KR20220088201A - Steel sheet and steel pipe having uniforme tensile properties and excellent transverse crack resistance onto welded part and method for manufacturing thereof - Google Patents

Steel sheet and steel pipe having uniforme tensile properties and excellent transverse crack resistance onto welded part and method for manufacturing thereof Download PDF

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Abstract

본 발명은 균일한 인장재질을 가지며, 용접부의 횡크랙 저항성이 우수한 강판, 강관 및 이들의 제조방법에 관한 것으로, 고강도를 구비하면서도 용접 시, 용접부의 횡크랙 저항성이 우수한 강판, 강관 및 이들의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a steel plate and a steel pipe having a uniform tensile material and excellent resistance to lateral cracking in a welded portion, and a method for manufacturing the same it's about how

Description

균일한 인장재질 및 용접부 횡크랙 저항성이 우수한 강판, 강관 및 이들의 제조방법 {STEEL SHEET AND STEEL PIPE HAVING UNIFORME TENSILE PROPERTIES AND EXCELLENT TRANSVERSE CRACK RESISTANCE ONTO WELDED PART AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}Steel sheet and pipe with uniform tensile material and excellent resistance to lateral cracking at welded parts, and manufacturing method thereof

본 발명은 균일한 인장재질을 가지며, 용접부의 횡크랙 저항성이 우수한 강판, 강관 및 이들의 제조방법에 관한 것으로, 고강도를 구비하면서도 용접 시, 용접부의 횡크랙 저항성이 우수한 강판, 강관 및 이들의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a steel plate and a steel pipe having a uniform tensile material and excellent resistance to lateral cracking in a welded portion, and a method for manufacturing the same it's about how

자동자 차체 구성 부품 중 현가 부품인 스테빌라이저 또는 도어 임팩트 빔 등은 제조 원가 또는 피로 내구 성능 측면을 고려하여, 통상 용접 강관 자체 또는 인발 강관으로 제조된다. 한편, 용접 강관 자체로 현가 부품을 제조하는 경우, 부품 제조 과정에서 용접 강관의 용접부에서 크랙이 발생하거나, 용접 강관 자체에서 검출되지 않은 크랙이 인발 강관 제조 과정 중 발생하는 문제점이 있다. 이러한 용접부 크랙은 여러 가지 원인으로 인해 발생하는 것이나, 기본적으로는 강관 용접부의 과도한 냉각으로 마르텐사이트가 형성되어 체적 변화가 발생하기 때문이거나, 혹은 모재부 대비 용접부의 높은 확산성 수소(Diffusional Hydrogen) 함량으로 용접부에서 수소지연파괴가 일어나기 때문으로 알려져 있다. 특히, 급속 냉각 또는 ??칭 후 1500MPa 이상의 인장강도를 가지는 강관에서는 용접부 ??칭 크랙 또는 수소지연파괴 발생이 현저하여, 용접 강관 제조 시, 적정 용접 조건 또는 냉각 속도 설정이 매우 중요하다. A stabilizer or a door impact beam, which is a suspension component among components of an automobile body, is usually manufactured from a welded steel pipe or a drawn steel pipe in consideration of manufacturing cost or fatigue durability. On the other hand, when a suspension part is manufactured by using the welded steel pipe itself, there is a problem in that cracks occur in the welded portion of the welded steel pipe during the manufacturing process of the part, or cracks that are not detected in the welded steel pipe itself occur during the manufacturing process of the drawn steel pipe. These cracks in the weld are caused by various causes, but basically, martensite is formed due to excessive cooling of the welded part of the steel pipe and the volume change occurs, or the high content of diffusional hydrogen in the weld compared to the base part. This is known to be because hydrogen delayed destruction occurs in the weld zone. In particular, in a steel pipe having a tensile strength of 1500 MPa or more after rapid cooling or quenching, quenching cracks or hydrogen-delayed fracture at the weld are remarkable, so it is very important to set appropriate welding conditions or cooling rate when manufacturing welded steel pipe.

또한, 용접 강관으로 적용되는 열연강판의 ??칭 과정에서도 크랙이 발생하는 것으로 인지되며, 구체적으로는 시편이 휘어지거나 인장시험 과정에서 목표 강도보다 상대적으로 낮은 강도 및 연신을 보이며 조기 파단(Premature Fracture)이 종종 발생하게 된다. 따라서, ??칭 후 1600MPa 이상의 인장강도를 갖는 용접 강관을 부품으로 적용하기 위해서는 상기 크랙이 발생하지 않도록 최적 용접 조건 또는 냉각 속도를 설정할 수 있으며, 또 다른 방법으로는 용접 강관의 용접부를 후열처리(Post Heating)를 실시할 수 있다. 다만, 상기 현가 부품용 소구경 용접 강관은 용접부 후열처리를 하기에 조업상 어려움이 있으며, 추가적인 설비 도입에 따른 제조 원가 상승을 초래할 수 있다.In addition, it is recognized that cracks occur in the quenching process of the hot-rolled steel sheet applied as a welded steel pipe. Specifically, the specimen bends or exhibits relatively lower strength and elongation than the target strength during the tensile test, leading to premature fracture (Premature Fracture). ) often occurs. Therefore, in order to apply a welded steel pipe having a tensile strength of 1600 MPa or more as a component after quenching, the optimum welding conditions or cooling rate can be set so that the crack does not occur. Another method is to post heat treatment ( Post heating) can be performed. However, the small-diameter welded steel pipe for suspension parts has operational difficulties in post-heat treatment of the welded part, and may lead to an increase in manufacturing cost due to the introduction of additional equipment.

한편, 용접 강관의 제조방법 또는 용접 강관을 이용하여 부품을 제조하는 방법은 여러 문헌에서 개시되고 있다.On the other hand, a method of manufacturing a welded steel pipe or a method of manufacturing a part using a welded steel pipe is disclosed in several documents.

특허문헌 1에서는 용접 강관을 10℃/s 이상의 가열속도, 900℃ 이상의 가열온도, 1min 이내의 균열시간 등의 가열조건을 적용하여 용접부 본드라인(Bond line) 위치로 주위의 탄소를 확산시키는 복탄이 일어나도록 하여 모재부/용접부 간의 경도 차이를 완화시킨 후, 1차 냉각 후 980℃ 고온에서 80℃/s 이상의 냉각속도로 ??칭을 실시한 강관의 경우 높은 비틀림 피로 수명을 가진다고 개시하고 있다. 이 경우, 열처리된 전봉 강관의 모재부/용접부 사이에 탄소 함량 차이를 0.05% 이하 및 Hv 경도 차이를 40 미만으로 제어하면 전봉 강관의 용접부를 따라 균열 발생이 없는 것으로 기재하고 있다. 한편, 상기 결과는 용접부 크랙 발생이 없는 양호한 전봉 강관을 가열(Normalizing) 및 ??칭(Quenching)을 통해 강관의 강도를 증가시켜 강관 자체의 피로수명 또는 내구성을 증가시키는 것을 언급하고 있지만, 용접 강관을 제조하는 단계에서 발생하는 용접부 크랙에 대해서는 언급하고 있지 않다. 더하여, 상온에서 용접 강관의 직경을 감소시키는 공법을 적용하는 경우에는 용접 강관 자체의 잔존하는 크랙에 기인하여 용접부 크랙이 발생할 우려가 있다. 따라서, ??칭을 통해 1600MPa 이상의 높은 강도를 가지는 강판을 이용하여 용접 강관을 제조하는 경우, 용접부 크랙이 발생하지 않도록 적정한 용접 및 냉각 조건이 필요한 실정이다.In Patent Document 1, double carbon is applied to the welded steel pipe by applying heating conditions such as a heating rate of 10°C/s or more, a heating temperature of 900°C or more, and a cracking time of 1 min or less to diffuse carbon around the welded part to the bond line position. It is disclosed that a steel pipe that is quenched at a high temperature of 980°C after primary cooling and quenching at a cooling rate of 80°C/s or higher after primary cooling has a high torsional fatigue life. In this case, if the difference in carbon content between the base metal part/welded part of the heat-treated electric resistance welded pipe is controlled to be 0.05% or less and the difference in Hv hardness is less than 40, there is no crack generation along the welded part of the electric resistance resistance steel pipe. On the other hand, the above results refer to increasing the fatigue life or durability of the steel pipe itself by increasing the strength of the steel pipe through normalizing and quenching of a good electric resistance welded steel pipe that does not cause cracks in the welded part. There is no mention of weld cracks occurring during the manufacturing stage. In addition, when the method for reducing the diameter of the welded steel pipe at room temperature is applied, there is a risk that cracks in the weld may occur due to residual cracks in the welded steel pipe itself. Therefore, when a welded steel pipe is manufactured using a steel sheet having a high strength of 1600 MPa or more through quenching, proper welding and cooling conditions are required to prevent cracks in the weld area.

