KR20210057089A - Steel material and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

강재 및 그의 제조 방법을 제공한다. 질량％로, C: 0.10％ 이상 2.50％ 이하, Mn: 8.0％ 이상 45.0％ 이하, P: 0.300％ 이하, S: 0.1000％ 이하, Ti: 0.10％ 이상 5.00％ 이하, Al: 0.001％ 이상 5.000％ 이하, N: 0.5000％ 이하, O: 0.1000％ 이하를 포함하고, 또한, C, Ti, Mn을, 25([C]－12.01[Ti]/47.87)＋[Mn]≥25(여기에서, [C], [Ti], [Mn]: 각 원소의 함유량(질량％))를 만족하도록 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피 불순물인 성분 조성과, 면적률로, 오스테나이트상을 90％ 이상, Ti 탄화물을 0.2％ 이상 포함하는 조직을 갖는 강재로 한다. 이러한 조직은, 상기한 성분 조성의 강재를 950℃ 이상의 온도로 가열한 후, 900℃ 내지 500℃의 사이의 온도역을 1℃/s 초과의 냉각 속도로 냉각함으로써 얻어진다. 이에 따라, 내마모성이 우수한 강재가 된다. 또한, 오스테나이트상의 경도를 200HV 이상으로 조정함으로써, 내충격 마모성이 현저하게 향상한다.Provides a steel material and a method of manufacturing the same. By mass%, C: 0.10% or more and 2.50% or less, Mn: 8.0% or more and 45.0% or less, P: 0.300% or less, S: 0.1000% or less, Ti: 0.10% or more 5.00% or less, Al: 0.001% or more 5.000% Hereinafter, N: 0.5000% or less, O: 0.1000% or less are included, and C, Ti, and Mn are 25([C]-12.01[Ti]/47.87)+[Mn]≥25 (here, [ C], [Ti], [Mn]: content of each element (mass%)), and the remainder is Fe and inevitable impurities component composition, area ratio, austenite phase of 90% or more, Ti A steel material having a structure containing 0.2% or more of carbide. Such a structure is obtained by heating a steel material having the above-described component composition to a temperature of 950°C or higher, and then cooling a temperature range between 900°C and 500°C at a cooling rate of more than 1°C/s. Thereby, it becomes a steel material excellent in abrasion resistance. Further, by adjusting the hardness of the austenite phase to 200 HV or more, the impact wear resistance is remarkably improved.

Description

강재 및 그의 제조 방법Steel material and its manufacturing method

본 발명은, 강재 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 오스테나이트계 강재(steel material)의 내마모성의 향상에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a steel material and a method for manufacturing the same, and in particular, to an improvement in abrasion resistance of an austenitic steel material.

건설, 토목, 광업 등의 분야에서 사용되는, 예를 들면, 파워 셔블(power shovels) 불도저, 호퍼, 버킷 컨베이어, 암석 파쇄 장치 등의 산업 기계, 운반 기기는, 암석, 모래, 광석 등에 의한 미끄럼 마모, 충격 마모 등의 마모에 노출된다. 그 때문에, 산업 기계, 운반 기기 등의 부재에는, 기계, 기기 등의 수명 향상이라는 관점에서, 내마모성이 우수한 것이 요구된다.Industrial machinery and transport equipment such as power shovels, bulldozers, hoppers, bucket conveyors, and rock crushing devices used in fields such as construction, civil engineering, mining, etc. It is exposed to abrasion, such as impact wear and tear. Therefore, members such as industrial machinery and transport equipment are required to have excellent wear resistance from the viewpoint of improving the life of the machinery and equipment.

강재의 내마모성은, 강재 경도의 증가에 수반하여, 향상하는 것이 알려져 있다. 강 조직 중에서, 오스테나이트상은, 변형이 가해졌을 때의 경화량, 즉, 가공 경화성이 크다. 따라서, 오스테나이트계 강재는, 예를 들면 암석이 충돌하는 바와 같은 충격력이 가해지는 충격 마모 환경하에 있어서, 사용 중에 마모면 근방에서 경화가 진행하여, 매우 우수한 내마모성을 나타낸다. 또한 오스테나이트상은, 페라이트상이나 마르텐사이트상 등의 조직에 비해 연성이나 인성이 양호하다. 그래서, 예를 들면, 해드필드(Hadfield)강과 같이, 고(高)망간 함유에 의해 오스테나이트 조직이 얻어지는 오스테나이트계 강재가, 염가의 내마모 강재로서, 폭넓게 이용되어 왔다.It is known that the abrasion resistance of a steel material improves with an increase in the steel material hardness. Among the steel structures, the austenite phase has a large amount of hardening when strain is applied, that is, its work hardenability. Accordingly, an austenitic steel material undergoes hardening in the vicinity of the wear surface during use in an impact wear environment in which an impact force is applied, such as when a rock collides, and exhibits very excellent abrasion resistance. In addition, the austenite phase has better ductility and toughness than structures such as a ferrite phase or a martensite phase. Thus, for example, an austenitic steel material in which an austenite structure is obtained by containing high manganese, such as Hadfield steel, has been widely used as an inexpensive wear-resistant steel material.

예를 들면, 특허문헌 1에는, 「내마모 오스테나이트계 강재 및 그의 제조 방법」이 기재되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 기술은, 중량％로, 망간(Mn): 15∼25％, 탄소(C): 0.8∼1.8％, 0.7C－0.56(％)≤Cu≤5％를 충족하는 구리(Cu), 잔부 Fe 및 그 외의 불가피적 불순물로 이루어지고, －40℃에서의 샤르피 충격값이 100J 이상인 용접 열영향부의 인성이 우수한 내마모 오스테나이트계 강재이다. 특허문헌 1에 기재된 기술에 의하면, 고망간 함유에 의해 안정적으로 오스테나이트 조직이 얻어지고, 추가로 용접 후의 열영향부의 탄화물의 생성을 억제할 수 있어, 용접 열영향부의 인성 저하를 방지할 수 있다고 되어 있다.For example, in Patent Document 1, "abrasion-resistant austenitic steel and a manufacturing method thereof" are described. The technology described in Patent Document 1 is copper (Cu) which satisfies the weight%, manganese (Mn): 15 to 25%, carbon (C): 0.8 to 1.8%, and 0.7C-0.56 (%) ≤ Cu ≤ 5%. ), the balance of Fe and other unavoidable impurities, it is a wear-resistant austenitic steel with excellent toughness in the heat-affected zone of welding with a Charpy impact value of 100J or more at -40°C. According to the technology described in Patent Document 1, the austenite structure can be stably obtained by containing high manganese, and it is possible to further suppress the formation of carbides in the heat-affected zone after welding, thereby preventing a decrease in the toughness of the heat-affected zone for welding. Has been.

또한, 특허문헌 2에는, 「내마모 오스테나이트계 강재 및 그의 제조 방법」이 기재되어 있다. 특허문헌 2에 기재된 내마모 오스테나이트계 강재는, 중량％로, 8∼15％의 망간(Mn), 23％<33.5C－Mn≤37％의 관계를 충족하는 탄소(C), 1.6C－1.4(％)≤Cu≤5％를 충족하는 구리(Cu)를 포함하고 잔부 Fe 및 그 외의 불가피적 불순물로 이루어지고, 탄화물의 면적분율로 10％ 이하인, 연성이 우수한 내마모 오스테나이트계 강재이다. 특허문헌 2에 기재된 기술에 의하면, 고망간 함유에 의해 안정적으로 오스테나이트 조직이 얻어지고, 게다가 강재 내부의 탄화물의 형성도 억제할 수 있어, 강재의 인성 저하를 방지할 수 있다고 되어 있다.In addition, in patent document 2, "abrasion-resistant austenitic steel material and its manufacturing method" are described. The wear-resistant austenitic steel material described in Patent Document 2 is carbon (C) satisfying the relationship of 8 to 15% manganese (Mn), 23% <33.5C-Mn≦37% by weight, 1.6C- It is a wear-resistant austenitic steel with excellent ductility, containing copper (Cu) that satisfies 1.4 (%) ≤ Cu ≤ 5%, is composed of the balance Fe and other unavoidable impurities, and is 10% or less in terms of the area fraction of carbide. . According to the technique described in Patent Document 2, the austenite structure can be stably obtained by containing high manganese, and furthermore, the formation of carbides inside the steel material can be suppressed, and it is said that a decrease in toughness of the steel material can be prevented.

일본특허 제5879448호 공보Japanese Patent No. 5879448 일본특허 제6014682호 공보Japanese Patent No.6014682

그러나, 특허문헌 1, 2에 기재된 오스테나이트계 강재에서는, 강재에 충격력이 가해지지 않는, 예를 들면, 모래가 강재 표면을 문지르는 바와 같은 마모 형태, 즉 미끄럼 마모와 같은 마모 형태에서는, 강재 표면에 큰 경화층이 형성되지 않기 때문에, 내마모성의 현저한 향상은 얻어지지 않는다.However, in the austenitic steel materials described in Patent Documents 1 and 2, in the abrasion form in which an impact force is not applied to the steel material, for example, sand rubbing the steel material surface, that is, a wear form such as sliding wear, the steel material surface is Since a large cured layer is not formed, remarkable improvement in wear resistance is not obtained.

본 발명은, 이러한 종래 기술의 문제를 감안하여, 내마모성이 우수한 오스테나이트계 강재 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 여기에서 말하는 「내마모성이 우수한」이란, 우수한 내미끄럼 마모성과 우수한 내충격 마모성을 겸비하는 것을 말하고, 「강재」란, 판 형상의 강판(판재), 봉 형상의 봉강(봉재), 선 형상의 선재, 여러 가지의 단면 형상의 형강을 포함하는 것으로 한다.An object of the present invention is to provide an austenitic steel material having excellent wear resistance and a method for producing the same, in view of the problems of the prior art. The term "excellent abrasion resistance" as used herein refers to having both excellent sliding resistance and excellent impact abrasion resistance, and the term "steel material" refers to a plate-shaped steel plate (plate material), a rod-shaped bar steel (bar material), and a linear wire rod, It is supposed to include a section steel of various cross-sectional shapes.

본 발명자들은, 상기한 목적을 달성하기 위해, 우선, 오스테나이트계 강재의 내미끄럼 마모성에 영향을 미치는 각종 요인에 대해서, 예의 검토를 행했다. 그 결과, 오스테나이트계 강재의 내미끄럼 마모성을 향상시키려면, 기지상(基地相)(오스테나이트상) 중에 경질 입자를 포함하는 것이 유효하고, 특히, 기지상(오스테나이트상) 중에 포함할 수 있는 입자 중에서, 매우 높은 경도를 갖는 Ti 탄화물이 유효한 것을 발견했다. 미끄럼 마모에서는, 강재의 최표층 부분이 연속적으로 깎여짐으로써 마모가 진행되어 가기 때문에, 기지상(오스테나이트상) 중에 경질 입자를 포함함으로써, 마모가 진행되어 강재 최표층에 경질 입자가 나타났을 때에, 마모의 진행에 대하여 저항이 되어, 내마모성이 향상하고, 마모 수명이 장수명화한다.In order to achieve the above object, the inventors of the present invention first made intensive examinations on various factors affecting the slip and wear resistance of an austenitic steel material. As a result, in order to improve the anti-slip wear resistance of austenitic steels, it is effective to include hard particles in the matrix phase (austenite phase), and in particular, particles that can be contained in the matrix phase (austenite phase). Among them, Ti carbide having a very high hardness was found to be effective. In sliding wear, since the outermost layer portion of the steel material is continuously sharpened, the wear proceeds, so when hard particles are included in the matrix phase (austenite phase), the wear proceeds and hard particles appear in the outermost layer of the steel material, It becomes a resistance against the progress of abrasion, abrasion resistance is improved, and abrasion life is extended.

