KR20170035563A - Austenitic high manganese steel pipe using electric resistance welding and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a steel pipe having high strength, excellent impact toughness at ultra-low temperatures, and excellent performance of pipe expansion; and a method of manufacturing the same. The method of manufacturing the steel pipe comprises: a first step of cutting a high manganese steel coil, wound as a coil, in accordance with a desired diameter; a second step of unwinding the high manganese steel coil cut and wound; a third step of trimming both sides of the high manganese steel to obtain processability of a welding unit; a fourth step of molding the high manganese steel with both trimmed sides; and a fifth step of manufacturing a steel pipe by welding the molded high manganese steel. The high manganese steel is an austenite-based hot-rolled steel material which comprises 13-33% of manganese with respect to a total weight. In the fifth step, the steel pipe is manufactured by high frequency electric resistance welding.

Description

전기저항 용접을 이용하여 만들어진 오스테나이트계 고망간 강관 및 그 제조방법{Austenitic high manganese steel pipe using electric resistance welding and manufacturing method thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to austenitic high manganese steel pipe manufactured using electric resistance welding,

본 발명은 확관 성능 및 극저온에서 충격인성이 우수한 강관 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 고망간강을 포함하는 오스테나이트계 조직의 고강도 열연 강판을 이용하여 고주파 전기저항 용접을 통해 제조되는 확관 성능 및 극저온에서 충격인성이 우수한 강관과 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a steel pipe excellent in expansion performance and impact toughness at a cryogenic temperature, and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a steel pipe excellent in expanding performance and high impact toughness at high temperatures, which is produced through high-frequency electric resistance welding using a high-strength hot-rolled steel sheet of an austenitic structure including high manganese steel, and a manufacturing method thereof.

원유나 천연 가스는 점점 더 중요한 에너지원이 되고 있다. 대개 세계의 주요 천연 가스 산지들은, 주요 시장들로부터 멀리 떨어져 있다. 그와 같은 입장으로, 파이프라인은 육상으로 또는 수중으로 장거리를 가로질러야 하며, 이는 파이프라인상의 심한 변형을 야기할 수 있다. 지진 활성 지역 및/또는 동상(frost-heave) 및 융해침하(thawing settlement) 사이클을 겪게 되는 북극 지역은 파이프라인상에 심한 변형을 야기할 수 있다. 또한 해저에 걸쳐 놓인 파이프라인은 수류에 의해 야기되는 위치 변동 또는 휨에 기인한 심한 변형을 겪게 된다.Crude oil and natural gas are becoming increasingly important energy sources. Most of the world's major natural gas producers are far from major markets. As such, pipelines must cross over long distances either onshore or underwater, which can cause severe deformation on the pipeline. The arctic regions undergoing earthquake active areas and / or cycles of frost-heave and thawing settlement can cause severe deformation on the pipeline. Also, pipelines lying over the sea bed undergo severe deformation due to position variations or warping caused by water currents.

따라서, 이러한 환경에 이용되는 라인파이프는 기계적 무결성을 확보하기 위하여 파이프의 길이 방향으로 탁월한 균일 연신율 및 낮은 항복 대 인장 강도 비 또는 항복비(YR) 등의 탁월한 변형 능력을 필요로 한다. Therefore, the line pipe used in such an environment requires an excellent uniform elongation in the longitudinal direction of the pipe and an excellent deformation ability such as a low yield-to-tensile strength ratio or a yield ratio (YR) in order to secure mechanical integrity.

또한, 강관내에 고압의 가스 또는 원유가 흐르기 때문에 높은 압력이 강관에 직접적으로 작용하므로 강관의 초고강도화가 요구되고 있는 실정이다. Further, since high-pressure gas or crude oil flows through the steel pipe, a high pressure acts directly on the steel pipe, and therefore, it is required to increase the strength of the steel pipe.

다만, 일반적으로 재료의 강도를 증가시키면 인성이 감소하는 성질이 있다. 이는, 통상적으로 첨가되는 합금원소가 강도에는 유리한 영향을 미치더라도 인성을 저해하는 역할을 하기 때문이다. However, in general, when the strength of the material is increased, the toughness is reduced. This is because alloying elements that are normally added serve to inhibit toughness even though they have a favorable effect on the strength.

특히 LNG 선박의 경우, LNG 배관에 있어서는 -196℃의 극저온상태가 유지되어야 하는바, 이러한 극저온상태에서도 충격 인성이 우수한 강관이 요구된다.In particular, in the case of LNG carriers, the LNG piping must maintain a cryogenic temperature of -196 ° C., and a steel pipe excellent in impact toughness is required even at such a low temperature condition.

충격 인성이 우수하기 위해서는 망간 함량 및 연신율이 높은 강관이 필요하며, 내부의 높은 압력을 견딜 수 있는 강도를 동시에 만족시켜야 하는 문제가 있다.A steel pipe having a high manganese content and elongation rate is required to have excellent impact toughness, and there is a problem that the steel pipe must satisfy the strength to withstand the high pressure inside.

강도의 만족은 고강도 강을 이용하는 방법으로 만족할 수 있는데, 이때 사용할 수 있는 모재는 오스테나이트계의 고강도강이다. 오스테나이트는 탄소를 고용하고 있는

Figure pat00001
철을 의미하며, 강을 A1변태점(726℃) 이상으로 가열하였을 때 이루어지는 조직이다. 이러한 오스테나이트는 탄소 함유량에 따라 물리적, 기계적 성질을 달리하고, 망간(Mn)의 함유량에 따라 물성이 크게 달라지는 성질이 있다.The satisfaction of strength can be satisfied by a method using high strength steel. The base material that can be used at this time is austenitic high strength steel. Austenite is a carbon-
Figure pat00001
Means iron, and is a structure formed when the steel is heated to an A 1 transformation point (726 ° C) or higher. These austenites have physical and mechanical properties that vary depending on the carbon content and properties that vary greatly depending on the content of manganese (Mn).

하지만, 망간의 함유량이 모재의 전체 중량%에 대해 13~33%인 고망간강의 경우, 일반적인 TIG용접이나 PAW(플라즈마 아크용접) 등이 사용되고 안정적인 품질을 확보하고 있으나, 느린 용접속도로 인하여 생산성이 떨어진다. However, in the case of high manganese steel in which the content of manganese is 13 to 33% of the total weight of the base material, general TIG welding or PAW (plasma arc welding) is used and stable quality is ensured. However, Falls.

그리고 종래기술로서 용접이음부의 건전한 용접금속을 고효율로 확보하기 위한 아크 용접방법이 개시되어 있는데, C, Si, Mn, Cr, Ni, N량을 특정한 용접와이어와 PbO를 포함하고 CaF2, CaO, MgO, SiO2, Al2O3의 양을 특정한 플럭스를 제안하고 있다. 그러나, 상기 기술은 후판 고망간강에 적용되는 서브머지드아크용접용 용접와이어 및 플럭스에 관한 것으로, 박물 용접강관에 적용하기는 곤란하다는 문제가 있다.And there conventional arc welding method for welding the securing sound weld metal of the vagina with a high efficiency is disclosed as a technique, C, Si, Mn, Cr , Ni, the N content comprises a particular welding wire with PbO and CaF 2, CaO , MgO, SiO 2 , and Al 2 O 3 . However, the above technology relates to a welding wire and a flux for submerged arc welding applied to a high plate high manganese steel, and it is difficult to apply the welding wire and flux to a thin steel welded steel pipe.