특허문헌 2에서는 고주파 전기저항 용접 강관의 제조방법에 대해 개시하고 있다. 상세하게는, 접합되는 강판의 양단을 수렴각도 4~6도 간격으로 유지하며 특정 용접 조건으로 용접하여, 강관의 외부 표면을 950~970℃ 온도범위로 용접부를 가열 및 후속 공냉을 실시하는 경우에는 전봉 강관의 용접부에서 수소유기균열 발생을 억제할 수 있음을 개시하고 있다. 특히, 상기 고주파 전기저항용접 시에, 고주파 출력(P.I), 용접속도(W.S), 업셋량(U.F) 및 강재 두께(t)를 포함하는 용접 변수로 구성된 관계식이 23~27 수준을 충족하는 경우에는 실험적으로 측정한 수소유기균열 면적율(HIC CAR: Hydrogen Induced Cracking Area Ratio, %) 값이 3% 미만으로 제시한다. 한편, 상기 전기저항용접(ERW, Electric resistance welding) 및 용접부 가열(Seam Annealing)로 구성된 전봉 강관의 제조방법은 박육 소구경 제조에도 직접적으로 적용할 수 있는 지는 확인이 필요한 실정이다.Patent Document 2 discloses a method for manufacturing a high-frequency electric resistance welded steel pipe. In detail, when both ends of the steel sheets to be joined are maintained at a convergence angle of 4 to 6 degrees and welded under specific welding conditions, the outer surface of the steel pipe is heated to a temperature range of 950 to 970 ° C. It is disclosed that it is possible to suppress the occurrence of hydrogen-induced cracks in the welded portion of electric resistance welded steel pipe. In particular, in the case of high-frequency electric resistance welding, the relational expression consisting of welding parameters including high-frequency output (P.I), welding speed (W.S), upset amount (U.F), and steel thickness (t) satisfies the 23-27 level Here, the experimentally measured hydrogen induced cracking area ratio (HIC CAR: Hydrogen Induced Cracking Area Ratio, %) value is presented as less than 3%. On the other hand, it is necessary to check whether the manufacturing method of the electric resistance welding (ERW) and welding part heating (Seam Annealing) can be directly applied to thin and small diameter manufacturing.

한국 공개특허공보 제10-2020-0096652호(2020.08.12 공개)Korean Patent Publication No. 10-2020-0096652 (published on August 12, 2020) 한국 등록특허공보 제10-0651774호(2006.12.01 공고)Korean Patent Publication No. 10-0651774 (published on Dec. 1, 2006)

본 발명의 일 측면에 따르면 고강도를 구비하면서도 용접 시, 용접부의 횡크랙 저항성이 우수한 강판, 강관 및 이들의 제조방법을 제공하고자 한다.According to one aspect of the present invention, it is an object of the present invention to provide a steel sheet, a steel pipe, and a method for manufacturing the same having high strength and excellent resistance to lateral cracking of the welded portion during welding.

본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정되지 않는다. 통상의 기술자라면 본 명세서의 전반적인 내용으로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.The subject of the present invention is not limited to the above. A person of ordinary skill in the art will have no difficulty in understanding the further problems of the present invention from the overall content of the present specification.

본 발명의 일 측면은, 중량%로, C: 0.30~0.45%, Mn: 0.9~1.5%, Si: 0.3% 이하, P: 0.01% 이하, S: 0.002% 이하, Al: 0.04% 이하, Cr: 0.3% 이하, Ti: 0.04% 이하, B: 0.005% 이하, N: 0.006% 이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고,One aspect of the present invention, by weight%, C: 0.30 to 0.45%, Mn: 0.9 to 1.5%, Si: 0.3% or less, P: 0.01% or less, S: 0.002% or less, Al: 0.04% or less, Cr : 0.3% or less, Ti: 0.04% or less, B: 0.005% or less, N: 0.006% or less, the remainder including Fe and unavoidable impurities,

하기 관계식 1에서 정의되는 Ceq 값이 0.6 이상이며,Ceq value defined in the following Relation 1 is 0.6 or more,

하기 관계식 2에서 정의되는 R 값이 700 이상인 강판을 제공할 수 있다.It is possible to provide a steel sheet having an R value of 700 or more, which is defined in the following Relational Equation (2).

[관계식 1] [Relational Expression 1]

Ceq = [C] + ([Mn]+[Si])/6 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5 + ([Cu]+[Ni])/15Ceq = [C] + ([Mn]+[Si])/6 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5 + ([Cu]+[Ni])/15

(여기서, [C], [Mn], [Si], [Cr], [Mo], [V], [Cu] 및 [Ni]은 각 원소의 중량%이다.)(Where [C], [Mn], [Si], [Cr], [Mo], [V], [Cu] and [Ni] are weight percent of each element.)

[관계식 2][Relational Expression 2]

R = ([Mn]+[Ti])/[S]R = ([Mn]+[Ti])/[S]

(여기서, [Mn], [Ti] 및 [S]는 해당 원소의 중량%이다.)(Where [Mn], [Ti] and [S] are weight percent of the corresponding element.)

상기 강판은 Mo: 0.1% 이하, Nb: 0.02% 이하, Cu: 0.5% 이하 또는 Ni: 0.5% 이하 중 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다.The steel sheet may further include at least one of Mo: 0.1% or less, Nb: 0.02% or less, Cu: 0.5% or less, or Ni: 0.5% or less.

상기 강판의 미세조직은 면적%로, 10~40%의 페라이트와 나머지 펄라이트로 이루어질 수 있다.The microstructure of the steel sheet may be composed of 10 to 40% of ferrite and the remaining pearlite in terms of area%.

상기 강판은 소성변형 비(r-value) 값이 0.9 이상일 수 있다.The steel sheet may have a plastic deformation ratio (r-value) of 0.9 or more.

상기 강판은 ??칭 또는 ??칭-템퍼링을 실시한 후 인장강도가 1600MPa 이상일 수 있다.The steel sheet may have a tensile strength of 1600 MPa or more after quenching or quenching-tempering.

본 발명의 다른 일 측면은, 중량%로, C: 0.30~0.45%, Mn: 0.9~1.5%, Si: 0.3% 이하, P: 0.01% 이하, S: 0.002% 이하, Al: 0.04% 이하, Cr: 0.3% 이하, Ti: 0.04% 이하, B: 0.005% 이하, N: 0.006% 이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1에서 정의되는 Ceq 값이 0.6 이상이며, 하기 관계식 2에서 정의되는 R 값이 700 이상인 강 슬라브를 1150~1300℃의 온도범위에서 재가열하는 단계;Another aspect of the present invention, by weight, C: 0.30 to 0.45%, Mn: 0.9 to 1.5%, Si: 0.3% or less, P: 0.01% or less, S: 0.002% or less, Al: 0.04% or less, Cr: 0.3% or less, Ti: 0.04% or less, B: 0.005% or less, N: 0.006% or less, the remainder including Fe and unavoidable impurities, the Ceq value defined in the following relation 1 is 0.6 or more, and in the following relation 2 Reheating a steel slab having a defined R value of 700 or more in a temperature range of 1150 to 1300 °C;

상기 재가열된 강 슬라브를 Ar3 이상의 마무리 열간압연 온도로 열간압연하는 단계; 및hot rolling the reheated steel slab to a finish hot rolling temperature of Ar3 or higher; and

상기 열간압연된 강을 10~70℃/s의 냉각속도로 560~640℃의 온도범위까지 냉각한 후 권취하는 단계를 포함하는 강판 제조방법을 제공할 수 있다.It is possible to provide a steel sheet manufacturing method comprising the step of cooling the hot-rolled steel to a temperature range of 560 ~ 640 ℃ at a cooling rate of 10 ~ 70 ℃ / s and then winding.

[관계식 1][Relational Expression 1]

Ceq = [C] + ([Mn]+[Si])/6 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5 + ([Cu]+[Ni])/15Ceq = [C] + ([Mn]+[Si])/6 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5 + ([Cu]+[Ni])/15

(여기서, [C], [Mn], [Si], [Cr], [Mo], [V], [Cu] 및 [Ni]은 각 원소의 중량%이다.)(Where [C], [Mn], [Si], [Cr], [Mo], [V], [Cu] and [Ni] are weight percent of each element.)

[관계식 2][Relational Expression 2]

R = ([Mn]+[Ti])/[S]R = ([Mn]+[Ti])/[S]

(여기서, [Mn], [Ti] 및 [S]는 해당 원소의 중량%이다.)(Where [Mn], [Ti] and [S] are weight percent of the corresponding element.)

상기 강판은 Mo: 0.1% 이하, Nb: 0.02% 이하, Cu: 0.5% 이하 또는 Ni: 0.5% 이하 중 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다.The steel sheet may further include at least one of Mo: 0.1% or less, Nb: 0.02% or less, Cu: 0.5% or less, or Ni: 0.5% or less.

상기 냉각 후 강판을 산세 처리하여 열연 산세강판을 얻는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include pickling the steel sheet after cooling to obtain a hot-rolled pickling steel sheet.