한편, 오스테나이트계 강재의 내충격 마모성을 향상시키기 위해서는, 안정적인 오스테나이트 조직을 유지하는 것이 중요하고, 게다가, 상온에 있어서도 안정적인 오스테나이트 조직을 염가로 얻기 위해서는, 오스테나이트 안정화 원소인 C, Mn의 고용량을 많게 할 필요가 있다. 그러나, 상기한 바와 같이, 내미끄럼 마모성 향상을 위해, 기지상 중에 다량의 Ti 탄화물을 포함하면, 안정적인 오스테나이트 조직의 유지에 유효한 C의 고용량의 감소를 수반한다. 그래서, 본 발명자들은, 오스테나이트 안정화 원소인 C, Mn의 고용량과, C, Mn의 오스테나이트 안정화능의 차이를 고려하여, 다음식 (1)On the other hand, in order to improve the impact wear resistance of austenitic steels, it is important to maintain a stable austenite structure.In addition, in order to obtain a stable austenite structure at low cost even at room temperature, high capacity of C and Mn as austenite stabilizing elements You need to do a lot. However, as described above, when a large amount of Ti carbide is included in the matrix in order to improve the anti-slip wear property, the high capacity of C, which is effective for maintaining a stable austenite structure, is reduced. Therefore, the present inventors consider the difference between the high capacity of the austenite stabilizing elements C and Mn and the austenite stabilization ability of C and Mn, the following equation (1)

25([C]－12.01[Ti]/47.87)＋[Mn]≥　25　　……(1)25([C]-12.01[Ti]/47.87)+[Mn]≥　25　　… … (One)

(여기에서, [C], [Ti], [Mn]: 각 원소의 함유량(질량％))(Here, [C], [Ti], [Mn]: content of each element (mass%))

의 관계식을 만족하도록, C, Mn량을 조정하는 것이, 우수한 내미끄럼 마모성과 우수한 내충격 마모성을 겸비시키기 위해, 유효한 것을 신규로 발견했다.It was newly discovered that adjusting the amount of C and Mn so as to satisfy the relational expression of is effective in order to have both excellent sliding resistance and excellent impact resistance.

본 발명은, 상기한 인식에 기초하여, 추가로 검토를 더하여 완성된 것으로서, 그의 요지로 하는 바는, 다음과 같다.The present invention has been completed by further investigation based on the above-described recognition, and its gist is as follows.

(1) 질량％로,(1) as% by mass,

C: 0.10％ 이상 2.50％ 이하,C: 0.10% or more and 2.50% or less,

Mn: 8.0％ 이상 45.0％ 이하,Mn: 8.0% or more and 45.0% or less,

P: 0.300％ 이하,P: 0.300% or less,

S: 0.1000％ 이하,S: 0.1000% or less,

Ti: 0.10％ 이상 5.00％ 이하,Ti: 0.10% or more and 5.00% or less,

Al: 0.001％ 이상 5.000％ 이하,Al: 0.001% or more and 5.000% or less,

N: 0.5000％ 이하,N: 0.5000% or less,

O(산소): 0.1000％ 이하O (oxygen): 0.1000% or less

를 포함하고, 또한, C, Ti, Mn을, 하기 (1)식을 만족하는 범위에서 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물인 성분 조성과, 면적률로, 오스테나이트상을 90％ 이상, Ti 탄화물을 0.2％ 이상 포함하는 조직을 갖는 강재.In addition, C, Ti, and Mn are contained within a range that satisfies the following formula (1), and the remainder is Fe and inevitable impurities, in terms of a component composition and an area ratio of 90% or more of an austenite phase, and Ti Steel material having a structure containing 0.2% or more of carbide.

　　　　　　　　　　　　　　　　　기group

25([C]－12.01[Ti]/47.87)＋[Mn]≥　25　　……(1)25([C]-12.01[Ti]/47.87)+[Mn]≥　25　　… … (One)

여기에서,[C], [Ti], [Mn]: 각 원소의 함유량(질량％)Here, [C], [Ti], [Mn]: content of each element (mass%)

(2) 상기 오스테나이트상은, 비커스 경도가 200HV 이상인, 상기 (1)에 기재된 강재.(2) The steel material according to (1), wherein the austenite phase has a Vickers hardness of 200 HV or more.

(3) 상기 성분 조성에 더하여 추가로, 질량％로,(3) In addition to the above component composition, in mass%,

Si: 0.01％ 이상 5.00％ 이하,Si: 0.01% or more and 5.00% or less,

Cu: 0.1％ 이상 10.0％ 이하,Cu: 0.1% or more and 10.0% or less,

Ni: 0.1％ 이상 25.0％ 이하,Ni: 0.1% or more and 25.0% or less,

Cr: 0.1％ 이상 30.0％ 이하,Cr: 0.1% or more and 30.0% or less,

Mo: 0.1％ 이상 10.0％ 이하,Mo: 0.1% or more and 10.0% or less,

Nb: 0.005％ 이상 2.000％ 이하,Nb: 0.005% or more and 2.000% or less,

V: 0.01％ 이상 2.00％ 이하,V: 0.01% or more and 2.00% or less,

W: 0.01％ 이상 2.00％ 이하,W: 0.01% or more and 2.00% or less,

B: 0.0003％ 이상 0.1000％ 이하,B: 0.0003% or more and 0.1000% or less,

Ca: 0.0003％ 이상 0.1000％ 이하,Ca: 0.0003% or more and 0.1000% or less,

Mg: 0.0001％ 이상 0.1000％ 이하,Mg: 0.0001% or more and 0.1000% or less,

REM: 0.0005％ 이상 0.1000％ 이하REM: 0.0005% or more and 0.1000% or less

중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는, 상기 (1) 또는 상기 (2)에 기재된 강재.The steel material according to (1) or (2), containing one or two or more selected from among.

(4) 용강을 용제하여, 주편으로 하는 주조 공정과, 당해 주편을 가열하는 가열 공정과, 상기 가열한 주편을 열간 압연하여 강재로 하는 열연 공정과, 상기 강재에 냉각을 실시하는 냉각 공정을 순차 실시하는 강재의 제조 방법으로서,(4) A casting process of melting molten steel to form a cast steel, a heating process of heating the cast steel, a hot rolling process of hot rolling the heated cast steel to form a steel material, and a cooling process of cooling the steel material are sequentially performed. As a method of manufacturing a steel material to be carried out,

상기 주편을, 질량％로,The above cast steel in mass%,

C: 0.10％ 이상 2.50％ 이하,C: 0.10% or more and 2.50% or less,

Mn: 8.0％ 이상 45.0％ 이하,Mn: 8.0% or more and 45.0% or less,

P: 0.300％ 이하,P: 0.300% or less,

S: 0.1000％ 이하,S: 0.1000% or less,

Ti: 0.10％ 이상 5.00％ 이하,Ti: 0.10% or more and 5.00% or less,

Al: 0.001％ 이상 5.000％ 이하,Al: 0.001% or more and 5.000% or less,

N: 0.5000％ 이하,N: 0.5000% or less,

O(산소): 0.1000％ 이하O (oxygen): 0.1000% or less

를 포함하고, 또한, C, Ti, Mn을, 하기 (1)식을 만족하는 범위에서 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물인 성분 조성으로 하고, In addition, C, Ti, and Mn are contained within a range that satisfies the following formula (1), and the remainder is Fe and an unavoidable impurity.

상기 가열 공정에 있어서의 가열의 온도를, 950℃ 이상 1300℃ 이하로 하고, The temperature of heating in the heating step is 950°C or more and 1300°C or less,

상기 냉각 공정에 있어서의 냉각을, 900∼500℃의 온도 범위에 있어서의 평균 냉각 속도로, 1℃/s 초과로 하는, 강재의 제조 방법.The method for manufacturing a steel material, wherein the cooling in the cooling step is performed at an average cooling rate in a temperature range of 900 to 500°C to exceed 1°C/s.

　　　　　　　　　　　　　　　　　기group

25([C]－12.01[Ti]/47.87)＋[Mn]≥　25　　……(1)25([C]-12.01[Ti]/47.87)+[Mn]≥　25　　… … (One)

여기에서, [C], [Ti], [Mn]: 각 원소의 함유량(질량％)Here, [C], [Ti], [Mn]: content of each element (mass%)

(5) 상기 주편은, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, 질량％로,(5) In addition to the component composition, the cast steel is in mass%,

Si: 0.01％ 이상 5.00％ 이하,Si: 0.01% or more and 5.00% or less,

Cu: 0.1％ 이상 10.0％ 이하,Cu: 0.1% or more and 10.0% or less,

Ni: 0.1％ 이상 25.0％ 이하,Ni: 0.1% or more and 25.0% or less,

Cr: 0.1％ 이상 30.0％ 이하,Cr: 0.1% or more and 30.0% or less,

Mo: 0.1％ 이상 10.0％ 이하,Mo: 0.1% or more and 10.0% or less,

Nb: 0.005％ 이상 2.000％ 이하,Nb: 0.005% or more and 2.000% or less,

V: 0.01％ 이상 2.00％ 이하,V: 0.01% or more and 2.00% or less,

W: 0.01％ 이상 2.00％ 이하,W: 0.01% or more and 2.00% or less,

B: 0.0003％ 이상 0.1000％ 이하,B: 0.0003% or more and 0.1000% or less,

Ca: 0.0003％ 이상 0.1000％ 이하,Ca: 0.0003% or more and 0.1000% or less,

Mg: 0.0001％ 이상 0.1000％ 이하,Mg: 0.0001% or more and 0.1000% or less,

REM: 0.0005％ 이상 0.1000％ 이하REM: 0.0005% or more and 0.1000% or less

중으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 함유하는, 상기 (4)에 기재된 강재의 제조 방법.The method for producing a steel material according to (4), containing one or two or more selected from among.

(6) 상기 열간 압연은, 950℃ 이하의 온도역에서의 총 압하율이 25％ 이상인, 상기 (4) 또는 상기 (5)에 기재된 강재의 제조 방법.(6) The method for producing a steel material according to (4) or (5), wherein the hot rolling has a total reduction ratio of 25% or more in a temperature range of 950°C or less.

본 발명에 의하면, 우수한 내미끄럼 마모성과 우수한 내충격 마모성을 겸비 하는, 내마모성이 우수한 오스테나이트계 강재를, 제공할 수 있어, 산업상 각별한 효과를 가져온다. 또한, 본 발명에 의하면, 여러 가지의 마모 환경하에 있어서 가동하는 산업 기계, 운반 기계 등의 수명을 향상할 수 있다는 효과도 있다.Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide an austenitic steel material having excellent abrasion resistance, which has both excellent slip resistance and excellent impact abrasion resistance, and brings a special effect in the industry. Further, according to the present invention, there is also an effect of improving the life of industrial machines, conveying machines, and the like that operate under various wear environments.

도 1은 실시예에서 사용한 마모 시험 장치의 개략을 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 2는 실시예에서 사용한 마모 시험 장치의 개략을 개략적으로 나타내는 설명도이다.1 is an explanatory diagram schematically showing the outline of a wear test apparatus used in Examples.
2 is an explanatory diagram schematically showing the outline of a wear test apparatus used in Examples.

(발명을 실시하기 위한 형태)(Form for carrying out the invention)

본 발명의 오스테나이트계 강재는, 질량％로, C: 0.10％ 이상 2.50％ 이하, Mn: 8.0％ 이상 45.0％ 이하, P: 0.300％ 이하, S: 0.1000％ 이하, Ti: 0.10％ 이상 5.00％ 이하, Al: 0.001％ 이상 5.000％ 이하, N: 0.5000％ 이하, O(산소): 0.1000％ 이하를 포함하고, 또한, C, Ti, Mn을, 다음 (1)식The austenitic steel material of the present invention, in mass%, C: 0.10% or more and 2.50% or less, Mn: 8.0% or more and 45.0% or less, P: 0.300% or less, S: 0.1000% or less, Ti: 0.10% or more 5.00% Hereinafter, Al: 0.001% or more and 5.000% or less, N: 0.5000% or less, O (oxygen): 0.1000% or less are included, and C, Ti, and Mn are represented by the following formula (1)

25([C]－12.01[Ti]/47.87)＋[Mn]≥　25　　……(1)25([C]-12.01[Ti]/47.87)+[Mn]≥　25　　… … (One)

(여기에서, [C], [Ti], [Mn]: 각 원소의 함유량(질량％))(Here, [C], [Ti], [Mn]: content of each element (mass%))

의 관계식을 만족하는 범위에서 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피 불순물인 성분 조성을 갖는다.It contains within a range that satisfies the relational expression of, and has a component composition that is the balance Fe and inevitable impurities.

우선, 강재의 성분 조성의 한정 이유에 대해서 설명한다. 또한, 이하, 성분 조성에 관한 「질량％」는, 특별히 언급하지 않는 한, 간단히 「％」로 기재한다.First, the reason for limiting the component composition of the steel material will be described. In addition, hereinafter, "% by mass" relating to a component composition is simply described as "%" unless otherwise noted.

C: 0.10％ 이상 2.50％ 이하C: 0.10% or more and 2.50% or less

C는, 오스테나이트상을 안정화하는 원소로서, 상온에 있어서 오스테나이트 조직을 얻기 위해 중요한 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, 0.10％ 이상의 C 함유를 필요로 한다. C가 0.10％ 미만에서는, 오스테나이트상의 안정도가 부족하여, 상온에 있어서, 충분한 오스테나이트 조직을 얻을 수 없다. 한편, 2.50％를 초과하면, 경도가 높아져, 용접부의 인성이 저하한다. 그 때문에, 본 발명에서는, C는 0.10％ 이상 2.50％ 이하의 범위로 한정했다. 또한, 바람직하게는 0.12％ 이상 2.00％ 이하이다.C is an element that stabilizes the austenite phase and is an important element for obtaining an austenite structure at room temperature. In order to obtain such an effect, 0.10% or more of C content is required. When C is less than 0.10%, the austenite phase stability is insufficient, and a sufficient austenite structure cannot be obtained at room temperature. On the other hand, when it exceeds 2.50%, the hardness becomes high, and the toughness of a weld part falls. Therefore, in the present invention, C was limited to the range of 0.10% or more and 2.50% or less. Moreover, it is preferably 0.12% or more and 2.00% or less.