상기와 같은 문제점에서, 고강도를 가져 내부의 높은 압력을 견디고, 높은 연신율을 가져 확관 성능이 뛰어나고 망간 함량을 높여 극저온에서 충격인성이 우수한 강관과 이를 만드는 생산성이 우수한 제조방법이 요구되고 있는 실정이다.
In order to solve the above problems, there is a demand for a steel pipe excellent in shock resistance at extremely low temperature and excellent productivity for producing the steel pipe with high strength, high tensile strength, high expansion ratio and excellent manganese content.

대한민국 특허청 공개특허공보 제10-2013-0073472호Korean Patent Application Publication No. 10-2013-0073472 대한민국 특허청 공개특허공보 제10-2008-0034903호Korean Patent Application Publication No. 10-2008-0034903 대한민국 특허청 공개특허공보 제10-2008-0034903호Korean Patent Application Publication No. 10-2008-0034903

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 확관 성능 및 극저온에서 충격인성이 뛰어난 강관을 사용자에게 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a steel pipe excellent in expansion performance and impact toughness at a cryogenic temperature.

또한, 고망간강을 전기저항용접을 통해 용이하게 용접한 강관을 사용자에게 제공하기 위한 것이다.Further, the present invention is intended to provide a user with a steel pipe in which high manganese steel is easily welded through electric resistance welding.

또한, 극저온에서 사용되는 LNG 선박 배관용 강관을 사용자에게 제공하기 위한 것이다.In addition, it is intended to provide a user with a steel pipe for piping of LNG used at a very low temperature.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. It can be understood.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 오스테나이트계 고망간 강관의 제조방법 일례는, 말려있는 고망간강 코일을 원하는 직경에 맞게 재단하는 제1단계, 재단되어 말려있는 상기 고망간강 코일을 푸는 제2단계, 용접부의 가공성을 확보하기 위해 상기 고망간강의 양측을 다듬는 제3단계, 양측이 다듬어진 상기 고망간강을 성형하는 제4단계 및 성형된 상기 고망간강을 용접하여 강관을 제조하는 제5단계를 포함하되, 상기 고망간강은, 망간이 전체중량 대비 13% ~ 33%인 오스테나이트계 열연강재이고, 상기 제5단계는, 고주파 전기저항 용접으로 강관을 생성할 수 있다.One example of a method for manufacturing an austenitic high manganese steel pipe for solving the above problems is a method for manufacturing a high manganese steel pipe that includes a first step of cutting a dried high manganese steel coil to a desired diameter, a second step of unwinding the high- A fourth step of forming the high manganese steel having both sides trimmed in both sides, and a fifth step of welding the formed high manganese steel to manufacture a steel pipe, in order to ensure workability of the welded part, , The high manganese steel is an austenitic hot-rolled steel having manganese content of 13% to 33% based on the total weight, and the fifth step can produce a steel pipe by high-frequency electric resistance welding.

또한, 상기 강관의 용접부를 연화하기 위해 열처리하는 제6단계, 열처리된 상기 강관을 냉각하는 제7단계 및 냉각된 상기 강관을 정원형으로 만들기 위해 상기 강관의 형상을 교정하는 제8단계를 포함할 수 있다.A sixth step of performing heat treatment to soften the welded portion of the steel pipe, a seventh step of cooling the heat treated steel pipe, and an eighth step of calibrating the shape of the steel pipe to make the cooled steel pipe into a garden shape .

또한, 상기 제5단계는, 성형된 상기 고망간강이 들어가는 밀폐공간에 불활성 가스를 투입하여 상기 밀폐공간 내의 산소를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.The fifth step may include the step of injecting an inert gas into the closed space into which the formed high manganese steel is introduced to remove oxygen in the closed space.

또한, 상기 불활성 가스는, 아르곤 가스 또는 아르곤과 수소가 혼합된 가스일 수 있다.Further, the inert gas may be argon gas or a gas in which argon and hydrogen are mixed.

또한, 상기 제5단계는, 성형된 상기 고망간강의 내면 및 외면에 상기 불활성 가스를 균등하게 분사하는 단계를 포함할 수 있다.The fifth step may include uniformly injecting the inert gas onto the inner and outer surfaces of the formed high manganese steel.

또한, 상기 제5단계는, 상기 고망간강을 170KW ~ 190KW의 용접입열량으로 용접할 수 있다.In the fifth step, the high manganese steel may be welded at a welding heat input of 170 KW to 190 KW.

한편, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 오스테나이트계 고망간 강관 일례는, 상기 제조방법을 이용하여 제조된 것일 수 있다.Meanwhile, an example of austenitic high-manganese steel pipe for solving the above-mentioned problems may be one produced by the above-mentioned manufacturing method.

또한, 상기 강관은, 인장강도가 800Mpa 이상이고, 연신율이 60% 이상일 수 있다.The steel pipe may have a tensile strength of 800 MPa or more and an elongation of 60% or more.

또한, 상기 강관은, 확관 성능이 30%이상일 수 있다.Further, the steel pipe may have an expanding performance of 30% or more.

또한, 상기 강관은, 평편 성능이 40%이상일 수 있다.
Further, the steel pipe may have a flatness performance of 40% or more.

본 발명은 고강도이고, 확관 성능이 뛰어나며, 극저온에서 충격인성이 우수한 강관을 사용자에게 제공할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide a user with a steel pipe having high strength, excellent expanding performance, and excellent impact toughness at a very low temperature.

또한, 고망간강을 전기저항용접을 통해 용이하게 용접한 강관을 사용자에게 제공할 수 있다.Further, it is possible to provide a steel pipe to a user which is easily welded through electric resistance welding of high manganese steel.

또한, 극저온에서 사용되는 LNG 선박 배관용 강관을 사용자에게 제공할 수 있다.Further, it is possible to provide a user with a steel pipe for piping an LNG ship which is used at a very low temperature.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
It should be understood, however, that the effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs It will be possible.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시례를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 이용되는 고망간강의 용접에 관한 실험 1의 조건을 나타낸 표이다.
도 2는 본 발명에 이용되는 고망간강의 용접에 관한 실험 1의 결과를 나타낸 표이다.
도 3은 본 발명에 이용되는 고망간강의 용접에 관한 실험 2의 조건을 나타낸 표이다.
도 4는 본 발명에 이용되는 고망간강의 용접에 관한 실험 2의 결과를 나타낸 표이다.
도 5는 본 발명에 이용되는 강관의 제조방법에 관한 순서도이다.
도 6a는 종래의 전기저항 용접시 사진 일례이다.
도 6b는 본 발명에 이용되는 전기저항 용접시 도면 일례이다.
도 7은 본 발명에 이용되는 고망간강의 성질을 나타낸 표이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate a preferred embodiment of the invention and, together with the description, serve to provide a further understanding of the technical idea of the invention, It should not be construed as limited.
Fig. 1 is a table showing conditions of Experiment 1 relating to welding of high manganese steel used in the present invention. Fig.
2 is a table showing the results of Experiment 1 relating to welding of high manganese steel used in the present invention.
3 is a table showing conditions of Experiment 2 for welding of high manganese steel used in the present invention.
4 is a table showing the results of Experiment 2 relating to welding of high manganese steel used in the present invention.
5 is a flowchart showing a method of manufacturing a steel pipe used in the present invention.
Fig. 6A is an example of a picture in the conventional electric resistance welding.
FIG. 6B is an example of a diagram of electrical resistance welding used in the present invention.
7 is a table showing the properties of the high manganese steel used in the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시례에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일 실시례는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in the claims, and the entire configuration described in this embodiment is not necessarily essential as the solution means of the present invention.

