KR20150124811A - 라인파이프용 강판 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

합금성분 조절 및 공정 조건의 제어를 통하여, 밴드 구조형 조직을 억제하고 결정립을 미세화시켜 내수소유기균열에 대한 저항성이 우수한 라인파이프용 강판 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 라인파이프용 강판은 중량%로, C : 0.04 ~ 0.07%, Si : 0.1 ~ 0.3%, Mn : 1.0 ~ 1.2%, P : 0.01% 이하, S : 0.001% 이하, S_Al : 0.01 ~ 0.05%, Nb : 0.01 ~ 0.02%, Ti : 0.01 ~ 0.02%, Ca : 0.001 ~ 0.004% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지며, 최종 미세조직이 폴리고날 페라이트(polygonal ferrite) 및 펄라이트(pearlite)를 포함하는 복합 조직을 갖되, 상기 폴리고날 페라이트 조직이 단면면적율로 85% 이상을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

라인파이프용 강판 및 그 제조 방법{STEEL SHEET FOR LINE PIPE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 라인파이프용 강판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합금성분 조절 및 공정 조건의 제어를 통하여, 밴드 구조형 조직을 억제하고 결정립을 미세화시켜 내수소유기균열에 대한 저항성이 우수한 라인파이프용 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
자원의 고갈로 인하여 원유나 가스의 채굴지 역시 황화수소(H2S)가 많이 함유된 가혹한 환경으로 확장이 되었으며, 그로 인한 내수소유기균열(HIC) 저항성이 뛰어난 강판의 수요 역시 증가하고 있는 추세이다.
H2S 가스를 일정량 이상 함유하는 원유 수송에 사용되는 라인파이프용 강판은 수소유기균열에 취약하여 스위트 가스(Sweet gas)나 오일(oil) 수송용 강판보다 청정도 관리가 엄격하게 적용되어야 한다.
H2S 가스에 포함되어 있는 수소성분들은 강 내부로 침투하여 수소분자로 압력이 증가하고 산화물이나 MnS 등 개재물의 끝단을 기점으로 크랙을 발생시켜 라인파이프의 파단을 일으킨다.
특히, MnS와 같은 연신된 개재물들은 상대적으로 낮은 수소압력에서도 크랙을 유발시키는 주요 결함들로 작용하므로, 제강 시 편석과 개재물을 발생시키는 인(P), 황(S)과 같은 불순물들을 최소화시키고, Ca의 첨가를 통해 MnS 대신에 CaS를 대신 형성시킴으로써 개재물의 형상을 조절하는 공정이 필수적이다.
또한, 중심편석 및 Nb 개재물 역시 HIC 크랙이 발생할 수 있는 민감도를 증가시키는데 주요한 요인으로 작용함으로 주조공정 시 적절한 경압하를 통해 주편 품질을 향상시킬 필요가 있다.
또한, Cu는 H2S 가스가 강 표면에서 내부로 침투하는 반응 자체를 차단하는 원소로 라인파이프용 강판의 제조 시 필수 원소로 첨가되었으나, pH 3 이하의 강산에서는 크게 효과가 없으며, 강판 자체의 용접성과 표면품질을 저하시키는 등의 문제들을 발생시킬 수 있다.
관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0107170호(2013.10.01.공개)가 있다.
