KR20170009051A - 고강도 후판 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
일 실시 예에 따르는 고강도 후판의 제조 방법에 있어서, 중량%로서, 탄소(C) 0.04 내지 0.09%, 실리콘(Si) 0.1 내지 0.3%, 망간(Mn) 1.0 내지 1.6%, 알루미늄(Al) 0 초과 0.05% 이하, 니켈(Ni) 0.1 내지 0.8%, 구리(Cu) 0.1 내지 0.3 이하, 니오븀(Nb) 0 초과 내지 0.05%, 티타늄(Ti) 0 초과 0.05% 이하, 크롬(Cr) 0.01 내지 0.05%, 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지되, 아래 식으로 표현되는 탄소당량(Ceq)이 0.41% 이하인 슬라브 판재를 1030 내지 1200 ℃의 온도로 재가열한다. 상기 재가열된 판재를 오스테나이트 재결정 정지온도 이상의 온도에서 1차 압연한다. 상기 1차 압연된 판재를 상기 오스테나이트 재결정 정지 온도 이하의 온도에서 2차 압연한다. 상기 2차 압연된 판재를 가속 냉각한다.
Ceq = [C] + [Mn]/6 + ([Ni]+[Cu])/15 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5
(여기서 [X]의 표기는 X 구성성분의 판재내 중량%를 의미함)
Ceq = [C] + [Mn]/6 + ([Ni]+[Cu])/15 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5
(여기서 [X]의 표기는 X 구성성분의 판재내 중량%를 의미함)
Description
본 발명은 강판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고강도 후판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
후판(Steel plate)은 플랜트, 조선 등 고강도, 고인성이 요구되는 분야에 주로 적용되고 있다. 한편, 후판(Steel plate)은 슬라브 재가열 과정, 열간압연 과정 및 냉각 과정을 통하여 제조된다. 슬라브 재가열 과정에서는 반제품 상태인 강 슬라브(slab)을 준비하고 이를 재가열한다. 열간압연 과정에서는 압연롤을 이용하여 재가열된 슬라브를 특정한 온도범위에서 정해진 압하율로 압연한다. 냉각 과정에서는 압연이 마무리된 판재를 냉각한다.
관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제1998-0009478호(2000.09.28 공고, 발명의 명칭 : 고경도 저온인성을 갖는 100kg급 초고장력 후판의 제조 방법)가 있다.
본 발명은 고강도 및 고인성이 요구되는 구조물 분야에 적용되는, 인장강도 500MPa급의 고강도와 -60℃와 같은 저온에서 충격인성이 우수한 후판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 용접 전 예열 작업이 요청되지 않는 저탄소당량을 가지는 후판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르는 고강도 후판의 제조 방법이 개시된다. 상기 제조 방법에 있어서, 중량%로서, 탄소(C) 0.04 내지 0.09%, 실리콘(Si) 0.1 내지 0.3%, 망간(Mn) 1.0 내지 1.6%, 알루미늄(Al) 0 초과 0.05% 이하, 니켈(Ni) 0.1 내지 0.8%, 구리(Cu) 0.1 내지 0.3 이하, 니오븀(Nb) 0 초과 내지 0.05%, 티타늄(Ti) 0 초과 0.05% 이하, 크롬(Cr) 0.01 내지 0.05%, 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지되, 아래 식으로 표현되는 탄소당량(Ceq)이 0.41% 이하인 슬라브 판재를 1030 내지 1200 ℃의 온도로 재가열한다. 상기 재가열된 판재를 오스테나이트 재결정 정지온도 이상의 온도에서 1차 압연한다. 상기 1차 압연된 판재를 상기 오스테나이트 재결정 정지 온도 이하의 온도에서 2차 압연한다. 상기 2차 압연된 판재를 가속 냉각한다.
Ceq = [C] + [Mn]/6 + ([Ni]+[Cu])/15 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5
(여기서 [X]의 표기는 X 구성성분의 판재내 중량%를 의미함)
일 실시 예에 있어서, 상기 1차 압연은 800℃ 이상의 온도에서 진행되며, 상기 2차 압연은 700 내지 780℃ 의 온도에서 진행될 수 있다.
