 및 인장 강도 TS가 저하되어, 목표로 하는 모재 강도를 확보할 수 없었다.No. 40, No. 40 of Table 1B, which satisfies the requirements of the present invention, is used as the component in the steel. However, since the heating holding time tL in the two-phase region temperature TL is long, to be. As a result, the yield strength YS and the tensile strength TS were lowered, and the target base material strength could not be secured.

No.41은, 강 중 성분은 본 발명의 요건을 만족시키는 표 1B의 No.41을 사용하였지만, 템퍼링 온도(T3)가 낮기 때문에, 잔류 γ량이 부족한 예이다. 그 결과, 취성 파면율이 증가하여, 목표로 하는 극저온 인성을 실현할 수 없었다.In No. 41, No. 41 of Table 1B which satisfies the requirements of the present invention was used as the component in the steel, but the remaining amount of γ was insufficient because the tempering temperature (T3) was low. As a result, the brittle fracture surface ratio increased, and the target cryogenic temperature toughness could not be realized.

No.43은, 강 중 성분은 본 발명의 요건을 만족시키는 표 1B의 No.43을 사용하였지만, 템퍼링 시간(t3)이 길기 때문에, 잔류 γ량이 증가한 예이다. 그 결과, 항복 강도 YS가 저하되어, 목표로 하는 모재 강도를 확보할 수 없었다.In No. 43, although the No. 43 in Table 1B satisfying the requirements of the present invention was used for the components in the steel, the residual γ amount was increased because the tempering time t3 was long. As a result, the yield strength YS was lowered and the target base material strength could not be secured.

No.55는, 강 중 성분은 본 발명의 요건을 만족시키는 표 1B의 No.55를 사용하였지만, 템퍼링 시간(t3)이 짧기 때문에, 잔류 γ량이 부족한 예이다. 그 결과, 취성 파면율이 증가하여, 목표로 하는 극저온 인성을 실현할 수 없었다.In No. 55, the steel No. 55 in Table 1B which satisfies the requirements of the present invention is used as the steel component, but the residual γ amount is insufficient because the tempering time t3 is short. As a result, the brittle fracture surface ratio increased, and the target cryogenic temperature toughness could not be realized.

No.42, 44∼54는, 강 중 성분만이 벗어난 것을 사용하고, 본 발명의 방법으로 제조한 비교예이다.Nos. 42 and 44 to 54 are comparative examples prepared by the method of the present invention using only those components in the steel which are out of the steel.

상세하게는, No.42는, Mn량이 많은 표 1B의 No.42를 사용하였기 때문에, 잔류 γ량이 부족한 예이다. 그 결과, 취성 파면율이 증가하여, 목표로 하는 극저온 인성을 실현할 수 없었다.Specifically, No. 42 is an example in which the residual? Amount is insufficient because No. 42 of Table 1B having a large amount of Mn is used. As a result, the brittle fracture surface ratio increased, and the target cryogenic temperature toughness could not be realized.

No.44는, Mn량이 적은 표 1B의 No.44를 사용하였기 때문에, 잔류 γ량이 부족한 예이다. 그 결과, 취성 파면율이 증가하여, 목표로 하는 극저온 인성을 실현할 수 없었다.No.44 is an example in which residual amount of? Is insufficient because No. 44 of Table 1B having a small amount of Mn is used. As a result, the brittle fracture surface ratio increased, and the target cryogenic temperature toughness could not be realized.

No.45는, S량이 많은 표 1B의 No.45를 사용한 예이다. 그로 인해, 취성 파면율이 증가하여, 목표로 하는 극저온 인성을 실현할 수 없었다.No. 45 is an example using No. 45 of Table 1B, which has a large amount of S. As a result, the brittle fracture surface ratio increases, and the target cryogenic temperature toughness can not be realized.

No.46은, C량이 적고, Al량이 많고, Ni량이 적은 표 1B의 No.46을 사용하였기 때문에, 상기 개재물의 평균 진원도(A)가 증가하고, 잔류 γ량이 부족한 예이다. 그 결과, 취성 파면율이 증가하여, 목표로 하는 극저온 인성을 실현할 수 없었다. 또한, TS도 저하되었다.No. 46 is an example in which the average circularity (A) of the inclusions is increased and the residual? Amount is insufficient because the No. 46 of Table 1B having a small amount of C, a large amount of Al and a small amount of Ni is used. As a result, the brittle fracture surface ratio increased, and the target cryogenic temperature toughness could not be realized. Also, the TS decreased.

No.47은, Al량이 적고, N량이 많은 표 1B의 No.47을 사용하였기 때문에, 상기 개재물의 평균 진원도(A)가 증가한 예이다. 그 결과, 취성 파면율이 증가하여, 목표로 하는 극저온 인성을 실현할 수 없었다.No. 47 shows an example in which the average circularity (A) of the inclusions is increased because the No. 47 of Table 1B in which the amount of Al is small and the amount of N is large is used. As a result, the brittle fracture surface ratio increased, and the target cryogenic temperature toughness could not be realized.