본 발명의 목적은 합금성분 조절 및 공정 조건의 제어를 통하여, 밴드 구조형 조직을 억제하고 결정립을 미세화시켜 내수소유기균열에 대한 저항성이 우수한 라인파이프용 강판 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조되어, 인장강도(TS) : 415 ~ 760MPa, 항복강도(YS) : 245 ~ 500MPa, 연신율(EL) : 29% 이상 및 항복비(YR) : 93% 이하를 갖는 라인파이프용 강판을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 라인파이프용 강판 제조 방법은 (a) 중량%로, C : 0.04 ~ 0.07%, Si : 0.1 ~ 0.3%, Mn : 1.0 ~ 1.2%, P : 0.01% 이하, S : 0.001% 이하, S_Al : 0.01 ~ 0.05%, Nb : 0.01 ~ 0.02%, Ti : 0.01 ~ 0.02%, Ca : 0.001 ~ 0.004% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 SRT(Slab Reheating Temperature) : 1100 ~ 1200℃로 재가열하는 단계; (b) 상기 재가열된 판재를 FRT(Finish Rolling Temperature) : Ar3 ~ Ar3 + 50℃ 조건으로 마무리 열간압연하는 단계; 및 (c) 상기 열간압연된 판재를 400 ~ 500℃까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 라인파이프용 강판은 중량%로, C : 0.04 ~ 0.07%, Si : 0.1 ~ 0.3%, Mn : 1.0 ~ 1.2%, P : 0.01% 이하, S : 0.001% 이하, S_Al : 0.01 ~ 0.05%, Nb : 0.01 ~ 0.02%, Ti : 0.01 ~ 0.02%, Ca : 0.001 ~ 0.004% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지며, 최종 미세조직이 폴리고날 페라이트(polygonal ferrite) 및 펄라이트(pearlite)를 포함하는 복합 조직을 갖되, 상기 폴리고날 페라이트 조직이 단면면적율로 85% 이상을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 라인파이프용 강판 및 그 제조 방법은 C, Mn, P, S의 함량을 최소한으로 첨가하여 중심편석 억제와 더불어, 밴드형 펄라이트 조직 분율을 감소시켜 우수한 내수소유기균열 특성을 확보할 수 있다.
이 결과, 본 발명에 따른 라인파이프용 강판 및 그 제조 방법은 최종 미세조직이 미세한 폴리고날 페라이트(polygonal ferrite) 및 펄라이트(pearlite)를 포함하는 복합 조직을 갖되, 폴리고날 페라이트 조직이 단면적율로 85% 이상을 가짐으로써, 인장강도(TS) : 415 ~ 760MPa, 항복강도(YS) : 245 ~ 500MPa, 연신율(EL) : 29% 이상 및 항복비(YR) : 93% 이하를 만족할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 라인파이프용 강판 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 비교예 1에 따른 시편에 대한 초음파 탐상검사 결과를 나타낸 사진이다.
도 3은 실시예 1에 따른 시편에 대한 초음파 탐상검사 결과를 나타낸 사진이다.
도 4는 비교예 1에 따른 시편에 대한 최종 미세조직을 나타낸 사진이다.
도 5는 실시예 1에 따른 시편에 대한 최종 미세조직을 나타낸 사진이다.
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 강판 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
라인파이프용 강판
본 발명에 따른 라인파이프용 강판은 합금성분 조절 및 공정 조건의 제어를 통하여, 밴드 구조형 조직을 억제하고 결정립을 미세화시켜 내수소유기균열에 대한 저항성이 우수하며, 인장강도(TS) : 415 ~ 760MPa, 항복강도(YS) : 245 ~ 450MPa, 연신율(EL) : 29% 이상 및 항복비(YR) : 93% 이하를 갖는 것을 목표로 한다.
이를 위해, 본 발명에 따른 라인파이프용 강판은 중량%로, C : 0.04 ~ 0.07%, Si : 0.1 ~ 0.3%, Mn : 1.0 ~ 1.2%, P : 0.01% 이하, S : 0.001% 이하, S_Al : 0.01 ~ 0.05%, Nb : 0.01 ~ 0.02%, Ti : 0.01 ~ 0.02%, Ca : 0.001 ~ 0.004% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진다.
이때, 본 발명에 따른 라인파이프용 강판은 최종 미세조직이 폴리고날 페라이트(polygonal ferrite) 및 펄라이트(pearlite)를 포함하는 복합 조직을 갖되, 상기 폴리고날 페라이트 조직이 단면면적율로 85% 이상을 갖는다.
이하, 본 발명에 따른 라인파이프용 강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다.
탄소(C)
탄소(C)는 강도를 확보하기 위하여 첨가된다.
상기 탄소(C)는 본 발명에 따른 라인파이프용 강판 전체 중량의 0.04 ~ 0.07 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 탄소(C)의 함량이 0.04 중량% 미만일 경우에는 충분한 강도를 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 탄소(C)의 함량이 0.07 중량%를 초과할 경우에는 펄라이트 다량 생성으로 인한 저온인성 저하 및 파이프 제조 후 공사시 크랙이 발생할 우려가 크다.
한편, 본 발명에 따른 라인파이프용 강판은 하기 수학식 1을 만족하는 범위에서 탄소(C) 및 망간(Mn)을 포함하는 것이 바람직하다.