다른 실시 예에 있어서, 상기 가속 냉각은 냉각 종료 온도가 300 내지 400℃ 의 온도로 진행될 수 있다.
또다른 실시 예에 있어서, 상기 가속 냉각의 냉각 속도(℃/sec)는 23.7-0.306 * 판재 두께[mm]에 따를 수 있다.
또다른 실시 예에 있어서, 상기 가속 냉각은 수냉으로 진행되며, 상기 가속 냉각 이후, 상기 가속 냉각 속도보다 느린 속도로 상온까지 공랭하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르는 고강도 후판은 중량%로서, 탄소(C) 0.04 내지 0.09%, 실리콘(Si) 0.1 내지 0.3%, 망간(Mn) 1.0 내지 1.6%, 알루미늄(Al) 0 초과 0.05% 이하, 니켈(Ni) 0.1 내지 0.8%, 구리(Cu) 0.1 내지 0.3 이하, 니오븀(Nb) 0 초과 내지 0.05%, 티타늄(Ti) 0 초과 0.05% 이하, 크롬(Cr) 0.01 내지 0.05%, 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지되, 아래 식으로 표현되는 탄소당량(Ceq)이 0.41% 이하이다.
Ceq = [C] + [Mn]/6 + ([Ni]+[Cu])/15 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5
(여기서 [X]의 표기는 X 구성성분의 판재내 중량%를 의미함)
일 실시 예에 있어서, 상기 후판은 기지상 부피분율이 70 내지 80% 인 침상형 페라이트와 기지상 부피분율이 20 내지 30%인 베이나이트의 복합 조직을 가질 수 있다.
다른 실시 예에 있어서, 상기 후판은 인장강도 610 MPa 이상, 항복강도 500 MPa 이상, 및 -60℃에서의 충격인성 200 J 이상을 가질 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상술한 구성의 합금 조성 및 제어 압연 공정을 통하여, 인장강도 500MPa급의 고강도와 -60℃와 같은 저온에서 충격인성이 우수한 후판을 획득할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따르는 후판은 탄소 당량이 종래보다 감소함으로써, 상대적으로 우수한 용접 특성을 획득할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따르는 고강도 후판의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따르는 후판의 미세조직을 관찰한 현미경 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따르는 후판의 미세조직을 관찰한 현미경 사진이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 고강도 후판 및 그 제조방법을 상세하게 설명한다. 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 적절하게 선택된 용어들로서, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
고강도 후판
본 발명의 일 실시 예에 따르는 고강도 후판은 중량%로서, 탄소(C) 0.04 내지 0.09%, 실리콘(Si) 0.1 내지 0.3%, 망간(Mn) 1.0 내지 1.6%, 알루미늄(Al) 0 초과 0.05% 이하, 니켈(Ni) 0.1 내지 0.8%, 구리(Cu) 0.1 내지 0.3 이하, 니오븀(Nb) 0 초과 내지 0.05%, 티타늄(Ti) 0 초과 0.05% 이하, 크롬(Cr) 0.01 내지 0.05%, 몰리브덴(Mo) 0 초과 0.08% 이하, 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진다. 또한, 고강도 후판은 상기 불가피한 불순물로서, 인 또는 황을 구비할 수 있다.
한편, 상기 고강도 후판은 아래식으로 표현되는 탄소당량(Ceq)이 0.41 중량% 이하일 수 있다.
Ceq = [C] + [Mn]/6 + ([Ni]+[Cu])/15 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5
(여기서 [X]의 표기는 X 구성성분의 판재내 중량%를 의미함)
상기 후판은 기지상 부피분율이 70 내지 80% 인 침상형 페라이트와 기지상 부피분율이 20 내지 30%인 베이나이트의 복합 조직을 가질 수 있다. 또한, 상기 후판은 인장강도 610 MPa 이상, 항복강도 500 MPa 이상, 및 -60℃에서의 충격인성 200 J 이상을 가질 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비열처리형 열연강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 함량에 대하여 설명한다.