기후 조건이 나쁜 한랭지의 유전개발이 활발하게 됨에 따라 저온상태에서의 강화된 강관의 인성이 요구되고 있고, LNG 가스 취급용 배관같이 극저온상태에서도 충격 인성이 우수한 강관이 요구되고 있는 실정이다.As the development of oilfields in cold climates with bad climatic conditions becomes active, toughness of reinforced steel pipes at low temperatures is required, and steel pipes excellent in impact toughness even at extremely low temperature like piping for handling LNG gas are required.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 고강도이고, 극저온에서 충격 인성이 우수하며, 확관 성능이 뛰어난 강관을 사용자에게 제공하고자 한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a steel pipe having high strength, excellent impact toughness at a cryogenic temperature, and excellent expanding performance.

이하에서는 실험을 통해 상기 강관의 제조방법을 검토한다.Hereinafter, a manufacturing method of the steel pipe will be examined through an experiment.

실험의 목적은 확관성능이 우수하고, 극저온에서의 충격인성이 우수한 오스테나이트계 고망간 강관을 제조하기 위한 것이며, 궁극적인 목표는 인장강도 800Mpa 이상, 연신율 60%이상의 물성을 지닌 강관과 그 제조방법을 결정하는 것이다.
The objective of the experiment is to produce an austenitic high manganese steel pipe with excellent expanding performance and excellent impact toughness at cryogenic temperature. The ultimate goal is steel pipe with tensile strength of 800Mpa or more and elongation of 60% or more and its manufacturing method .

실험에 사용되는 고망간강은 망간의 함량이 13~33%인 열연 강재이다.High manganese steel used in the experiment is hot rolled steel with manganese content of 13 ~ 33%.

열연 강재에 포함되는, 망간(Mn)은 두꺼운 단면의 판에서, 특히 이러한 판의 두께-중간 위치에서 판 강도의 감소에 이르게 할 수 있는 과도한 페라이트 형성을 방지할 수 있다. 그리고, 망간은 오스테나이트가 냉각하는 동안 오스테나이트의 페라이트, 펄라이트, 입상 베이나이트 및 상부 베이나이트 변태 생성물을 지연시키는 그의 강력한 효과를 통하여, 라스 마텐사이트, 하부 베이 나이트 및 변성 상부 베이나이트 등의 미세 조직에서의 대안의 강한 제2 상들을 생산하기 위한 가공 유연성을 제공한다. 또한, 불순물로 혼입될 수 있는 황(S)과 황화물(MnS)을 형성하고, 열간 가공성을 개선한다. 그러나 13중량% 미만인 경우, 성형성을 해치는 a’(알파다시)-마르테사이트상이 생성되기 되어 강도는 증가하지만 연성이 급격히 감소하기 때문에 도움이 되지 않고, 망간의 첨가량이 증가할수록 쌍정발생이 억제되어 강도는 증가하지만 연성이 감소한다. 또한, 망간의 첨가량이 증가할수록 33중량%를 초과하는 경우에는 경도를 높게 하여 열간압연 크랙발생이 발생이 쉬워지므로 강철을 불안정화하며, 가공성이나 용접성을 손상시킬 수 있는 문제가 있다.The manganese (Mn) contained in the hot-rolled steel can prevent excessive ferrite formation, which can lead to a reduction in plate strength, particularly at the thickness-intermediate position of such a plate. Further, manganese has been found to be very fine, such as ras martensite, lower bainite and modified upper bainite, through its powerful effect of delaying ferrite, pearlite, granular bainite and upper bainite transformation products of austenite during cooling of the austenite. And provides processing flexibility to produce alternate strong second phases in the tissue. In addition, sulfur (S) and sulfide (MnS) that can be incorporated as impurities are formed and the hot workability is improved. However, when the amount of manganese added is less than 13 wt%, the strength is increased due to the generation of a '(alpha re-) -martensite phase which damages the formability. However, The strength increases but the ductility decreases. When the amount of manganese added is more than 33% by weight, hardness is increased and cracking of hot rolling is likely to occur, which may destabilize steel and impair workability and weldability.

또한, 열연 강재에는 알루미늄(Al)을 포함할 수 있으며, 일반적으로 강의 탈산을 위해 첨가되고, 연성 향상을 위해서 첨가될 수 있다. 즉 알루미늄은 페라이트 상의 안정화 원소이지만 강의 슬립면에서 적층결함에너지(stacking fault energy)를 증가시켜 ε-마르테사이트상의 생성을 억제하여 연성을 향상시킨다. 뿐만 아니라 알루미늄은 낮은 망간첨가량의 경우에도 ε-마르테사이트상의 생성을 억제하기 때문에 망간의 첨가량을 최소화 하고 가공성을 향상시키는데 큰 기여을 한다.The hot-rolled steel material may include aluminum (Al), is generally added for deoxidation of steel, and may be added for ductility enhancement. In other words, aluminum is a stabilizing element in the ferrite phase, but increases the stacking fault energy at the slip side of the steel to suppress the formation of the ε-Martensite phase, thereby improving ductility. In addition, aluminum suppresses the formation of ε-martensite phase even in the case of low manganese addition, which contributes to minimizing addition of manganese and improving workability.

그리고 열연 강재는 탄소가 포함될 수 있고, 탄소(C)는 오스테나이트 상의 안정화기 기여하기 때문에 그 첨가량이 증가할수록 유리하며, 변형시 a’(알파다시)-마르테사이트상이 생성되기 때문에 가공시 크랙을 억제방지 및 연성 저하를 방지하기 위하여 탄소를 0.3중량%이상으로 첨가한다. 또한, 오스테나이트상의 안정도가 크게 증가하여 슬립변형에 의한 변형거동의 천이로 가공성이 낮아짐을 방지하기 위하여, 반면에, 탄소의 첨가량을 1.5% 이하로 첨가한다.Since the hot-rolled steel may contain carbon and carbon (C) contributes to stabilize the austenite phase, it is advantageous as the addition amount thereof increases, and a '(alpha re-) Carbon is added in an amount of 0.3% by weight or more in order to prevent inhibition and deterioration of ductility. Further, in order to prevent the workability from being lowered due to the transition of the deformation behavior due to the slip deformation by increasing the stability of the austenite phase considerably, the addition amount of carbon is added to 1.5% or less.