이는 강관 제조를 위한 전기저항용접(ERW)시,
수학식 1 : 0.21 ≤ [C] + [Mn/6] ≤ 0.26 (여기서, [ ]는 각 원소의 중량%)로 탄소 함량이 일정 범위 내에 들어야 용접부 균열 발생이 현저히 감소하기 때문이다.
실리콘(Si)
실리콘(Si)은 강 중 탈산제로 작용하며, 강도 확보에 기여한다. 이러한 실리콘의 경우, 오스테나이트 온도까지 열처리시 탄소(C)의 확산을 증대시켜 침상형 형태의 세멘타이트 형성을 억제시켜 우수한 인성 및 내부식성을 나타내는 역할을 한다.
상기 실리콘(Si)은 본 발명에 따른 라인파이프용 강판 전체 중량의 0.1 ~ 0.3 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 실리콘(Si)의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 실리콘(Si)의 함량이 0.3 중량%를 초과할 경우에는 강의 용접성을 떨어뜨리고 재가열 및 열간압연 시에 적스케일을 생성시킴으로써 표면품질에 문제를 줄 수 있으며 용접 후 도금성을 저해할 수 있다.
망간(Mn)
망간(Mn)은 고용강화 원소로써 매우 효과적이며, 강의 경화능을 향상시켜서 강도확보에 효과적인 원소이다. 또한, 망간(Mn)은 오스테나이트 안정화 원소로써 페라이트, 펄라이트 변태를 지연시킴으로써 결정립 미세화에 기여한다.
상기 망간(Mn)은 본 발명에 따른 라인파이프용 강판 전체 중량의 1.0 ~ 1.2 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 망간(Mn)의 함량이 1.0 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 망간(Mn)의 함량이 1.2 중량%를 초과할 경우에는 용접성을 크게 떨어뜨리며 MnS 게재물 생성 및 중심편석 등을 발생시킴으로써 강의 내부식성을 크게 저하시킨다.
인(P)
인(P)은 강도 향상에 기여하는 원소이다. 다만, 본 발명에서 인(P)의 함량이 0.01 중량%를 초과할 경우에는 슬라브 중심 편석에 의해 내부식성을 저하시키며, 또한 용접성을 악화시킨다.
따라서, 본 발명에서는 인(P)의 함량을 라인파이프용 강판 전체 중량의 0.01 중량% 이하의 함량비로 제한하는 것이 바람직하다.
황(S)
황(S)은 가공성 향상에 일부 기여하나, 본 발명에 따른 라인파이프용 강판 전체 중량의 0.001 중량%를 초과하여 다량 첨가시 강의 인성 및 용접성을 저해하고 MnS 비금속 개재물을 증가시켜 강의 내부식성을 저하시킨다.
따라서, 본 발명에서는 황(S)의 함량을 라인파이프용 강판 전체 중량의 0.001 중량% 이하의 함량비로 제한하는 것이 바람직하다.
가용성 알루미늄(S_Al)
가용성 알루미늄(S_Al)은 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제 역할을 한다.
상기 가용성 알루미늄(S_Al)은 본 발명에 따른 라인파이프용 강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.05 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 가용성 알루미늄(S_Al)의 함량이 강재 전체 중량의 0.01 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 상기의 탈산 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 가용성 알루미늄(S_Al)의 함량이 강재 전체 중량의 0.05 중량%를 초과할 경우에는 Al2O3를 형성하여 저온 충격인성을 저하시키는 문제점이 있다.
니오븀(Nb)
니오븀(Nb)은 고온에서 탄소(C)와 결합하여 탄화물을 형성한다. 니오븀계 탄화물은 열간압연시 결정립 성장을 억제하여 결정립을 미세화시킴으로써 강재의 강도와 저온인성을 향상시킨다.
상기 니오븀(Nb)은 본 발명에 따른 라인파이프용 강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.02 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 니오븀(Nb)의 함량이 0.01 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 니오븀 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 니오븀(Nb)의 함량이 0.02 중량%를 초과하여 과다 첨가될 경우에는 강판의 용접성을 저하시킨다. 또한, 니오븀(Nb)의 함량이 0.02 중량%를 초과할 경우, 니오븀 함량 증가에 따른 강도와 저온인성은 더 이상 향상되지 않고 페라이트 내에 고용된 상태로 존재하여 오히려 충격인성을 저하시킬 위험이 있다.