탄소(C)
탄소(C)는 고용 강화를 통한 모재 및 용접부 기지조직 강화에 적용되는 원소이다. 본 발명의 실시 예에서, 탄소(C)의 함량이 0.04 중량% 보다 작을 경우, 제2상 조직의 분율이 저하되어 후판의 강도가 낮아지는 문제점이 있으며, 탄소(C)의 함량이 0.09 중량%를 초과하는 경우, 후판의 강도는 증가하나 저온 충격인성 및 용접성이 저하되는 문제점이 있다. 이러한 점을 고려하여, 강판 중의 탄소(C)의 함량은 0.04 내지 0.09 중량%로 결정한다.
실리콘(Si)
실리콘(Si)은 제강 공정에서 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제로 적용될 수 있으며, 고용강화를 효과를 발휘한다. 이러한 실리콘 첨가 효과는 강판 중 실리콘의 함량이 0.1 내지 0.3 중량%일 때 가능하다. 실리콘 함량이 0.1 중량% 미만일 경우, 실리콘 첨가 효과를 제대로 발휘하는데 어려움이 따를 수 있다. 실리콘 함량이 0.3 중량%를 초과할 경우, 후판 표면에 산화물을 형성하여 후판의 도금 특성을 저하시키고 용접성을 저하시키는 문제점이 있다. 이러한 점을 고려하여, 강판 중의 실리콘(Si)의 함량은 0.1 내지 0.3 중량%로 결정한다.
망간(Mn)
망간(Mn)은 오스테나이트 안정화 원소로서, 고용 강화에 효과적이다. 또한, 망간(Mn)은 Ar3 온도를 낮추어 제어 압연 영역을 확대시킴으로써 압연에 의한 결정립을 미세화시켜 강도 및 인성을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
강판 중 망간의 함량이 1.0 중량% 보다 작을 경우, 상기 강도 및 인성 향상에 기여하지 못할 수 있다. 또한, 망간의 함량이 1.6 중량%를 초과할 경우, 용접성이 저하되고, MnS 개재물 및 중심 편석(center segregation)이 발생하여 강판의 연성이 저하되고 내부식성이 저하될 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 강판 중의 망간 함량은 1.0 내지 1.6 중량%로 결정한다.
알루미늄(Al)
알루미늄(Al)은 제강시의 탈산을 위해 첨가할 수 있다. 강판 중 알루미늄의 함량이 0.05 중량%를 초과하는 경우, 비금속 개재물인 Al2O3를 형성하여 저온충격인성을 저하시키는 문제점이 있다. 이를 감안하여, 강판 중의 알루미늄의 함량은 0 초과 내지 0.05 중량% 이하로 결정한다.
니켈(Ni)
니켈(Ni)은 결정립을 미세화하고 오스테나이트 및 페라이트에 고용되어 기지를 강화시킨다. 특히 니켈은 저온 충격인성을 향상시키는데 효과적인 원소이다. 강판 중 니켈의 함량이 0.1 중량% 미만인 경우, 상기 니켈 첨가 효과를 충분히 발휘하기 힘들 수 있다. 또한, 니켈의 함량이 0.8 중량%를 초과하는 경우, 적열 취성을 유발시키고, 함량 증가에 따라 탄소 당량이 증가하는 문제점이 있다. 이를 감안하여, 강판 중의 니켈의 함량은 0.1 내지 0.8 중량%로 결정한다.
구리(Cu)
구리(Cu)는 강도 상승 및 인성 개선에 유효한 원소로서, 특히, 니켈과 더불어 첨가될 때 전율 고용에 의해 강도가 향상될 수 있다. 강판 중 구리의 함량이 0.1 중량% 미만인 경우, 상기 구리 첨가 효과를 충분히 발휘하기 힘들 수 있다. 또한, 니켈의 함량이 0.3 중량%를 초과하는 경우, 표면 결함을 유발시킬 수 있으며, 함량 증가에 따라 탄소 당량이 증가하는 문제점이 있다. 이를 감안하여, 강판 중의 구리의 함량은 0.1 내지 0.3 중량%로 결정한다.