또한, 열연 강재는 실리콘이 포함될 수 있다. 실리콘(Si)은 고용강화되는 원소로 고용효과에 의해 결정립도를 줄임으로써 항복강도를 증가시키는 원소이다. 통상 과다하게 첨가될 경우 표면에 실리콘 산화층을 형성하여 용융도금성을 떨어뜨리는 것을 알려져 있다. 그러나 망간이 다량 첨가된 강에서는 적절한 양의 실리콘이 첨가될 경우 표면에 얇은 실리콘 산화층이 형성되어 망간의 산화를 억제하기 때문에 냉연강판에서 압연 후 형성되는 두꺼운 망간 산화층이 형성되는 것을 방지할 수The hot-rolled steel may include silicon. Silicon (Si) is an element that strengthens the solute, and is an element that increases the yield strength by reducing the grain size by the effect of the solid solution. It is known that when excessively added, a silicon oxide layer is formed on the surface to lower the melting strength. However, in a steel containing a large amount of manganese added, when a proper amount of silicon is added, a thin silicon oxide layer is formed on the surface to inhibit the oxidation of manganese so that a thick manganese oxide layer formed after rolling in the cold-

있고, 소둔 후 냉연강판에서 진행되는 부식을 방지하여 표면품질을 향상시키고, 전기도금재의 소지강판으로써 우수한 표면품질을 유지할 수 있다. 그러나, 실리콘의 첨가량이 증가하면 열간압연을 할 때 강판표면에 실리콘 산화물이 형성되어 산세성을 나쁘게 하여 열연강판의 표면품질을 나쁘게 하는 단점이 있다. 또한, 실리콘은 연속소둔공정과 연속용융도금공정에서 고온 소둔시 강판표면에 농화되어 용융도금을 할 때 강판표면에 용융아연의 젖음성을 감소시키기 때문에 도금성을 감소시키다. 뿐만 아니라 다량의 실리콘 첨가는 강의 용접성을 크게 저하시킨다. 따라서 실리콘의 상한 함량을 0.5중량%로 포함되는 것이 바람직하다.And it is possible to prevent the corrosion proceeding in the cold rolled steel sheet after annealing to improve the surface quality and to maintain the excellent surface quality as the base steel sheet of the electroplating material. However, when the amount of added silicon is increased, silicon oxide is formed on the surface of the steel sheet during hot rolling, which deteriorates the pickling ability and deteriorates the surface quality of the hot-rolled steel sheet. Silicon is also concentrated on the surface of the steel sheet during high temperature annealing in the continuous annealing process and continuous hot dip galvanizing process, thereby reducing the wettability of the molten zinc on the surface of the steel sheet during the hot dip coating, thereby reducing the plating ability. In addition, the addition of a large amount of silicon greatly reduces the weldability of the steel. Therefore, it is preferable that the upper limit content of silicon is 0.5 wt%.

게다가, 열연 강재는 티타늄(Ti), 바나듐(V), 질소(N), 니오븀(Nb)이 소량 함유될 수 있다.In addition, the hot-rolled steel may contain a small amount of titanium (Ti), vanadium (V), nitrogen (N), and niobium (Nb).

티타늄(Ti)은 주상정 입계에 고용되어 알루미늄이 농화된 저융점 화합물의 용융 온도를 높여주어 1300 ℃이하에서 액상막 형성을 막아주고, 질소와 친화력이 높아 주상정입계 취화의 원인이 되고 있는 조대한 질화알루미늄 석출의 핵으로 작용하여 주상적 입계를 강화시켜 준다. 그러나 0.005 중량% 이하에서는 효과가 없고, 0.10중량%를 초과하면 과량의 티타늄이 결정입계에 편석하여 입계취를 일으킨다Titanium (Ti) is used in the columnar phase to increase the melting temperature of a low melting point compound in which aluminum is concentrated to prevent the formation of a liquid film at 1300 ° C or lower and to increase the affinity with nitrogen, And acts as nuclei for aluminum nitride precipitation to strengthen the columnar grain boundaries. However, when the content is less than 0.005% by weight, there is no effect. When the content exceeds 0.10% by weight, excessive titanium segregates in the crystal grain boundaries,

바나듐(V)은 강도 증가를 위하여 첨가되는 성분으로 0 중량%를 초과하여 첨가되는 것이 바람직하며, 바나듐의 첨가량이 0.5 중량% 이상인 경우에는 저융점 화합물을 생성시켜 열간 가공성을 해치게 되므로 첨가량은 0.5중량% 이하로 한정하는 것이 바람직하다.Vanadium (V) is preferably added in an amount of more than 0% by weight as a component added for increasing the strength. When the addition amount of vanadium is 0.5% by weight or more, a low melting point compound is produced to deteriorate hot workability. % Or less.

질소(N)는 오스테나이트 결정립내에서 응고과정에서 알루미늄과 작용하여 미세한 질화물을 석출시켜 쌍정발생을 촉진하므로 강판의 성형시 강도와 연성을 향상시키지만, 질소의 함량이 증가할수록 질화물이 과다하게 석출되어 열간가공성 및 연신율을 저하시키므로 질소의 함량을 0.01중량%이하임이 바람직하다.Nitrogen (N) acts on aluminum during coagulation in austenite grains to precipitate fine nitrides to promote twinning, thereby improving the strength and ductility of the steel sheet. However, as the content of nitrogen increases, nitride is excessively precipitated It is preferable that the content of nitrogen is 0.01% by weight or less because it lowers hot workability and elongation.

니오븀(Nb)은 티타늄과 같은 형태로 탄소와 결합하여 탄화물을 형성하는 강탄화물 형성원소이다. 역시 이때 형성된 탄화물은 결정입 성장을 막아 결정입도 미세화에 효과적인 원소이며 통산 티타늄보다 낮은 온도에서 석출상을 형성하므로 결정입도 미세화와 석출상 형성에 의한 석출강화효과가 큰 원소이다. 그러나 니오븀의 함량이 적은 경우에는 본 발명에서 의도하고자 하는 효과를 확보할 수 없어, 니오븀의 하한은 0.02중량%로 제한함이 바람직하다. 반면에, 니오븀의 함량이 증가할수록 과량의 니오븀이 결정입계에 편석하여 입계취를 일으키거나, 석출상이 과도하게 조대화되어 결정입 성장 효과를 떨어뜨리므로, 니오븀의 상한은 0.10중량%로 한정하는 것이 바람직하다.Niobium (Nb) is a strong carbide-forming element that forms a carbide by bonding with carbon in the form of titanium. The carbide formed at this time is an element effective in refining crystal grains by inhibiting crystal grain growth and forms a precipitate phase at a temperature lower than that of titanium tetrachloride, which is a great element for crystal grain size refinement and precipitation strengthening effect by precipitation phase formation. However, when the content of niobium is small, the effect intended by the present invention can not be secured, and the lower limit of niobium is preferably limited to 0.02 wt%. On the other hand, as the content of niobium increases, excessive amounts of niobium are segregated in the crystal grain boundaries to cause intergranular entanglement, or the precipitated phase is excessively coarsened to lower the crystal grain growth effect, so that the upper limit of niobium is limited to 0.10 wt% .