Mn: 8.0％ 이상 45.0％ 이하Mn: 8.0% or more and 45.0% or less

Mn은, 오스테나이트상을 안정화하는 원소로서, 상온에 있어서 오스테나이트 조직을 얻기 위해 중요한 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, 8.0％ 이상의 Mn 함유를 필요로 한다. Mn이 8.0％ 미만에서는, 오스테나이트상의 안정도가 부족하여, 충분한 오스테나이트 조직이 얻어지지 않는다. 한편, 45.0％를 초과하면, 오스테나이트상 안정화의 효과는 포화하여, 경제적으로 불리해진다. 그 때문에, 본 발명에서는, Mn은 8.0％ 이상 45.0％ 이하의 범위로 한정했다. 또한, 바람직하게는 10.0％ 이상 40.0％ 이하이다.Mn is an element that stabilizes the austenite phase, and is an important element for obtaining an austenite structure at room temperature. In order to obtain such an effect, 8.0% or more of Mn content is required. When Mn is less than 8.0%, the austenite phase stability is insufficient, and a sufficient austenite structure cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 45.0%, the effect of stabilizing the austenite phase is saturated, which becomes economically disadvantageous. Therefore, in the present invention, Mn is limited to the range of 8.0% or more and 45.0% or less. Moreover, it is preferably 10.0% or more and 40.0% or less.

P: 0.300％ 이하P: 0.300% or less

P는, 결정 입계에 편석하여 입계를 취화시켜, 강재의 인성을 저하시키는 작용을 갖는 원소이다. 본 발명에서는, P는 가능한 한 저감하는 것이 바람직하지만, 0.300％ 이하이면 허용할 수 있다. 바람직하게는 0.250％ 이하이다. 또한, P는, 불순물로서 강 중에 불가피적으로 함유되는 원소로, 적을수록 바람직하지만, 과도한 저P화는, 정련 시간의 증가나 정련 비용의 상승을 초래하기 때문에, P는 0.001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.P is an element having an effect of segregating at grain boundaries to embrittle grain boundaries and lowering the toughness of steel materials. In the present invention, it is preferable to reduce P as much as possible, but it is acceptable if it is 0.300% or less. Preferably it is 0.250% or less. In addition, P is an element that is inevitably contained in steel as an impurity, and the smaller it is, the more preferable, but excessive reduction of P causes an increase in refining time or an increase in refining cost. desirable.

S: 0.1000％ 이하S: 0.1000% or less

S는, 주로 황화물계 개재물로서 강 중에 분산되어, 강의 연성, 인성을 저하시키는 원소이다. 그 때문에, 본 발명에서는 가능한 한 저감하는 것이 바람직하지만, 0.1000％ 이하이면 허용할 수 있다. 또한, 바람직하게는 0.0800％ 이하이다. S는 적을수록 바람직하지만, 과도한 저S화는, 정련 시간의 증가나 정련 비용의 상승을 초래하기 때문에, S는 0.0001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.S is an element that is mainly dispersed in steel as a sulfide-based inclusion and lowers the ductility and toughness of the steel. Therefore, in the present invention, it is desirable to reduce it as much as possible, but it is acceptable if it is 0.1000% or less. Moreover, it is preferably 0.0800% or less. The smaller S is, the more preferable, but excessive reduction of S leads to an increase in refining time and an increase in refining cost, so S is preferably 0.0001% or more.

Ti: 0.10％ 이상 5.00％ 이하Ti: 0.10% or more and 5.00% or less

Ti는, 본 발명에 있어서 중요한 원소로서, 경질인 탄화물을 형성하여, 오스테나이트 조직의 내미끄럼 마모성을 향상시키는 작용을 갖는 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해, 0.10％ 이상의 함유를 필요로 한다. 한편, 5.00％를 초과하는 함유는, 연성 및 인성을 저하시킨다. 그 때문에, Ti는 0.10％ 이상 5.00％ 이하의 범위로 한정했다. 또한, 바람직하게는, 0.60％ 이상 4.50％ 이하이다.Ti is an important element in the present invention, and is an element having an action of improving the anti-slip and wear resistance of an austenite structure by forming a hard carbide. In order to obtain such an effect, it is required to contain 0.10% or more. On the other hand, content exceeding 5.00% reduces ductility and toughness. Therefore, Ti was limited to the range of 0.10% or more and 5.00% or less. Moreover, it is preferably 0.60% or more and 4.50% or less.

Al: 0.001％ 이상 5.000％ 이하Al: 0.001% or more and 5.000% or less

Al은, 탈산제로서 유효하게 작용하는 원소로서, 그 효과를 얻기 위해서는, 0.001％ 이상의 함유를 필요로 한다. 한편, 5.000％를 초과하여 함유하면, 강의 청정도가 저하하여, 연성 및 인성이 저하한다. 그 때문에, Al은 0.001％ 이상 5.000％ 이하로 한다. 또한, 바람직하게는 0.003％ 이상 4.500％ 이하이다.Al is an element that effectively acts as a deoxidizing agent, and in order to obtain its effect, it needs to contain 0.001% or more. On the other hand, when it contains more than 5.000%, the cleanliness of steel decreases, and ductility and toughness decrease. Therefore, Al is made into 0.001% or more and 5.000% or less. Moreover, it is preferably 0.003% or more and 4.500% or less.

N: 0.5000％ 이하N: 0.5000% or less

N은, 불순물로서 강 중에 불가피적으로 함유되어, 용접부의 연성, 인성을 저하시키는 원소로서, 가능한 한 저감하는 것이 바람직하지만, 0.5000％ 이하이면 허용할 수 있다. 바람직하게는 0.3000％ 이하이다. N은, 적을수록 바람직하지만, 과도한 저N화는 정련 시간의 증가나 정련 비용의 상승을 초래한다. 이 때문에, N은 0.0005％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.N is an element that is inevitably contained in steel as an impurity and lowers the ductility and toughness of the welded portion, and is preferably reduced as much as possible. Preferably it is 0.3000% or less. The smaller the number of N, the more preferable, but excessive reduction of N leads to an increase in the refining time and an increase in the refining cost. For this reason, it is preferable that N is 0.0005% or more.

O(산소): 0.1000％ 이하O (oxygen): 0.1000% or less

O는, 불순물로서 강 중에 불가피적으로 함유되어, 산화물 등의 개재물로서 강 중에 존재하여, 연성, 인성을 저하시키는 원소로서, 가능한 한 저감하는 것이 바람직하지만, 0.1000％ 이하이면 허용할 수 있다. 바람직하게는 0.0500％ 이하이다. O는, 적을수록 바람직하지만, 과도한 저산소화는, 정련 시간의 증가나 정련 비용의 상승을 초래하기 때문에, O는 0.0005％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.O is an element that is inevitably contained in steel as an impurity and exists in steel as inclusions such as oxides, and is an element that reduces ductility and toughness as much as possible, but it is acceptable if it is 0.1000% or less. Preferably it is 0.0500% or less. The smaller O is, the more preferable, but excessive hypoxia causes an increase in refining time and an increase in refining cost, and therefore O is preferably 0.0005% or more.

본 발명에서는, C, Ti, Mn을, 상기한 각 범위 내에서, 또한, 다음 (1)식In the present invention, C, Ti, Mn, within each of the above-described ranges, and the following (1) formula

25([C]－12.01[Ti]/47.87)＋[Mn]≥　25　　……(1)25([C]-12.01[Ti]/47.87)+[Mn]≥　25　　… … (One)

(여기에서, [C], [Ti], [Mn]: 각 원소의 함유량(질량％))(Here, [C], [Ti], [Mn]: content of each element (mass%))

의 관계식을 만족하도록 함유한다.Contains to satisfy the relational expression of.

(1)식의 좌변은, 오스테나이트상의 안정화도를 나타내고, 좌변값이 클수록, 오스테나이트상의 안정화도가 높은 것을 의미한다. (1)식의 좌변은, 오스테나이트상의 안정화에 기여하는 원소인 C의 함유량과 Mn의 함유량의 합이고, 각 원소의 오스테나이트 안정화능을 고려하여, 오스테나이트 안정화능에 따른 계수를 곱하고 있다. 또한, C는, Ti 탄화물로서 석출하여, 오스테나이트상의 안정화에 기여하지 않게 된 양을 뺀 유효 함유량으로 하고 있다.The left side of the equation (1) indicates the degree of stabilization of the austenite phase, and the larger the left side value, the higher the degree of stabilization of the austenite phase. The left side of the equation (1) is the sum of the content of C and Mn, which are elements contributing to the stabilization of the austenite phase, and is multiplied by a coefficient corresponding to the austenite stabilization ability in consideration of the austenite stabilization ability of each element. In addition, C is set as the effective content obtained by subtracting the amount which precipitates as Ti carbide and does not contribute to the stabilization of the austenite phase.

또한, C, Ti, Mn 함유량이, (1)식을 만족하지 않는 경우, 오스테나이트 안정도가 부족하여, 상온에서 소망하는 오스테나이트 조직이 얻어지지 않는다.In addition, when the C, Ti, and Mn contents do not satisfy the formula (1), the austenite stability is insufficient, and a desired austenite structure cannot be obtained at room temperature.

또한, 오스테나이트상의 안정화도의 관점에서, (1)식의 좌변값은 30 이상인 것이 바람직하다.In addition, from the viewpoint of the degree of stabilization of the austenite phase, it is preferable that the left-hand side value of equation (1) is 30 or more.

본 발명에서는, 상기한 성분이, 기본의 성분이지만, 이들 기본 성분에 더하여 추가로, 필요에 따라서, 선택 원소로서, Si: 0.01％ 이상 5.00％ 이하, Cu: 0.1％ 이상 10.0％ 이하, Ni: 0.1％ 이상 25.0％ 이하, Cr: 0.1％ 이상 30.0％ 이하, Mo: 0.1％ 이상 10.0％ 이하, Nb: 0.005％ 이상 2.000％ 이하, V: 0.01％ 이상 2.00％ 이하, W: 0.01％ 이상 2.00％ 이하, B: 0.0003％ 이상 0.1000％ 이하, Ca: 0.0003％ 이상 0.1000％ 이하, Mg: 0.0001％ 이상 0.1000％ 이하, REM: 0.0005％ 이상 0.1000％ 이하 중으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 함유할 수 있다.In the present invention, the above-described component is a basic component, but in addition to these basic components, as optional elements, Si: 0.01% or more and 5.00% or less, Cu: 0.1% or more and 10.0% or less, Ni: 0.1% or more and 25.0% or less, Cr: 0.1% or more and 30.0% or less, Mo: 0.1% or more and 10.0% or less, Nb: 0.005% or more and 2.000% or less, V: 0.01% or more and 2.00% or less, W: 0.01% or more 2.00% Or less, B: 0.0003% or more and 0.1000% or less, Ca: 0.0003% or more and 0.1000% or less, Mg: 0.0001% or more and 0.1000% or less, REM: 0.0005% or more and 0.1000% or less. have.

Si, Cu, Ni, Cr, Mo, Nb, V, W, B, 또한 Ca, Mg, REM은 모두, 강재의 강도(모재나 용접부의 강도)를 향상시키는 원소로서, 필요에 따라서 선택하여 1종 또는 2종 이상을 함유할 수 있다.Si, Cu, Ni, Cr, Mo, Nb, V, W, B, and Ca, Mg, and REM are all elements that improve the strength of steel (base metal or weld strength). Or it may contain 2 or more types.

Si: 0.01％ 이상 5.00％ 이하Si: 0.01% or more and 5.00% or less

Si는, 탈산제로서 유효하게 작용함과 함께, 고용되어 강재의 고경도화에도 기여하는 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, 0.01％ 이상의 함유를 필요로 한다. Si가 0.01％ 미만에서는, 상기한 효과를 충분히 얻을 수 없다. 한편, 5.00％를 초과하는 함유는, 연성 및 인성을 저하시키는 것에 더하여, 개재물량이 증가하는 등의 문제를 일으킨다. 이러한 점에서, 함유하는 경우에는, Si는 0.01％ 이상 5.00％ 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 바람직하게는 0.05％ 이상 4.50％ 이하이다.Si is an element that effectively acts as a deoxidizing agent and is a solid solution and contributes to high hardness of a steel material. In order to obtain such an effect, 0.01% or more of content is required. When Si is less than 0.01%, the above-described effects cannot be sufficiently obtained. On the other hand, when the content exceeds 5.00%, in addition to lowering the ductility and toughness, a problem such as an increase in the amount of inclusions occurs. From this point of view, in the case of containing, it is preferable that Si is in the range of 0.01% or more and 5.00% or less. Moreover, it is more preferably 0.05% or more and 4.50% or less.