본 발명의 일 측면은, 중량%로, C: 0.30~0.45%, Mn: 0.9~1.5%, Si: 0.3% 이하, P: 0.01% 이하, S: 0.002% 이하, Al: 0.04% 이하, Cr: 0.3% 이하, Ti: 0.04% 이하, B: 0.005% 이하, N: 0.006% 이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고,One aspect of the present invention, by weight%, C: 0.30 to 0.45%, Mn: 0.9 to 1.5%, Si: 0.3% or less, P: 0.01% or less, S: 0.002% or less, Al: 0.04% or less, Cr : 0.3% or less, Ti: 0.04% or less, B: 0.005% or less, N: 0.006% or less, the remainder including Fe and unavoidable impurities,

하기 관계식 1에서 정의되는 Ceq 값이 0.6 이상이며,Ceq value defined in the following Relation 1 is 0.6 or more,

하기 관계식 2에서 정의되는 R 값이 700 이상이고,R value defined in the following relation 2 is 700 or more,

용접부와 모재부의 경도 값 차이가 470Hv 미만이며,The difference between the hardness value of the weld and the base metal is less than 470Hv,

용접부 확산성 수소 함량이 0.5ppm 이하인 강관을 제공할 수 있다.It is possible to provide a steel pipe having a weld diffusion hydrogen content of 0.5 ppm or less.

[관계식 1][Relational Expression 1]

Ceq = [C] + ([Mn]+[Si])/6 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5 + ([Cu]+[Ni])/15Ceq = [C] + ([Mn]+[Si])/6 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5 + ([Cu]+[Ni])/15

(여기서, [C], [Mn], [Si], [Cr], [Mo], [V], [Cu] 및 [Ni]은 각 원소의 중량%이다.)(Where [C], [Mn], [Si], [Cr], [Mo], [V], [Cu] and [Ni] are weight percent of each element.)

[관계식 2][Relational Expression 2]

R = ([Mn]+[Ti])/[S]R = ([Mn]+[Ti])/[S]

(여기서, [Mn], [Ti] 및 [S]는 해당 원소의 중량%이다.)(Where [Mn], [Ti] and [S] are weight percent of the corresponding element.)

상기 강관은 Mo: 0.1% 이하, Nb: 0.02% 이하, Cu: 0.5% 이하 또는 Ni: 0.5% 이하 중 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다.The steel pipe may further include one or more of Mo: 0.1% or less, Nb: 0.02% or less, Cu: 0.5% or less, or Ni: 0.5% or less.

상기 강관의 용접부 미세조직은 면적%로, 10% 미만의 템퍼드 마르텐사이트와 나머지 마르텐사이트로 이루어질 수 있다.The microstructure of the weld part of the steel pipe may be composed of tempered martensite of less than 10% and the remaining martensite in area%.

상기 강관은 직경이 52mm 이하일 수 있다.The steel pipe may have a diameter of 52 mm or less.

본 발명의 다른 일 측면은, 중량%로, C: 0.30~0.45%, Mn: 0.9~1.5%, Si: 0.3% 이하, P: 0.01% 이하, S: 0.002% 이하, Al: 0.04% 이하, Cr: 0.3% 이하, Ti: 0.04% 이하, B: 0.005% 이하, N: 0.006% 이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1에서 정의되는 Ceq 값이 0.6 이상이며, 하기 관계식 2에서 정의되는 R 값이 700 이상인 강 슬라브를 1150~1300℃의 온도범위에서 재가열하는 단계;Another aspect of the present invention, by weight, C: 0.30 to 0.45%, Mn: 0.9 to 1.5%, Si: 0.3% or less, P: 0.01% or less, S: 0.002% or less, Al: 0.04% or less, Cr: 0.3% or less, Ti: 0.04% or less, B: 0.005% or less, N: 0.006% or less, the remainder including Fe and unavoidable impurities, the Ceq value defined in the following relation 1 is 0.6 or more, and in the following relation 2 Reheating a steel slab having a defined R value of 700 or more in a temperature range of 1150 to 1300 °C;

상기 재가열된 강 슬라브를 Ar3 이상의 마무리 열간압연 온도로 열간압연하는 단계;hot rolling the reheated steel slab to a finish hot rolling temperature of Ar3 or higher;

상기 열간압연된 강을 10~70℃/s의 냉각속도로 560~640℃의 온도범위까지 냉각한 후 권취하는 단계;winding the hot-rolled steel after cooling it to a temperature range of 560 to 640°C at a cooling rate of 10 to 70°C/s;

상기 권취된 강을 용접하여 조관하는 단계; 및forming a pipe by welding the wound steel; and

조관된 강관의 용접부를 70℃/s 이하의 냉각속도로 냉각하는 단계를 포함하고,Comprising the step of cooling the welded portion of the piped steel pipe at a cooling rate of 70 °C / s or less,

상기 조관 시, 하기 관계식 3에서 정의되는 T의 값이 0.13~0.21이고, When the pipe is produced, the value of T defined in the following relation 3 is 0.13 to 0.21,

하기 관계식 4에서 정의되는 K의 값이 4.0~9.0인 용접하는 강관 제조방법을 제공할 수 있다.It is possible to provide a method for manufacturing a steel pipe by welding in which the value of K defined in the following Relation 4 is 4.0 to 9.0.

[관계식 1][Relational Expression 1]

Ceq = [C] + ([Mn]+[Si])/6 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5 + ([Cu]+[Ni])/15Ceq = [C] + ([Mn]+[Si])/6 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5 + ([Cu]+[Ni])/15

(여기서, [C], [Mn], [Si], [Cr], [Mo], [V], [Cu] 및 [Ni]은 각 원소의 중량%이다.)(Where [C], [Mn], [Si], [Cr], [Mo], [V], [Cu] and [Ni] are weight percent of each element.)

[관계식 2][Relational Expression 2]

R = ([Mn]+[Ti])/[S]R = ([Mn]+[Ti])/[S]

(여기서, [Mn], [Ti] 및 [S]는 해당 원소의 중량%이다.)(Where [Mn], [Ti] and [S] are weight percent of the corresponding element.)

[관계식 3][Relational Expression 3]

T = t/DT = t/D

(여기서, t는 용접 강관의 두께를 의미하며, D는 용접 강관의 직경을 의미한다.)(Here, t means the thickness of the welded steel pipe, and D means the diameter of the welded steel pipe.)

[관계식 4][Relational Expression 4]

K = (Power Input/Welding Speed) + (Thickness/Upset Force)K = (Power Input/Welding Speed) + (Thickness/Upset Force)

(여기서, Power Input은 전력(kw), Welding Speed는 용접속도(mpm), Thickness는 강판의 두께(mm), Upset Force는 업셋량(mm))(Here, Power Input is power (kw), Welding Speed is welding speed (mpm), Thickness is the thickness of the steel sheet (mm), and Upset Force is the amount of upset (mm))

상기 강관은 Mo: 0.1% 이하, Nb: 0.02% 이하, Cu: 0.5% 이하 또는 Ni: 0.5% 이하 중 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다.The steel pipe may further include one or more of Mo: 0.1% or less, Nb: 0.02% or less, Cu: 0.5% or less, or Ni: 0.5% or less.

상기 냉각 단계 후, 강관의 직경이 52mm 이하가 되도록 소둔, 인발 및 성형하는 단계를 더 포함할 수 있다.After the cooling step, the method may further include annealing, drawing, and molding so that the diameter of the steel pipe is 52 mm or less.

본 발명의 일 측면에 따르면 ??칭 또는 ??칭 및 템퍼링 후 1600MPa 이상의 인장강도를 가지는 열연강판 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a hot-rolled steel sheet having a tensile strength of 1600 MPa or more after quenching or quenching and tempering, and a method for manufacturing the same.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 상기 열연강판을 이용하여 강관 형상으로 용접 시, 용접부의 횡크랙 저항성이 우수한 강관 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.According to another aspect of the present invention, it is possible to provide a steel pipe having excellent resistance to lateral cracking of a welded portion when welding in a steel pipe shape using the hot-rolled steel sheet, and a method for manufacturing the same.

도 1의 (A) 및 (B)는 일실시예에 따른 ??칭 후 열연강판에 대하여 인장곡선을 나타낸 것으로, (A)는 비정상 파단을 나타낸 것이며, (B)는 본 발명에서 제안하는 정상 파단을 나타내는 것이다.
도 2는 용접부에 횡크랙이 발생한 일실시예에 따른 용접 강관의 사진이다.
도 3은 용접부에 획크랙이 발생한 일실시예에 따른 용접 강관의 광학 미세조직을 나타낸 사진이다. (A)는 강관의 용접부의 사진이고, (B)는 용접열영향부(HAZ) 조직의 저배율 사진이다. (C)는 용접열영향부(HAZ) 조직의 고배율 사진이며, (D)는 인발강관의 용접부의 사진이다.
1 (A) and (B) show the tensile curves for the hot-rolled steel sheet after quenching according to an embodiment, (A) is an abnormal fracture, (B) is the normal proposed in the present invention. indicates breakage.
2 is a photograph of a welded steel pipe according to an embodiment in which a lateral crack is generated in a welded portion.
3 is a photograph showing the optical microstructure of a welded steel pipe according to an embodiment in which a notch crack occurs in a welded portion. (A) is a photograph of the welded part of the steel pipe, and (B) is a low-magnification photograph of the structure of the heat-affected zone (HAZ) of the weld. (C) is a high-magnification photograph of the structure of the heat-affected zone (HAZ) in welding, and (D) is a photograph of the welded portion of the drawn steel pipe.