니오븀(Nb)
니오븀(Nb)은 고온에서 탄소 및 질소와 결합하여 탄화물, 또는 질화물을 형성한다. 니오븀은 열간 압연시 재결정을 지연시켜 결정립 미세화를 도모하여 강도와 인성을 향상시킬 수 있다. 강판 중 니오븀의 함량이 0.05 중량%를 초과하는 경우, 후판의 용접성을 저하하며, 또한 니오븀 함량 증가에 따른 강도와 저온 충격인성은 더 이상 향상되지 않고 페라이트 내에 고용된 상태로 존재하여 오히려 충격인성을 저하시킬 위험이 있다. 이를 감안하여, 강판 중의 니오븀의 함량은 0 초과 0.05 중량% 이하로 결정한다.
티타늄(Ti)
티타늄(Ti)은 TiN 또는 TiC 등의 질화물 및 탄화물 생성 원소이며, 첨가시 강도 향상과 더불어 용접시 충격 인성 저하를 억제하는 역할을 수행할 수 있다. 다만, 강판 중 티타늄의 함량이 0.05 중량%를 초과하는 경우, 오히려 충격 인성을 저하시키는 문제점이 있다. 또한, TiN 석출물이 조대해져 결정립 성장을 억제하는 효과가 저하될 수 있다. 이를 감안하여, 강판 중의 티타늄의 함량은 0 초과 0.05 중량% 이하로 결정한다.
크롬(Cr)
크롬(Cr)은 경화능 향상에 따른 강도 증가에 효과적인 원소이다. 다만, 강판 중 크롬의 함량이 0.01 중량% 미만인 경우, 그 첨가 효과가 불충분할 수 있다. 또한, 크롬의 함량이 0.05 중량%를 초과하면, 강도 대비 연성을 크게 저하시킬 수 있다. 이를 감안하여, 강판 중의 크롬의 함량은 0.01 내지 0.05 중량%로 결정한다.
몰리브덴(Mo)
몰리브덴은 강도 및 인성의 향상에 기여하며, 상온이나 고온에서 안정된 강도를 확보하는데 기여한다. 한편, 강판 중 몰리브덴의 함량이 0.08 중량%를 초과하는 경우, 용접성을 저하시키는 문제가 있다. 이를 감안하여, 강판 중의 몰리브덴의 함량은 0 초과 0.08 중량% 이하로 결정한다.
불가피한 불순물로서의 인(P), 황(S)
인(P)은 강도 향상에 일부 기여하나, 저온 충격인성을 저하시키는 대표적인 원소로서 그 함량이 낮으면 낮을수록 좋다. 따라서, 강판 중에 함유되는 인의 함량을 0.01 중량% 이하로 유지시킨다.
황(S)은 상기 인(P)과 함께 강의 제조 시 불가피하게 함유되는 원소로서, 유화물계 개재물(MnS)을 형성하여 변형시효 충격인성에 악영향을 미친다. 따라서, 강판 중에 함유되는 황의 함량을 0.01중량% 이하로 유지시킨다.
고강도 후판의 제조 방법
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따르는 고강도 후판의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다. 도 1을 참조하면, S110 단계에서, 소정 조성의 슬라브 판재를 재가열한다. 상기 슬라브 판재는 본 발명의 일 실시 예에 따르는 고강도 후판제조 방법에 있어서, 열연공정의 대상이 되는 반제품 상태의 재료일 수 있다. 상기 슬라브 판재는 제강공정을 통해 원하는 조성의 용강을 얻은 다음에 연속주조공정을 통해 제조될 수 있다.