칼슘(Ca)은 CaS 개재물을 형성시킴으로써 MnS 개재물의 생성을 방해함으로써, 전기저항 용접성을 향상시키기 위한 목적으로 첨가된다. 즉, 칼슘(Ca)은 망간(Mn)에 비하여 황과의 친화도가 높으므로 칼슘의 첨가시 CaS 개재물이 생성되고 MnS 개재물의 생성은 감소한다. 이러한 MnS는 열간압연 중에 연신되어 전기저항 용접(ERW)시 후크결함 등을 유발함으로 전기저항 용접성이 향상될 수 있다. 상기 칼슘(Ca)은 본 발명에 따른 라인파이프용 강판 전체 중량의 0.0001 ~ 0.0020 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 칼슘(Ca)의 함량이 0.0001 중량% 미만일 경우에는 상기의 MnS 제어 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 칼슘(Ca)의 함량이 0.0020 중량%를 초과할 경우에는 CaO 개재물의 생성이 과도해져 연주성 및 전기저항 용접성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.Calcium (Ca) is added for the purpose of improving electrical resistance weldability by inhibiting the formation of MnS inclusions by forming CaS inclusions. That is, calcium (Ca) has a higher affinity with sulfur than manganese (Mn), so CaS inclusions are formed and CaS inclusions are reduced when calcium is added. Such MnS is stretched during hot rolling to cause hook defects and the like in electrical resistance welding (ERW), so that electrical resistance weldability can be improved. The calcium (Ca) is preferably added in an amount of 0.0001 to 0.0020 wt% of the total weight of the steel sheet for a line pipe according to the present invention. When the content of calcium (Ca) is less than 0.0001 wt%, the above MnS control effect can not be exerted properly. On the contrary, when the content of calcium (Ca) exceeds 0.0020% by weight, generation of CaO inclusions is excessively generated, which deteriorates performance and electrical resistance weldability.

또한, 열연 강재에는 그외에 철과 기타 불순물이 포함될 수 있다.
The hot-rolled steel may further contain iron and other impurities.

<실험 1><Experiment 1>

실험 1은 전기저항 용접시 산소의 유무에 따른 강관의 확관 성능, 강도, 편평에 관한 결과를 도출하여, 용접시 산소제거의 필요여부를 검토한다.In Experiment 1, the results of the expansion performance, strength, and flatness of the steel pipe according to presence or absence of oxygen during the electrical resistance welding are derived, and it is examined whether or not to remove oxygen during welding.

도 1은 본 발명에 이용되는 고망간강의 용접에 관한 실험 1의 조건을 나타낸 표이다. 이때 고망간강의 용접은 고주파 전기저항 용접을 하게 된다.Fig. 1 is a table showing conditions of Experiment 1 relating to welding of high manganese steel used in the present invention. Fig. At this time, welding of high manganese steel is performed by high frequency electric resistance welding.

도 1을 참조하면, 동일한 용접입열량(145KW), 동일한 조관 속도(25M/Min), 동일한 Up-set량(3.0mm)이고, 산소농도는 차이를 부과하였다. Referring to FIG. 1, the same welding heat input amount (145 KW), the same gauging speed (25 M / min) and the same up-set amount (3.0 mm)

조건1은, 밀폐공간에서 전기저항 용접을 시행하는 경우, 밀폐공간내에 불활성기체를 투입하여 밀폐공간내의 산소농도를 최소화하는 것이다. 즉 산소 농도를 0.1%이하로 줄인 경우이다.Condition 1 is to minimize the oxygen concentration in the closed space by injecting an inert gas into the closed space when performing electrical resistance welding in a closed space. That is, the oxygen concentration is reduced to 0.1% or less.

조건2는, 밀폐공간에서 전기저항 용접을 시행하는 경우, 밀폐공간내에 불활성기체를 투입하여 산소농도를 5%로 줄인 경우이다.Condition 2 is the case of applying the inert gas in the closed space and reducing the oxygen concentration to 5% when the electric resistance welding is performed in the closed space.

조건3은, 대기중에서 전기저항 용접을 시행하는 경우가 해당된다.Condition 3 corresponds to the case where electric resistance welding is performed in the atmosphere.

도 2는 본 발명에 이용되는 고망간강의 용접에 관한 실험 1의 결과를 나타낸 표이다.2 is a table showing the results of Experiment 1 relating to welding of high manganese steel used in the present invention.

도 2를 참조하여 고망간강의 용접을 통해 생성된 강관의 성능을 확인해본다. 이때, 강관의 성능은, 확관 성능, 강도, 편평을 통해 판단할 수 있다. 이때, 확관 성능 테스트는 플래링(flaring)확관 시험에 의해 균열 발생 시점까지의 최대 확관율을 이용하여 평가하게 된다.Referring to FIG. 2, the performance of the steel pipe produced through the welding of high manganese steel is checked. At this time, the performance of the steel pipe can be judged by the expansion performance, strength and flatness. At this time, the expansion performance test is evaluated by the flaring expansion test using the maximum expansion rate up to the point of occurrence of the crack.

확관 성능에 있어서, 조건1과 조건2는 15%이고, 조건3은 8%가 됨을 확인할 수 있다.In expanding performance, it is confirmed that the conditions 1 and 2 are 15% and the condition 3 is 8%.

또한, 강도에 있어서, 강관이 깨지는 충격량을 검토하면, 조건1은 13J의 에너지가 필요하고, 조건2는 12J의 에너지가 필요하며, 조건 3은 4J의 에너지가 필요하다Considering the intensity of the crushing of the steel pipe in terms of strength, condition 1 requires energy of 13J, condition 2 requires energy of 12J, and condition 3 requires energy of 4J

그리고, 편평에 있어서, 조건 1은 15%, 조건 2는 13%, 조건 3은 5%가 만족됨을 알 수 있다.In the flatness, it is understood that Condition 1 is 15%, Condition 2 is 13%, Condition 3 is 5%.

즉, 도 2에 따르면, 조건1의 경우가 가장 우수한 성능을 갖는 강관이 생성됨을 확인할 수 있다. 밀폐공간에서 불활성 기체를 투입하여 산소를 제거하고, 용접을 함으로서 강관의 확관 성능, 강도 및 편평 성능이 모두 우수해진다. 이는 용접시, 용접부 근처의 산소에 의해서 용접부가 산화되기 때문이다.That is, according to FIG. 2, it can be confirmed that the steel pipe having the best performance is generated in the case of Condition 1. By injecting an inert gas in a confined space to remove oxygen and welding, the steel pipe's expanding performance, strength and flat performance are both excellent. This is because, during welding, the welded portion is oxidized by the oxygen near the welded portion.

그러므로 실험 1은 전기저항 용접에 있어서, 밀폐공간에서 불활성 기체의 투입을 통해 산소농도를 최소화하면서 용접하는 것이 바람직하고, 특히 산소농도가 0.1%이하로 조정하여 용접함이 더욱 바람직하다.
Therefore, in Experiment 1, in electrical resistance welding, it is preferable to weld while minimizing the oxygen concentration through the introduction of an inert gas in the closed space. In particular, welding is preferably performed by adjusting the oxygen concentration to 0.1% or less.

