KR20220082432A - Steel sheet for seismic damper having superior toughness property and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 중량%로, C: 0.006% 이하, Si: 0.05% 이하, Mn: 0.3% 이하, P: 0.02% 이하, S: 0.01% 이하, Al: 0.005~0.05%, N: 0.005% 이하, Ti: 48/14×[N]~0.05% (여기서, [N]은 질소의 중량% 함량을 의미한다), Nb: 0.04~0.15%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 페라이트 단일 조직을 가지고, 표면으로부터 전체 두께의 30%인 영역까지의 표층부에서의 페라이트 결정립 평균 입경은 150~500㎛인, 제진 댐퍼용 강재 및 이의 제조방법을 제공한다.In the present invention, in wt%, C: 0.006% or less, Si: 0.05% or less, Mn: 0.3% or less, P: 0.02% or less, S: 0.01% or less, Al: 0.005 to 0.05%, N: 0.005% or less , Ti: 48/14 × [N] ~ 0.05% (here, [N] means the wt% content of nitrogen), Nb: 0.04 ~ 0.15%, the balance including Fe and other unavoidable impurities, ferrite single structure and, the average grain size of ferrite grains in the surface layer from the surface to the region of 30% of the total thickness is 150 to 500 μm, to provide a steel material for a vibration damper and a manufacturing method thereof.
Description
본 발명은 지진으로부터 구조물의 내진성을 확보하기 위해 사용되는 제진 댐퍼용 강재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a steel material for a vibration damper used to secure the seismic resistance of a structure from an earthquake, and a method for manufacturing the same.
종래에 국내에서 주로 사용되던 내진 설계는 지진 시, 기둥이나 보의 구조물에 사용되는 강재의 항복비를 낮춰서 구조물의 파괴에 이르는 시점을 늦추는 기술이 주로 사용되었다. 하지만, 이러한 저항복비 강재를 사용한 내진 설계는 구조물에 사용되는 강재의 재사용이 불가능할 뿐만 아니라, 구조물 자체도 안정성 확보의 부재로 재건축을 해야만 하는 문제가 있었다.The seismic design, which has been mainly used in Korea in the past, was mainly used in the case of an earthquake, by lowering the yield ratio of steel used for structures of columns or beams to delay the time of structural destruction. However, the seismic design using such a steel material with a resistance to yield ratio has a problem in that it is not possible to reuse the steel used in the structure, and the structure itself must be reconstructed due to the lack of stability.
근래에는 내진 설계 기술이 발전하여 제진 또는 면진 구조의 실용화가 진행되고 있는데, 특히 지진에 의한 구조물에 가해지는 에너지를 특정 부위에 흡수시켜 내진 성능을 확보하는 기술이 다양하게 개발되고 있다. 이러한 지진 에너지를 흡수하는 장치로서 제진 댐퍼가 사용되고 있고, 제진 댐퍼용 강재의 경우에는 극저항복점의 특성을 갖는다. 제진 댐퍼용 강재는 기존의 기둥이나 보의 구조재보다 항복점을 낮춤으로써, 지진 시에 먼저 항복을 일으켜서 지진에 의한 진동에너지를 흡수하고, 다른 구조재는 탄성의 범위로 유지하게 함으로써 구조물의 변형을 억제하게 된다.In recent years, seismic design technology has been developed and a seismic isolation or seismic isolation structure is being put to practical use. In particular, various technologies for securing seismic performance by absorbing energy applied to a structure due to an earthquake in a specific area are being developed. A vibration damper is used as a device for absorbing such seismic energy, and in the case of a steel material for a vibration damping damper, it has the characteristic of an extreme resistance yield point. By lowering the yield point of structural materials of existing columns or beams, the steel for vibration damper absorbs vibration energy from earthquakes by causing yielding in the event of an earthquake. do.
본 발명의 일 측면은, 낮은 항복강도를 갖고, 지진으로부터 구조물의 내진성 확보를 위해 사용 가능한 제진 댐퍼용 강재 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.An aspect of the present invention is to provide a steel material for a vibration damper that has a low yield strength and can be used to secure the earthquake resistance of a structure from an earthquake, and a method for manufacturing the same.
혹은, 본 발명의 또 다른 일 측면은, 낮은 항복강도를 가짐과 동시에, 저온 충격 인성이 우수한 제진 댐퍼용 강재 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.Alternatively, another aspect of the present invention is to provide a steel material for a vibration damper that has low yield strength and excellent low-temperature impact toughness and a manufacturing method thereof.
본 발명의 과제는 전술한 내용에 한정하지 아니한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 누구라도 본 발명 명세서 전반에 걸친 내용으로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는 데 어려움이 없을 것이다.The subject of the present invention is not limited to the above. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will have no difficulty in understanding the additional problems of the present invention from the contents throughout the present specification.
본 발명의 일 측면은, One aspect of the present invention is
중량%로, C: 0.006% 이하, Si: 0.05% 이하, Mn: 0.3% 이하, P: 0.02% 이하, S: 0.01% 이하, Al: 0.005~0.05%, N: 0.005% 이하, Ti: 48/14×[N]~0.05% (여기서, [N]은 질소의 중량% 함량을 의미한다), Nb: 0.04~0.15%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고,By weight%, C: 0.006% or less, Si: 0.05% or less, Mn: 0.3% or less, P: 0.02% or less, S: 0.01% or less, Al: 0.005 to 0.05%, N: 0.005% or less, Ti: 48 /14 × [N] ~ 0.05% (where [N] means the wt% content of nitrogen), Nb: 0.04 ~ 0.15%, the balance contains Fe and other unavoidable impurities,
페라이트 단일 조직을 가지고,Ferrite has a single structure,
표면으로부터 전체 두께의 30%인 영역까지의 표층부에서의 페라이트 결정립 평균 입경은 150~500㎛인, 제진 댐퍼용 강재를 제공한다.Provided is a steel material for a vibration damping damper having an average grain size of ferrite grains in the surface layer from the surface to the region of 30% of the total thickness of 150 to 500 μm.
또한, 본 발명의 또 다른 일 측면은, In addition, another aspect of the present invention,
중량%로, C: 0.006% 이하, Si: 0.05% 이하, Mn: 0.3% 이하, P: 0.02% 이하, S: 0.01% 이하, Al: 0.005~0.05%, N: 0.005% 이하, Ti: 48/14×[N]~0.05% (여기서, [N]은 질소의 중량% 함량을 의미한다), Nb: 0.04~0.15%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 1050~1250℃의 온도 범위로 가열하는 단계;By weight%, C: 0.006% or less, Si: 0.05% or less, Mn: 0.3% or less, P: 0.02% or less, S: 0.01% or less, Al: 0.005 to 0.05%, N: 0.005% or less, Ti: 48 /14 × [N] ~ 0.05% (here, [N] means the wt% content of nitrogen), Nb: 0.04 ~ 0.15%, the balance steel slab containing Fe and other unavoidable impurities at 1050 ~ 1250 ℃ heating to a temperature range;
가열된 강 슬라브를 Ar3-80℃ 이상 Ar3 이하의 온도 범위에서 마무리 압연하는 단계; 및Finish rolling the heated steel slab in a temperature range of Ar3-80°C or higher and Ar3 or lower; and
마무리 압연된 강재의 표면에 쇼트 블라스트 처리 단계;A shot blasting step on the surface of the finish-rolled steel;
를 포함하고,including,
상기 쇼트 블라스트 처리하는 단계는, 금속재볼 또는 비금속재볼을 1,500~2,500rpm의 속도로 회전시켜서, 60~100m/s의 속도로 판재 표면에 분사하도록 실시되는, 제진 댐퍼용 강재의 제조방법을 제공한다.The step of the shot blasting treatment is carried out by rotating a metal ball or a non-metal ball at a speed of 1,500 to 2,500 rpm, and spraying it on the surface of the plate at a speed of 60 to 100 m/s. Provides a method of manufacturing a steel for vibration damper. .
본 발명의 일 측면에 따르면, 지진으로부터 구조물의 내진성을 확보하기 위해 사용되는 제진 댐퍼용으로 적합하게 사용될 수 있는 강재 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a steel material that can be suitably used for a vibration damper used to secure the earthquake resistance of a structure from an earthquake, and a method for manufacturing the same.