No.48은, 선택 성분인 Cu량 및 Ca량이 많은 표 1B의 No.48을 사용한 예이다. 그 결과, 취성 파면율이 증가하여, 목표로 하는 극저온 인성을 실현할 수 없었다.No. 48 is an example using No. 48 of Table 1B, which has a large amount of Cu and Ca as selective components. As a result, the brittle fracture surface ratio increased, and the target cryogenic temperature toughness could not be realized.

No.49는, 선택 성분인 Cr량 및 Zr량이 많은 표 1B의 No.49를 사용한 예이다. 그 결과, 취성 파면율이 증가하여, 목표로 하는 극저온 인성을 실현할 수 없었다.No. 49 is an example using No. 49 of Table 1B, which contains a large amount of Cr and Zr as selective components. As a result, the brittle fracture surface ratio increased, and the target cryogenic temperature toughness could not be realized.

No.50은, 선택 성분인 Nb량 및 REM량이 많은 표 1B의 No.50을 사용한 예이다. 그 결과, 취성 파면율이 증가하여, 목표로 하는 극저온 인성을 실현할 수 없었다.No. 50 is an example using No. 50 in Table 1B, which has a large amount of Nb and REM as selective components. As a result, the brittle fracture surface ratio increased, and the target cryogenic temperature toughness could not be realized.

No.51은, 선택 성분인 Mo량이 많은 표 1B의 No.51을 사용하였기 때문에, 취성 파면율이 증가하여, 목표로 하는 극저온 인성을 실현할 수 없었다.In No. 51, since No. 51 in Table 1B having a large amount of Mo as a selective component was used, the brittle wavefront ratio increased, and the target cryogenic temperature toughness could not be realized.

No.52는, 선택 성분인 Ti량이 많은 표 1B의 No.52를 사용하였기 때문에, 취성 파면율이 증가하여, 목표로 하는 극저온 인성을 실현할 수 없었다.In No. 52, since No. 52 of Table 1B having a large amount of Ti as a selective component was used, the brittle wavefront ratio increased, and the target cryogenic temperature toughness could not be realized.

No.53은, 선택 성분인 V량이 많은 표 1B의 No.53을 사용하였기 때문에, 취성 파면율이 증가하여, 목표로 하는 극저온 인성을 실현할 수 없었다.In No. 53, because No. 53 in Table 1B having a large amount of V as a selective component was used, the brittle wavefront ratio increased, and the target cryogenic temperature toughness could not be realized.

No.54는, 선택 성분인 B량이 많은 표 1B의 No.54를 사용하였기 때문에, 취성 파면율이 증가하여, 목표로 하는 극저온 인성을 실현할 수 없었다.In No. 54, since No. 54 in Table 1B having a large amount of B as a selective component was used, the brittle wavefront ratio increased, and the target cryogenic temperature toughness could not be realized.

실시예 2Example 2

본 실시예에서는, 상기 실시예 1에 사용한 일부의 데이터(모두 본 발명예)에 대해, -233℃에서의 취성 파면율을 평가하였다.In this example, the brittle fracture ratio at -233 캜 was evaluated for a part of the data (all examples of the present invention) used in Example 1 above.

구체적으로는, 표 3에 기재된 No.(표 3의 No.는, 전술한 표 1 및 표 2의 No.에 대응함)에 대해, t/4 위치, 또한 W/4 위치로부터 시험편을 3개 채취하고, 하기에 기재된 방법으로 -233℃에서의 샤르피 충격 시험을 실시하여, 취성 파면율의 평균값을 평가하였다. 본 실시예에서는, 상기 취성 파면율≤50%인 것을, -233℃에서의 취성 파면율이 우수하다고 평가하였다.Specifically, three test specimens were sampled from the t / 4 position and the W / 4 position with respect to the No. shown in Table 3 (the No. of Table 3 corresponded to the No. of Table 1 and Table 2 described above) And subjected to a Charpy impact test at -233 DEG C by the method described below to evaluate the average value of the brittle fracture surface ratios. In this example, the brittle wavefront ratio of? 50% was evaluated as being excellent in the brittle wavefront ratio at -233 占 폚.

「고압 가스」, 제24권 181페이지, 「오스테나이트계 스테인리스 주강의 극저온 충격 시험」"High Pressure Gas", Volume 24, page 181, "Cryogenic Impact Test of Austenitic Stainless Steel Cast Steel"

이들 결과를 표 3에 기재한다.These results are shown in Table 3.