티타늄(Ti)
티타늄(Ti)은 고온안정성이 높은 Ti(C, N) 석출물을 생성시킴으로써, 용접시 오스테나이트 결정립 성장을 방해하여 용접부의 조직을 미세화시킴으로써 열연 강판의 인성 및 강도를 향상시키는 효과를 갖는다.
상기 티타늄(Ti)은 본 발명에 따른 라인파이프용 강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.02 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 티타늄(Ti)의 함량이 0.01 중량% 미만일 경우에는 석출을 하지 않고 남은 고용탄소와 고용질소로 인해 시효경화가 발생하는 문제가 있다. 반대로, 티타늄(Ti)의 함량이 0.02 중량%를 초과할 경우에는 조대한 석출물을 생성시킴으로써 강의 저온충격 특성을 저하시키며, 더 이상의 첨가 효과 없이 제조 비용을 상승시키는 문제가 있다.
칼슘(Ca)
칼슘(Ca)은 황(S)과의 결합력이 높아 CaS 개재물을 형성함으로써, 내부식성 및 용접성에 저해를 주는 MnS의 생성을 방해하는 역할을 한다.
상기 칼슘(Ca)은 본 발명에 따른 라인파이프용 강판 전체 중량의 0.001 ~ 0.004 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 칼슘(Ca)의 함량이 0.001 중량% 미만일 경우에는 MnS 제어 효과가 떨어진다. 반대로, 칼슘(Ca)의 함량이 0.004 중량%를 초과할 경우에는 연주성이 저하되는 문제가 있다.
라인파이프용 강판 제조 방법
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 라인파이프용 강판 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 1을 참조하면, 도시된 본 발명의 실시예에 따른 라인파이프용 강판 제조 방법은 슬라브 재가열 단계(S110), 열간압연 단계(S120) 및 냉각 단계(S130)를 포함한다. 이때, 슬라브 재가열 단계(S110)는 반드시 수행되어야 하는 것은 아니나, 석출물의 재고용 등의 효과를 도출하기 위해서는 실시하는 것이 더 바람직하다.
본 발명에 따른 라인파이프용 강판 제조 방법에서 열연공정의 대상이 되는 반제품 상태의 슬라브 판재는 중량%로, C : 0.04 ~ 0.07%, Si : 0.1 ~ 0.3%, Mn : 1.0 ~ 1.2%, P : 0.01% 이하, S : 0.001% 이하, S_Al : 0.01 ~ 0.05%, Nb : 0.01 ~ 0.02%, Ti : 0.01 ~ 0.02%, Ca : 0.001 ~ 0.004% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진다.
슬라브 재가열
슬라브 재가열 단계(S110)에서는 상기의 조성을 갖는 슬라브 판재를 SRT(Slab Reheating Temperature) : 1100 ~ 1200℃에서 1 ~ 3 시간 동안 재가열한다. 이때, 슬라브 판재의 재가열을 통하여, 주조시 편석된 성분을 재고용한다.
슬라브 재가열 온도(SRT)가 1100℃ 미만일 경우에는 재가열 온도가 낮아 압연 부하가 커지는 문제가 있다. 반대로, 슬라브 재가열 온도(SRT)가 1200℃를 초과할 경우에는 오스테나이트 결정립 성장을 억제하지 못해 오스테나이트 결정립이 급격히 조대화되어 제조되는 강판의 강도 및 저온인성 확보가 어려운 문제점이 있다.
열간압연
열간압연 단계(S120)는 재가열된 판재를 FRT(Finish Rolling Temperature) : Ar3 ~ Ar3 + 50℃ 조건으로 마무리 열간압연한다. 이때, Ar3는 820 ~ 840℃일 수 있다.
압연종료온도(FRT)가 Ar3 미만일 경우에는 이상역 압연에 의한 혼립 조직이 발생하는 등의 문제가 발생할 수 있다. 반대로, 압연종료온도(FRT)가 Ar3 + 50℃를 초과할 경우에는 오스테나이트 결정립이 조대화되어 변태후 페라이트 결정립 미세화가 충분히 이루어지지 않으며, 이에 따라 강도 확보가 어려워질 수 있다. 또한, 압연종료온도가 Ar3 + 50℃를 초과할 경우, 펄라이트 결정립 조대화로 인해 조관 후 가공경화로 인하여 항복강도의 상승을 야기할 수 있다.