이하에서는 본 발명의 바람직한 구현예들을 설명하고자 한다. 본 발명의 구현예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명되는 구현예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 구현예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. Embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The present embodiments are provided to explain the present invention in more detail to those skilled in the art to which the present invention pertains.

본 발명자는 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 강판의 합금조성 및 제조방법을 최적화하였으며, 제조된 ??칭 열처리 후 1600MPa 이상의 인장강도를 갖는 열연강판을 이용하여 전기저항 용접방법으로 용접 강관을 제조할 경우, 용접조건을 최적화함으로써 횡크랙이 발생되지 않음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.In order to solve the above problems, the present inventor has optimized the alloy composition and manufacturing method of the steel sheet, and manufactured a welded steel pipe by an electric resistance welding method using a hot-rolled steel sheet having a tensile strength of 1600 MPa or more after the manufactured quenching heat treatment. In this case, it was confirmed that lateral cracks did not occur by optimizing the welding conditions, and the present invention was completed.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

이하에서는, 본 발명의 강 조성에 대해 자세히 설명한다.Hereinafter, the steel composition of the present invention will be described in detail.

본 발명에서 특별히 달리 언급하지 않는 한 각 원소의 함량을 표시하는 %는 중량을 기준으로 한다.In the present invention, unless otherwise specified, percentages indicating the content of each element are based on weight.

본 발명의 일 측면에 따르는 강은 중량%로, C: 0.30~0.45%, Mn: 0.9~1.5%, Si: 0.3% 이하, P: 0.01% 이하, S: 0.002% 이하, Al: 0.04% 이하, Cr: 0.3% 이하, Ti: 0.04% 이하, B: 0.005% 이하, N: 0.006% 이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.Steel according to an aspect of the present invention is, by weight, C: 0.30 to 0.45%, Mn: 0.9 to 1.5%, Si: 0.3% or less, P: 0.01% or less, S: 0.002% or less, Al: 0.04% or less , Cr: 0.3% or less, Ti: 0.04% or less, B: 0.005% or less, N: 0.006% or less, the remainder Fe and unavoidable impurities.

탄소(C): 0.30~0.45%Carbon (C): 0.30 to 0.45%

탄소(C)는 강의 강도를 향상시키는데 효과적인 원소로, ??칭 후 강도를 증가시킨다. 탄소(C)의 함량이 0.30% 미만이면 템퍼링 후 1600MPa 이상의 충분한 강도를 확보하기 어려운 반면, 그 함량이 0.45%를 초과하면 과도한 경도를 가지는 마르텐사이트가 형성되어 강판의 소재 또는 용접 강관의 용접부 균열 발생으로 후속 인발 강관 또는 강관 부품의 제조에 어려움이 있을 수 있다.Carbon (C) is an effective element for improving the strength of steel, and increases the strength after quenching. If the content of carbon (C) is less than 0.30%, it is difficult to secure sufficient strength of 1600 MPa or more after tempering, whereas if the content exceeds 0.45%, martensite with excessive hardness is formed, resulting in cracks in the weld zone of the steel sheet material or welded steel pipe As a result, there may be difficulties in the manufacture of subsequent drawn steel pipe or steel pipe parts.

따라서, 탄소(C)의 함량은 0.30~0.45%일 수 있다. 보다 바람직하게는 0.34~0.43%일 수 있다.Accordingly, the content of carbon (C) may be 0.30 to 0.45%. More preferably, it may be 0.34 to 0.43%.

망간(Mn): 0.9~1.5%Manganese (Mn): 0.9~1.5%

망간(Mn)은 강의 강도를 향상시키는데 필수적인 원소로서, 강의 ??칭 후 강도를 증가시킨다. 망간(Mn)의 함량이 0.9% 미만이면 템퍼링 후 1600MPa 이상의 충분한 강도를 확보하기 어려운 반면, 그 함량이 1.5%를 초과하면 연주 슬라브 및 열연강판의 내부 또는 외부에 과도한 편석대를 형성시킬 수 있으며, 용접 강관 조관 시, 높은 빈도의 가공불량을 초래할 우려가 있다.Manganese (Mn) is an essential element for improving the strength of steel, and increases the strength after quenching of steel. If the content of manganese (Mn) is less than 0.9%, it is difficult to secure sufficient strength of 1600 MPa or more after tempering, whereas if the content exceeds 1.5%, excessive segregation can be formed inside or outside the cast slab and hot-rolled steel sheet, When manufacturing welded steel pipe, there is a risk of causing a high frequency of machining defects.

따라서, 망간(Mn)의 함량은 0.9~1.5%일 수 있다. 보다 바람직하게는 0.9~1.3%일 수 있다.Accordingly, the content of manganese (Mn) may be 0.9 to 1.5%. More preferably, it may be 0.9 to 1.3%.

실리콘(Si): 0.3% 이하Silicon (Si): 0.3% or less

실리콘(Si)은 강도 또는 연성을 향상시키기 위하여 첨가하는 원소로, 열연강판 및 열연산세강판의 표면 스케일 문제가 없는 범위에서 첨가할 수 있다. 한편, 실리콘(Si)의 함량이 과도하면 실리콘 산화물 생성으로 인한 표면 결함을 발생시키게 되는데, 이는 이후 산세에 의해서도 쉽게 제거되지 않으므로 그 상한을 0.3%로 제한한다.Silicon (Si) is an element added to improve strength or ductility, and may be added in a range in which there is no problem of surface scale of hot-rolled steel sheets and hot-rolled pickled steel sheets. On the other hand, if the content of silicon (Si) is excessive, surface defects are generated due to the generation of silicon oxide, which is not easily removed even by subsequent pickling, so the upper limit is limited to 0.3%.

따라서, 실리콘(Si)의 함량은 0.3% 이하일 수 있다. 보다 바람직하게는 0.25% 이하일 수 있다.Accordingly, the content of silicon (Si) may be 0.3% or less. More preferably, it may be 0.25% or less.

인(P): 0.01% 이하Phosphorus (P): 0.01% or less

인(P)은 오스테나이트 결정립계 또는 상간 입계에 편석되어 취성을 유발할 수 있으므로, 그 함량을 가능한 낮게 유지하는 것이 유리하다. 본 발명에서는 용접 강관 자체 또는 인발 강관을 부품으로 제조하는 과정에서 구오스테나이트 결정립계(PAGS)에 편석을 유발하여 부품의 인성을 저하시킬 수 있기 때문에 그 상한을 0.01%로 한다.Since phosphorus (P) may segregate at the austenite grain boundary or interphase grain boundary and cause brittleness, it is advantageous to keep the content as low as possible. In the present invention, in the process of manufacturing the welded steel pipe itself or the drawn steel pipe as a part, segregation is induced at the old austenite grain boundary (PAGS) to reduce the toughness of the part, so the upper limit is set to 0.01%.

따라서, 인(P)의 함량은 0.01% 이하일 수 있다.Accordingly, the content of phosphorus (P) may be 0.01% or less.

황(S): 0.002% 이하Sulfur (S): 0.002% or less

황(S)은 강 중에 MnS 비금속 개재물 또는 연주 응고 중에 편석되어 고온 크랙을 유발할 수 있다. 또한, 열처리 강판 또는 강관의 충격인성을 열화시킬 수 있어 가능한 낮게 제어하는 것이 유리하므로 그 상한을 0.002%로 한다.Sulfur (S) may cause high-temperature cracks by segregating MnS non-metallic inclusions in steel or during casting and solidification. In addition, since the impact toughness of the heat-treated steel sheet or steel pipe may be deteriorated, it is advantageous to control it as low as possible, so the upper limit is set to 0.002%.

따라서, 황(S)의 함량은 0.002% 이하일 수 있다.Accordingly, the content of sulfur (S) may be 0.002% or less.

알루미늄(Al): 0.04% 이하Aluminum (Al): 0.04% or less

알루미늄(Al)은 탈산제로 첨가되는 원소이다. 한편, 강 중에 N와 반응하여 AlN이 석출되는데 슬라브 코너부 온도가 목표 온도보다 낮을 경우에 미세 크기로 석출하게 되어 슬라브 크랙을 유발하여 주편 또는 열연강판의 품질을 저하시킬 수 있어 그 상한을 0.04%로 제한한다.Aluminum (Al) is an element added as a deoxidizer. On the other hand, AlN reacts with N in steel to precipitate AlN, but when the slab corner temperature is lower than the target temperature, it precipitates in a fine size, causing slab cracks and lowering the quality of the slab or hot-rolled steel sheet. limited to

따라서, 알루미늄(Al)의 함량은 0.04% 이하일 수 있다. 보다 바람직하게는 0.035% 이하일 수 있다.Accordingly, the content of aluminum (Al) may be 0.04% or less. More preferably, it may be 0.035% or less.