혹은, 본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 항복 강도가 낮고, 저온 충격 인성이 우수한 제진 댐퍼용 강재 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.Alternatively, according to another aspect of the present invention, it is possible to provide a steel material for a vibration damper having low yield strength and excellent low-temperature impact toughness, and a method for manufacturing the same.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않고, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Various and advantageous advantages and effects of the present invention are not limited to the above, and will be more easily understood in the course of describing specific embodiments of the present invention.
도 1a는 본 발명의 강재에 대한 표층부 및 표층부 이외의 내부영역에서의 미세조직을 모식적으로 보여주는 광학 현미경으로 촬영한 사진이다. 또한, 도 1b는 도 1a 중, A영역의 확대도를 나타낸 것이고, 도 1c는 도 1a 중, B영역의 확대도를 나타낸 것이고, 도 1d는 도 1a 중, C영역의 확대도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 강재에 대하여, Nb 첨가량에 따른 재결정 정지온도(Tnr)의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 강재에 대한 표층부에서의 평균 결정립 크기와, 상기 표층부 이외의 내부영역에서의 평균 결정립 크기에 따른 항복강도의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 열처리 온도와 시간으로 표시되는 파라미터인 LMP에 따라 강재 전체 두께에 대한 상하부 표층부의 두께 비율의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 강재 두께에 대한 상하부 표층부의 두께 비율에 따른 항복강도의 변화를 나타낸 그래프이다.Figure 1a is a photograph taken with an optical microscope schematically showing the microstructure in the inner region other than the surface layer portion and the surface layer portion for the steel of the present invention. Also, FIG. 1B is an enlarged view of area A in FIG. 1A, FIG. 1C is an enlarged view of area B in FIG. 1A, and FIG. 1D is an enlarged view of area C in FIG. 1A.
2 is a graph showing a change in the recrystallization stop temperature (Tnr) according to the amount of Nb added for the steel of the present invention.
3 is a graph showing the average grain size in the surface layer portion for the steel of the present invention, and the change in yield strength according to the average grain size in the inner region other than the surface layer portion.
4 is a graph showing the change in the ratio of the thickness of the upper and lower surface layers to the total thickness of the steel material according to the LMP, which is a parameter expressed as a heat treatment temperature and time.
5 is a graph showing the change in yield strength according to the ratio of the thickness of the upper and lower surface layers to the thickness of the steel material.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있고, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the embodiment of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, the embodiments of the present invention are provided in order to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art.
지진으로부터 구조물의 내진성을 확보하기 위해 사용되는 강재로서, 종래에는 순철에 가까운 성분을 사용하되, 910~960℃의 온도 범위에서 추가의 열처리를 실시하는 기술이 알려져 있었다.As a steel material used to secure the seismic resistance of structures from earthquakes, conventionally, a technique of performing additional heat treatment in a temperature range of 910 to 960° C. has been known using a component close to pure iron.
그러나, 이러한 기술은 마무리 압연 후 900℃ 이상의 고온에서 추가의 열처리를 실시할 필요가 있으므로, Si가 미첨가된 극저항복점 강재의 경우에 과도한 스케일이 발생하여 불량을 일으키거나, 조대한 Nb 또는 Ti 석출물이 형성되어 충격인성의 열화가 발생하는 문제가 있었다. 또한, 900℃ 이상의 고온에서의 추가의 열처리 공정이 수반되므로 제조비용의 상승을 초래하는 문제도 있었다.However, since this technique requires additional heat treatment at a high temperature of 900° C. or higher after finish rolling, excessive scale is generated in the case of extremely resistant double-point steel without Si added, causing defects, or coarse Nb or Ti precipitates This formed, and there was a problem that the impact toughness deteriorated. In addition, since an additional heat treatment process at a high temperature of 900° C. or higher is involved, there is also a problem of causing an increase in manufacturing cost.
이에, 본 발명자들은 전술한 문제점을 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 강의 조성, 표층부의 미세조직 및 제조조건 등을 최적화함으로써, 항복강도가 120MPa 이하로 낮으면서도 저온 충격 인성이 우수한 제진 댐퍼용 강재를 제공할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.Accordingly, the present inventors have studied diligently to solve the above problems, and as a result, by optimizing the composition of the steel, the microstructure of the surface layer and manufacturing conditions, etc., the yield strength is as low as 120 MPa or less and excellent low-temperature impact toughness steel for vibration damper It has been found that the present invention can be provided.
이하에서는 본 발명에 따른 [제진 댐퍼용 강재]에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, [steel material for vibration damper] according to the present invention will be described in detail.
구체적으로, 본 발명의 일 측면에 따른 제진 댐퍼용 강재는, 중량%로, C: 0.006% 이하, Si: 0.05% 이하, Mn: 0.3% 이하, P: 0.02% 이하, S: 0.01% 이하, Al: 0.005~0.05%, N: 0.005% 이하, Ti: 48/14×[N]~0.05%, Nb: 0.04~0.15%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 조성을 가진다. 이하, 본 발명의 주요한 특징 중 하나인 강 조성을 구성하는 각 합금 성분을 첨가하는 이유와 이들의 적절한 함량 범위에 대하여 우선 설명한다.Specifically, the steel material for a vibration damper according to an aspect of the present invention, by weight, C: 0.006% or less, Si: 0.05% or less, Mn: 0.3% or less, P: 0.02% or less, S: 0.01% or less, Al: 0.005 to 0.05%, N: 0.005% or less, Ti: 48/14 × [N] to 0.05%, Nb: 0.04 to 0.15%, the balance has a composition including Fe and other unavoidable impurities. Hereinafter, the reason for adding each alloy component constituting the steel composition, which is one of the main features of the present invention, and an appropriate content range thereof will be first described.
C: 0.006% 이하C: 0.006% or less
C는 고용 강화를 일으키고, 자유로운 상태에서는 전위에 고착되어 항복강도를 높이고 연신율을 낮추는 원소이다. 따라서, 제진 댐퍼용 강재로서 적합하게 사용하기 위해서는 C 함량이 낮으면 낮을수록 좋으므로, 그 함량은 0.006% 이하로 제어하고, 보다 바람직하게는 0.0045% 이하로 제어할 수 있다. 또한, 상기 C 함량은 0.0005% 이상일 수 있다. C is an element that causes solid solution strengthening and is fixed to dislocations in a free state to increase yield strength and lower elongation. Therefore, in order to be suitably used as a steel material for a vibration damper, the lower the C content, the better. In addition, the C content may be 0.0005% or more.
Si: 0.05% 이하Si: 0.05% or less
Si는 C와 마찬가지로 고용 강화를 일으키는 원소로서, 항복강도를 높이고 연신율을 낮추는 원소로서, 제진 댐퍼용 강재로서 적합하게 사용하기 위해서는 Si 함량이 낮을수록 좋다. 따라서, 본 발명에서는 낮은 항복강도를 확보하는 측면에서 Si 함량을 0.3% 이하로 제어하고, 보다 바람직하게는 0.013% 이하로 제어할 수 있다. 또한, 상기 Si 함량은 0.001% 이상일 수 있다.Like C, Si is an element that causes solid solution strengthening, and is an element that increases yield strength and lowers elongation. For proper use as a steel material for vibration damping, the lower the Si content is, the better. Therefore, in the present invention, the Si content can be controlled to 0.3% or less, more preferably 0.013% or less, in terms of securing low yield strength. In addition, the Si content may be 0.001% or more.
Mn: 0.3% 이하Mn: 0.3% or less
Mn은 Si와 마찬가지로 고용 강화를 일으키는 원소로서, 항복강도를 높이고 연신율을 낮추는 원소이다. 따라서, 제진 댐퍼용 강재로서 적합하게 사용하기 위하여 본 발명에서는 낮은 항복강도의 확보 측면에서 Mn 함량을 0.3% 이하로 제어하고, 보다 바람직하게는 0.2% 이하로 제어할 수 있다. 또한, 상기 Mn 함량은 0.06% 이상일 수 있다.Mn is an element that causes solid solution strengthening like Si, and is an element that increases yield strength and lowers elongation. Therefore, in order to be suitably used as a steel material for a vibration damper, in the present invention, the Mn content can be controlled to 0.3% or less, and more preferably, to 0.2% or less in terms of securing low yield strength. In addition, the Mn content may be 0.06% or more.