이때, 열간압연은 미재결정 영역에서의 누적압하율이 60 ~ 70%가 되도록 실시될 수 있다. 만일, 열간압연의 누적압하율이 60% 미만일 경우에는 균일하면서도 미세한 조직을 확보하는 것이 어려워 강도 및 충격인성의 편차가 심하게 발생할 수 있다. 반대로, 열간압연의 누적압하율이 70%를 초과할 경우에는 압연 공정 시간이 길어져 생선성이 저하되는 문제가 있다.
냉각
냉각 단계(S130)에서는 열간압연된 판재를 13 ~ 20℃/sec의 속도로 400 ~ 500℃까지 냉각한다.
냉각종료온도(FCT)가 400℃ 미만일 경우에는 강도 확보에는 유리하나, 연성이 급격히 저하되는 문제점이 있다. 반대로, 냉각종료온도(FCT)가 500℃를 초과할 경우에는 충분한 강도 확보에 어려움이 따른다.
이때, 냉각속도가 13℃/sec 미만일 경우에는 오스테나이트를 펄라이트로의 상변태가 충분히 이루어지지 않는 문제가 있다. 반대로, 냉각속도가 20℃/sec를 초과할 경우에는 조직이 경해져서 인성이 급격히 저하되는 문제가 있다.
상기의 과정(S110 ~ S130)으로 제조되는 라인파이프용 강판은 열간압연 및 냉각 조건을 엄격히 제어함과 더불어, Ni, Cr, Cu 등의 합금성분을 미첨가하여 항복강도를 보상함으로써 생산단가를 절약할 수 있을 뿐만 아니라 Cu 및 Cr의 합금성분을 미첨가하여 용접성에 영향을 미치하는 카본당량(Ceq)을 최소화시켜 후 가공에 유리해질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법으로 제조되는 라인파이프용 강판은 C, Mn, P, S의 함량을 최소한으로 첨가하여 중심편석 억제와 더불어, 밴드형 펄라이트 조직 분율을 감소시켜 우수한 내수소유기균열 특성을 확보할 수 있다.
이 결과, 본 발명에 따른 라인파이프용 강판은 최종 미세조직이 폴리고날 페라이트(polygonal ferrite) 및 펄라이트(pearlite)를 포함하는 복합 조직을 갖되, 폴리고날 페라이트 조직이 단면면적율로 85% 이상을 가짐으로써, 인장강도(TS) : 415 ~ 760MPa, 항복강도(YS) : 245 ~ 500MPa, 연신율(EL) : 29% 이상 및 항복비(YR) : 93% 이하를 만족할 수 있다.
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 ~ 3 및 비교예 1 ~ 2에 따른 시편을 제조하였다.
[표 1] (단위 : 중량%)
Figure pat00001

[표 2] (단위 : 중량%)
Figure pat00002

[표 3]
Figure pat00003

2. 물성 평가
표 4는 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 2에 따라 제조된 시편에 대한 물성 평가 결과를 나타낸 것이다.
[표 4]
Figure pat00004
표 1 내지 표 4를 참조하면, 실시예 1 ~ 3에 따른 시편들의 경우, 목표값에 해당하는 인장강도(TS) : 415 ~ 760MPa, 항복강도(YS) : 245 ~ 500MPa, 연신율(EL) : 29% 이상 및 항복비(YR) : 93% 이하를 모두 만족하는 것을 알 수 있다.
또한, 실시예 1 ~ 3에 따른 시편들의 경우, 목표값에 해당하는 CLR(Crack Length Ratio) : 10% 이하, CTR(Crack Thickness Ratio) : 3% 이하 및 CSR(Crack Sensitivity Ratio) : 1.5% 이하를 모두 만족하는 것을 알 수 있다.
반면, 비교예 1 ~ 2에 따른 시편들의 경우, 기계적 물성은 목표값을 대부분 만족하였으나, CLR(Crack Length Ratio) 및 CTR(Crack Thickness Ratio)이 목표값을 벗어난 것을 확인할 수 있다.