크롬(Cr): 0.3% 이하Chromium (Cr): 0.3% or less

크롬(Cr)은 오스테나이트의 페라이트 변태를 지연시켜 강의 ??칭 시, 소입성을 증대 및 열처리 강도를 향상시키는 원소이다. 0.36% 이상의 C 함유 강에 크롬(Cr)의 함량이 0.3%를 초과하면 강의 과도한 소입성을 유발할 수 있다.Chromium (Cr) is an element that delays the ferrite transformation of austenite to increase hardenability and heat treatment strength during quenching of steel. If the content of chromium (Cr) exceeds 0.3% in the C containing steel of 0.36% or more, excessive hardenability of the steel may be caused.

따라서, 크롬(Cr)의 함량은 0.3% 이하일 수 있다. 보다 바람직하게는 0.1~0.2%일 수 있다.Accordingly, the content of chromium (Cr) may be 0.3% or less. More preferably, it may be 0.1 to 0.2%.

티타늄(Ti): 0.04% 이하Titanium (Ti): 0.04% or less

티타늄(Ti)은 열연강판 내에 TiC, TiCN 석출물을 형성하는 원소로, 오스테나이트 결정립의 성장을 억제하여 열연강판의 강도를 증가시킨다. 티타늄(Ti)의 함량이 0.04%를 초과하면 열연강판 내에 미세 석출물이 아닌 조대 정출물 형태로 존재하게 되어, 인성을 저하시키거나 열처리 강판 또는 강관 부품의 성능을 저하시킬 수 있다.Titanium (Ti) is an element that forms TiC and TiCN precipitates in the hot-rolled steel sheet, and suppresses the growth of austenite grains to increase the strength of the hot-rolled steel sheet. When the content of titanium (Ti) exceeds 0.04%, it exists in the form of coarse crystals rather than fine precipitates in the hot-rolled steel sheet, which may reduce toughness or the performance of heat-treated steel sheets or steel pipe parts.

따라서, 티타늄(Ti)의 함량은 0.04% 이하일 수 있다. 보다 바람직하게는 0.03% 이하일 수 있다.Accordingly, the content of titanium (Ti) may be 0.04% or less. More preferably, it may be 0.03% or less.

보론(B): 0.005% 이하Boron (B): 0.005% or less

보론(B)은 낮은 함량에도 강의 경화능을 증가시키는 원소이다. 다만, 적정한 함량 첨가 시, 페라이트 형성을 억제하여 경화능 증대에 효과적이지만, 과다 함유될 경우, 오스테나이트 재결정 온도를 상승시키며 용접성이 저하될 수 있다. 보론(B)의 함량이 0.005%를 초과하면 상술한 효과가 포화되거나 적절한 강도 및 인성을 확보하는데 어려움이 있을 수 있다.Boron (B) is an element that increases the hardenability of steel even at a low content. However, when an appropriate content is added, it is effective to increase hardenability by suppressing ferrite formation, but when it is excessively contained, the austenite recrystallization temperature may be increased and weldability may be deteriorated. If the content of boron (B) exceeds 0.005%, the above-described effect may be saturated or it may be difficult to secure adequate strength and toughness.

따라서, 보론(B)의 함량은 0.005% 이하일 수 있다. 강도 및 인성 동시 확보를 위해서 보다 바람직하게는 0.003% 이하일 수 있다.Accordingly, the content of boron (B) may be 0.005% or less. In order to simultaneously secure strength and toughness, it may be more preferably 0.003% or less.

질소(N): 0.006% 이하Nitrogen (N): 0.006% or less

질소(N)는 오스테나이트 안정화 및 질화물 형성 원소로, 그 함량이 0.006%를 초과하면 조대한 AlN, TiN 또는 TiCN 질화물을 형성하여 강판 또는 강관의 내구성 평가 시, 피로 크랙 생성 기점으로 작용하여 피로 내구성을 열화시킬 수 있다. 또한, 유효 B 함량을 증가시키기 위해서는 질소(N)의 함량을 낮게 제어하는 것이 유리하다.Nitrogen (N) is an austenite stabilizing and nitride-forming element. When its content exceeds 0.006%, it forms coarse AlN, TiN, or TiCN nitride and acts as a fatigue crack generation starting point when evaluating the durability of a steel sheet or steel pipe. may deteriorate. In addition, in order to increase the effective B content, it is advantageous to control the nitrogen (N) content to be low.

따라서, 질소(N)의 함량은 0.006% 이하일 수 있다.Accordingly, the content of nitrogen (N) may be 0.006% or less.

본 발명의 강은, 상술한 조성 이외에 나머지 철(Fe) 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다. 불가피한 불순물은 통상의 제조공정에서 의도되지 않게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이러한 불순물들은 통상의 철강제조분야의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.The steel of the present invention may include the remaining iron (Fe) and unavoidable impurities in addition to the above-described composition. Since unavoidable impurities may be unintentionally incorporated in a normal manufacturing process, they cannot be excluded. Since these impurities are known to anyone skilled in the art of steel manufacturing, all of them are not specifically mentioned in the present specification.

본 발명의 일 측면에 따르는 강은 중량%로, Mo: 0.1% 이하, Nb: 0.02% 이하, Cu: 0.5% 이하 또는 Ni: 0.5% 이하 중 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다.The steel according to an aspect of the present invention may further include one or more of Mo: 0.1% or less, Nb: 0.02% or less, Cu: 0.5% or less, or Ni: 0.5% or less by weight%.

몰리브덴(Mo): 0.1% 이하Molybdenum (Mo): 0.1% or less

몰리브덴(Mo)은 강의 소입성을 증가시키고 미세 석출물을 형성하여 오스테나이트의 결정립을 미세화시킬 수 있다. 또한, 강의 열처리 후 강도를 향상시키고 인성을 향상시키는데 효과적이지만, 그 함량이 0.1%를 초과하면 강의 제조 비용이 증가될 수 있다.Molybdenum (Mo) can increase the hardenability of steel and form fine precipitates to refine the grains of austenite. In addition, although it is effective in improving the strength and toughness after heat treatment of the steel, if the content exceeds 0.1%, the manufacturing cost of the steel may increase.

따라서, 몰리브덴(Mo)의 함량은 0.1% 이하일 수 있다.Accordingly, the content of molybdenum (Mo) may be 0.1% or less.

니오븀(Nb): 0.02% 이하Niobium (Nb): 0.02% or less

니오븀(Nb)은 열연강판 내에 NbC, NbCN, TiNbCN 석출물을 형성하는 원소로, 오스테나이트 결정립의 성장을 억제하여 강의 강도를 증가시킨다. 다만, 니오븀(Nb)의 함량이 0.02%를 초과하면 강판 또는 용접 강관 제조 비용이 과도하게 증가할 수 있다.Niobium (Nb) is an element that forms NbC, NbCN, and TiNbCN precipitates in the hot-rolled steel sheet, and increases the strength of steel by inhibiting the growth of austenite grains. However, if the content of niobium (Nb) exceeds 0.02%, the manufacturing cost of the steel sheet or welded steel pipe may increase excessively.

따라서, 니오븀(Nb)의 함량은 0.02% 이하일 수 있다.Accordingly, the content of niobium (Nb) may be 0.02% or less.

구리(Cu): 0.5% 이하Copper (Cu): 0.5% or less

구리(Cu)는 강의 내식성을 증가시키고 열처리 후 ??칭(소입) 및 ??칭-템퍼링 강도를 효과적으로 증가시킬 수 있는 원소이다. 한편, 본 발명에서의 0.6 이상의 Ceq 값을 갖는 강에서의 구리(Cu) 첨가는 ??칭 또는 ??칭-템퍼링 후 강판 또는 용접 강관의 인성을 증가시킬 수 있으나, 그 함량이 0.5%를 초과하면 강도의 과도한 증가로 인성 저하를 초래할 수 있다.Copper (Cu) is an element that can increase the corrosion resistance of steel and effectively increase the quenching (hardening) and quenching-tempering strength after heat treatment. Meanwhile, in the present invention, the addition of copper (Cu) in the steel having a Ceq value of 0.6 or more may increase the toughness of the steel sheet or welded steel pipe after quenching or quenching-tempering, but the content exceeds 0.5% Otherwise, excessive increase in strength may lead to deterioration of toughness.

따라서, 구리(Cu)의 함량은 0.5% 이하일 수 있다.Accordingly, the content of copper (Cu) may be 0.5% or less.