P: 0.02% 이하P: 0.02% or less
P는 강도 향상 및 내식성에 유리한 원소이지만, 충격 인성을 크게 저해할 수 있으므로, P 함량은 가능한 한 낮게 유지하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명에서는 P 함량을 0.02% 이하로 제어하고, 보다 바람직하게는 0.013% 이하로 제어할 수 있다. 또한, 상기 P 함량은 0.004% 이상일 수 있다.Although P is an element advantageous for strength improvement and corrosion resistance, since it may greatly impair impact toughness, it is preferable to keep the P content as low as possible. Therefore, in the present invention, the P content can be controlled to 0.02% or less, and more preferably to be controlled to 0.013% or less. In addition, the P content may be 0.004% or more.
S: 0.01% 이하S: 0.01% or less
S는 MnS 등을 형성하여 충격 인성을 크게 저해하는 원소이므로, 가능한 한 그 함량을 낮게 유지하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명에서는 S 함량을 0.01% 이하로 제어하고, 보다 바람직하게는 0.004% 이하로 제어할 수 있다. 또한, 상기 S 함량은 0.0005% 이상일 수 있다.Since S is an element that greatly impairs impact toughness by forming MnS or the like, it is preferable to keep the content as low as possible. Therefore, in the present invention, the S content can be controlled to 0.01% or less, and more preferably to 0.004% or less. In addition, the S content may be 0.0005% or more.
Al: 0.005~0.05%Al: 0.005~0.05%
Al은 용강을 저렴하게 탈산할 수 있는 원소로서, 항복강도를 충분히 낮추면서도 충격 인성을 확보하는 측면에서 Al 함량의 상한을 0.05%로 제어한다. 혹은, 보다 바람직하게는 Al 함량의 상한을 0.035%로 제어할 수 있고, 최소한의 탈산 성능 확보 측면에서 Al 함량의 하한을 0.005%로 제어할 수 있다.Al is an element that can inexpensively deoxidize molten steel, and controls the upper limit of the Al content to 0.05% in terms of securing impact toughness while sufficiently lowering the yield strength. Alternatively, more preferably, the upper limit of the Al content may be controlled to 0.035%, and the lower limit of the Al content may be controlled to 0.005% in terms of securing the minimum deoxidation performance.
N: 0.005% 이하N: 0.005% or less
N은 고용 강화를 일으키고 자유로운 상태에서는 전위에 고착되어 항복강도를 높이고 연신율을 낮추는 원소이다. 따라서, N 함량은 낮으면 낮을수록 좋으므로, 낮은 항복강도의 확보 측면에서 N 함량을 0.005% 이하로 제어한다. 또한, 상기 N 함량은 0.001% 이상일 수 있다.N is an element that causes solid solution strengthening and is fixed to dislocations in a free state to increase yield strength and lower elongation. Therefore, since the lower the N content is, the better, the N content is controlled to 0.005% or less in terms of securing low yield strength. In addition, the N content may be 0.001% or more.
Nb: 0.04~0.15%Nb: 0.04 to 0.15%
Nb는 TMCP강의 제조에 있어서 중요한 원소로서, NbC 또는 NbCN의 형태로 석출하여 C가 전위에 고착하는 것을 방지하는 매우 중요한 원소이다. 또한, 고온으로 재가열 시에 고용된 Nb은 오스테나이트의 재결정을 억제하여 조직이 미세화되는 효과를 나타낸다. Nb is an important element in the manufacture of TMCP steel, and it is a very important element to prevent C from adhering to dislocations by precipitating in the form of NbC or NbCN. In addition, Nb dissolved during reheating to a high temperature suppresses recrystallization of austenite, thereby exhibiting the effect of refining the structure.
한편, 변형 유기 석출물을 도입하기 위해서는, 넓은 미재결정 영역을 확보하는 것이 필요한데, 도 2에서 볼 수 있듯이, Ar3와 Tnr 사이에 50℃ 이상의 온도 영역을 확보하는 측면에서 Nb를 0.04% 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, 석출물의 조대화로 인하여 충격인성이 열화되는 것을 방지하기 위하여 Nb를 0.15% 이하로 첨가하는 것이 바람직하다.On the other hand, in order to introduce the deformed organic precipitates, it is necessary to secure a wide non-recrystallization region. As can be seen in FIG. 2, in terms of securing a temperature region of 50° C. or higher between Ar3 and Tnr, adding 0.04% or more of Nb is desirable. In addition, in order to prevent the impact toughness from being deteriorated due to the coarsening of the precipitate, it is preferable to add Nb in an amount of 0.15% or less.
구체적으로, 도 2에는 본 발명의 강재에 대해 Nb의 첨가량에 따른 재결정 정지 온도(Tnr)의 변화를 그래프로 나타내었다. 즉, 본 발명과 같이 탄소의 함량을 극저량으로 제어한 극저탄소강의 경우에는 Ar3가 890℃ 정도로 매우 높고, Ar3의 변화가 미미하다. 따라서, Ar3의 변화값은 무시 가능한 수준이 되므로, 도 2와 같이 Ar3를 890℃ 정도로 고정하여 나타낼 수 있고, Nb 함량을 0.04~0.15%로 첨가해야만 극저탄소강의 재결정 정지 온도(Tnr)를 높게 제어할 수 있다. 따라서, 본 발명에서와 같이, Nb 함량을 0.04~0.15% 범위로 제어함으로써, 극저탄소강의 Tnr과 Ar3의 차이를 50℃ 이상으로 확보할 수 있고, 이로 인해 변형 유기 석출물이 미세하게 발생하여 C를 석출물로 고착할 수 있게 된다.Specifically, FIG. 2 is a graph showing the change in the recrystallization stop temperature (Tnr) according to the addition amount of Nb for the steel of the present invention. That is, in the case of ultra-low carbon steel in which the carbon content is controlled to an extremely low amount as in the present invention, Ar3 is very high at about 890°C, and the change in Ar3 is insignificant. Therefore, since the change value of Ar3 becomes negligible, it can be expressed by fixing Ar3 to about 890°C as shown in FIG. 2, and only when the Nb content is added to 0.04 to 0.15%, the recrystallization stop temperature (Tnr) of ultra-low carbon steel is highly controlled. can do. Therefore, as in the present invention, by controlling the Nb content in the range of 0.04 to 0.15%, the difference between Tnr and Ar3 of the ultra-low carbon steel can be secured to 50° C. or more, and this causes the deformed organic precipitates to be minutely generated to reduce C It becomes possible to adhere to the precipitate.
Ti: 48/14×[N]~0.05%Ti: 48/14×[N]~0.05%
Ti는 TiN 형태로 석출함으로써, N이 전위에 고착하는 것을 방지하는 역할을 하는 원소이다. 따라서, 강 중의 N을 적정 범위로 고착시키기 위해서는, 첨가한 N 함량(중량%)을 고려하여, Ti를 48/14×[N]% 이상 첨가해야 하고(여기서, [N]은 중량%로 나타낸 질소의 함량을 의미한다), 혹은 0.02% 이상 첨가해야 한다. 한편, Ti이 과도하게 첨가되는 경우에는 석출물이 조대화되어 충격 인성이 열화될 우려가 있으므로, 충격 인성의 확보 측면에서 Ti를 0.05% 이하로 제어하고, 보다 바람직하게는 0.04% 이하로 제어할 수 있다.Ti is an element serving to prevent N from adhering to dislocations by precipitation in the form of TiN. Therefore, in order to fix N in the steel in an appropriate range, 48/14 × [N]% or more of Ti must be added in consideration of the added N content (wt%) (here, [N] is expressed in wt% means the content of nitrogen), or 0.02% or more should be added. On the other hand, when Ti is excessively added, the precipitates are coarsened and there is a risk of deterioration of impact toughness. Therefore, in terms of securing impact toughness, Ti can be controlled to 0.05% or less, and more preferably to 0.04% or less. have.
즉, 본 발명에 의하면, Ti 함량을 48/14×[N]~0.05% 범위로 제어함으로써 강 중의 N을 석출물로 고착시킬 수 있고, Nb 함량을 0.04~0.15% 범위로 제어함으로써 강 중의 C를 석출물로 고착시킬 수 있다. 따라서, 본 발명은 Ti 및 Nb 함량을 최적화함으로써, 변형 유기 석출물을 적정 크기로 미세하게 형성하도록 제어 가능해지고, 이로 인해 낮은 항복강도를 가지면서도 저온 충격 인성이 우수한 제진 댐퍼용 강재를 효과적으로 제공할 수 있다.That is, according to the present invention, by controlling the Ti content in the range of 48/14 × [N] to 0.05%, N in the steel can be fixed as precipitates, and by controlling the Nb content in the range of 0.04 to 0.15%, C in the steel is reduced It can be fixed as a precipitate. Therefore, the present invention can be controlled to form the deformable organic precipitates finely to an appropriate size by optimizing the Ti and Nb content, thereby effectively providing a steel material for a vibration damper with low yield strength and excellent low-temperature impact toughness. have.