Cu: 0.1％ 이상 10.0％Cu: 0.1% or more and 10.0%

Cu는, 고용되거나 혹은 석출되어 강재의 강도 향상에 기여하는 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, 0.1％ 이상의 함유를 필요로 한다. 한편, 10.0％를 초과하여 함유해도, 그 효과는 포화하여, 경제적으로 불리해진다. 그 때문에, 함유하는 경우에는, Cu는 0.1％ 이상 10.0％ 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 바람직하게는 0.5％ 이상 8.0％ 이하이다.Cu is an element that is dissolved or precipitated to contribute to the improvement of the strength of the steel material. In order to obtain such an effect, 0.1% or more of content is required. On the other hand, even if it contains more than 10.0%, the effect is saturated and becomes economically disadvantageous. Therefore, in the case of containing, it is preferable that Cu is in the range of 0.1% or more and 10.0% or less. Moreover, it is more preferably 0.5% or more and 8.0% or less.

Ni: 0.1％ 이상 25.0％ 이하Ni: 0.1% or more and 25.0% or less

Ni는, 강재의 강도 향상에 기여함과 함께, 인성을 향상시키는 작용을 갖는 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, 0.1％ 이상의 함유를 필요로 한다. 한편, 25.0％를 초과하여 함유해도, 그 효과가 포화하여 경제적으로 불리해진다. 그 때문에, 함유하는 경우에는, Ni는 0.1％ 이상 25.0％ 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 바람직하게는 0.5％ 이상 20.0％ 이하이다.Ni is an element that contributes to improving the strength of a steel material and has an effect of improving toughness. In order to obtain such an effect, 0.1% or more of content is required. On the other hand, even if it contains more than 25.0%, the effect becomes saturated and becomes economically disadvantageous. Therefore, in the case of containing, it is preferable that Ni is in the range of 0.1% or more and 25.0% or less. Moreover, it is more preferably 0.5% or more and 20.0% or less.

Cr: 0.1％ 이상 30.0％ 이하Cr: 0.1% or more and 30.0% or less

Cr은, 강의 강도 향상에 기여하는 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, 0.1％ 이상의 함유를 필요로 한다. 한편, 30.0％를 초과하여 함유하면, 그 효과가 포화하여 경제적으로 불리해진다. 그 때문에, 함유하는 경우에는, Cr은 0.1％ 이상 30.0％ 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 바람직하게는, 0.5％ 이상 28.0％ 이하이다.Cr is an element that contributes to improving the strength of steel. In order to obtain such an effect, 0.1% or more of content is required. On the other hand, if it contains more than 30.0%, the effect becomes saturated and becomes economically disadvantageous. Therefore, in the case of containing, it is preferable that Cr is in the range of 0.1% or more and 30.0% or less. Moreover, it is more preferably 0.5% or more and 28.0% or less.

Mo: 0.1％ 이상 10.0％ 이하Mo: 0.1% or more and 10.0% or less

Mo는, 강의 강도 향상에 기여하는 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, 0.1％ 이상의 함유를 필요로 한다. 한편, 10.0％를 초과하여 함유하면, 그 효과가 포화하여 경제적으로 불리해진다. 그 때문에, 함유하는 경우에는, Mo는 0.1％ 이상 10.0％ 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 바람직하게는 0.5％ 이상 8.0％ 이하이다.Mo is an element that contributes to improving the strength of steel. In order to obtain such an effect, 0.1% or more of content is required. On the other hand, if it contains more than 10.0%, the effect becomes saturated and becomes economically disadvantageous. Therefore, in the case of containing, it is preferable that Mo is in the range of 0.1% or more and 10.0% or less. Moreover, it is more preferably 0.5% or more and 8.0% or less.

Nb: 0.005％ 이상 2.000％ 이하Nb: 0.005% or more and 2.000% or less

Nb는, 탄질화물로서 석출함으로써, 강의 강도 향상에 기여하는 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, 0.005％ 이상의 함유를 필요로 한다. 한편, 2.000％를 초과하는 함유는, 인성을 저하시킨다. 그 때문에, 함유하는 경우에는, Nb는 0.005％ 이상 2.000％ 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 바람직하게는 0.007％ 이상 1.700％ 이하이다.Nb is an element that contributes to the improvement of the strength of steel by precipitation as a carbonitride. In order to obtain such an effect, 0.005% or more of content is required. On the other hand, content exceeding 2.000% reduces toughness. Therefore, when it contains, it is preferable to make Nb into the range of 0.005% or more and 2.000% or less. Moreover, it is more preferably 0.007% or more and 1.700% or less.

V: 0.01％ 이상 2.00％ 이하V: 0.01% or more and 2.00% or less

V는, 탄질화물로서 석출되어, 강의 강도 향상에 기여하는 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, 0.01％ 이상의 함유를 필요로 한다. 한편, 2.00％를 초과하는 함유는, 인성을 저하시킨다. 그 때문에, 함유하는 경우에는, V는 0.01％ 이상 2.00％ 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 바람직하게는 0.02％ 이상 1.80％ 이하이다.V is an element that precipitates as a carbonitride and contributes to improving the strength of the steel. In order to obtain such an effect, 0.01% or more of content is required. On the other hand, content exceeding 2.00% reduces toughness. Therefore, when it contains, it is preferable to make V into the range of 0.01% or more and 2.00% or less. Moreover, it is more preferably 0.02% or more and 1.80% or less.

W: 0.01％ 이상 2.00％ 이하W: 0.01% or more and 2.00% or less

W는, 강의 강도 향상에 기여하는 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, 0.01％ 이상의 함유를 필요로 한다. 한편, 2.00％를 초과하는 함유는, 인성을 저하시킨다. 그 때문에, 함유하는 경우에는, W는 0.01％ 이상 2.00％ 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 바람직하게는 0.02％ 이상 1.80％ 이하이다.W is an element that contributes to improving the strength of steel. In order to obtain such an effect, 0.01% or more of content is required. On the other hand, content exceeding 2.00% reduces toughness. Therefore, when it contains, it is preferable to make W into the range of 0.01% or more and 2.00% or less. Moreover, it is more preferably 0.02% or more and 1.80% or less.

B: 0.0003％ 이상 0.1000％ 이하B: 0.0003% or more and 0.1000% or less

B는, 결정 입계에 편석되어, 입계 강도의 향상에 기여하는 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, 0.0003％ 이상의 함유를 필요로 한다. 한편, 0.1000％를 초과하여 함유하면, 탄질화물의 입계 석출에 의해 인성이 저하한다. 그 때문에, 함유하는 경우에는, B는 0.0003％ 이상 0.1000％의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 바람직하게는 0.0005％ 이상 0.0800％ 이하이다.B is an element that is segregated at the grain boundary and contributes to the improvement of the grain boundary strength. In order to obtain such an effect, 0.0003% or more of content is required. On the other hand, when the content exceeds 0.1000%, toughness decreases due to grain boundary precipitation of carbonitrides. Therefore, in the case of containing, it is preferable that B is in the range of 0.0003% or more and 0.1000%. Moreover, it is more preferably 0.0005% or more and 0.0800% or less.

Ca: 0.0003％ 이상 0.1000％ 이하Ca: 0.0003% or more and 0.1000% or less

Ca는, 고온에 있어서의 안정성이 높은 산 황화물을 형성하여, 결정 입계를 핀닝(pinning)하고, 특히 용접부의 결정립의 조대화를 억제하여 결정립을 미세하게 유지하여, 용접 조인트부의 강도 및 인성의 향상에 기여하는 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, 0.0003％ 이상의 함유를 필요로 한다. 한편, 0.1000％를 초과하여 함유하면, 청정도가 저하하여 강의 인성이 저하한다. 그 때문에, 함유하는 경우에는, Ca는 0.0003％ 이상 0.1000％ 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 바람직하게는 0.0005％ 이상 0.0800％ 이하이다.Ca forms acid sulfides with high stability at high temperatures, pinning grain boundaries, and particularly suppresses coarsening of grains in welds to keep grains fine, thereby improving the strength and toughness of welded joints. It is an element that contributes to. In order to obtain such an effect, 0.0003% or more of content is required. On the other hand, when it contains more than 0.1000%, cleanliness decreases and toughness of steel decreases. Therefore, when it contains, it is preferable that Ca is in the range of 0.0003% or more and 0.1000% or less. Moreover, it is more preferably 0.0005% or more and 0.0800% or less.

Mg: 0.0001％ 이상 0.1000％ 이하Mg: 0.0001% or more and 0.1000% or less

Mg는, 고온에 있어서의 안정성이 높은 산 황화물을 형성하여, 결정 입계를 핀닝하고, 특히 용접부의 결정립의 조대화를 억제하여 결정립을 미세하게 유지하여, 특히, 용접 조인트부의 강도 및 인성의 향상에 기여하는 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, 0.0001％ 이상의 함유를 필요로 한다. 한편, 0.1000％를 초과하여 함유하면, 청정도가 저하하여 강재의 인성이 저하한다. 그 때문에, 함유하는 경우에는, Mg는 0.0001％ 이상 0.1000％ 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 바람직하게는 0.0005％ 이상 0.0800％ 이하이다.Mg forms acid sulfides with high stability at high temperatures, pins grain boundaries, and particularly suppresses coarsening of grains in welds to keep grains fine. In particular, it helps to improve the strength and toughness of welded joints. It is a contributing element. In order to obtain such an effect, 0.0001% or more of content is required. On the other hand, when it contains more than 0.1000%, the cleanliness degree falls, and the toughness of a steel material falls. Therefore, when it contains, it is preferable to make Mg into the range of 0.0001% or more and 0.1000% or less. Moreover, it is more preferably 0.0005% or more and 0.0800% or less.

REM: 0.0005％ 이상 0.1000％ 이하REM: 0.0005% or more and 0.1000% or less

REM(희토류 금속)은, 고온에 있어서의 안정성이 높은 산 황화물을 형성하여, 결정 입계를 핀닝하고, 특히 용접부의 결정립의 조대화를 억제하여 결정립을 미세하게 유지하여, 용접 조인트부의 강도 및 인성의 향상에 기여하는 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, 0.0005％ 이상의 함유를 필요로 한다. 한편, 0.1000％를 초과하여 함유하면, 청정도가 저하하여 강재의 인성이 저하한다. 그 때문에, 함유하는 경우에는, REM은 0.0005％ 이상 0.1000％ 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 바람직하게는 0.0010％ 이상 0.0800％ 이하의 범위이다.REM (rare earth metal) forms acid sulfides with high stability at high temperatures, pinning grain boundaries, and in particular, suppressing coarsening of grains in welds to keep grains fine, and to maintain the strength and toughness of weld joints. It is an element that contributes to improvement. In order to obtain such an effect, 0.0005% or more of content is required. On the other hand, when it contains more than 0.1000%, the cleanliness degree falls, and the toughness of a steel material falls. Therefore, when it contains, it is preferable to make REM into the range of 0.0005% or more and 0.1000% or less. Moreover, more preferably, it is 0.0010% or more and 0.0800% or less of range.

상기한 성분 이외의 잔부는, Fe 및 불가피적 불순물이다.The balance other than the above-described components is Fe and unavoidable impurities.

본 발명 오스테나이트계 강재는, 상기한 성분 조성을 갖고, 추가로 면적률로, 90％ 이상의 오스테나이트상과, 0.2％ 이상의 Ti 탄화물을 포함하는 조직을 갖는다.The austenitic steel material of the present invention has the above-described component composition, and further has a structure containing 90% or more of an austenite phase and 0.2% or more of Ti carbide by area ratio.