상기 슬라브 판재는 중량%로서, 탄소(C) 0.04 내지 0.09%, 실리콘(Si) 0.1 내지 0.3%, 망간(Mn) 1.0 내지 1.6%, 알루미늄(Al) 0 초과 0.05% 이하, 니켈(Ni) 0.1 내지 0.8%, 구리(Cu) 0.1 내지 0.3 이하, 니오븀(Nb) 0 초과 내지 0.05%, 티타늄(Ti) 0 초과 0.05% 이하, 크롬(Cr) 0.01 내지 0.05%, 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 슬라브 판재는 아래 식으로 표현되는 탄소당량(Ceq)이 0.41% 이하일 수 있다.
Ceq = [C] + [Mn]/6 + ([Ni]+[Cu])/15 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5
(여기서 [X]의 표기는 X 구성성분의 판재내 중량%를 의미함)
한편, 상기 슬라브 판재는 1030 내지 1200 ℃의 온도에서 재가열될 수 있다. 상기 슬라브 판재는 상술한 온도에서 재가열될 때, 연속주조 공정 시에 편석된 성분이 재고용될 수 있다. 재가열온도가 1130℃보다 낮을 경우, 연속주조공정시 편석된 성분들이 충분히 고르게 분포되지 않는 문제가 있을 수 있다. 또한, 슬라브의 온도가 나아 압연 부하가 커지는 문제점이 있을 수 있다. 재가열온도가 1200℃를 초과할 경우, 매우 조대한 오스테나이트 결정립이 형성되어 제조된 후판의 강도 확보가 어려울 수 있다. 또한, 1200℃를 초과할 경우 가열 비용이 증가하고 공정 시간이 추가되어, 제조 비용 상승 및 생산성 저하를 가져올 수 있다. 일 예로서, 재가열 온도(℃)는 1028℃ + 4800[℃/중량%] * Nb[중량%] 로 결정될 수 있다.
S120 단계에서, 재가열된 상기 판재를 1차 압연한다. 본 발명의 실시 예에서의 압연은 제어 압연으로 진행된다. 상기 제어 압연은 S120 단계의 1차 압연과 S130 단계의 2차 압연으로 진행된다.
종래의 후판 제조 방법의 경우, 압연 공정을 진행한 후, AC3 변태점 이상의 온도에서 소둔 열처리하거나, 템퍼링하는 공정을 후속 공정에서 추가적으로 진행하였다. 이경우, 최종 제품의 고강도 확보를 위해 탄소당량이 증가하게 되었으며, 후판의 용접 작업에 예열 작업이 요청되는 등 열처리 비용이 추가적으로 요청되었다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 제어 압연 공정을 적용함으로써, 상기 후속 열처리 공정을 생략할 수 있다.
한편, 1차 압연은 상기 재가열된 판재를 오스테나이트 재결정 정지온도 이상의 온도에서 열간 압연한다. 구체적으로, 상기 1차 압연은 800℃ 이상의 온도에서 진행될 수 있다.
S130 단계에서, 상기 1차 압연된 판재를 상기 오스테나이트 재결정 정지 온도 이하의 온도에서 2차 압연한다. 상기 2차 압연은 700 내지 780℃ 의 온도에서 진행될 수 있다.
한편, 1차 압연 전에 조압연이 진행될 수 있다. 조압연은 누적 압하량을 50% 이상 실시할 수 있으며, 최종 패스에서의 패스당 압하량은 15% 이상일 수 있다.
S140 단계에서, 상기 2차 압연된 판재를 가속 냉각한다. 상기 가속 냉각의 냉각 속도(℃/sec)는 23.7 - 0.306 * 판재 두께[mm]에 따를 수 있다. 일 예로서, 후판의 두께가 5mm 내지 50 mm 일 때, 가속 냉각 속도는 8 내지 20 ℃/sec 일 수 있다.
상기 가속 냉각은 냉각 종료 온도가 300 내지 400℃ 의 온도가 될 때까지 진행될 수 있다. 상기 가속 냉각은 수냉으로 진행될 수 있다. 냉각의 종료 온도가 300 ℃ 미만인 경우 저온변태조직이 다량 형성되어 저온 충격인성이 저하되는 문제점이 있고, 냉각의 종료 온도가 400 ℃를 초과할 경우 조대한 미세조직의 형성으로 인해 강도가 저하되는 문제가 있다.