구체적으로, C 또는 N이 자유로운 상태로 있게 되면, 전위에 C 또는 N이 고착하여 상부 항복점 현상을 일으키고, 이로 인해 항복강도가 120MPa 초과가 되어 버린다. 또한, 페라이트 단일 조직에서 조대한 석출물이 존재하게 되면, 충격 인성이 열화된다. 그런데, 압연 시 변형 유기로 석출하는 경우에는 그 크기가 미세하여 충격 인성이 열화되는 것을 억제할 수 있고, 상부 항복점 발현을 억제하여 극저항복점 강재를 얻을 수 있게 된다. 따라서, 본 발명에 의하면, 항복강도가 120MPa 이하로 매우 낮으면서도, 샤피 충격 천이 온도가 -20℃ 이하인 저온 충격 인성이 우수한 강재를 제공할 수 있다.Specifically, when C or N is in a free state, C or N adheres to the dislocation to cause an upper yield point phenomenon, which causes the yield strength to exceed 120 MPa. In addition, if coarse precipitates are present in the ferrite single structure, the impact toughness deteriorates. However, in the case of precipitation by deformation induction during rolling, it is possible to suppress deterioration of impact toughness due to its small size, and suppress the expression of the upper yield point to obtain an extremely resistant yield steel material. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a steel material having a very low yield strength of 120 MPa or less and excellent low-temperature impact toughness having a Sharpie impact transition temperature of -20°C or less.
한편, 본 발명의 일 측면에 따르면, 특별히 한정하는 것은 아니나, 상기 제진 댐퍼용 강재는 하기 관계식 1로 정의되는 R1 값이 0.8 이상을 충족할 수 있고, 혹은 보다 바람직하게는 상기 R1 값이 0.8~150 범위일 수 있다. 상기 R1 값이 0.8 이상이면, 120MPa 이하의 매우 낮은 항복강도를 갖는 강재를 보다 효과적으로 제공할 수 있다. 또한, 상기 R1 값이 150 이하이면, Nb 석출물이 미세하게 형성됨으로써, 보다 우수한 충격 인성을 확보할 수 있다.On the other hand, according to one aspect of the present invention, although not particularly limited, the R1 value defined by the following relation 1 may satisfy 0.8 or more, or more preferably, the R1 value is 0.8~ 150 may be in the range. If the R1 value is 0.8 or more, it is possible to more effectively provide a steel material having a very low yield strength of 120 MPa or less. In addition, when the R1 value is 150 or less, Nb precipitates are formed finely, and thus more excellent impact toughness can be secured.
[관계식 1][Relational Expression 1]
R1 = [Nb]/[Si]R1 = [Nb]/[Si]
(상기 관계식 1 중, [Nb]는 Nb의 중량% 함량을 나타내고, [Si]는 Si의 중량% 함량을 나타낸다.)(In Relation 1, [Nb] represents the weight% content of Nb, and [Si] represents the weight% content of Si.)
혹은, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제진 댐퍼용 강재는 하기 관계식 2로 정의되는 R2 값이 0.8 이상을 충족할 수 있다. 혹은, 보다 바람직하게는 상기 R2 값이 0.8~200 범위일 수 있고, 가장 바람직하게는 4~200 범위일 수 있다. 상기 R2 값이 0.8 이상이면, 120MPa 이하의 낮은 항복강도를 갖는 강재를 보다 효과적으로 제공할 수 있다. 또한, 상기 R2 값이 200 이하이면, Nb 석출물이 미세하게 형성되어, 보다 우수한 충격인성을 확보할 수 있다.Alternatively, according to an aspect of the present invention, the R2 value defined by the following relation 2 may satisfy 0.8 or more in the steel material for the vibration damping damper. Alternatively, more preferably, the R2 value may be in the range of 0.8 to 200, most preferably in the range of 4 to 200. When the R2 value is 0.8 or more, it is possible to more effectively provide a steel material having a low yield strength of 120 MPa or less. In addition, when the R2 value is 200 or less, Nb precipitates are formed finely, and more excellent impact toughness can be secured.
[관계식 2][Relational Expression 2]
R2 = ([Ti]+[Nb])/[Si]R2 = ([Ti]+[Nb])/[Si]
(상기 관계식 2 중, [Ti]는 Ti의 중량% 함량을 나타내고, [Nb]는 Nb의 중량% 함량을 나타내며, [Si]는 Si의 중량% 함량을 나타낸다.)(In Relational Expression 2, [Ti] represents the wt% content of Ti, [Nb] represents the wt% content of Nb, and [Si] represents the wt% content of Si.)
본 발명에 있어서, 나머지 성분은 Fe이다. 다만, 통상의 제조과정에서 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않은 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수 없다. 이러한 불순물들은 통상의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이므로 그 모든 내용을 본 명세서에서 언급하지는 않는다.In the present invention, the remaining component is Fe. However, since unintended impurities from raw materials or the surrounding environment may inevitably be mixed in the normal manufacturing process, this cannot be excluded. Since these impurities are known to those skilled in the art, all contents thereof are not mentioned herein.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제진 댐퍼용 강재는 페라이트 단일 조직을 가진다. 이를 충족함으로써, 지진 발생 시 효과적으로 에너지를 흡수하여 지진 댐퍼로서의 역할을 수행할 수 있다.According to one aspect of the present invention, the steel material for the vibration damper has a single ferrite structure. By fulfilling this, it is possible to effectively absorb energy when an earthquake occurs and serve as an earthquake damper.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 표층부에서의 페라이트 결정립 평균 입경은 150~500㎛일 수 있고, 보다 바람직하게는 200~300㎛일 수 있다. 상기 표층부에서의 페라이트 결정립 평균 입경이 150㎛ 미만이면 항복강도가 목표로 하는 항복강도보다 초과하는 문제가 생길 수 있고, 500㎛ 초과이면 댐퍼 강재의 항복강도가 목표로 하는 강도보다 낮아지는 문제가 생길 수 있다. In addition, according to one aspect of the present invention, the average particle diameter of the ferrite grains in the surface layer portion may be 150 ~ 500㎛, more preferably 200 ~ 300㎛. If the average grain diameter of the ferrite grains in the surface layer is less than 150㎛, there may be a problem that the yield strength exceeds the target yield strength, and if it exceeds 500㎛, the yield strength of the damper steel is lower than the target strength. can
또한, 본 명세서에 있어서, 상기 표층부는 강재의 표면으로부터 전체 두께의 30%까지의 영역을 의미한다. 따라서, 후술하는 표층부 이외의 내부영역이라 함은, 상기 강재의 두께방향으로의 상하부에 각각 존재하는 표층부(상부 표층부 및 하부 표층부)를 제외한 영역을 의미한다.In addition, in the present specification, the surface layer means a region up to 30% of the total thickness from the surface of the steel material. Therefore, the internal region other than the surface layer portion to be described later means a region excluding the surface layer portions (upper surface layer portion and lower surface layer portion) respectively present in the upper and lower portions in the thickness direction of the steel material.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 표층부에서의 페라이트 결정립 평균 입경은, 상기 표층부 이외의 내부 영역에서의 페라이트 결정립 평균 입경보다 클 수 있고, 보다 바람직하게는 상기 내부 영역에서의 페라이트 결정립 평균 입경보다 150㎛ 이상 클 수 있다. 이를 충족함으로써, 목적하는 항복강도를 확보하는 효과를 발휘할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the average grain size of ferrite grains in the surface layer portion may be larger than the average grain size of ferrite grains in the inner region other than the surface layer portion, and more preferably 150 than the average grain size of ferrite grains in the inner region. It may be larger than ㎛. By satisfying this, the effect of securing the desired yield strength can be exhibited.