[표 3][Table 3]

Figure pct00012
Figure pct00012

표 3의 No.3, 4, 6, 15, 19 및 24는, 모두 2상 영역 온도에서의 가열 유지 시간(tL)을 15분 이상으로 제어한 예로(표 2A를 참조), 잔류 γ상을 4.0% 이상 확보할 수 있었다. 그 결과, -196℃뿐만 아니라, 보다 저온인 -233℃에서의 취성 파면율도 양호하여, 매우 우수한 극저온 인성을 달성할 수 있었다.Nos. 3, 4, 6, 15, 19 and 24 in Table 3 are examples in which the heating holding time tL at the two-phase region temperature is controlled to 15 minutes or longer (see Table 2A) 4.0% or more. As a result, the brittle fracture surface ratio at not only -196 deg. C but also at a lower temperature of -233 deg. C was satisfactory, and extremely excellent low temperature toughness was achieved.

본 발명을 상세하게, 또한 특정 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하는 일 없이 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에게 있어서 명백하다.While the invention has been described in detail and with reference to specific embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

본 출원은, 2012년 8월 23일에 출원된 일본 특허 출원(일본 특허 출원 제2012-184593)에 기초하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 포함된다.The present application is based on Japanese Patent Application (Japanese Patent Application No. 2012-184593) filed on August 23, 2012, the content of which is incorporated herein by reference.

본 발명의 후강판은 극저온 인성이 우수하여, 특히 액화 천연 가스(LNG)의 저장 탱크나 반송선 등의 강재로서 유용하다.The post-steel sheet of the present invention is excellent in cryogenic temperature toughness, and is particularly useful as a steel material for a storage tank for a liquefied natural gas (LNG) or a conveyor.

Claims (3)

질량%로,
C:0.02∼0.10%,
Si:0.40% 이하(0%를 포함하지 않음),
Mn:0.50∼2.0%,
P:0.007% 이하(0%를 포함하지 않음),
S:0.007% 이하(0%를 포함하지 않음),
Al:0.005∼0.050%,
Ni:5.0∼7.5%,
N:0.010% 이하(0%를 포함하지 않음)
를 함유하고, 잔량부가 철 및 불가피 불순물인 후강판이며,
강판 중에 존재하는 원상당 직경 1.0㎛ 초과의 개재물의 평균 진원도(A)가 1.8 이하이고,
-196℃에 있어서 존재하는 잔류 오스테나이트상의 체적 분율(V)이 2.0∼12.0%를 만족시키고, 또한,
하기 (1)식으로 나타내어지는 B값이 1.3 이상인 것을 특징으로 하는, 극저온 인성이 우수한 후강판.
Figure pct00013
In terms of% by mass,
C: 0.02 to 0.10%
Si: not more than 0.40% (not including 0%),
Mn: 0.50 to 2.0%
P: not more than 0.007% (not including 0%),
S: not more than 0.007% (not including 0%),
Al: 0.005 to 0.050%
Ni: 5.0 to 7.5%
N: not more than 0.010% (not including 0%)
And the balance being iron and unavoidable impurities,
The average circularity (A) of the inclusions having a circle equivalent diameter of more than 1.0 탆 in the steel sheet is 1.8 or less,
The volume fraction (V) of the retained austenite phase present at -196 캜 satisfies 2.0 to 12.0%
Wherein the B value represented by the following formula (1) is 1.3 or more.
Figure pct00013
제1항에 있어서,
-196℃에 있어서 존재하는 잔류 오스테나이트상이 체적 분율로 4.0∼12.0%인, 극저온 인성이 우수한 후강판.
The method according to claim 1,
And a residual austenite phase present at -196 캜 in a volume fraction of 4.0 to 12.0%.
제1항 또는 제2항에 있어서,
Cu:1.00% 이하(0%를 포함하지 않음),
Cr:1.2% 이하(0%를 포함하지 않음),
Mo:1.00% 이하(0%를 포함하지 않음),
Ti:0.025% 이하(0%를 포함하지 않음),
Nb:0.10% 이하(0%를 포함하지 않음),
V:0.50% 이하(0%를 포함하지 않음),
B:0.0050% 이하(0%를 포함하지 않음)
Ca:0.0030% 이하(0%를 포함하지 않음),
REM:0.0050% 이하(0%를 포함하지 않음),
Zr:0.0050% 이하(0%를 포함하지 않음)
를 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 더 함유하는, 극저온 인성이 우수한 후강판.
3. The method according to claim 1 or 2,
Cu: not more than 1.00% (not including 0%),
Cr: not more than 1.2% (not including 0%),
Mo: not more than 1.00% (not including 0%),
Ti: not more than 0.025% (not including 0%),
Nb: not more than 0.10% (not including 0%),
V: not more than 0.50% (not including 0%),
B: 0.0050% or less (not including 0%)
Ca: not more than 0.0030% (not including 0%),
REM: 0.0050% or less (not including 0%),
Zr: 0.0050% or less (not including 0%)
Wherein the steel sheet further contains at least one member selected from the group consisting of cobalt and iron.
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