한편, 상술한 가속 냉각 이후, 상기 가속 냉각 속도보다 느린 속도로 상온까지 공랭될 수 있다.
상술한 방법에 의해 본 발명의 실시 예에 따르는 고강도 후판이 제조 될 수 있다. 상기 고강도 후판은 인장강도 610 MPa 이상, 항복강도 500 MPa 이상, 및 -60℃에서의 충격인성 200 J 이상을 가질 수 있다. 또한, 상기 고강도 후판은 기지상 부피분율이 70 내지 80% 인 침상형 페라이트와 기지상 부피분율이 20 내지 30%인 베이나이트의 복합 조직을 가질 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세하게 나타내는 바람직한 실시예를 개시하도록 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며, 본 발명의 사상이 하기의 실시 예에 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
1. 시편의 제조
표 1의 주요 조성 및 표 2의 공정 조건에 따라, 비교예 1 및 2, 실시예 1 및2의 후판 시편을 제조하였다. 구체적으로, 비교예 1 및 실시예 1의 시편은 30t의 두께를 가지며, 비교예 2 및 실시예 2는 50t의 두께를 가진다.
| C | Si | Mn | Al | Cu | Nb | Ni | Cr | Mo | Ti | Ceq | |
| 비교예1 | 0.07 | 0.20 | 1.55 | 0.03 | 0.34 | 0.03 | 0.95 | 0.1 | 0.05 | 0.015 | 0.434 |
| 비교예2 | 0.07 | 0.20 | 1.60 | 0.03 | 0.35 | 0.03 | 0.90 | 0.08 | 0.07 | 0.015 | 0.45 |
| 실시예1 | 0.07 | 0.20 | 1.50 | 0.03 | 0.17 | 0.03 | 0.66 | 0.04 | 0.04 | 0.018 | 0.391 |
| 실시예2 | 0.07 | 0.20 | 1.54 | 0.03 | 0.16 | 0.03 | 0.69 | 0.02 | 0.05 | 0.014 | 0.397 |
합금 원소 조성과 관련하여, 비교예 1 및 2의 경우, Cu, Ni, Cr의 함량이 본 발명의 함량 범위의 상한치를 초과하고 있다.
| 압연 종료 온도[℃] | 냉각 속도[℃/s] | |
| 비교예1 | 738 | 13.1 |
| 비교예2 | 750 | 9 |
| 실시예1 | 741 | 13 |
| 실시예2 | 740 | 9 |
표 2를 참조하면, 비교예 1, 2, 실시예 1 및 2의 시편은 본 발명의 실시 예의 공정 조건을 따르는 제1 및 2 압연 및 가속 냉각을 수행하여, 제조되었다.
2. 기계적 물성 평가
표 3은 비교예 1, 2, 실시예 1 및 2의 시편에 대한 기계적 물성의 평가 결과를 나타내고 있다.
| 기계적 물성 | |||
| 항복강도[MPa] | 인장강도[MPa] | 평균충격인성(-60℃)[J] | |
| 비교예1 | 552 | 642 | 89 |
| 비교예2 | 541 | 632 | 73 |
| 실시예1 | 540 | 630 | 250 |
| 실시예2 | 530 | 640 | 250 |
표 3을 참조하면, 비교예 1,2 및 실시예 1, 2는 항복강도, 인장강도 측면에서는 유사한 값을 나타내고 있다. 하지만, 실시예 1 및 2는 -60℃에서의 충격 인성이 비교예 1 및 2와 대비하여 훨씬 우수한 특성을 나타낸다.
특히, 실시예 1 및 2는 표 1에서와 같이, 합금 원소 첨가량을 감소시켜, 후판의 탄소 당량을 비교예 1 및 2에 비하여 약 10% 감소시킴으로써, 용접 특성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따르는 후판의 미세조직을 관찰한 현미경 사진이다. 도 2는 본 발명의 실시예 1의 현미경 관찰 사진이다. 후판의 평균 결정립 크기는 약 6.5 ㎛로 관찰되었다. 후판은 약 78%의 침상형 페라이트와 약 22%의 베이나이트로 이루어진 것을 관찰할 수 있었다.