혹은, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 표층부 이외의 내부 영역에서의 페라이트 결정립 평균 입경은 10~50㎛ 범위일 수 있고, 보다 바람직하게는 30~50㎛ 범위일 수 있다. 상기 내부 영역에서의 페라이트 결정립 평균 입경이 10㎛ 미만이면 목표로 하는 항복강도를 초과하는 문제가 생길 수 있고, 50㎛ 초과이면 전체 댐퍼의 항복강도가 목표하는 강도보다 낮아지는 문제가 생길 수 있다. Alternatively, according to one aspect of the present invention, the average grain size of ferrite grains in the inner region other than the surface layer portion may be in the range of 10-50 μm, more preferably in the range of 30-50 μm. If the average grain size of the ferrite grains in the inner region is less than 10 μm, a problem of exceeding the target yield strength may occur, and if it exceeds 50 μm, the yield strength of the entire damper may be lower than the target strength.
전술한 페라이트 결정립 평균 입경은, 강재의 두께방향(즉, 압연방향에 수직인 방향)으로의 절단면을 기준으로, 결정립에 대한 원 상당 직경을 측정한 값들의 평균값을 의미하고, 구체적으로는 결정립의 내부를 관통하는 가장 긴 길이를 입경으로 하여 그려지는 구형의 입자를 가정했을 때, 상기 입경을 측정한 값들의 평균값이다.The above-described average grain diameter of ferrite grains refers to the average value of the values obtained by measuring the equivalent circle diameter of the grains based on the cut surface in the thickness direction of the steel (ie, the direction perpendicular to the rolling direction), and specifically, the When it is assumed that spherical particles drawn with the longest length penetrating the inside as the particle diameter, this is the average value of the measured particle diameters.
본 발명의 일례에 해당하는 후술하는 발명예 1-2의 강재에 대하여, 광학 현미경을 이용하여 미세조직을 촬영한 광학 사진을 도 1에 나타내었다. 도 1에서 볼 수 있듯이, 표층부에서의 페라이트 결정립 크기가 상기 표층부 이외의 내부 영역에서의 페라이트 결정립 크기보다 큰 것을 확인할 수 있다.For the steel of Invention Example 1-2 to be described later corresponding to an example of the present invention, an optical photograph obtained by photographing the microstructure using an optical microscope is shown in FIG. 1 . As can be seen in FIG. 1 , it can be confirmed that the ferrite grain size in the surface layer portion is larger than the ferrite grain size in the inner region other than the surface layer portion.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 특별히 한정하는 것은 아니나, 강재의 두께 방향(즉, 압연방향과 수직인 방향)을 기준으로, 상기 강재의 전체 두께(Dt)에 대한 상기 표층부의 두께(Ds) 비율(Ds/Dt)은 0.1~0.3 범위일 수 있다. 이렇듯, 강재 전체 두께에 대한 표층부의 두께 비율(Ds/Dt)이 0.1~0.3을 충족시킴으로써, 도 5에서 확인할 수 있듯이, 본 발명에서 목표하는 120MPa 이하의 매우 낮은 항복강도를 갖는 제진 댐퍼용 강재를 효과적으로 제공할 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, although not particularly limited, based on the thickness direction of the steel (ie, the direction perpendicular to the rolling direction), the thickness (Ds) of the surface layer with respect to the total thickness (Dt) of the steel ) ratio (Ds/Dt) may range from 0.1 to 0.3. In this way, the thickness ratio (Ds/Dt) of the surface layer to the total thickness of the steel satisfies 0.1 to 0.3, as can be seen in FIG. can be provided effectively.
한편, 본 발명에 있어서, 상기 비율(Ds/Dt)이 0.1 미만이면 목표로 하는 항복강도를 초과하여 댐퍼로써의 충분한 에너지를 흡수할 수 없는 문제가 생길 수 있고, 상기 비율(Ds/Dt)이 0.3을 초과하면 도 3에 나타낸 바와 같이 항복강도가 너무 낮아져서 구조물에 대한 안전한 지탱을 수행하는데 문제가 생길 수 있다.On the other hand, in the present invention, if the ratio (Ds/Dt) is less than 0.1, there may occur a problem that sufficient energy as a damper cannot be absorbed in excess of the target yield strength, and the ratio (Ds/Dt) is When it exceeds 0.3, as shown in FIG. 3, the yield strength is too low, which may cause a problem in performing safe support for the structure.
이 때, 상기 표층부는 강재의 상하부 각각에 형성된 표층부를 모두 포괄하는 개념임에 유의할 필요가 있다. At this time, it is necessary to note that the surface layer part is a concept encompassing all the surface layer parts formed on each of the upper and lower parts of the steel material.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전술한 제진 댐퍼용 강재의 항복강도(YS)는 120MPa 이하일 수 있고, 특별히 한정하는 것은 아니나 보다 바람직하게는 80~120MPa 범위일 수 있다. 상기 강재의 항복강도가 120MPa을 초과하면 지진 발생 시 에너지 흡수를 충분히 못할 수 있는 문제가 생길 수 있고, 상기 강재의 항복강도가 80MPa 미만이면 구조물의 안정적인 유지에 문제가 생길 수 있다. According to one aspect of the present invention, the yield strength (YS) of the above-described steel material for the damping damper may be 120 MPa or less, but is not particularly limited, but more preferably in the range of 80 to 120 MPa. If the yield strength of the steel material exceeds 120 MPa, there may be a problem that energy absorption may not be sufficient when an earthquake occurs, and if the yield strength of the steel material is less than 80 MPa, there may be a problem in stable maintenance of the structure.
이하에서는 본 발명에 따른 [제진 댐퍼용 강재의 제조방법]에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the [method for manufacturing a steel material for a vibration damper] according to the present invention will be described in detail.
슬라브의 가열 단계heating stage of the slab
본 발명의 일 측면에 따른 제진 댐퍼용 강재의 제조방법은, 전술한 조성을 충족하는 강 슬라브를 재가열하는 단계를 포함할 수 있고, 이상기 재가열은 1050~1250℃의 범위에서 행할 수 있다. 이 때, 주조 중에 형성된 Ti 및/또는 Nb의 탄질화물을 충분히 고용시키기 위하여 강 슬라브의 가열온도를 1050℃ 이상으로 제어한다. 다만, 과다하게 높은 온도로 가열할 경우에는 오스테나이트가 조대화될 우려가 있고, 조압연 이후 표면의 온도가 표층부 냉각 시작 온도에 이르기까지 과도한 시간이 소요되므로, 슬라브의 가열을 1250℃ 이하에서 행하는 것이 바람직하다.The method for manufacturing a steel material for a vibration damper according to an aspect of the present invention may include reheating a steel slab that satisfies the above-described composition, and the reheating may be performed in the range of 1050 to 1250 ° C. At this time, the heating temperature of the steel slab is controlled to 1050° C. or higher in order to sufficiently dissolve the carbonitride of Ti and/or Nb formed during casting. However, when heating to an excessively high temperature, there is a risk of austenite coarsening, and excessive time is required for the surface temperature after rough rolling to reach the surface layer cooling start temperature. it is preferable
조압연 단계rough rolling stage
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 가열된 강 슬라브는 후술하는 마무리 압연 단계 전에, 슬라브의 형상 조정을 위해 조압연을 행하는 단계를 더 포함할 수 있고, 이러한 조압연의 온도는 오스테나이트의 재결정이 멈추는 온도(Tnr) 이상으로 제어될 수 있다. 조압연에 의해 주조 중에 형성된 덴트라이트 등의 구조조직을 파괴하는 효과를 얻을 수 있고, 또한 오스테나이트의 크기를 작게 만드는 효과도 얻을 수 있다. According to one aspect of the present invention, the heated steel slab may further include a step of performing rough rolling to adjust the shape of the slab before the finish rolling step to be described later, and the temperature of this rough rolling is determined by recrystallization of austenite. It can be controlled above the stopping temperature (Tnr). The effect of destroying structural structures such as dentrite formed during casting by rough rolling can be obtained, and also the effect of reducing the size of austenite can be obtained.
마무리 압연 단계finish rolling step
전술한 가열된 강 슬라브(또는 조압연된 바)를 Ar3-80℃ 이상 Ar3 이하의 온도 범위에서 마무리 압연하는 단계를 포함한다. 이어서, 마무리 압연 후 필요한 경우에는 냉각하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 냉각은 공냉일 수 있다.It includes the step of finish rolling the above-mentioned heated steel slab (or rough-rolled bar) in a temperature range of Ar3-80 ℃ or more and Ar3 or less. Subsequently, after finishing rolling, if necessary, it may include a step of cooling, and the cooling may be air cooling.