<실험 2><Experiment 2>

실험 2는 전기저항 용접시 용접입열량에 따른 강관의 확관 성능, 강도, 편평에 관한 결과를 도출하여, 용접시 적정한 용접입열량을 검토한다.In Experiment 2, the results of the expansion performance, strength, and flatness of the steel pipe according to the amount of welding heat during the electrical resistance welding are derived, and the proper amount of welding heat input during welding is examined.

도 3은 본 발명에 이용되는 고망간강의 용접에 관한 실험 2의 조건을 나타낸 표이다.3 is a table showing conditions of Experiment 2 for welding of high manganese steel used in the present invention.

도 3을 참조하면, 동일한 산소농도(0.1%), 동일한 조관 속도(25M/Min), 동일한 Up-set량(3.0mm)이고, 용접입열량은 차이를 부과하였다. 3, the same oxygen concentration (0.1%), the same gauging speed (25M / min), and the same up-set amount (3.0mm) were applied.

전기저항 용접은 밀폐공간에서 시행하게 되고, 밀폐공간내에 불활성기체를 투입하여 밀폐공간내의 산소농도를 최소화하여 0.1%이하인 상태에서 용접하게 된다.Electrical resistance welding is performed in a confined space, and inert gas is injected into the confined space to minimize the oxygen concentration in the confined space and to weld at a rate of 0.1% or less.

조건1은 용접시 용접입열량을 145KW로 하였고, 조건2는, 용접시 용접입열량을 175KW로 하였으며, 조건3은, 용접시 용접입열량을 185KW로 하여, 용접입열량에 따른 강관의 성능을 확인한다.Condition 1 was 145 KW for welding, 145 KW for welding heat input for welding, Condition 2 was 175 KW for welding, Condition 3 was 185 KW for welding, Check.

도 4는 본 발명에 이용되는 고망간강의 용접에 관한 실험 2의 결과를 나타낸 표이다.4 is a table showing the results of Experiment 2 relating to welding of high manganese steel used in the present invention.

도 4를 참조하여 고망간강의 용접을 통해 생성된 강관의 성능을 확인해본다. 이때, 강관의 성능은, 확관 성능, 강도, 편평을 통해 판단할 수 있다.Referring to FIG. 4, the performance of the steel pipe produced through the welding of the high manganese steel is checked. At this time, the performance of the steel pipe can be judged by the expansion performance, strength and flatness.

확관 성능에 있어서, 조건1은 15%이고, 조건2는 24%이며, 조건3은 30%가 됨을 확인할 수 있다.In the expanding performance, it is confirmed that the condition 1 is 15%, the condition 2 is 24%, and the condition 3 is 30%.

또한, 강도에 있어서, 강관이 깨지는 충격량을 검토하면, 조건1은 13J의 에너지가 필요하고, 조건2는 19J의 에너지가 필요하며, 조건 3은 30J의 에너지가 필요하다Considering the intensity of the crushing of the steel pipe in terms of strength, condition 1 requires energy of 13J, condition 2 requires energy of 19J, and condition 3 requires energy of 30J

그리고, 편평에 있어서, 조건 1은 15%, 조건 2는 20%, 조건 3은 40%가 만족됨을 알 수 있다.In the flatness, it can be seen that Condition 1 is 15%, Condition 2 is 20%, Condition 3 is 40%.

즉, 도 4에 따르면, 조건3의 경우가 가장 우수한 성능을 갖는 강관이 생성됨을 확인할 수 있다. 용접입열량을 증가시켜 전기저항 용접을 함으로서 강관의 확관 성능, 강도 및 편평 성능이 모두 우수해진다. That is, according to FIG. 4, it can be confirmed that the steel pipe having the best performance is generated in the condition 3. By increasing the amount of heat input by welding, electric resistance welding improves both the expansion performance, strength and flat performance of the steel pipe.

다만, 용접입열량이 증가할수록 무한정하게 강관의 성능이 우수해지는 것은 아니고, 냉각 속도가 늦어서 농도 불균일에 의한 확산할 수 있는 시간적 여유가 크며, 조성적 과냉에 의한 모재 쪽에 온도구배가 낮아서 덴드라이트, 셀룰라 성장이 쉬워지므로 연성이 높아지지만 경도값이 감소하는 문제가 발생된다.However, as the heat input of the weld is increased, the performance of the steel pipe is not improved indefinitely, and the cooling rate is slow, so there is a large amount of time to diffuse due to concentration unevenness, Cellular growth is facilitated, so that ductility is increased, but the hardness value is reduced.

그러므로 실험 2의 결과에 따르면, 본 발명이 목적하고 있는 확관 성능이 우수하고, 극저온상태에서 충격 인성이 우수한 강관의 생산을 위해서는 용접입열량이 170KW이상임이 바람직하다. 또한, 경도값의 저하를 방지하기 위해 용접입열량이 190KW이하가 됨이 더욱 바람직하다.
Therefore, according to the results of Experiment 2, it is preferable that the heat input amount of welding is 170 KW or more in order to produce a steel pipe excellent in expanding performance desired by the present invention and excellent in impact toughness at a cryogenic temperature. Further, it is more preferable that the heat input amount of the weld be 190 KW or less in order to prevent a decrease in hardness value.

상기와 같이, 실험 1 및 2를 통해서 확관 성능이 우수하고, 극저온상태에서 충격 인성이 우수한 강관의 생산을 위해서는, 용접부가 밀폐공간에서 용접되며, 불활성 기체의 투입을 통해 산소 농도를 낮춘 상태에서 용접하고, 용접시 용접입열량이 170KW 내지 190KW인 경우가 가장 바람직하다.As described above, in order to produce a steel pipe excellent in expanding performance and excellent impact toughness at the cryogenic temperature in Experiments 1 and 2, the welded portion is welded in the closed space, and the oxygen concentration is lowered through the introduction of the inert gas. And most preferably, the welding heat input amount in welding is 170 KW to 190 KW.

이러한 제조방법을 통해 제조된 강관은 인장강도가 800Mpa이상이고, 연신율이 60%이상이 된다.
The steel pipe produced by this manufacturing method has a tensile strength of 800 MPa or more and an elongation of 60% or more.

<제조방법><Manufacturing Method>

한편, 상기 실험을 통해 얻어진 구체적인 설정값을 이용하여 강관의 제조방법을 검토한다.Meanwhile, a method of manufacturing a steel pipe will be examined using specific set values obtained through the above-described experiments.

도 5는 본 발명에 이용되는 강관의 제조방법에 관한 순서도이고, 도 6a는 종래의 전기저항 용접시 사진 일례이며, 도 6b는 본 발명에 이용되는 전기저항 용접시 도면 일례이다.FIG. 5 is a flow chart of a method of manufacturing a steel pipe used in the present invention, FIG. 6A is an example of a conventional electric resistance welding, and FIG. 6B is an example of electrical resistance welding used in the present invention.