도 2는 비교예 1에 따른 시편에 대한 초음파 탐상검사 결과를 나타낸 사진이고, 도 3은 실시예 1에 따른 시편에 대한 초음파 탐상검사 결과를 나타낸 사진이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 비교예 1에 따른 시편의 경우에는 초음파 탐상검사 결과 미세 균열이 다량 발생한 것을 확인할 수 있다. 반면, 실시예 1에 따른 시편의 경우에는 초음파 탐상검사 결과 미세 균열 없이 매끈한 표면을 갖는 것을 확인할 수 있다.
도 4는 비교예 1에 따른 시편에 대한 최종 미세조직을 나타낸 사진이고, 도 5는 실시예 1에 따른 시편에 대한 최종 미세조직을 나타낸 사진이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 비교예 1 및 실시예 1에 따른 시편들 모두 폴리고날 페라이트 및 펄라이트를 포함하는 복합 조직을 갖는 것을 알 수 있다. 그러나, 비교예 1에 따른 시편의 경우에는 미세조직 분석 결과 수소유기균열에 취약한 MnS 개재물이 밴드 구조 형태로 존재하는 것을 확인할 수 있다. 반면, 실시예 1에 따른 시편의 경우에는 미세조직 분석 결과 MnS 개재물이 구 형상으로 랜덤하게 분산 배치되어 있는 것을 확인할 수 있다.
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 : 열간압연 단계
S130 : 냉각 단계

Claims (7)

  1. (a) 중량%로, C : 0.04 ~ 0.07%, Si : 0.1 ~ 0.3%, Mn : 1.0 ~ 1.2%, P : 0.01% 이하, S : 0.001% 이하, S_Al : 0.01 ~ 0.05%, Nb : 0.01 ~ 0.02%, Ti : 0.01 ~ 0.02%, Ca : 0.001 ~ 0.004% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 SRT(Slab Reheating Temperature) : 1100 ~ 1200℃로 재가열하는 단계;
    (b) 상기 재가열된 판재를 FRT(Finish Rolling Temperature) : Ar3 ~ Ar3 + 50℃ 조건으로 마무리 열간압연하는 단계; 및
    (c) 상기 열간압연된 판재를 400 ~ 500℃까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 라인파이프용 강판 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 슬라브 판재에는
    하기 수학식 1을 만족하는 범위에서 탄소(C) 및 망간(Mn)을 포함하는 것을 특징으로 하는 라인파이프용 강판 제조 방법.

    수학식 1 : 0.21 ≤ [C] + [Mn/6] ≤ 0.26
    (여기서, [ ]는 각 원소의 중량%)
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서,
    상기 냉각은
    13 ~ 20℃/sec의 속도로 실시하는 것을 특징으로 하는 라인파이프용 강판 제조 방법.
  4. 중량%로, C : 0.04 ~ 0.07%, Si : 0.1 ~ 0.3%, Mn : 1.0 ~ 1.2%, P : 0.01% 이하, S : 0.001% 이하, S_Al : 0.01 ~ 0.05%, Nb : 0.01 ~ 0.02%, Ti : 0.01 ~ 0.02%, Ca : 0.001 ~ 0.004% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지며,
    최종 미세조직이 폴리고날 페라이트(polygonal ferrite) 및 펄라이트(pearlite)를 포함하는 복합 조직을 갖되, 상기 폴리고날 페라이트 조직이 단면면적율로 85% 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 라인파이프용 강판.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 강판은
    하기 수학식 1을 만족하는 범위에서 탄소(C) 및 망간(Mn)을 포함하는 것을 특징으로 하는 라인파이프용 강판.

    수학식 1 : 0.21 ≤ [C] + [Mn/6] ≤ 0.26
    (여기서, [ ]는 각 원소의 중량%)
  6. 제4항에 있어서,
    상기 강판은
    인장강도(TS) : 415 ~ 760MPa, 항복강도(YS) : 245 ~ 500MPa, 연신율(EL) : 29% 이상 및 항복비(YR) : 93% 이하를 갖는 것을 특징으로 하는 라인파이프용 강판.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 강판은
    CLR(Crack Length Ratio) : 10% 이하, CTR(Crack Thickness Ratio) : 3% 이하 및 CSR(Crack Sensitivity Ratio) : 1.5% 이하를 만족하는 것을 특징으로 하는 라인파이프용 강판.
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CN115198181A (zh) * 2022-06-28 2022-10-18 马鞍山钢铁股份有限公司 一种无边裂的355Mpa级厚规格制管用热轧卷板及其制造方法

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