한편, 상기 마무리 압연의 온도가 Ar3-80℃ 미만이면 강재 내부의 페라이트 결정립 크기가 너무 미세해지는 문제가 생길 수 있다. 또한, 상기 마무리 압연의 온도가 Ar3를 초과하면 강재 내부의 페라이트 입경이 조대해지는 문제가 생길 수 있다. On the other hand, when the temperature of the finish rolling is less than Ar3-80°C, there may be a problem in that the ferrite grain size inside the steel is too fine. In addition, when the temperature of the finish rolling exceeds Ar3, there may be a problem in that the ferrite grain size inside the steel is coarse.
쇼트 블라스트 처리 단계Shot blasting steps
전술한 마무리 압연된 강재의 표면에 쇼트 블라스트 처리하는 단계를 포함하고, 상기 쇼트 블라스트 처리는 금속재볼 또는 비금속재볼을 1,500~2,500rpm의 속도로 회전시켜서, 60~100m/s의 속도로 판재 표면에 분사하도록 실시될 수 있다. 쇼트 블라스트 처리를 실시함으로써, 강재의 표층부에 조대한 페라이트 결정립이 성장할 수 있고, 또한 강재의 전체 두께에 대한 표층부의 두께 비율이 증대하여 항복강도를 낮출 수 있게 된다. Comprising the step of shot blasting on the surface of the above-mentioned finish-rolled steel, the shot blasting is by rotating a metal ball or a non-metal ball at a speed of 1,500 ~ 2,500 rpm, 60 ~ 100 m / s on the surface of the plate material It can be carried out to spray. By performing the shot blasting treatment, coarse ferrite grains can grow in the surface layer of the steel, and the ratio of the thickness of the surface layer to the total thickness of the steel increases to lower the yield strength.
상기 쇼트 블라스트 처리 시, 금속재볼 또는 비금속재볼의 회전 속도가 1,500rpm 미만이면 충분한 속도를 확보되지 못해 표면부의 페라이트 결정립 크기를 확보하지 못하는 문제가 발생할 수 있고, 2,500rpm을 초과하면 기계의 안정적인 운영에 문제가 발생할 수 있다.In the case of the shot blasting treatment, if the rotational speed of the metallic or non-metallic ball is less than 1,500 rpm, a sufficient speed may not be secured and a problem may occur that the size of the ferrite grains in the surface part cannot be secured. Problems can arise.
또한, 상기 분사 속도가 60m/s 미만이면 강재 표면에 효과적인 응력 부여가 부족해서 목적하는 물성을 확보하지 못하는 문제가 발생할 수 있고, 100m/s를 초과하면 강재의 표면에 깊은 홈이 발생하여 제품 불량을 야기할 수 있다.In addition, if the injection speed is less than 60 m/s, there may be a problem in that the desired physical properties cannot be secured due to insufficient stress application on the surface of the steel, and if it exceeds 100 m/s, deep grooves are generated on the surface of the steel, resulting in product defect may cause
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 쇼트 블라스트 처리 시에는 평균 직경이 0.8~1.2mm인 금속재볼 또는 비금속재볼을 사용할 수 있다. 상기 볼의 직경이 0.8mm 미만이면 강재의 표면에 전달하는 에너지가 부족한 문제가 초래될 수 있고, 상기 볼 직경이 1.2mm를 초과하면 강재의 표면에 에너지를 균일하게 전달하지 못하는 문제가 초래될 수 있다. According to an aspect of the present invention, a metal ball or a non-metal ball having an average diameter of 0.8 to 1.2 mm may be used during the shot blasting treatment. If the diameter of the ball is less than 0.8mm, a problem of insufficient energy to be transmitted to the surface of the steel may result, and if the diameter of the ball exceeds 1.2mm, a problem in which energy cannot be uniformly transmitted to the surface of the steel may result. have.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 쇼트 블라스트 처리는 10~30분 동안 수행될 수 있다. 상기 쇼트 블라스트 처리 시간이 10분 미만이면 강재의 표면에 전달하는 에너지가 부족한 문제가 초래될 수 있고, 상기 쇼트 블라스트 처리 시간이 30분 초과이면 강재의 표면 품질에 불량을 유발하는 문제가 초래될 수 있다. In addition, according to one aspect of the present invention, the shot blasting treatment may be performed for 10 to 30 minutes. If the shot blasting treatment time is less than 10 minutes, a problem of insufficient energy transferred to the surface of the steel may occur, and if the shot blasting treatment time is more than 30 minutes, a problem of causing defects in the surface quality of the steel may result have.
열처리 단계heat treatment step
본 발명의 일 측면에 따르면, 특별히 한정하는 것은 아니나, 상기 쇼트 블라스트 처리하는 단계 이후에, 하기 관계식 3에 의해 정의되는 LMP 값이 23.5~24.5 범위를 충족하도록 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to one aspect of the present invention, although not particularly limited, after the shot blasting step, the step of heat treatment so that the LMP value defined by the following relation 3 meets the range of 23.5 to 24.5 may be further included.
[관계식 3] [Relational Expression 3]
LMP = TХ[log(t)+20]/1000LMP = TХ[log(t)+20]/1000
(상기 관계식 3 중, 상기 T는 열처리 온도를 나타내고, 단위는 ℃이다. 또한, 상기 t는 열처리 시간을 나타내고, 단위는 분이다.)(In Relational Expression 3, T represents the heat treatment temperature, and the unit is ° C. In addition, t represents the heat treatment time, and the unit is minutes.)
이 때, 하기 관계식 3의 값은 경험적으로 얻어지는 수치이므로, 특별히 단위를 정하지 않을 수 있다. 즉, 하기 관계식 3에 있어서, 후술한 T, t의 각 단위를 충족하면 충분하다.At this time, since the value of the following relation 3 is a numerical value obtained empirically, the unit may not be particularly determined. That is, in the following relational expression 3, it is sufficient to satisfy each unit of T and t described later.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전술한 관계식 3에 의해 정의되는 LMP 값이 23.5~24.5 범위를 충족함으로써, 도 4에서 볼 수 있듯이, 강재 전체 두께에 대한 표층부의 두께 비율을 0.1~0.3 범위로 제어할 수 있고, 이로 인해 목표 항복강도인 120MPa 이하(보다 바람직하게는, 80~120MPa 범위)를 충족하는 강재를 얻을 수 있다.According to one aspect of the present invention, the LMP value defined by the above-mentioned Relation 3 satisfies the range of 23.5 to 24.5, as can be seen in FIG. 4, the thickness ratio of the surface layer to the total thickness of the steel is controlled in the range of 0.1 to 0.3 and, thereby, it is possible to obtain a steel material satisfying the target yield strength of 120 MPa or less (more preferably, in the range of 80 to 120 MPa).
쇼트 블라스트 처리를 거친 강판에 열처리를 하면, 표층부에 도입된 응력으로 인해 강재의 표면부로부터 조대한 페라이트가 성장하게 된다. 이렇듯, 열처리 조건을 제어하여 강재의 표층부에 도 1과 같이 조대한 페라이트를 형성시킴으로써, 강재에 대한 항복강도의 변화를 도입할 수 있게 된다. When a heat treatment is performed on a steel sheet that has been subjected to the shot blast treatment, coarse ferrite grows from the surface portion of the steel material due to the stress introduced to the surface layer portion. As such, by controlling the heat treatment conditions to form coarse ferrite as shown in FIG. 1 on the surface layer of the steel, it is possible to introduce a change in the yield strength of the steel.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 특별히 한정하는 것은 아니나, 상기 열처리하는 단계는 850~900℃의 범위에서 수행될 수 있다. 상기 열처리 온도가 850℃ 미만이면 표면에 충분히 조대한 페라이트 성장을 확보하지 못하는 문제가 생길 수 있고, 900℃를 초과하면 목표하는 페라이트 결정립보다 너무 조대한 페라이트 결정립이 형성되는 문제가 생길 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, although not particularly limited, the heat treatment may be performed in a range of 850 to 900°C. If the heat treatment temperature is less than 850 ° C., there may be a problem in that sufficiently coarse ferrite growth cannot be secured on the surface.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기의 시릿예는 예시를 통하여 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리 범위를 제한하기 위한 것이 아니라는 점에서 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, it is necessary to note that the following serial examples are only for explaining the present invention by way of illustration and not for limiting the scope of the present invention. This is because the scope of the present invention is determined by the matters described in the claims and matters reasonably inferred therefrom.