조직 중의 오스테나이트상: 90％ 이상Austenite phase in the structure: 90% or more

본 발명 강재의 조직은, 내충격 마모성 향상의 관점에서 오스테나이트상을 주(主)로 한다. 이러한 효과를 얻기 위해, 오스테나이트상은, 면적률로 90％ 이상으로 한다. 오스테나이트상이, 면적률로 90％ 미만에서는, 내충격 마모성이 저하하고, 또한, 연성이나 인성, 가공성, 용접부(용접 열영향부)의 인성도 저하한다. 그 때문에, 조직 중의 오스테나이트상은, 면적률로 90％ 이상으로 하고, 100％라도 좋다. 여기에서 말하는 「조직 중의 오스테나이트상」의 비율은, 개재물이나 석출물을 제외한 조직 전량에 대한 오스테나이트상의 비율(면적률)을 나타낸다. 또한, 오스테나이트상 이외의 조직은, 면적률로 합계 10％ 미만의, 페라이트상, 베이나이트 조직, 마르텐사이트 조직, 펄라이트 조직 중 1종 이상이라도 좋다.The structure of the steel material of the present invention is mainly made of an austenite phase from the viewpoint of improving impact wear resistance. In order to obtain such an effect, the austenite phase is made 90% or more in terms of area ratio. When the austenite phase is less than 90% by area ratio, the impact wear resistance decreases, and the ductility, toughness, workability, and toughness of the welded portion (the welded heat affected portion) also decrease. Therefore, the austenite phase in the structure is made 90% or more in terms of area ratio, and may be 100%. The ratio of the "austenite phase in the structure" here refers to the ratio (area ratio) of the austenite phase to the total amount of the structure excluding inclusions and precipitates. In addition, the structure other than the austenite phase may be at least one of a ferrite phase, a bainite structure, a martensite structure, and a pearlite structure having a total area ratio of less than 10%.

조직 중의 오스테나이트상의 면적률은, 후방 산란 전자 회절(EBSP) 해석을 행하고, 얻어진 Inverse Pole Figure(역극점도) 맵으로부터, 개재물, 석출물을 제외한 조직(페라이트상, 베이나이트 조직, 마르텐사이트 조직, 펄라이트 조직, 오스테나이트상) 전량에 대한 오스테나이트상의 비율을 산출함으로써, 구하는 것으로 한다. 또한, 여기에서 말하는 「오스테나이트상의 비율」은, 강재의 표면하 1㎜ 깊이의 위치에서 측정한 값을 이용하는 것으로 한다.The area ratio of the austenite phase in the structure was determined by backscattering electron diffraction (EBSP) analysis, and from the obtained Inverse Pole Figure (inverse pole viscosity) map, the structure excluding inclusions and precipitates (ferrite phase, bainite structure, martensite structure, It is determined by calculating the ratio of the austenite phase to the total amount of the pearlite structure and the austenite phase). In addition, the "austenite phase ratio" referred to herein is a value measured at a position 1 mm deep below the surface of the steel material.

또한, 내마모성, 특히 내충격 마모성을 더욱 향상시키기 위해서는, 기지(오스테나이트상)의 경도, 즉 오스테나이트상 자체의 경도를 높게 유지하는 것이 바람직하다. 오스테나이트상의 경도를, 특히 비커스 경도로 200HV 이상으로 함으로써 현저한 내충격 마모성 향상이 확인된다. 오스테나이트상 경도가 200HV 미만에서는, 내충격 마모성의 향상이 적다. 이 때문에, 내충격 마모성의 향상이라는 관점에서는, 오스테나이트상의 경도를 200HV 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 250HV 이상이다. 또한, 연성을 확보하기 위해, 바람직하게는 400HV 이하이고, 보다 바람직하게는 380HV 이하이다.In addition, in order to further improve abrasion resistance, particularly impact abrasion resistance, it is preferable to maintain a high hardness of the base (austenite phase), that is, the hardness of the austenite phase itself. When the hardness of the austenite phase is set to 200 HV or more in particular, the Vickers hardness, remarkable improvement in impact resistance and wear resistance is confirmed. When the austenitic hardness is less than 200 HV, there is little improvement in impact wear resistance. For this reason, it is preferable to make the hardness of the austenite phase 200 HV or more from a viewpoint of improvement of impact wear resistance. More preferably, it is 250 HV or more. Further, in order to secure ductility, it is preferably 400 HV or less, and more preferably 380 HV or less.

Ti 탄화물: 0.2％ 이상Ti carbide: 0.2% or more

본 발명에서는, 조직 중에, Al2O3, SiO2 등의 모래나 암석 성분보다 경질인 입자인 Ti 탄화물을 포함한다. 조직 중에 포함되는 Ti 탄화물은 경질인 입자이고, 모래나 암석 성분에 의한 미끄럼 마모에 대하여 저항이 되어, 내미끄럼 마모성을 향상시키는 작용을 갖는다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, Ti 탄화물을, 조직 중에 면적률로 0.2％ 이상 포함할 필요가 있다. 이 때문에, Ti 탄화물의 함유량은 면적률로 0.2％ 이상으로 한정했다. 바람직하게는 0.5％ 이상이다. 또한, Ti 탄화물의 함유량의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 강재의 연성, 인성의 관점에서, 면적률로 10％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 8.0％ 이하이다.In the present invention, Ti carbides, which are particles harder than sand or rock components such as Al 2 O 3 and SiO 2, are contained in the structure. Ti carbide contained in the structure is a hard particle, it resists the sliding abrasion caused by sand or rock components, and has an action of improving the sliding abrasion resistance. In order to obtain such an effect, it is necessary to contain Ti carbide in an area ratio of 0.2% or more in the structure. For this reason, the content of Ti carbide was limited to 0.2% or more in terms of area ratio. Preferably it is 0.5% or more. In addition, the upper limit of the content of Ti carbide is not particularly limited, but from the viewpoint of the ductility and toughness of the steel material, it is preferably 10% or less in terms of area ratio. More preferably, it is 8.0% or less.

또한, 본 발명에서는, 주사형 전자 현미경(SEM)의 에너지 분산형 X선 분광법(EDS)을 이용하여, Ti 탄화물을 동정(同定)하고, 화상 해석 소프트를 이용하여 당해 Ti 탄화물의 총 면적을 측정하여, Ti 탄화물의 면적률을 산출했다. 또한, EDS의 측정 시에 있어서는, 원자 분율로 Ti를 10at％ 이상, C를 30at％ 이상 포함하는 석출물을 Ti 탄화물로서 카운트했다. 또한, 여기에서 말하는 「Ti 탄화물의 함유량」은, 강재의 표면하 1㎜ 깊이의 위치에서 측정한 값을 이용하는 것으로 한다.Further, in the present invention, Ti carbide is identified using energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) of a scanning electron microscope (SEM), and the total area of the Ti carbide is measured using image analysis software. Thus, the area ratio of the Ti carbide was calculated. In the measurement of EDS, precipitates containing 10 at% or more of Ti and 30 at% or more of C in atomic fraction were counted as Ti carbides. In addition, the "content of Ti carbide" referred to herein uses a value measured at a position 1 mm deep below the surface of the steel material.

다음으로, 상기한 성분 조성, 조직을 갖는 강재의 바람직한 제조 방법에 대해서 설명한다.Next, a preferred method of manufacturing a steel material having the above-described component composition and structure will be described.

본 발명 강재의 바람직한 제조 방법에서는, 우선, 용강을, 전기로, 진공 용해로 등의 상용의 용제로에 의해 용제한 후, 주조하여 주편을 얻는 주조 공정과, 당해 주편을 가열하는 가열 공정을 이 순서로 실시한다. 그리고, 가열된 주편을, 열간 압연(열간 가공)하여 강재로 하는 열연 공정과, 당해 열연 공정에 이어서, 얻어진 강재에, 냉각을 실시하는 냉각 공정을 실시한다. 이러한 공정에 의해 얻어지는 강재로서는, 판 형상의 강판, 봉 형상의 봉강, 선 형상의 선재, H형 등의 여러 가지의 단면 형상의 형강 등이 있다.In a preferred method of manufacturing the steel material of the present invention, first, molten steel is melted with a common solvent such as an electric furnace or a vacuum melting furnace, and then cast to obtain a cast steel, followed by a heating step of heating the cast steel in this order. It is carried out with. Then, a hot rolling step of hot rolling (hot working) the heated cast iron to form a steel material, and a cooling step of cooling the obtained steel material following the hot rolling step are performed. As the steel material obtained by such a process, there are a plate-shaped steel plate, a rod-shaped bar, a linear wire, and various cross-sectional shape steels such as an H-shape.

본 발명의 바람직한 제조 방법에서는, 우선, 전기로, 진공 용해로 등의 상용의 용제로에 의해 용제한 용강을 주조하여, 상기한 소정의 성분 조성을 갖는 주편으로 하는 주조 공정을 행한다.In a preferred manufacturing method of the present invention, first, molten steel is cast with a commercially available solvent such as an electric furnace or a vacuum melting furnace, and a casting step is performed to obtain a cast steel having the above-described predetermined component composition.

통상, 주조 시의 냉각 속도는 매우 느리기 때문에, 주조 시에, 함유하는 C가, Ti 탄화물 이외의 탄화물로서도 석출되는 일이 있다. 함유하는 C가 Ti 탄화물 이외의 탄화물로서 석출되면, 오스테나이트상의 안정도가 저하한다. 그 때문에, 상온까지 냉각한 후에, 오스테나이트상을 안정적으로 형성하기 어려워진다.Usually, since the cooling rate at the time of casting is very slow, at the time of casting, C contained may also precipitate as carbides other than Ti carbide. When C contained is precipitated as a carbide other than Ti carbide, the stability of the austenite phase decreases. Therefore, after cooling to room temperature, it becomes difficult to stably form an austenite phase.

그래서, 본 발명에서는, 상기한 성분 조성을 갖는 주편을 가열하는 가열 공정을 행한다.Therefore, in the present invention, a heating step of heating a cast steel having the above-described component composition is performed.

여기에서 말하는 「가열」하는 온도, 즉 「가열 온도」는, Ti 탄화물 이외의 탄화물이 고용되는 온도역인 950℃ 이상 1300℃ 이하의 온도역으로 한다. Ti 탄화물은, 용강이 응고한 후의 냉각 시에 생성되고, 그의 고용 온도는, 강의 융점에 가까워 매우 고온이다. 그 때문에, 상기한 온도 범위로 가열하는 공정에서는, Ti 탄화물은, 고용되지 않고 잔존하고, Ti 탄화물 이외의 탄화물이 고용된다.The "heating" temperature referred to herein, that is, the "heating temperature", is a temperature range of 950°C or more and 1300°C or less, which is a temperature range in which carbides other than Ti carbide are solid solution. Ti carbide is generated at the time of cooling after the molten steel is solidified, and its solid solution temperature is very high because it is close to the melting point of the steel. Therefore, in the step of heating to the above temperature range, Ti carbide remains without solid solution, and carbides other than Ti carbide are solid solution.

가열 온도가 950℃ 미만에서는, 주조 시에 석출된 탄화물이 고용되는 일은 없다. 이 때문에, 고용 C량이 부족하여, 오스테나이트상의 안정화도가 낮아, 실온까지 냉각한 후에, 오스테나이트상이 얻어지지 않는다. 한편, 가열 온도가 1300℃를 초과하면, 가열 온도가 지나치게 높아져, 가열을 위한 비용이 증대하여 경제적으로 불리해진다. 그 때문에, 가열하는 온도는 950℃ 이상 1300℃ 이하의 범위의 온도로 한정했다. 바람직하게는, 980℃ 이상 1270℃ 이하이다. 또한, 상기한 온도는, 강재의 표면하 1㎜의 위치에서의 온도이다.When the heating temperature is less than 950°C, the carbide deposited at the time of casting does not become solid solution. For this reason, the amount of solid solution C is insufficient, the degree of stabilization of the austenite phase is low, and the austenite phase cannot be obtained after cooling to room temperature. On the other hand, when the heating temperature exceeds 1300°C, the heating temperature becomes too high, and the cost for heating increases, resulting in an economic disadvantage. Therefore, the temperature to be heated was limited to a temperature in the range of 950°C or more and 1300°C or less. Preferably, it is 980 degreeC or more and 1270 degreeC or less. In addition, the above-described temperature is the temperature at a position of 1 mm below the surface of the steel material.

이어서, 가열된 주편에, 열간 압연(열간 가공)을 실시하여 소정 형상의 강재로 하는 열연 공정을 행한다.Next, hot rolling (hot working) is performed on the heated cast iron to perform a hot rolling process to obtain a steel material having a predetermined shape.

또한, 본 발명에서는, 소망하는 치수 형상의 강재로 압연(가공)할 수 있는 조건이면, 온도, 압하율 등의 압연(가공) 조건은 특별히 한정할 필요는 없다. 또한, 강재의 내마모성, 특히 내충격 마모성을 더욱 향상시키고자 할 때에는, 기지인 오스테나이트상의 경도를 높게 할 필요가 있다. 이 경우, 열간 압연을, 950℃ 이하의 온도역에서의 총 압하율이 25％ 이상이 되는 조건으로, 행하는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, rolling (processing) conditions such as temperature and reduction ratio do not need to be particularly limited as long as it is a condition capable of rolling (processing) into a steel material having a desired dimensional shape. In addition, in order to further improve the abrasion resistance of steel materials, particularly the impact wear resistance, it is necessary to increase the hardness of the known austenite phase. In this case, it is preferable to perform hot rolling on the condition that the total rolling reduction in a temperature range of 950°C or lower is 25% or more.