니켈(Ni): 0.5% 이하Nickel (Ni): 0.5% or less

니켈(Ni)은 강의 소입성 및 인성을 동시에 증가시키는 원소이다. 또한, 니켈(Ni)은 마르텐사이트 내에 도입된 전위의 이동을 원활하게 하거나 또는 강판 표층부에 농화되어 외부에서 침투하는 수소의 이동을 제한하는 방법으로 소지철 내부에 확산성 수소의 함량을 낮게 유지할 수 있다. 한편, 본 발명에서의 0.6 이상의 Ceq 값을 갖는 강에서의 니켈(Ni) 첨가는 ??칭 또는 ??칭-템퍼링 후 강판 또는 용접 강관의 인성을 증가시킬 수 있으며, 적정 수준의 항복강도를 확보하는데 유리하게 작용할 수 있어, 그 상한을 0.5%로 한다.Nickel (Ni) is an element that simultaneously increases the hardenability and toughness of steel. In addition, nickel (Ni) facilitates the movement of dislocations introduced into martensite or is concentrated in the surface layer of the steel sheet to limit the movement of hydrogen penetrating from the outside. have. On the other hand, the addition of nickel (Ni) in steel having a Ceq value of 0.6 or more in the present invention can increase the toughness of the steel sheet or welded steel pipe after quenching or quenching-tempering, and securing an appropriate level of yield strength It can act advantageously, and the upper limit is set to 0.5%.

따라서, 니켈(Ni)의 함량은 0.5% 이하일 수 있다.Accordingly, the content of nickel (Ni) may be 0.5% or less.

본 발명의 강은 하기 관계식 1에서 정의되는 Ceq 값이 0.6 이상일 수 있다.The steel of the present invention may have a Ceq value of 0.6 or more defined in Relation 1 below.

본 발명에서는 강관 제조 시, 양호한 용접성을 확보하고, 용접균열 발생을 최소화하면서도 최종 강관 부품의 ??칭 또는 ??칭-템퍼링 시, 1600MPa 이상의 고강도를 확보하기 위하여 Ceq 값을 0.6 이상으로 제한할 수 있다. 본 발명에서는 보다 바람직하게 Ceq 값을 0.73 이하로, 보다 바람직하게는 0.71 이하로 제한할 수 있다.In the present invention, the Ceq value can be limited to 0.6 or more in order to secure good weldability and minimize the occurrence of welding cracks during manufacturing of steel pipe and secure high strength of 1600 MPa or more during quenching or quenching-tempering of the final steel pipe part. have. In the present invention, more preferably, the Ceq value may be limited to 0.73 or less, and more preferably to 0.71 or less.

[관계식 1][Relational Expression 1]

Ceq = [C] + ([Mn]+[Si])/6 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5 + ([Cu]+[Ni])/15Ceq = [C] + ([Mn]+[Si])/6 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5 + ([Cu]+[Ni])/15

(여기서, [C], [Mn], [Si], [Cr], [Mo], [V], [Cu] 및 [Ni]은 각 원소의 중량%이다.)(Where [C], [Mn], [Si], [Cr], [Mo], [V], [Cu] and [Ni] are weight percent of each element.)

본 발명의 강은 하기 관계식 2에서 정의되는 R 값이 700 이상일 수 있다.The steel of the present invention may have an R value of 700 or more defined in Relation 2 below.

하기 관계식 2는 강관 용접부 크랙 발생에 영향을 미치는 것으로, 하기 관계식 2에서 정의되는 R 값이 700 미만이면 용접 강관의 용접부와 모재부 사이의 계면에 Mn 농화층이 형성되고, 이 농화층 내에 MnS 또는 TiS 황화물이 잔존하여 용접부 계면을 취약하게 하거나, 용접부 내에 확산성 수소의 트랩 사이트로 작용하여 그 함량이 높에 유지되도록 할 수 있으므로, 용접 강관의 가공성을 열화시키고 용접부 횡크랙 발생을 악화 시킬 수 있다.Relation 2 below affects the occurrence of cracks in the welded part of the steel pipe. If the R value defined in Equation 2 below is less than 700, a Mn-enriched layer is formed at the interface between the welded part of the welded steel pipe and the base metal part, and MnS or TiS sulfide remains and weakens the weld interface or acts as a trap site for diffusible hydrogen in the weld so that the content is maintained at a high level. .

[관계식 2][Relational Expression 2]

R = ([Mn]+[Ti])/[S]R = ([Mn]+[Ti])/[S]

(여기서, [Mn], [Ti] 및 [S]는 해당 원소의 중량%이다.)(Where [Mn], [Ti] and [S] are weight percent of the corresponding element.)

관계식 2의 R 값을 700 이상으로 제어할 경우, 상대적으로 S 함량이 낮아, 슬라브 냉각과정에서 오스테나이트 입계에 편석(Segregation)되는 S 농도가 감소된다. 이로 인해 오스테나이트 입계 취하 저항성이 증가하여 슬라브 내부품질이 향상되는 유리한 측면이 있다. 또한, 열연강판의 미세조직 내에 연속적으로 길게 늘어진 군집성 MnS 형성이 어렵기 때문에 열연강판의 가공성이 향상될 수 있다.When the R value of Relation 2 is controlled to be 700 or more, the S content is relatively low, and the S concentration segregated at the austenite grain boundary during the slab cooling process is reduced. Due to this, there is an advantage in that the austenite grain boundary withdrawal resistance is increased and the internal quality of the slab is improved. In addition, since it is difficult to form continuously elongated aggregate MnS in the microstructure of the hot-rolled steel sheet, the workability of the hot-rolled steel sheet can be improved.

이하에서는, 본 발명의 강 미세조직에 대해 자세히 설명한다.Hereinafter, the steel microstructure of the present invention will be described in detail.

본 발명에서 특별히 달리 언급하지 않는 한 미세조직의 분율을 표시하는 %는 면적을 기준으로 한다.In the present invention, unless otherwise specified, % indicating the fraction of microstructure is based on the area.

본 발명의 일 측면에 따르는 강판의 미세조직은 면적%로, 10~40%의 페라이트와 나머지 펄라이트를 포함할 수 있다.The microstructure of the steel sheet according to an aspect of the present invention may include 10 to 40% of ferrite and the remaining pearlite in area%.

본 발명에서 페라이트의 분율이 10% 미만일 경우, 펄라이트 함량이 증가하여 강도가 과도하게 높아져 본 발명에서 목적하는 두께의 열연강판을 제조하기 어려울 수 있으며, 그 분율이 40%를 초과하면 목적하는 강도 확보가 어려울 수 있다.In the present invention, when the fraction of ferrite is less than 10%, it may be difficult to manufacture a hot-rolled steel sheet having a desired thickness in the present invention because the strength is excessively increased due to an increase in the pearlite content, and when the fraction exceeds 40%, the desired strength is secured can be difficult

본 발명의 일 측면에 따르는 강관의 용접부 미세조직은 10% 미만의 템퍼드 마르텐사이트 및 나머지 마르텐사이트로 이루어질 수 있다.The microstructure of the weld part of the steel pipe according to an aspect of the present invention may consist of less than 10% tempered martensite and the remaining martensite.

강관의 용접 후 냉각 시, 용접부의 미세조직으로 마르텐사이트를 가지는 것이 가장 바람직하나, 제조 여건 상 템퍼드 마르텐사이트가 일부 형성될 수 있으므로, 본 발명에서는 용접부 미세조직이 10% 미만의 템퍼드 마르텐사이트 및 나머지 마르텐사이트로 제한할 수 있다.When cooling the steel pipe after welding, it is most preferable to have martensite as the microstructure of the welded part. and the remaining martensite.

이하에서는, 본 발명의 강 제조방법에 대해 자세히 설명한다.Hereinafter, the steel manufacturing method of the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 측면에 따르는 강판은 상술한 합금조성을 만족하는 강 슬라브를 재가열, 열간압연 및 냉각하여 제조될 수 있다.The steel sheet according to an aspect of the present invention may be manufactured by reheating, hot rolling and cooling a steel slab satisfying the above-described alloy composition.

슬라브 재가열slab reheat

상술한 합금조성을 만족하는 강 슬라브를 1150~1300℃의 온도범위에서 재가열할 수 있다.The steel slab satisfying the above alloy composition may be reheated in a temperature range of 1150 to 1300 °C.

슬라브 내에 균일한 조직 및 성분 분포를 갖도록 하기 위하여 재가열을 행하는 것으로, 재가열 온도가 1150℃ 미만이면 연주 슬라브에 형성된 석출물이 미고용되며, 성분 균일성을 확보할 수 없게 되는 반면, 그 온도가 1300℃를 초과하면 탈탄 깊이의 과도한 증가 및 결정립 성장이 발생하므로 열연강판의 목표 재질 및 표면품질을 확보하기에 어려움이 있다.Reheating is performed in order to have a uniform structure and component distribution in the slab. If the reheating temperature is less than 1150 ° C, the precipitates formed on the playing slab are not employed, and the uniformity of components cannot be ensured, whereas the temperature is 1300 ° C. If it is exceeded, excessive increase of the decarburization depth and grain growth occur, so it is difficult to secure the target material and surface quality of the hot-rolled steel sheet.