(실시예)(Example)
하기 표 1의 합금조성 및 성질을 갖는 강 슬라브를 준비하였다. 이 때, 하기 표 1에서 각 성분의 함량은 중량%이고, 나머지는 Fe 및 기타 불가피한 불순물이다. 즉, 하기 표 1에 기재된 강 슬라브(잔부는 Fe)에 있어서, 발명강 A~D는 본 발명에서 정의하는 합금 조성의 범위를 일치하는 예이고, 비교강 E~I는 본 발명에서 정의하는 합금 조성의 범위를 벗어나는 예이다. 한편, 하기 표 1에 기재된 강 슬라브에 대하여, 극저탄소강으로서 고온 Torsion 실험을 통하여 온도에 따른 응력이 변곡되는 지점으로부터 Ar3 및 Tnr을 실험적으로 측정한 값을 나타내었다.Steel slabs having the alloy composition and properties of Table 1 were prepared. At this time, in Table 1 below, the content of each component is % by weight, and the remainder is Fe and other unavoidable impurities. That is, in the steel slabs (the balance is Fe) shown in Table 1 below, invention steels A to D are examples that match the alloy composition ranges defined in the present invention, and comparative steels E to I are alloys defined in the present invention. This is an example outside the scope of the composition. Meanwhile, for the steel slabs shown in Table 1 below, experimentally measured values of Ar3 and Tnr from the point where the stress according to temperature is inflected through a high-temperature torsion experiment as ultra-low carbon steel are shown.
준비된 강 슬라브를 1050~1250℃의 온도 범위에서 재가열한 후, 하기 표 2에 기재된 조건으로 슬라브 재가열-조압연-마무리 압연을 수행하였다. 이어서, 직경 1.0m인 금속재볼을 이용하여 하기 표 3의 조건으로 15분 동안 쇼트 블라스트 처리한 후, 열처리를 행하여 강재를 제조하였다. After reheating the prepared steel slab in a temperature range of 1050 to 1250 °C, slab reheating-rough rolling-finish rolling was performed under the conditions shown in Table 2 below. Then, using a metal ball having a diameter of 1.0 m, after shot blasting for 15 minutes under the conditions of Table 3 below, heat treatment was performed to prepare steel.
[표 1][Table 1]
(상기 표 1에 있어서, Ti*는 48/14×N(중량%)의 값을 나타낸다.)(In Table 1, Ti* represents a value of 48/14×N (wt%).)
[표 2][Table 2]
[표 3][Table 3]
상기 표 2, 3에 기재된 조건으로 강재를 제조한 후, 이렇게 얻어진 강재에 대하여 폴리싱-에칭한 후에, 광학현미경으로 관찰함으로써 페라이트 단상조직을 가지는 것을 확인하였다.After the steel materials were manufactured under the conditions shown in Tables 2 and 3, the steel materials thus obtained were polished and etched, and then observed with an optical microscope to confirm that they had a ferrite single-phase structure.
또한, 각 실험예로부터 얻어지는 강재에 대한 표층부 및 표층부 이외의 내부영역에서의 각각의 대한 결정립 평균입경, 항복강도(YS), 인장강도(TS) 및 샤피 충격 천이 온도를 측정한 결과를 하기 표 4에 나타내었다.In addition, the average grain diameter, yield strength (YS), tensile strength (TS) and Sharpie impact transition temperature for each in the inner region other than the surface layer part and the surface layer part for the steel obtained from each experimental example are measured. Table 4 shown in
이 때, 결정립의 평균입경은 라인 측정법을 이용하여 측정하였고, 인장시험기를 사용하여 항복이 일어나는 점을 항복강도로 하였고, 네킹이 일어날 때의 강도를 인장강도로 하였다. 샤피 충격 천이 온도는 샤피 충격 시험기를 이용하여 충격 흡수 에너지를 측정하여, 연성에서 취성으로 파단이 천이할 때의 온도를 나타내었다.At this time, the average grain size of the grains was measured using the line measurement method, the point at which yielding occurred using a tensile tester was used as the yield strength, and the strength at the time of necking was used as the tensile strength. The Sharpie impact transition temperature was measured by measuring the shock absorption energy using a Sharpie impact tester, and represents the temperature at which fracture transitions from ductility to brittleness.
[표 4][Table 4]
상기 표 4에 있어서, 실시예 1-1, 1-2, 2-1, 2-2, 3-1, 3-2, 4-1 및 4-2는 본 발명의 강 조성 및 제조조건을 모두 충족하는 경우로서, 강재의 전체 두께에 대한 상하부 표층부의 두께 비율이 0.1~0.3범위이었고, 강재의 물성이 모두 항복강도 80~120MPa 및 샤피 충격 천이 온도 -20℃ 이하를 만족하였다.In Table 4, Examples 1-1, 1-2, 2-1, 2-2, 3-1, 3-2, 4-1 and 4-2 show all of the steel composition and manufacturing conditions of the present invention. As a satisfactory case, the ratio of the thickness of the upper and lower surface layers to the total thickness of the steel was in the range of 0.1 to 0.3, and all of the physical properties of the steel satisfied the yield strength of 80 to 120 MPa and the Sharpie impact transition temperature of -20 ° C or less.
한편, 참고예 1~4는 본 발명의 강 조성은 만족하지만 제조조건이 본 발명을 벗어나는 경우이다. 이들 중, 참고예 1~4는LMP가 24.5를 초과한 경우이다. 이러한 참고예 1~4의 경우에는 표층부의 두께 비율인 0.1~0.3 범위를 벗어나서, 항복강도가 모두 80MPa미만을 나타내었다.On the other hand, in Reference Examples 1 to 4, the steel composition of the present invention is satisfied, but the manufacturing conditions are out of the present invention. Among these, Reference Examples 1 to 4 are cases in which LMP exceeds 24.5. In the case of these Reference Examples 1 to 4, out of the range of 0.1 to 0.3, which is the thickness ratio of the surface layer, all yield strengths were less than 80 MPa.
또한, 비교예 1은 C가 본 발명에서 규정하는 함량의 상한을 초과하여, 항복강도가 120MPa을 초과하였다. 비교예 2는 고용강화 원소인 Si가 본 발명에서 규정하는 함량의 상한을 초과하여, 항복강도가 120MPa을 초과하였다. 비교예 3은Nb를 과다하게 첨가한 경우로서, 조대한 석출물의 형성에 의해 충격인성이 열화되어 샤피 충격 천이 온도가 -20℃를 상회하였다. 비교예 4는 본 발명의 제조조건을 모두 충족하지만, Ti의 함량이 본 발명에서 규정하는 상한을 초과하는 경우로서, 조대한 석출물의 생성으로 인해 샤피충격천이온도가 -20℃를 상회하였다. 비교예 5는 본 발명의 제조조건을 모두 충족하지만, Ti의 함량이 본 발명에서 규정하는 하한을 미달하는 경우로서, Ti의 함량이 부족하여 자유 N(Free N)을 질화물로 석출시키기 부족하여 항복점 현상이 발현되어, 항복강도가 120MPa을 초과하였다.In addition, in Comparative Example 1, C exceeded the upper limit of the content prescribed in the present invention, and the yield strength exceeded 120 MPa. In Comparative Example 2, Si, a solid solution strengthening element, exceeded the upper limit of the content prescribed in the present invention, and the yield strength exceeded 120 MPa. Comparative Example 3 was a case in which Nb was added excessively, and the impact toughness was deteriorated by the formation of coarse precipitates, and the Sharpie impact transition temperature exceeded -20°C. Comparative Example 4 satisfies all the manufacturing conditions of the present invention, but the Ti content exceeds the upper limit prescribed in the present invention, and the Sharpie impact transition temperature exceeds -20°C due to the generation of coarse precipitates. Comparative Example 5 satisfies all the manufacturing conditions of the present invention, but the content of Ti is less than the lower limit prescribed in the present invention. The phenomenon was developed, and the yield strength exceeded 120 MPa.
Claims (11)
페라이트 단일 조직을 가지고,
표면으로부터 전체 두께의 30%인 영역까지의 표층부에서의 페라이트 결정립 평균 입경은 150~500㎛인, 제진 댐퍼용 강재.