고망간강을 이용하여 강관을 제조하기 위해 도 5를 참조하면, 고망간강을 준비하는데서 제조방법이 시작된다. 이때, 고망간강은 망간이 전체중량 대비 13 내지 33%인 오스테나이트계 열연강재이다.Referring to FIG. 5 for manufacturing a steel pipe using high manganese steel, a manufacturing method is started to prepare high manganese steel. At this time, the high manganese steel is an austenitic hot-rolled steel having manganese of 13 to 33% based on the total weight.

강관의 제조방법은, 고망간강 코일을 원하는 직경에 맞게 재단(S110)하는 단계에서 시작하여 말려있는 고망간강을 푸는(S120) 단계를 통해 강관제조에 고망간강을 공급하게 된다.The method for manufacturing the steel pipe starts from the step of cutting (S110) the high manganese steel coil to the desired diameter and then the high manganese steel is supplied to the manufacturing of the steel pipe through the step of loosening the dried high manganese steel (S120).

고망간강을 공급이 시작되면, 공급되는 고망간강의 양측의 용접을 통해 강관을 제조하게 되는데, 이때, 용접부의 가공성을 확보하기 위해 상기 고망간강의 양측을 다듬는(S130) 단계가 진행된다.When the supply of the high manganese steel starts, the steel pipe is manufactured through welding on both sides of the supplied high manganese steel. At this time, the step of finishing both sides of the high manganese steel is performed in step S130 in order to secure the workability of the welded part.

고망간의 양측을 다듬은 후, 고망간강을 성형(S140)하는 단계가 진행된다. 이때, 성형을 통해 고망간강을 강관형태로 변형하게 된다. After both sides of the high manganese are trimmed, a step of forming a high manganese steel (S140) proceeds. At this time, high manganese steel is deformed into a steel pipe shape by molding.

고망간강을 강관형태로 변형한 후, 성형된 고망간강을 용접하여 강관을 제조(S150)하는 단계가 진행된다. 이때, 용접은 전기저항 용접을 통해서 고망간강을 용접함이 바람직하고, 위에서 살펴본 바와 같이, 밀폐공간 내에서 용접함이 더욱 바람직하다.A step of deforming the high manganese steel into a steel pipe shape, and then welding the formed high manganese steel to manufacture a steel pipe (S150). At this time, it is preferable to weld the high manganese steel through electric resistance welding, and as described above, welding in a sealed space is more preferable.

보다 구체적으로 살펴보기 위해 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 도 6a에서 보듯이 종래의 경우는 공기중에서 모재를 가열하여 용융시키고 가압롤에 의해 압착하는 방식을 통해 용접하였다. 특히 용접부 주변의 냉각을 위해 냉각수를 사용하였다. 이와 같은 방법으로 용접을 진행할 경우 냉각수/조관유가 고망간강 양측에 침투되어 열에 의해 수증기가 발생하고 냉각수/조관유의 산소 성분이 고망간강 용접부와 반응하여 MnO, MnSiO2 등의 산화개재물이 생성하기 쉽다. 하지만, 본 발명의 경우는 도 6b에서 보듯이 모재를 가열하여 용융시키고 가압롤에 의해 용접하는 방식은 동일하지만, 밀폐공간에서 진행된다. 그러므로 종래와 달리 냉각을 위한 냉각수를 사용하지 않는 특징이 있다.Referring to FIGS. 6A and 6B, as shown in FIG. 6A, in the conventional case, the base material is heated and melted in the air, and the base material is welded by a press roll. Particularly, cooling water was used for cooling around the welded part. When the welding is performed in this way, the cooling water / tubular oil permeates both sides of the high manganese steel, steam is generated by the heat, and the oxygen component of the cooling water / gaseous oil reacts with the high manganese steel welded portion, and oxidation inclusions such as MnO and MnSiO 2 are likely to be generated. However, in the case of the present invention, as shown in FIG. 6B, the base material is heated, melted, and welded by a press roll, but the process proceeds in a closed space. Therefore, unlike the prior art, cooling water is not used.

또한, 불활성 기체를 밀폐공간에 투입하여 산소를 제거한 무산소 분위기 하에서 용접함이 바람직하다. 이때 산소 농도는 0.1%이하임이 더욱 바람직하다. In addition, it is preferable to insert the inert gas into the closed space and weld in an oxygen-free atmosphere in which oxygen is removed. At this time, the oxygen concentration is more preferably 0.1% or less.

그리고 투입하는 불활성 기체는 질소, 수소, 헬륨, 네온, 아르곤등이 포함될 수 있으며, 특히 아르곤 가스 또는 아르곤과 수소가 혼합된 가스를 투입함이 더욱 바람직하다. 게다가 불활성 기체는, 성형되어 강관형태가 된 고망간강의 내, 외부에 균등하게 분사됨이 더욱 바람직하다.The inert gas to be introduced may include nitrogen, hydrogen, helium, neon, argon and the like, and more preferably, argon gas or argon and hydrogen are mixed. In addition, it is more preferable that the inert gas is evenly injected into the inside and outside of the high manganese steel which has been molded and shaped into a steel pipe.

한편, 용접은 상기 실험2에서 확인한 바와 같이 용접입열량이 170KW 내지 190KW 임이 바람직하다. On the other hand, it is preferable that the welding heat input amount is 170 KW to 190 KW as confirmed in Experiment 2 above.

또한, 성형시 용접에 의해 발생된 비드를 절삭하는 단계가 포함될 수 있다. 이때 비드는 0mm 내지 0.3mm의 높이로 관리되도록 절삭함이 더욱 바람직하다.In addition, a step of cutting the beads generated by welding at the time of molding may be included. In this case, it is more preferable to cut the bead so that the bead is maintained at a height of 0 mm to 0.3 mm.

고망간강을 용접하여 강관을 생성한 후, 상기 강관의 용접부를 연화하기 위해 열처리(S160)하는 단계가 진행된다. 이때, 800℃ ~ 850℃의 온도로 열처리를 함이 바람직하다. 연화된 용접부를 가공하게 되어 경도 상승의 효과가 발생될 수 있다.After the high manganese steel is welded to produce a steel pipe, a heat treatment (S160) is performed to soften the welded portion of the steel pipe. At this time, it is preferable to perform heat treatment at a temperature of 800 ° C to 850 ° C. The softened welded portion may be processed and the hardness may be increased.

열처리한 후, 열처리된 상기 강관을 냉각(S170)하는 단계가 진행된다. After the heat treatment, the step of cooling the heat-treated steel pipe (S170) proceeds.

열처리된 강관이 냉각된 후, 냉각된 상기 강관을 정원형으로 만들기 위해 상기 강관의 형상을 교정(S180)하는 단계가 진행된다. 이때, 교정은 강관의 축소 및 확장을 포함하고, 최종 변형량이 2% ~ 5%의 범위에서 교정을 수행함이 바람직하다. 이를 통해 강관 품질의 특성을 확보할 수 있게 된다.
After the heat-treated steel pipe is cooled, the shape of the steel pipe is corrected (S180) in order to make the cooled steel pipe into a garden shape. At this time, the calibration includes reduction and expansion of the steel pipe, and it is desirable that the correction is performed in the range of 2 to 5% of the final deformation amount. This makes it possible to secure the quality of the steel pipe.