열간압연hot rolled

상기 재가열된 강 슬라브를 Ar3 이상의 마무리 열간압연 온도로 열간압연할 수 있다.The reheated steel slab may be hot rolled to a finish hot rolling temperature of Ar3 or higher.

마무리 열간압연 온도가 Ar3 미만이면 오스테나이트 중의 일부가 페라이트 변태하여 열간압연에 대한 소재의 변형 저항성이 불균일하게 되어 강판의 직진성을 포함한 통판성이 열위해져 판파단 등의 조업 불량이 발생할 가능성이 있다. 단, 그 온도가 950℃을 초과하면 스케일 결함 등이 발생할 수 있으므로, 바람직하게는 Ar3~950℃로 행할 수 있다.If the finish hot rolling temperature is less than Ar3, some of the austenite transforms into ferrite, and the deformation resistance of the material against hot rolling becomes non-uniform. However, if the temperature exceeds 950°C, scale defects and the like may occur.

냉각 및 권취cooling and winding

상기 열간압연된 강판을 10~70℃/s의 냉각속도로 560~640℃의 온도범위까지 냉각한 후 권취할 수 있다.After cooling the hot-rolled steel sheet to a temperature range of 560 to 640 °C at a cooling rate of 10 to 70 °C / s, it can be wound up.

본 발명에서의 냉각은 연속냉각 또는 전/후단 냉각 패턴으로 행할 수 있다. 상기 열간압연 후 열연 강판의 균일 재질을 확보하기 위한 것으로, 냉각종료온도가 560℃ 미만이면 강판의 폭방향 에지부에 베이나이트 또는 마르텐사이트와 같은 저온 변태 상이 도입되어 강판의 강도가 급격히 높아질 우려가 있으며, 폭 방향으로 열연 강도에 편차가 증가할 수 있다. 반면, 그 온도가 640℃를 초과하면 강판의 표층부에 탈탄 및 내부 산화가 조장되고, 강판 표층부와 심층부의 경도 차이를 유발하므로 용접 강관 또는 인발 강관으로 사용하기에 어려움이 있다. 본 발명에서 더욱 바람직하게는 권취온도를 600℃ 이하로 제한할 수 있다.The cooling in the present invention can be performed in continuous cooling or in a front/rear cooling pattern. This is to ensure a uniform material of the hot-rolled steel sheet after the hot rolling, and when the cooling end temperature is less than 560 ° C, a low-temperature transformation phase such as bainite or martensite is introduced to the edge portion in the width direction of the steel sheet. In addition, variations in hot-rolled strength in the width direction may increase. On the other hand, when the temperature exceeds 640 ° C., decarburization and internal oxidation are promoted in the surface layer of the steel sheet, and it causes a difference in hardness between the surface layer and the depth of the steel sheet, so that it is difficult to use as a welded steel pipe or a drawn steel pipe. More preferably, in the present invention, the coiling temperature may be limited to 600° C. or less.

냉각속도가 10℃/s 미만이면 느린 통판속도와 불충분한 주수(Water Spraying)양으로 인하여 ROT 냉각대 구간에서 페라이트 변태가 일어날 수 있으며, 이 경우에 페라이트 및 펄라이트 결정립 크기가 조대화되는 문제가 있으며, 그 속도가 70℃/s를 초과하면 강판의 상면 또는 하면에 과도한 주수로 강판의 폭방향으로 온도 불균일이 발생할 수 있기에 코일 형상이 나빠질 수 있는 문제가 있다. 본 발명에서는 필요에 따라, 냉각 후 강판을 산세 처리하여 열연 산세강판을 얻을 수 있다.If the cooling rate is less than 10℃/s, ferrite transformation may occur in the ROT cooling zone due to the slow plate speed and insufficient amount of water spraying. , when the speed exceeds 70 °C / s, there is a problem that the coil shape may deteriorate because the temperature unevenness may occur in the width direction of the steel sheet due to excessive pouring on the upper or lower surface of the steel sheet. In the present invention, if necessary, the hot-rolled pickling steel sheet can be obtained by pickling the steel sheet after cooling.

본 발명의 일 측면에 따르는 강관은 상술한 합금조성 및 제조방법을 만족하는 강판을 조관 및 용접하여 제조될 수 있다.The steel pipe according to an aspect of the present invention may be manufactured by pipe making and welding a steel sheet satisfying the alloy composition and manufacturing method described above.

조관officer

상기 열간압연하여 제조된 열연강판 또는 열연산세강판을 전기저항용접 또는 고주파 유도 용접 방법을 이용하여 강관을 제조할 수 있다.The hot-rolled steel sheet or the hot-rolled pickled steel sheet manufactured by the hot rolling may be used to manufacture a steel pipe using an electric resistance welding or high-frequency induction welding method.

본 발명에서 용접 강관 제조 시, 용접 변수 및 용접부 냉각속도를 제어함으로써 용접부 횡크랙 발생이 없는 소구경 용접 강관을 제조할 수 있다.When manufacturing a welded steel pipe in the present invention, by controlling a welding variable and a cooling rate of a welded part, it is possible to manufacture a small-diameter welded steel pipe without the occurrence of lateral cracks in the welded part.

본 발명에서는 용접 강관을 제조하는 방법을 특별히 한정하지 않으며, 통상적인 소구경 강관 제조방법을 이용할 수 있다. 구체적으로, 목표하는 강관 직경에 부합하는 열연 또는 산세강판 스켈프(Skelp)를 이용하여 강판의 양단부를 중심으로 원형으로 조관하는 과정, 양단부를 용접한 후 용접 금속을 가압하여 산화물을 배출하는 과정, 용접부를 수냉하여 급속 냉각하는 과정 및 강관 외부 및 내부에 형성된 비드를 제거하는 과정이 포함될 수 있다. 용접부 냉각 시, 본 발명에서는 냉매로 물을 개시하고 있으나, 특별히 한정하지 않으며, 조관 오일 등 다양한 냉각 매체를 사용할 수 있다.In the present invention, a method for manufacturing a welded steel pipe is not particularly limited, and a conventional method for manufacturing a small-diameter steel pipe may be used. Specifically, the process of manufacturing a circular pipe centering on both ends of a steel plate using a hot-rolled or pickled steel plate skelp that matches the target steel pipe diameter, a process of welding both ends and then pressurizing the weld metal to discharge oxides; A process of rapidly cooling the welded part by water cooling and a process of removing beads formed outside and inside the steel pipe may be included. When cooling the welding part, although water is disclosed as a refrigerant in the present invention, it is not particularly limited and various cooling media such as pipe oil may be used.

한편, 본 발명에서 조관 시, 하기 관계식 3에서 정의되는 T의 값이 0.13~0.21일 수 있다.On the other hand, in the present invention, the value of T defined in the following Relation 3 may be 0.13 to 0.21 during pipe production.

본 발명에서는 소구경의 강관을 제조하기 위한 기술로, 소구경 강관 제조 시, 두께와 직경을 관계식 3으로 제어함으로써 크랙의 발생을 억제할 수 있다. 관계식 3의 T 값이 0.13 미만이면 강성 및 내구성이 요구되는 자동차 부품에 적합하지 않고, 강판의 두께가 얇은 경우에 본 발명에서 제안하는 용접 조건에서 벗어날 수 있기에 건전한 용접품질을 확보하는데 어려움이 있을 수 있다. 반면, 그 값이 0.21을 초과하면 강판의 두께가 두꺼운 경우에 강관의 원주 길이의 차이가 크게 발생할 수 있어 강관 진원도(Circularity)가 불량하거나 용접품질이 열위할 수 있는 문제점이 있다. 또한, 강판의 두께가 두꺼운 경우, 강관의 가공경화(Strain Hardening)량이 커질 수 있어 성형성이 열위할 수 있다.In the present invention, it is a technique for manufacturing a small-diameter steel pipe, and when manufacturing a small-diameter steel pipe, the occurrence of cracks can be suppressed by controlling the thickness and diameter according to the relational equation (3). If the T value of Relation 3 is less than 0.13, it is not suitable for automobile parts that require rigidity and durability, and if the thickness of the steel sheet is thin, it may deviate from the welding conditions proposed in the present invention, so it may be difficult to secure sound welding quality. have. On the other hand, if the value exceeds 0.21, the difference in the circumferential length of the steel pipe may occur greatly when the thickness of the steel sheet is thick, so there is a problem that the steel pipe circularity may be poor or the welding quality may be inferior. In addition, when the thickness of the steel sheet is thick, the amount of strain hardening of the steel pipe may increase, and thus the formability may be inferior.

[관계식 3][Relational Expression 3]

T = t/DT = t/D

(여기서, t는 용접 강관의 두께를 의미하며, D는 용접 강관의 직경을 의미한다.)(Here, t means the thickness of the welded steel pipe, and D means the diameter of the welded steel pipe.)