By weight%, C: 0.006% or less, Si: 0.05% or less, Mn: 0.3% or less, P: 0.02% or less, S: 0.01% or less, Al: 0.005 to 0.05%, N: 0.005% or less, Ti: 48 /14 × [N] ~ 0.05% (where [N] means the wt% content of nitrogen), Nb: 0.04 ~ 0.15%, the balance contains Fe and other unavoidable impurities,
Ferrite has a single structure,
A steel material for a vibration damping damper, wherein the average grain size of ferrite grains in the surface layer portion from the surface to the region of 30% of the total thickness is 150 to 500 µm.
상기 표층부 이외의 내부 영역에서의 페라이트 결정립 평균 입경은 10~60㎛인, 제진 댐퍼용 강재.
The method according to claim 1,
The average grain diameter of ferrite grains in the inner region other than the surface layer portion is 10 to 60㎛, a steel material for a vibration damping damper.
하기 관계식 1로 정의되는 R1 값이 0.8~150 범위인, 제진 댐퍼용 강재.
[관계식 1]
R1 = [Nb]/[Si]
(상기 관계식 1 중, [Nb]는 Nb의 중량% 함량을 나타내고, [Si]는 Si의 중량% 함량을 나타낸다.)
The method according to claim 1,
The R1 value defined by the following relation 1 is in the range of 0.8 to 150, a steel material for a vibration damper.
[Relational Expression 1]
R1 = [Nb]/[Si]
(In Relation 1, [Nb] represents the weight% content of Nb, and [Si] represents the weight% content of Si.)
하기 관계식 2로 정의되는 R2 값이 4~200 범위인, 제진 댐퍼용 강재.
[관계식 2]
R2 = ([Ti]+[Nb])/[Si]
(상기 관계식 2 중, [Ti]는 Ti의 중량% 함량을 나타내고, [Nb]는 Nb의 중량% 함량을 나타내며, [Si]는 Si의 중량% 함량을 나타낸다.)
The method according to claim 1,
R2 value defined by the following relation 2 is in the range of 4 to 200, a steel material for a vibration damper.
[Relational Expression 2]
R2 = ([Ti]+[Nb])/[Si]
(In Relational Expression 2, [Ti] represents the wt% content of Ti, [Nb] represents the wt% content of Nb, and [Si] represents the wt% content of Si.)
상기 강재의 전체 두께(Dt)에 대한 상기 표층부의 두께(Ds) 비율(Ds/Dt)은 0.1~0.3 범위인, 제진 댐퍼용 강재.
The method according to claim 1,
The ratio (Ds/Dt) of the thickness (Ds) of the surface layer to the total thickness (Dt) of the steel is in the range of 0.1 to 0.3, the steel for vibration damper.
상기 강재의 항복 강도는 120 MPa 이하인, 제진 댐퍼용 강재.
The method according to claim 1,
The yield strength of the steel is 120 MPa or less, a steel for vibration damper.
가열된 강 슬라브를 Ar3-80℃ 이상 Ar3 이하의 온도 범위에서 마무리 압연하는 단계; 및
마무리 압연된 강재의 표면에 쇼트 블라스트 처리 단계;
를 포함하고,
상기 쇼트 블라스트 처리하는 단계는, 금속재볼 또는 비금속재볼을 1500~2500rpm의 속도로 회전시켜서, 60~100m/s의 속도로 판재 표면에 분사하도록 실시되는, 제진 댐퍼용 강재의 제조방법.
By weight%, C: 0.006% or less, Si: 0.05% or less, Mn: 0.3% or less, P: 0.02% or less, S: 0.01% or less, Al: 0.005 to 0.05%, N: 0.005% or less, Ti: 48 / 14 × N (wt%) ~ 0.05%, Nb: 0.04 ~ 0.15%, heating the steel slab containing the balance Fe and other unavoidable impurities to a temperature range of 1050 ~ 1250 ℃;
Finish rolling the heated steel slab in a temperature range of Ar3-80°C or higher and Ar3 or lower; and
A shot blast treatment step on the surface of the finish-rolled steel;
including,
The step of the shot blasting treatment is carried out by rotating a metal ball or a non-metal ball at a speed of 1500 to 2500 rpm, and spraying it on the surface of the plate at a speed of 60 to 100 m/s, a method of manufacturing a steel for vibration damper.
상기 쇼트 블라스트 처리하는 단계는 10~30분 동안 수행되는, 제진 댐퍼용 강재의 제조방법.
8. The method of claim 7,
The step of the shot blasting treatment is performed for 10 to 30 minutes, a method of manufacturing a steel material for a vibration damper.
상기 금속재볼 또는 비금속재볼의 직경은 0.8~1.2mm인 것을 사용하는, 제진 댐퍼용 강재의 제조방법.
8. The method of claim 7,
A method of manufacturing a steel material for a vibration damping damper using that the metal ball or non-metal ball has a diameter of 0.8 to 1.2 mm.
상기 쇼트 블라스트 처리하는 단계 이후에, 하기 관계식 3에 의해 정의되는 LMP 값이 23.5~24.5 범위를 충족하도록 열처리하는 단계를 더 포함하는, 제진 댐퍼용 강재의 제조방법.
[관계식 3]
LMP = TХ[log(t)+20]/1000
(상기 관계식 3 중, 상기 T는 열처리 온도를 나타내고, 단위는 ℃이다. 또한, 상기 t는 열처리 시간을 나타내고, 단위는 분이다.)
8. The method of claim 7,
After the shot blasting step, the method of manufacturing a steel material for a vibration damper further comprising the step of heat-treating so that the LMP value defined by the following relation 3 meets the range of 23.5 to 24.5.
[Relational Expression 3]
LMP = TХ[log(t)+20]/1000
(In Relational Expression 3, T represents the heat treatment temperature, and the unit is ° C. In addition, t represents the heat treatment time, and the unit is minutes.)
상기 열처리하는 단계는 850~900℃의 범위에서 수행되는, 제진 댐퍼용 강재의 제조방법.
11. The method of claim 10,
The heat treatment step is performed in the range of 850 ~ 900 ℃, a method of manufacturing a steel material for a vibration damper.
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11172367A (en) * | 1997-12-05 | 1999-06-29 | Nippon Steel Corp | Steel for structural purpose low in yield strength and small in anisotropy of yield strength and its production |
JP2000026936A (en) * | 1998-07-10 | 2000-01-25 | Nippon Steel Corp | Hot rolled steel plate having residual stress and excellent in shape freezability, and its manufacture |
JP2002241897A (en) * | 2001-02-13 | 2002-08-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Steel sheet having small variation in yield strength and fracture elongation, high formability and low yield ratio, and method for manufacturing the same |
JP2007284748A (en) * | 2006-04-17 | 2007-11-01 | Nippon Steel Corp | Low yield point steel for damper and its production method |
KR20080088605A (en) | 2007-02-09 | 2008-10-02 | 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 | Vibration damper and vibration damping structure |
JP2008248330A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Jfe Steel Kk | Low yield ratio high strength high toughness steel pipe and manufacturing method therefor |
KR20100075191A (en) * | 2008-12-24 | 2010-07-02 | 주식회사 포스코 | Method for manufacturing ferritic stainless steel with excellent surface luster and high corrosion resistance |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080171145A1 (en) | 2007-01-15 | 2008-07-17 | Basf Corporation | Two-tone painting method |
KR101053414B1 (en) * | 2008-07-04 | 2011-08-01 | 주식회사 포스코 | Descaling method and removal equipment of hot rolled steel strip |
-
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11172367A (en) * | 1997-12-05 | 1999-06-29 | Nippon Steel Corp | Steel for structural purpose low in yield strength and small in anisotropy of yield strength and its production |
JP2000026936A (en) * | 1998-07-10 | 2000-01-25 | Nippon Steel Corp | Hot rolled steel plate having residual stress and excellent in shape freezability, and its manufacture |
JP2002241897A (en) * | 2001-02-13 | 2002-08-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Steel sheet having small variation in yield strength and fracture elongation, high formability and low yield ratio, and method for manufacturing the same |
JP2007284748A (en) * | 2006-04-17 | 2007-11-01 | Nippon Steel Corp | Low yield point steel for damper and its production method |
KR20080088605A (en) | 2007-02-09 | 2008-10-02 | 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 | Vibration damper and vibration damping structure |
JP2008248330A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Jfe Steel Kk | Low yield ratio high strength high toughness steel pipe and manufacturing method therefor |
KR20100075191A (en) * | 2008-12-24 | 2010-07-02 | 주식회사 포스코 | Method for manufacturing ferritic stainless steel with excellent surface luster and high corrosion resistance |
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