또한, 950℃ 이하의 온도역에서의 총 압하율 r은, 다음식In addition, the total reduction rate r in the temperature range of 950°C or lower is the following equation

r(％)＝{(ti－tf)/ti}×100r(%)＝{(ti-tf)/ti}×100

(여기에서, ti: 압연 중에 강판 온도가 950℃가 되었을 때의 판두께(㎜), tf: 압연 종료 시의 판두께(㎜))(Wherein, ti: sheet thickness when the temperature of the steel sheet reaches 950°C during rolling (mm), tf: sheet thickness at the end of rolling (mm))

으로 산출할 수 있다.It can be calculated as

950℃ 이하의 온도역에서의 총 압하율이 25％ 이상이 되는 조건으로, 열간 압연을 행함으로써, 오스테나이트상의 경도가 200HV 이상으로 높아져, 내마모성, 특히 내충격 마모성이 향상한다. 950℃ 이하의 온도역에서의 총 압하율이 25％ 미만에서는, 오스테나이트상의 경도 향상이 불충분하다. 총 압하율은, 바람직하게는 30％ 이상이다. 또한, 압연 능률을 고려하면, 총 압하율은 80％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 70％ 이하가 보다 바람직하다. 또한, 950℃를 초과하는 온도역에서의 압하로 도입된 전위는, 오스테나이트상의 재결정으로 소비되어, 오스테나이트상의 경도 향상으로의 기여는 적다. 그 관점에서, 마무리 압연 온도는 930℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 조업 효율을 고려하면, 마무리 압연 온도는 600℃ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 650℃ 이상이 보다 바람직하다.By performing hot rolling under the condition that the total reduction ratio in the temperature range of 950°C or lower is 25% or more, the austenite-phase hardness is increased to 200 HV or more, and abrasion resistance, particularly impact wear resistance, is improved. When the total reduction ratio in the temperature range of 950°C or lower is less than 25%, the improvement in the hardness of the austenite phase is insufficient. The total reduction ratio is preferably 30% or more. Further, in consideration of the rolling efficiency, the total rolling reduction is preferably 80% or less, and more preferably 70% or less. Further, the dislocation introduced by reduction in the temperature range exceeding 950°C is consumed by recrystallization of the austenite phase, and the contribution to the improvement of the hardness of the austenite phase is small. From that viewpoint, it is preferable that the finish rolling temperature is 930°C or less. Further, in consideration of operating efficiency, the finish rolling temperature is preferably 600°C or higher, and more preferably 650°C or higher.

가열된 주편에 열간 압연을 실시하는 공정에 이어서, 900℃ 이하 500℃ 이상의 온도 범위의 평균 냉각 속도가 1℃/s 초과의 냉각을 실시하는 냉각 공정을 행한다.Following the step of performing hot rolling on the heated cast steel, a cooling step is performed in which the average cooling rate in the temperature range of 900°C or lower and 500°C or higher is cooled to more than 1°C/s.

냉각 공정에서는, 900℃ 내지 500℃ 사이에서의 평균 냉각 속도를 1℃/s 초과로 조정한다. 900℃ 내지 500℃ 사이에서의 평균 냉각 속도가 1℃/s 이하에서는, 탄화물이 석출되고, 고용 C량이 감소하여, 오스테나이트 안정화도가 부족함으로써, 냉각 후에 소망하는 오스테나이트상이 얻어지지 않는다. 그 때문에, 냉각은, 900℃ 내지 500℃의 온도 범위에서의 평균 냉각 속도를 1℃/s 초과로 한다. 또한, 바람직하게는 2℃/s 이상이다. 냉각 방법은, 상기한 냉각 속도를 달성할 수 있는 상용의 냉각 방법을 모두 적용할 수 있다.In the cooling process, the average cooling rate between 900°C and 500°C is adjusted to more than 1°C/s. When the average cooling rate between 900° C. and 500° C. is 1° C./s or less, carbides are precipitated, the amount of solid solution C decreases, and austenite stabilization is insufficient, so that a desired austenite phase cannot be obtained after cooling. Therefore, cooling makes the average cooling rate in a temperature range of 900°C to 500°C more than 1°C/s. Further, it is preferably 2°C/s or more. As for the cooling method, all commercial cooling methods capable of achieving the above-described cooling rate can be applied.

또한, 평균 냉각 속도의 상한은 특별히 한정할 필요는 없지만, 평균 냉각 속도가 300℃/s를 초과하는 바와 같은 급속 냉각을 실현하기 위해서는, 고가의 냉각 설비를 필요로 한다. 그 때문에, 냉각에 있어서의 900℃ 내지 500℃ 사이에서의 평균 냉각 속도는 300℃/s 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 200℃/s 이하이다. 또한, 상기한 온도는, 강재의 표면하 1㎜ 위치에서의 온도이다.In addition, the upper limit of the average cooling rate is not particularly limited, but in order to realize rapid cooling such that the average cooling rate exceeds 300°C/s, an expensive cooling facility is required. Therefore, the average cooling rate between 900°C and 500°C in cooling is preferably set to 300°C/s or less. More preferably, it is 200 degreeC/s or less. In addition, the above-described temperature is the temperature at a position of 1 mm below the surface of the steel material.

이하, 실시예에 기초하여, 본 발명에 대해 추가로 설명한다.Hereinafter, based on examples, the present invention will be further described.

실시예Example

(실시예 1)(Example 1)

우선, 진공 용해로에 의해, 용강을 용제하고, 주조하여, 표 1에 나타내는 성분 조성의 주편(두께: 100∼200㎜)을 제조했다. 이어서, 얻어진 주편을, 표 2에 나타내는 가열 온도로 가열하는 가열 공정과, 가열된 주편에, 표 2에 나타내는 조건으로 열간 압연을 실시하여 표 2에 나타내는 판두께의 강판(강재)으로 하는 열연 공정과, 계속해서, 얻어진 강판에, 표 2에 나타내는, 900℃ 내지 500℃ 사이의 평균 냉각 속도로 냉각을 실시하는 냉각 공정을 순차로 행하여, 강재(강판)를 얻었다. 또한, 일부의 열간 압연에서는, 950℃ 이하의 온도역에서의 압하율(누적 압하율)을 조정한 열간 압연으로 했다.First, molten steel was melted and cast with a vacuum melting furnace to produce a cast steel (thickness: 100 to 200 mm) having the component composition shown in Table 1. Next, a heating step of heating the obtained cast steel at the heating temperature shown in Table 2, and a hot rolling step of performing hot rolling on the heated cast steel under the conditions shown in Table 2 to obtain a steel plate (steel material) having a plate thickness shown in Table 2 And, subsequently, a cooling step of cooling the obtained steel sheet at an average cooling rate between 900°C and 500°C shown in Table 2 was sequentially performed to obtain a steel material (steel sheet). In addition, in some hot rolling, it was set as hot rolling in which the rolling reduction ratio (cumulative reduction ratio) in the temperature range of 950 degreeC or less was adjusted.

또한, 열연 공정 후의 냉각 공정은, 냉각을, 수랭 혹은 공냉, 혹은 그들의 조합에 의해 행했다. 또한, 평균 냉각 속도는, 강판의 표면하 1㎜의 위치에 부착한 열전쌍으로 측정한 온도에 기초하여 산출했다. 냉각 개시 온도가 900℃ 미만이 된 경우에는, 평균 냉각 속도는 냉각 개시 온도 내지 500℃의 사이에서 산출했다.In addition, in the cooling process after the hot rolling process, cooling was performed by water cooling, air cooling, or a combination thereof. In addition, the average cooling rate was calculated based on the temperature measured with a thermocouple attached to a position of 1 mm below the surface of the steel sheet. When the cooling start temperature became less than 900°C, the average cooling rate was calculated between the cooling start temperature and 500°C.

얻어진 강판에 대해서, 경도 측정 시험, 조직 관찰 및, 마모 시험을 실시하여, 표면하 1㎜부에서의 오스테나이트상의 경도, 오스테나이트상의 면적률, Ti 탄화물의 면적률을 구하고, 추가로, 내미끄럼 마모성, 내충격 마모성을 평가했다. 시험 방법은 다음과 같이 했다.The obtained steel sheet was subjected to a hardness measurement test, a structure observation, and an abrasion test to determine the hardness of the austenite phase, the area ratio of the austenite phase, and the area ratio of the Ti carbide at 1 mm part below the surface, and further, slip resistance. Abrasion resistance and impact resistance were evaluated. The test method was as follows.

(1) 경도 측정 시험(1) Hardness measurement test

얻어진 각 강판의 소정의 위치로부터, 경도 측정용 시험편을 채취하여, 판두께 방향 단면이 측정면이 되도록 연마한 후, 비커스 경도계(시험력: 10kgf)로 표면하 1㎜의 위치에 있어서의 오스테나이트상의 비커스 경도(HV)를 각 10점, 측정하여, 그의 평균값을 당해 강판의 경도로 했다. 또한, 오스테나이트상이 존재하지 않는 경우에는, 경도의 측정은 행하지 않았다.A test piece for hardness measurement is taken from a predetermined position of each obtained steel sheet, polished so that the cross section in the thickness direction becomes the measurement surface, and then austenite at a position of 1 mm below the surface with a Vickers hardness tester (test force: 10 kgf). The Vickers hardness (HV) of the phase was measured for each of 10 points, and the average value was taken as the hardness of the steel sheet. In addition, when the austenite phase was not present, the hardness was not measured.

(2) 조직 관찰(2) tissue observation

얻어진 각 강판의 소정의 위치로부터, 관찰면이, 표면하 1㎜의 위치가 되도록, 조직 관찰용 시험편을 채취하여, 관찰면을 연삭, 연마(경면)했다.From a predetermined position of each obtained steel sheet, a test piece for tissue observation was taken so that the observation surface was at a position of 1 mm below the surface, and the observation surface was ground and polished (mirror surface).

(2-1) 오스테나이트상 면적률(2-1) Area ratio of austenite phase

채취한 조직 관찰용 시험편을 이용하여, 경면 연마된 관찰면에 대해서, 후방 산란 전자 회절(EBSP) 해석을 행했다. EBSP 해석은, 1㎜×1㎜의 범위를, 측정 전압: 20㎸, 스텝 사이즈: 1㎛의 조건으로 행하고, 얻어진 Inverse Pole Figure(역극점도) 맵으로부터, 개재물, 석출물을 제외한 조직(페라이트상, 베이나이트 조직, 마르텐사이트 조직, 펄라이트 조직, 오스테나이트상) 전량에 대한 오스테나이트상의 비율(면적률)을 산출했다.Back-scattered electron diffraction (EBSP) analysis was performed on the mirror-polished observation surface using the collected test piece for tissue observation. The EBSP analysis was conducted under the conditions of a measurement voltage of 20 kV and a step size of 1 µm in a range of 1 mm x 1 mm, and from the obtained Inverse Pole Figure (reverse pole viscosity) map, the structure (ferrite phase) excluding inclusions and precipitates. , The ratio (area ratio) of the austenite phase to the total amount of the bainite structure, martensite structure, pearlite structure, and austenite phase) was calculated.

(2-2) Ti 탄화물 면적률(2-2) Ti carbide area ratio

채취한 조직 관찰용 시험편을 이용하여, 경면 연마된 관찰면에 대해서, 주사형 전자 현미경(SEM)의 에너지 분산형 X선 분광법(EDS)을 이용하여, 1㎜×1㎜의 범위를, 가속 전압: 15㎸, 스텝 사이즈: 1㎛의 조건으로, 해석하여, Ti 탄화물을 동정하고, 화상 해석 소프트를 이용하여 당해 Ti 탄화물의 총 면적을 측정하여, Ti 탄화물의 면적률을 산출했다. 또한, EDS의 측정 시에 있어서는, 원자분율로 Ti를 10at％ 이상, C를 30at％ 이상 포함하는 석출물을 Ti 탄화물로서 카운트했다.Using the sampled tissue observation test piece, for the mirror-polished observation surface, the range of 1 mm x 1 mm was measured using the energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) of a scanning electron microscope (SEM). : 15 kV, step size: 1 µm, analysis was performed, Ti carbide was identified, and the total area of the Ti carbide was measured using image analysis software, and the area ratio of Ti carbide was calculated. In the measurement of EDS, precipitates containing 10 at% or more of Ti and 30 at% or more of C in atomic fraction were counted as Ti carbides.