본 발명은 개시된 실시예 뿐만 아니라, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 개시된 실시예로부터 도출할 수 있는 다양한 변형 및 균등한 타 실시예를 포함한다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
-
Claims (8)
- (a) 중량%로서, 탄소(C) 0.04 내지 0.09%, 실리콘(Si) 0.1 내지 0.3%, 망간(Mn) 1.0 내지 1.6%, 알루미늄(Al) 0 초과 0.05% 이하, 니켈(Ni) 0.1 내지 0.8%, 구리(Cu) 0.1 내지 0.3 이하, 니오븀(Nb) 0 초과 내지 0.05%, 티타늄(Ti) 0 초과 0.05% 이하, 크롬(Cr) 0.01 내지 0.05%, 몰리브덴(Mo) 0 초과 0.08% 이하, 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지되, 아래 식으로 표현되는 탄소당량(Ceq)이 0.41 중량% 이하인 슬라브 판재를 1030 내지 1200 ℃의 온도로 재가열하는 단계;
Ceq = [C] + [Mn]/6 + ([Ni]+[Cu])/15 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5
(여기서 [X]의 표기는 X 구성성분의 판재내 중량%를 의미함)
(b) 상기 재가열된 판재를 오스테나이트 재결정 정지온도 이상의 온도에서 1차 압연하는 단계;
(c) 상기 1차 압연된 판재를 상기 오스테나이트 재결정 정지 온도 이하의 온도에서 2차 압연하는단계; 및,
(d) 상기 2차 압연된 판재를 가속 냉각하는 단계를 포함하는
고강도 후판의 제조 방법.
- 제1 항에 있어서,
(b) 단계의 상기 1차 압연은 800℃ 이상의 온도에서 진행되며,
(c) 단계의 상기 2차 압연은 700 내지 780℃ 의 온도에서 진행되는
고강도 후판의 제조 방법.
- 제1 항에 있어서,
(d) 단계의 냉각은
냉각 종료 온도가 300 내지 400℃ 의 온도로 가속 냉각으로 진행되는
고강도 후판의 제조 방법.
- 제3 항에 있어서,
상기 가속 냉각의 냉각 속도(℃/sec)는 23.7-0.306 * 판재 두께[mm]에 따르는
고강도 후판의 제조 방법.
- 제4 항에 있어서,
상기 가속 냉각은 수냉으로 진행되며,
상기 가속 냉각 이후, 상기 가속 냉각 속도보다 느린 속도로 상온까지 공랭하는 단계를 더 포함하는
고강도 후판의 제조 방법.
- 중량%로서, 탄소(C) 0.04 내지 0.09%, 실리콘(Si) 0.1 내지 0.3%, 망간(Mn) 1.0 내지 1.6%, 알루미늄(Al) 0 초과 0.05% 이하, 니켈(Ni) 0.1 내지 0.8%, 구리(Cu) 0.1 내지 0.3 이하, 니오븀(Nb) 0 초과 내지 0.05%, 티타늄(Ti) 0 초과 0.05% 이하, 크롬(Cr) 0.01 내지 0.05%, 몰리브덴(Mo) 0 초과 0.08% 이하, 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지되, 아래 식으로 표현되는 탄소당량(Ceq)이 0.41 중량% 이하인
Ceq = [C] + [Mn]/6 + ([Ni]+[Cu])/15 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5
(여기서 [X]의 표기는 X 구성성분의 판재내 중량%를 의미함)
고강도 후판.
- 제6 항에 있어서,
상기 후판은 기지상 부피분율이 70 내지 80% 인 침상형 페라이트와 기지상 부피분율이 20 내지 30%인 베이나이트의 복합 조직을 가지는
고강도 후판.
- 제6 항에 있어서,
인장강도 610 MPa 이상, 항복강도 500 MPa 이상, 및 -60℃에서의 충격인성 200 J 이상을 가지는
고강도 후판.
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