<고망간 강관><High Manganese Steel Pipe>

도 7은 본 발명에 이용되는 고망간 강관의 성질을 나타낸 표이다.7 is a table showing properties of a high manganese steel pipe used in the present invention.

강관의 기본적인 특성은 모재의 특성에 많이 영향을 받는 부분이지만, 강관의 제조방법을 통해서도 물성이 변할 수 있다.The basic characteristics of the steel pipe are affected by the characteristics of the base material. However, the physical properties of the steel pipe can also be changed through the manufacturing method of the steel pipe.

도 7을 참조하면, 본 발명의 경우 상기와 같은 제조방법에 의해서 제조된 강관의 일례는 직경이 89.1mm ~ 114.3mm 이고 두께가 3.0T ~ 5.5T이며, 이때, 망간이 13 ~ 33중량%로 포함되고, 인장강도가 850Mpa ~ 900Mpa이며, 항복강도가 450 ~ 600Mpa 및 연신율이 55 ~ 70%이며, 경도가 230 ~ 250HV의 범위를 만족함이 바람직하다.Referring to FIG. 7, in the present invention, one example of the steel pipe manufactured by the above-described manufacturing method has a diameter of 89.1 mm to 114.3 mm and a thickness of 3.0 T to 5.5 T, wherein manganese is 13 to 33% And has a tensile strength of 850 MPa to 900 MPa, a yield strength of 450 to 600 MPa, an elongation of 55 to 70%, and a hardness of 230 to 250 HV.

상기와 같은 물성을 갖는 강관은 확관 성능 30%이상이고, 극저온(-196℃)에서도 충격 인성이 우수하다. 그러므로 극저온의 LNG가스 취급용 강관으로 사용가능하고, LNG선박 배관용으로 사용할 수 있다.
The steel pipe having the above-mentioned physical properties has an expansion performance of 30% or more and excellent impact toughness even at a very low temperature (-196 DEG C). Therefore, it can be used as a cryogenic LNG gas handling steel pipe and can be used for LNG ship piping.

100 : 강관
200 : 압연롤
300 : 전기저항 용접부
310 : 전선
400 : 기체투입부
1000 : 밀폐공간
100: Steel pipe
200: rolling roll
300: electric resistance welded part
310: Wires
400: gas inlet portion
1000: Sealed space

Claims (10)

고강도, 극저온 충격인성 및 확관 성능이 우수한 오스테나이트계 고망간 강관의 제조방법에 있어서,
말려있는 고망간강 코일을 원하는 직경에 맞게 재단하는 제1단계;
재단되어 말려있는 상기 고망간강 코일을 푸는 제2단계;
용접부의 가공성을 확보하기 위해 상기 고망간강의 양측을 다듬는 제3단계;
양측이 다듬어진 상기 고망간강을 성형하는 제4단계; 및
성형된 상기 고망간강을 용접하여 강관을 제조하는 제5단계;
을 포함하되,
상기 고망간강은, 망간이 전체중량 대비 13% ~ 33%인 오스테나이트계 열연강재이고,
상기 제5단계는, 고주파 전기저항 용접으로 강관을 생성하는 것을 특징으로 하는, 오스테나이트계 고망간 강관의 제조방법.
A method for manufacturing an austenitic high manganese steel pipe excellent in high strength, cryogenic impact toughness and expansion performance,
A first step of cutting the dried high manganese steel coil to a desired diameter;
A second step of loosening the high-manganese steel coil cut and dried;
A third step of polishing both sides of the high manganese steel to secure the workability of the welded part;
A fourth step of forming the high manganese steel having both sides trimmed; And
A fifth step of manufacturing a steel pipe by welding the formed high manganese steel;
&Lt; / RTI &gt;
The high manganese steel is an austenitic hot-rolled steel having manganese content of 13% to 33%
The method of manufacturing an austenitic high-manganese steel pipe according to claim 5, wherein the fifth step is a step of producing a steel pipe by high-frequency electrical resistance welding.
제 1 항에 있어서,
상기 강관의 용접부를 연화하기 위해 열처리하는 제6단계;
열처리된 상기 강관을 냉각하는 제7단계; 및
냉각된 상기 강관을 정원형으로 만들기 위해 상기 강관의 형상을 교정하는 제8단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 오스테나이트계 고망간 강관의 제조방법.
The method according to claim 1,
A sixth step of performing heat treatment to soften a welded portion of the steel pipe;
A seventh step of cooling the heat-treated steel pipe; And
And a step of calibrating the shape of the steel pipe to make the cooled steel pipe into a quarry shape.
제 1 항에 있어서,
상기 제5단계는,
성형된 상기 고망간강이 들어가는 밀폐공간에 불활성 가스를 투입하여 상기 밀폐공간 내의 산소를 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 오스테나이트계 고망간 강관의 제조방법.
The method according to claim 1,
In the fifth step,
And removing the oxygen in the closed space by injecting an inert gas into the closed space into which the formed high manganese steel is introduced.
제 3 항에 있어서,
상기 불활성 가스는,
아르곤 가스 또는 아르곤과 수소가 혼합된 가스인 것을 특징으로 하는, 오스테나이트계 고망간 강관의 제조방법.
The method of claim 3,
The inert gas may include,
Argon gas or a mixture of argon and hydrogen. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 21. &lt; / RTI &gt;
제 3 항에 있어서,
상기 제5단계는,
성형된 상기 고망간강의 내면 및 외면에 상기 불활성 가스를 균등하게 분사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 오스테나이트계 고망간 강관의 제조방법.
The method of claim 3,
In the fifth step,
And uniformly spraying the inert gas on the inner and outer surfaces of the formed high manganese steel. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 21. &lt; / RTI &gt;
제 1 항에 있어서,
상기 제5단계는,
상기 고망간강을 170KW ~ 190KW의 용접입열량으로 용접하는 것을 특징으로 하는, 오스테나이트계 고망간 강관의 제조방법.
The method according to claim 1,
In the fifth step,
Wherein the high manganese steel is welded at a welding heat input of 170 KW to 190 KW.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 제조방법을 이용하여 제조된것을 특징으로 하는, 오스테나이트계 고망간 강관.
Austenitic high manganese steel pipe produced by the method of any one of claims 1 to 6.
제 7 항에 있어서,
상기 강관은,
인장강도가 800Mpa 이상이고,
연신율이 60% 이상인 것을 특징으로 하는, 오스테나이트계 고망간 강관.
8. The method of claim 7,
In the steel pipe,
A tensile strength of 800 MPa or more,
And an elongation percentage of 60% or more.
제 7 항에 있어서,
상기 강관은,
확관 성능이 30%이상인 것을 특징으로 하는, 오스테나이트계 고망간 강관.
8. The method of claim 7,
In the steel pipe,
And the expansion performance is 30% or more.
제 7 항에 있어서,
상기 강관은,
평편 성능이 40%이상인 것을 특징으로 하는, 오스테나이트계 고망간 강관.
8. The method of claim 7,
In the steel pipe,
And a flatness performance of 40% or more.
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