(3) 마모 시험(3) abrasion test

강재의 내마모성은, 주로 표면의 특성에 의해 결정된다. 그래서, 얻어진 강판의 표면하 1㎜의 위치가 시험 위치(시험면)가 되도록, 마모 시험편(10)(두께 10㎜×폭 25㎜×길이 75㎜)을 채취했다. 또한, 시험편의 두께는, 강판 두께가 10㎜를 초과하는 경우에는, 두께를 줄여 두께 10㎜로 조정했다. 강판 두께가 10㎜ 이하인 경우에는, 시험 위치(표면하 1㎜)의 조정 이상의 두께 줄임은 행하지 않았다.The abrasion resistance of a steel material is mainly determined by the characteristics of the surface. Therefore, the wear test piece 10 (10 mm in thickness X 25 mm in width X 75 mm in length) was taken so that the position of 1 mm below the surface of the obtained steel plate might become a test position (test surface). In addition, the thickness of the test piece was adjusted to a thickness of 10 mm by reducing the thickness when the steel sheet thickness exceeded 10 mm. When the thickness of the steel sheet was 10 mm or less, thickness reduction was not performed by adjusting the test position (1 mm below the surface).

(3-1) 충격 마모 시험(3-1) Impact wear test

각 강판으로부터 채취한 마모 시험편(10)을 각 3개씩 동시에, 도 1에 나타내는 마모 시험 장치에 장착하여, 충격 마모 시험을 실시했다. 또한, 시험편은, 시험면이 마모재(2)와 충돌하는 방향으로 장착했다. 또한, 마모 시험의 조건은,Three wear test pieces 10 collected from each steel plate were simultaneously attached to the wear test apparatus shown in Fig. 1, and an impact wear test was performed. In addition, the test piece was attached in a direction in which the test surface collides with the wear material 2. In addition, the conditions of the abrasion test are:

드럼 회전 속도: 45rpm,Drum rotation speed: 45rpm,

시험편 회전 속도: 600rpmTest piece rotation speed: 600rpm

으로 했다. 또한, 시험편 회전수가 10000회 마다, 마모재를 교체하여 시험하고, 시험편 회전수가 합계로 50000회에 도달한 시점에서, 시험을 종료했다. 마모재(2)로서는, SiO2를 90％ 이상 포함하는 돌(원상당 직경 5∼35㎜)을 사용했다. 또한, 비교로서, 연(軟)강판(SS400)으로부터 채취한 마모 시험편에 대해서, 동일한 마모 시험을 실시했다.I did it. Further, the test piece was tested by replacing the wear material every 10,000 rotations, and the test was terminated when the total number of rotations of the test piece reached 50000 times. As the wear material 2, a stone (5 to 35 mm in diameter per circle) containing 90% or more of SiO 2 was used. In addition, as a comparison, the same wear test was performed on the wear test piece taken from the soft steel plate (SS400).

시험 후, 각 시험편의 마모량(시험 전과 시험 후의 중량 변화(감소)량)을 측정했다. 얻어진 각 시험편의 마모량의 평균값을 각 강판의 마모량의 대표값으로 했다.After the test, the amount of wear (amount of change (reduction) in weight before and after the test) of each test piece was measured. The average value of the abrasion amount of each obtained test piece was taken as the representative value of the abrasion amount of each steel plate.

그리고, 얻어진 마모량으로부터, 연강판의 마모량과 각 강판(시험 강판)의 마모량의 비, (연강판의 마모량)/(각 강판(시험 강판)의 마모량)을, 내충격 마모비로서 산출했다. 이 내충격 마모비가 클수록, 각 강판의 내충격 마모성이 우수한 것을 의미한다. 여기에서, 내충격 마모비가 1.7 이상인 강재를 우수한 내충격 마모성을 갖는다고 하여 합격이라고 평가하고, 그 이외를 불합격이라고 평가했다.And from the obtained abrasion amount, the ratio of the wear amount of the mild steel sheet and the wear amount of each steel sheet (test steel sheet), (abrasion amount of the mild steel sheet) / (abrasion amount of each steel sheet (test steel sheet)) was calculated as the impact wear ratio. The larger this impact wear ratio is, the better the impact wear resistance of each steel sheet is. Here, a steel material having an impact abrasion resistance of 1.7 or more was evaluated as pass, assuming that it had excellent impact abrasion resistance, and the other was evaluated as failing.

(3-2) 미끄럼 마모 시험(3-2) Sliding wear test

각 강판으로부터 채취한 마모 시험편(10)을, 도 2에 나타내는 마모 시험 장치에 장착하여, AMTM G-65의 규정에 준거하여, 미끄럼 마모 시험을 실시했다. 마모 시험은, 각 강판에서 각 3개로 했다. 마모재는, SiO2를 90％ 이상 포함하는 모래(원상당 직경 210∼300㎛)를 사용했다. 또한, 비교로서, 연강판(SS400)으로부터 채취한 마모 시험편에 대해서, 동일한 마모 시험을 실시했다. 시험 조건은, 하기와 같이,The abrasion test piece 10 taken from each steel plate was attached to the abrasion test apparatus shown in FIG. 2, and the sliding wear test was performed in conformity with the regulation of AMTM G-65. The abrasion test was made into each of three in each steel plate. As the wear material, sand (210 to 300 µm in diameter per circle) containing 90% or more of SiO 2 was used. In addition, as a comparison, the same abrasion test was performed on the abrasion test piece taken from the mild steel sheet (SS400). The test conditions are as follows,

마모재(모래)의 유량: 300g/min,Flow rate of abrasive material (sand): 300 g/min,

러버 휠 회전수: 200±10rpm,Rubber wheel rotation speed: 200±10rpm,

하중: 130±3.9NLoad: 130±3.9N

으로 했다. 러버 휠의 회전수가 2000회에 도달한 시점에서, 시험을 종료했다.I did it. When the rotation speed of the rubber wheel reached 2000 times, the test was completed.

시험 후, 각 시험편의 마모량(시험 전과 시험 후의 중량 변화(감소)량)을 측정했다. 얻어진 각 시험편의 마모량의 평균값을 각 강판의 마모량의 대표값으로 했다.After the test, the amount of wear (amount of change (reduction) in weight before and after the test) of each test piece was measured. The average value of the abrasion amount of each obtained test piece was taken as the representative value of the abrasion amount of each steel plate.

그리고, 얻어진 마모량으로부터, 연강판의 마모량과 각 강판(시험 강판)의 마모량의 비, (연강판의 마모량)/(각 강판(시험 강판)의 마모량)을, 내미끄럼 마모비로서 산출했다. 이 내미끄럼 마모비가 클수록, 각 강판의 내미끄럼 마모성이 우수한 것을 의미한다. 여기에서, 내미끄럼 마모비가, 3.0 이상인 강재를 우수한 내미끄럼 마모성을 갖는다고 하여 합격이라고 평가하고, 그 이외를 불합격이라고 평가했다.And from the obtained wear amount, the ratio of the wear amount of the mild steel sheet and the wear amount of each steel sheet (test steel sheet), (the wear amount of the mild steel sheet) / (the wear amount of each steel sheet (test steel sheet)) was calculated as the slip wear ratio. The larger this sliding wear ratio is, the better the sliding wear resistance of each steel plate is. Here, a steel material having a sliding abrasion resistance of 3.0 or more was evaluated as pass, assuming that it had excellent sliding abrasion resistance, and other than that was evaluated as failing.

얻어진 결과를 표 2에 나타낸다.Table 2 shows the obtained results.

Figure pct00001
Figure pct00001

Figure pct00002
Figure pct00002

본 발명예(강재 No.1∼No.31)는 모두, 조직이 90％ 이상의 오스테나이트상을 포함하고, 0.2％ 이상의 Ti 탄화물이 포함된 조직이 되어, 우수한 내미끄럼 마모성과 우수한 내충격 마모성을 겸비한 강재(강판)로 되어 있다. 이에 대하여, 본 발명의 범위를 벗어나는 비교예(강재 No.32∼No.45)에서는, 오스테나이트상이 90％ 미만이거나, 혹은 Ti 탄화물의 함유량이 0.2％ 미만인 조직이 되어, 내미끄럼 마모성, 내충격 마모성 중, 적어도 한쪽이 저하되어 있다.All of the examples of the present invention (steel materials No.1 to No.31) have a structure containing 90% or more of austenite phase and 0.2% or more of Ti carbide. It is made of steel (steel plate). On the other hand, in the comparative examples (steel materials No. 32 to No. 45) outside the scope of the present invention, the austenite phase is less than 90%, or the structure of the Ti carbide content is less than 0.2%, and the slip and wear resistance and impact wear resistance. Among them, at least one of them is lowered.

예를 들면, C 함유량이 낮은 강재 No.32, No.35에서는, 오스테나이트 안정도가 저하하고, 오스테나이트상의 비율이 낮기 때문에, 내충격 마모성이 저하되어 있다. Mn 함유량이 낮은 강재 No.33, No.37에서는, 오스테나이트 안정도가 낮고, 오스테나이트상의 비율이 낮기 때문에, 내충격 마모성이 저하되어 있다. (1)식을 만족하지 않는 강재 No.34, No.36에서는, 오스테나이트 안정도가 낮고, 오스테나이트상의 비율이 낮기 때문에, 내충격 마모성이 저하되어 있다. 또한, Ti 함유량이 낮은 강재 No.38, No.39에서는, Ti 탄화물의 함유량이 낮기 때문에, 내미끄럼 마모성이 저하되어 있다. 가열 후의 냉각 속도가 느린 강재 No.40, No.41, No.44, No.45에서는, 오스테나이트상의 형성이 확인되지 않고, 내충격 마모성이 저하되어 있다. 또한, 가열 온도가 낮은 강재 No.42, No.43, No.46에서는, 오스테나이트상의 비율이 적기 때문에, 내충격 마모성이 저하되어 있다.For example, in steel materials No. 32 and No. 35 having a low C content, the austenite stability is lowered, and the austenite phase ratio is low, so that the impact wear resistance is lowered. In steel materials No. 33 and No. 37 having a low Mn content, the austenite stability is low and the ratio of the austenite phase is low, so that the impact wear resistance is deteriorated. In steel materials No. 34 and No. 36 that do not satisfy the formula (1), since the austenite stability is low and the ratio of the austenite phase is low, the impact wear resistance is lowered. In addition, in steel materials No. 38 and No. 39 having a low Ti content, since the content of Ti carbide is low, the slip and wear resistance is deteriorated. In steel materials No.40, No.41, No.44, and No.45 having a slow cooling rate after heating, the formation of an austenite phase was not observed, and impact wear resistance was deteriorated. In addition, in steel materials No.42, No.43, and No.46 having a low heating temperature, since the ratio of the austenite phase is small, the impact wear resistance is deteriorated.

(실시예 2)(Example 2)

진공 용해로에 의해, 용강을 용제하고, 주조하여, 표 3에 나타내는 성분 조성의 주편(두께: 100∼200㎜)을 제조했다. 이어서, 얻어진 주편을, 표 4에 나타내는 가열 온도로 가열하는 가열 공정과, 가열된 주편에, 표 2에 나타내는 조건으로 열간 압연을 실시하여 표 4에 나타내는 판두께의 강판(강재)으로 하는 열연 공정과, 계속해서, 강판에, 표 4에 나타내는, 900℃ 내지 500℃ 사이의 평균 냉각 속도로 냉각을 실시하는 냉각 공정을 순차 행하여, 강재(강판)를 얻었다. 또한, 열연 공정에서는, 표 4에 나타내는 바와 같이, 950℃ 이하의 온도역에서의 압하율(누적 압하율)을 조정하여, 표 4에 나타내는 마무리 압연 온도로 하는 열간 압연을 실시했다.The molten steel was melted and cast by a vacuum melting furnace to produce a cast piece (thickness: 100 to 200 mm) having the component composition shown in Table 3. Subsequently, a heating step of heating the obtained cast steel at the heating temperature shown in Table 4, and a hot rolling step of performing hot rolling on the heated cast steel under the conditions shown in Table 2 to obtain a steel plate (steel material) having a plate thickness shown in Table 4 And, subsequently, the cooling process of cooling at the average cooling rate between 900 degreeC and 500 degreeC shown in Table 4 on the steel plate was sequentially performed, and the steel material (steel plate) was obtained. In addition, in the hot rolling process, as shown in Table 4, the rolling reduction ratio (cumulative reduction ratio) in the temperature range of 950°C or less was adjusted, and hot rolling was performed as the finish rolling temperature shown in Table 4.

또한, 열연 공정 후의 냉각 공정은, 냉각을, 수랭 혹은 공냉, 혹은 그들의 조합에 의해 행했다. 또한, 평균 냉각 속도는, 강판의 표면하 1㎜의 위치에 부착한 열전쌍으로 측정한 온도에 기초하여 산출했다. 냉각 개시 온도가 900℃ 미만인 경우에는, 평균 냉각 속도는 냉각 개시 온도 내지 500℃의 사이에서 산출했다.In addition, in the cooling process after the hot rolling process, cooling was performed by water cooling, air cooling, or a combination thereof. In addition, the average cooling rate was calculated based on the temperature measured with a thermocouple attached to a position of 1 mm below the surface of the steel sheet. When the cooling start temperature was less than 900°C, the average cooling rate was calculated between the cooling start temperature and 500°C.

얻어진 강판에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로, 경도 측정 시험, 조직 관찰 및, 마모 시험을 실시하여, 표면하 1㎜부에서의 오스테나이트상의 경도, 오스테나이트상의 면적률, Ti 탄화물의 면적률을 구하고, 추가로, 내미끄럼 마모성, 내충격 마모성을 실시예 1과 마찬가지로, 평가했다.For the obtained steel sheet, in the same manner as in Example 1, a hardness measurement test, a structure observation, and an abrasion test were performed to determine the hardness of the austenite phase, the area ratio of the austenite phase, and the area ratio of the Ti carbide at 1 mm part below the surface. , In addition, slip abrasion resistance and impact abrasion resistance were evaluated in the same manner as in Example 1.

얻어진 결과를 표 4에 병기했다.The obtained results were also listed in Table 4.

Figure pct00003
Figure pct00003

Figure pct00004
Figure pct00004

본 발명예(강재 No.51∼No.81)는 모두, 조직이 90％ 이상의 오스테나이트상을 포함하고, 또한 당해 오스테나이트상의 경도(표면하 1㎜의 위치)가 200HV 이상이고, 또한 0.2％ 이상의 Ti 탄화물이 포함된 조직이 되어, 우수한 내미끄럼 마모성과 우수한 내충격 마모성을 겸비한 강재(강판)로 되어 있다. 오스테나이트상의 경도(표면하 1㎜의 위치)가 200HV 미만인 본 발명예(강재 No.96∼No.98)와 비교하여, 특히 내충격 마모성의 향상이 현저하다.All of the examples of the present invention (steel materials No.51 to No.81) contain an austenite phase having a structure of 90% or more, and the austenite phase hardness (position of 1 mm below the surface) is 200HV or more, and 0.2% It becomes a structure containing the above Ti carbide, and is made of a steel material (steel plate) that has both excellent slip resistance and excellent impact resistance. Compared with the examples of the present invention (steel materials No. 96 to No. 98) in which the austenite-phase hardness (position of 1 mm below the surface) is less than 200 HV, the improvement in impact abrasion resistance is particularly remarkable.

한편, 본 발명의 범위를 벗어나는 비교예(강재 No.82∼No.95)에서는, 오스테나이트상이 90％ 미만이거나, 혹은 Ti 탄화물의 함유량이 0.2％ 미만인 조직이 되어, 내미끄럼 마모성, 내충격 마모성 중, 적어도 한쪽이 저하되어 있다.On the other hand, in the comparative examples (steel materials No.82 to No.95) outside the scope of the present invention, the austenite phase is less than 90%, or the structure of the Ti carbide content is less than 0.2%, among the sliding wear resistance and impact wear resistance. , At least one of them is lowered.

예를 들면, C 함유량이 낮은 강재 No.82, No.85에서는, 오스테나이트 안정도가 저하하고, 오스테나이트상의 비율이 낮기 때문에, 내충격 마모성이 저하되어 있다. Mn 함유량이 낮은 강재 No.83, No.87에서는, 오스테나이트 안정도가 낮고, 오스테나이트상의 비율이 낮기 때문에, 내충격 마모성이 저하되어 있다. (1)식을 만족하지 않는 강재 No.84, No.86에서는, 오스테나이트 안정도가 낮고, 오스테나이트상의 비율이 낮기 때문에, 내충격 마모성이 저하되어 있다. 또한, Ti 함유량이 낮은 강재 No.88, No.89에서는, Ti 탄화물의 함유량이 낮기 때문에, 내미끄럼 마모성이 저하되어 있다. 가열 후의 냉각 속도가 느린 강재 No.90, No.91, No.94, No.95에서는, 오스테나이트상의 형성이 확인되지 않고, 내충격 마모성이 저하되어 있다. 또한, 가열 온도가 낮은 강재 No.92, No.93에서는, 오스테나이트상의 비율이 적기 때문에, 내충격 마모성이 저하되어 있다.For example, in steel materials No. 82 and No. 85 having a low C content, the austenite stability is lowered and the ratio of the austenite phase is low, so that the impact wear resistance is lowered. In steel materials No.83 and No.87 having a low Mn content, the austenite stability is low and the ratio of the austenite phase is low, so that the impact wear resistance is deteriorated. In steel materials No.84 and No.86 that do not satisfy the formula (1), since the austenite stability is low and the ratio of the austenite phase is low, the impact wear resistance is lowered. In addition, in steel materials No.88 and No.89 having a low Ti content, since the content of Ti carbide is low, the slip and wear resistance is deteriorated. In steel materials No.90, No.91, No.94, and No.95 having a slow cooling rate after heating, the formation of an austenite phase was not observed, and impact wear resistance was deteriorated. In addition, in steel materials No. 92 and No. 93 having a low heating temperature, since the ratio of the austenite phase is small, the impact wear resistance is deteriorated.

1 : 드럼
2 : 마모재(돌)
10 : 마모 시험편
21 : 러버 휠
22 : 추
23 : 호퍼
24 : 마모재(모래)1: drum
2: wear material (stone)
10: wear test piece
21: rubber wheel
22: weight
23: Hopper
24: wear material (sand)

Claims (6)

질량％로,
C: 0.10％ 이상 2.50％ 이하,
Mn: 8.0％ 이상 45.0％ 이하,
P: 0.300％ 이하,
S: 0.1000％ 이하,
Ti: 0.10％ 이상 5.00％ 이하,
Al: 0.001％ 이상 5.000％ 이하,
N: 0.5000％ 이하,
O(산소): 0.1000％ 이하
를 포함하고, 또한, C, Ti, Mn을, 하기 (1)식을 만족하는 범위에서 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물인 성분 조성과, 면적률로, 오스테나이트상을 90％ 이상, Ti 탄화물을 0.2％ 이상 포함하는 조직을 갖는 강재.
　　　　　　　　　　　　　　　　　기
25([C]－12.01[Ti]/47.87)＋[Mn]≥　25　　……(1)
여기에서, [C], [Ti], [Mn]: 각 원소의 함유량(질량％)In mass%,
C: 0.10% or more and 2.50% or less,
Mn: 8.0% or more and 45.0% or less,
P: 0.300% or less,
S: 0.1000% or less,
Ti: 0.10% or more and 5.00% or less,
Al: 0.001% or more and 5.000% or less,
N: 0.5000% or less,
O (oxygen): 0.1000% or less
In addition, C, Ti, and Mn are contained within a range satisfying the following formula (1), and the remainder is Fe and inevitable impurities, in terms of the composition and area ratio of the austenite phase, 90% or more, Steel material having a structure containing 0.2% or more of carbide.
group
25([C]-12.01[Ti]/47.87)+[Mn]≥ 25... … (One)
Here, [C], [Ti], [Mn]: content of each element (mass%) 제1항에 있어서,
상기 오스테나이트상은, 비커스 경도가 200HV 이상인, 강재.The method of claim 1,
The austenite phase is a steel material having a Vickers hardness of 200 HV or more. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 성분 조성에 더하여 추가로, 질량％로,
Si: 0.01％ 이상 5.00％ 이하,
Cu: 0.1％ 이상 10.0％ 이하,
Ni: 0.1％ 이상 25.0％ 이하,
Cr: 0.1％ 이상 30.0％ 이하,
Mo: 0.1％ 이상 10.0％ 이하,
Nb: 0.005％ 이상 2.000％ 이하,
V: 0.01％ 이상 2.00％ 이하,
W: 0.01％ 이상 2.00％ 이하,
B: 0.0003％ 이상 0.1000％ 이하,
Ca: 0.0003％ 이상 0.1000％ 이하,
Mg: 0.0001％ 이상 0.1000％ 이하,
REM: 0.0005％ 이상 0.1000％ 이하
중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는, 강재.The method according to claim 1 or 2,
In addition to the above component composition, in addition to the mass%,
Si: 0.01% or more and 5.00% or less,
Cu: 0.1% or more and 10.0% or less,
Ni: 0.1% or more and 25.0% or less,
Cr: 0.1% or more and 30.0% or less,
Mo: 0.1% or more and 10.0% or less,
Nb: 0.005% or more and 2.000% or less,
V: 0.01% or more and 2.00% or less,
W: 0.01% or more and 2.00% or less,
B: 0.0003% or more and 0.1000% or less,
Ca: 0.0003% or more and 0.1000% or less,
Mg: 0.0001% or more and 0.1000% or less,
REM: 0.0005% or more and 0.1000% or less
A steel material containing one or two or more selected from among. 용강을 용제하여, 주편으로 하는 주조 공정과, 당해 주편을 가열하는 가열 공정과, 상기 가열한 주편을 열간 압연하여 강재로 하는 열연 공정과, 상기 강재에 냉각을 실시하는 냉각 공정을 순차 실시하는 강재의 제조 방법으로서,
상기 주편을, 질량％로,
C: 0.10％ 이상 2.50％ 이하,
Mn: 8.0％ 이상 45.0％ 이하,
P: 0.300％ 이하,
S: 0.1000％ 이하,
Ti: 0.10％ 이상 5.00％ 이하,
Al: 0.001％ 이상 5.000％ 이하,
N: 0.5000％ 이하,
O(산소): 0.1000％ 이하
를 포함하고, 또한, C, Ti, Mn을, 하기 (1)식을 만족하는 범위에서 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물인 성분 조성으로 하고,
상기 가열 공정에 있어서의 가열의 온도를, 950℃ 이상 1300℃ 이하로 하고,
상기 냉각 공정에 있어서의 냉각을, 900∼500℃의 온도 범위에 있어서의 평균 냉각 속도로, 1℃/s 초과로 하는, 강재의 제조 방법.
　　　　　　　　　　　　　　　　　기
25([C]－12.01[Ti]/47.87)＋[Mn]≥　25　　……(1)
여기에서, [C], [Ti], [Mn]: 각 원소의 함유량(질량％)A steel material that sequentially performs a casting step of melting molten steel to form a cast steel, a heating step of heating the cast steel, a hot rolling step of hot rolling the heated cast steel to form a steel material, and a cooling step of cooling the steel material As a manufacturing method of,
The above cast steel in mass%,
C: 0.10% or more and 2.50% or less,
Mn: 8.0% or more and 45.0% or less,
P: 0.300% or less,
S: 0.1000% or less,
Ti: 0.10% or more and 5.00% or less,
Al: 0.001% or more and 5.000% or less,
N: 0.5000% or less,
O (oxygen): 0.1000% or less
In addition, C, Ti, and Mn are contained within a range that satisfies the following formula (1), and the remainder is Fe and an unavoidable impurity.
The temperature of heating in the heating step is 950°C or more and 1300°C or less,
The method for manufacturing a steel material, wherein the cooling in the cooling step is performed at an average cooling rate in a temperature range of 900 to 500°C to exceed 1°C/s.
group
25([C]-12.01[Ti]/47.87)+[Mn]≥ 25... … (One)
Here, [C], [Ti], [Mn]: content of each element (mass%) 제4항에 있어서,
상기 주편은, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, 질량％로,
Si: 0.01％ 이상 5.00％ 이하,
Cu: 0.1％ 이상 10.0％ 이하,
Ni: 0.1％ 이상 25.0％ 이하,
Cr: 0.1％ 이상 30.0％ 이하,
Mo: 0.1％ 이상 10.0％ 이하,
Nb: 0.005％ 이상 2.000％ 이하,
V: 0.01％ 이상 2.00％ 이하,
W: 0.01％ 이상 2.00％ 이하,
B: 0.0003％ 이상 0.1000％ 이하,
Ca: 0.0003％ 이상 0.1000％ 이하,
Mg: 0.0001％ 이상 0.1000％ 이하,
REM: 0.0005％ 이상 0.1000％ 이하
중으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 함유하는, 강재의 제조 방법.The method of claim 4,
In addition to the above component composition, the cast steel is in mass%,
Si: 0.01% or more and 5.00% or less,
Cu: 0.1% or more and 10.0% or less,
Ni: 0.1% or more and 25.0% or less,
Cr: 0.1% or more and 30.0% or less,
Mo: 0.1% or more and 10.0% or less,
Nb: 0.005% or more and 2.000% or less,
V: 0.01% or more and 2.00% or less,
W: 0.01% or more and 2.00% or less,
B: 0.0003% or more and 0.1000% or less,
Ca: 0.0003% or more and 0.1000% or less,
Mg: 0.0001% or more and 0.1000% or less,
REM: 0.0005% or more and 0.1000% or less
A method for producing a steel material containing one or two or more selected from among. 제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 열간 압연은, 950℃ 이하의 온도역에서의 총 압하율이 25％ 이상인, 강재의 제조 방법.The method according to claim 4 or 5,
The hot rolling is a method for producing a steel material having a total reduction ratio of 25% or more in a temperature range of 950°C or less.
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