더하여, 본 발명의 용접 조건으로, 하기 관계식 4에서 정의되는 K의 값이 4.0~9.0일 수 있다.In addition, as the welding conditions of the present invention, the value of K defined in the following relation 4 may be 4.0 to 9.0.

하기 식 4는 Power Input (전력), Welding Speed (용접속도), Thickness (두께), Upset Force (업셋량)의 관계를 나타낸다. 본 발명에서는 소구경의 강관을 제조하기 위한 기술로, 용접 조건을 하기 관계식 4으로 제어함으로써 용접 품질을 향상시킬 수 있기에 크랙 발생을 억제하는데 효과가 있을 수 있다. Equation 4 below shows the relationship between Power Input (power), Welding Speed (welding connection), Thickness (thickness), and Upset Force (amount of upset). In the present invention, as a technique for manufacturing a small-diameter steel pipe, the welding quality can be improved by controlling the welding conditions according to the following relational expression 4, so it can be effective in suppressing cracks.

관계식 4의 K 값이 4.0 미만이면 전기저항 용접과정에서 용접부 입열량이 높은 경우로, 용접부에 용접 개재물이 다량으로 생성될 수 있으며, 충분한 업셋량(Upset Force) 적용에도 용접부에 개재물이 잔존할 수 있기 때문에 건전한 용접 품질을 확보하는데 어려움이 있을 수 있다. 반면, 그 값이 9.0을 초과하면 용접부 입열량이 낮은 경우로 용접부가 충분하게 용융되지 않아 업셋 적용에도 냉접(Cold Weld)을 포함하는 용접 결함이 발생할 수 있기에 강관의 용접 품질이 열위할 수 있다. 보다 바람직하게, 본 발명에서 전력은 100~250kw, 용접속도 또는 라인속도는 20~40mpm일 수 있다.If the K value of Relation 4 is less than 4.0, the heat input to the weld is high during the electric resistance welding process, and a large amount of welding inclusions may be generated in the weld, and even if a sufficient amount of upset (Upset Force) is applied, the inclusions may remain in the weld. Therefore, it may be difficult to secure sound welding quality. On the other hand, if the value exceeds 9.0, the welding quality of the steel pipe may be inferior because the welding part does not melt sufficiently, and welding defects including cold welds may occur even when the upset is applied because the heat input amount of the welding part is low. More preferably, in the present invention, the electric power may be 100 to 250 kw, and the welding speed or line speed may be 20 to 40 mpm.

[관계식 4][Relational Expression 4]

K = (Power Input/Welding Speed) + (Thickness/Upset Force)K = (Power Input/Welding Speed) + (Thickness/Upset Force)

(여기서, Power Input은 전력(kw), Welding Speed는 용접속도(mpm), Thickness는 강판의 두께(mm), Upset Force는 업셋량(mm))(Here, Power Input is power (kw), Welding Speed is welding speed (mpm), Thickness is the thickness of the steel sheet (mm), and Upset Force is the amount of upset (mm))

용접 후 냉각Cooling after welding

상기 용접된 강관의 용접부를 70℃/s 이하의 냉각속도로 냉각할 수 있다.The welded portion of the welded steel pipe may be cooled at a cooling rate of 70° C./s or less.

전봉 강관의 용접부 냉각속도가 70℃/s 이하일 경우 최종 강관의 용접부의 횡크랙 발생을 억제할 수 있다. 상세하게는, 최종 용접 강관의 용접부와 모재부 사이에 경도 값의 차이(ΔHv)를 470 미만으로 확보할 수 있다. 열연강판 또는 그 스켈프(Skelp)의 Ceq 값이 클수록(0.65~0.75) 용접부 냉각속도를 낮게 제어하여 용접부와 모재부 사이의 경도 값의 차이를 낮게 유지하는 것이 바람직하다.When the cooling rate of the welding part of the electric resistance welded steel pipe is 70℃/s or less, it is possible to suppress the occurrence of lateral cracks in the welding part of the final steel pipe. In detail, the difference (ΔHv) in hardness value between the welded part and the base metal part of the final welded steel pipe may be secured to less than 470. As the Ceq value of the hot-rolled steel sheet or its skeleton increases (0.65 to 0.75), it is desirable to keep the difference in hardness value between the weld and the base metal low by controlling the cooling rate of the weld to be lower.

한편, 본 발명에서 용접부 냉각속도를 제어하는 방법으로는 수냉각 욕조에 용접부를 장입, 용접 강관에 수냉각 분사, 상기 두 가지를 병행하거나 또는 물+오일 혼합하는 냉매를 사용하여 냉각하는 경우 등을 구분하지 않으며, 본 발명에서는 특정 방법을 제한하지 않는다.On the other hand, in the present invention, as a method of controlling the cooling rate of the welding part, the welding part is charged in a water cooling bath, water cooling spraying on the welded steel pipe, cooling using a refrigerant that mixes the two or water + oil mixture, etc. No distinction is made, and the present invention does not limit a specific method.

한편, 전봉 강관의 용접부 냉각속도가 70℃/s를 초과하면 용접부와 모재부 사이에 경도 값의 차이가 과도하게 증가되는데, 이러한 경우, 용접부의 미세조직 내에 마르텐사이트 분율이 매우 높고, 마르텐사이트 내에 전위 밀도가 매우 높다. 따라서, 최종 용접 강관의 냉각과정 또는 대기 노출 과정에서 용접부 내에 상대적으로 매우 높은 확산성 수소(Diffusional Hydrogen) 함량을 포함할 수 있다. 본 발명에서는 횡크랙이 발생한 강관의 용접부 확산성 수소 함량을 측정한 결과 0.5ppm 이상의 함량을 나타내었다.On the other hand, when the cooling rate of the weld part of the electric resistance welded steel pipe exceeds 70 °C/s, the difference in hardness value between the weld part and the base metal part increases excessively. In this case, the martensite fraction in the microstructure of the weld part is very high, and the martensite The dislocation density is very high. Therefore, it may contain a relatively high content of diffusional hydrogen (Diffusional Hydrogen) in the welding portion during the cooling process of the final welded steel pipe or the atmospheric exposure process. In the present invention, as a result of measuring the diffusion hydrogen content in the weld zone of the steel pipe having lateral cracks, the content was 0.5 ppm or more.

용접 강관의 용접부 냉각 속도가 70℃/s 이하일 경우, 용접부와 모재부 사이의 경도 값의 차이가 작거나 마르텐사이트 분율 및 전위밀도가 낮아 용접부 확산성 수소가 상대적으로 낮을 수 있다. 이 경우 용접부 횡크랙 발생이 최소화될 수 있다.When the cooling rate of the weld part of the welded steel pipe is 70 °C/s or less, the difference in hardness value between the weld part and the base metal part is small or the martensite fraction and dislocation density are low, so the diffusible hydrogen in the weld part may be relatively low. In this case, the occurrence of lateral cracks in the weld can be minimized.

소둔, 인발 및 성형 단계Annealing, drawing and forming steps

상기와 같이 조관하여 얻어진 강관을 소둔, 인발 및 성형할 수 있다.The steel pipe obtained by making the pipe as described above can be annealed, drawn, and molded.

본 발명에서는 상기 소둔, 인발 및 성형 단계를 특별히 한정하지 않으며, 통상의 조건으로 관 부재를 제조할 수 있다.In the present invention, the annealing, drawing and forming steps are not particularly limited, and the tube member may be manufactured under normal conditions.

상기와 같이 제조된 본 발명의 열연강판은 소성변형 비(r-value) 값이 0.9 이상이며, ??칭 또는 ??칭-템퍼링을 실시한 후 인장강도가 1600MPa 이상일 수 있다. 여기서, 소성변형 비(εw/εt)는 인장시험에서 시험편의 폭 방향의 변형(εw)과 판 두께 방향의 변형(εt)의 비를 나타낸다. 상기 비 값이 0.9 미만일 경우 강판의 압연 방향에 수직한 방향 및 대각선 방향으로의 성형성이 다르거나, 180° 굽힘 또는 압축 성형 또는 확관성(Expandability)과 같은 강관 자체의 성형성이 열위할 수 있다.The hot-rolled steel sheet of the present invention manufactured as described above may have a plastic deformation ratio (r-value) of 0.9 or more, and a tensile strength of 1600 MPa or more after quenching or quenching-tempering. Here, the plastic strain ratio (εw/εt) represents the ratio of the strain in the width direction (εw) to the strain in the plate thickness direction (εt) of the specimen in the tensile test. When the ratio value is less than 0.9, the formability in the direction perpendicular to the rolling direction and the diagonal direction of the steel sheet is different, or the formability of the steel pipe itself such as 180° bending or compression forming or expandability may be inferior. .

상기 열연강판을 이용하여 제조된 본 발명의 강관은 직경이 52mm 이하이고, 용접부와 모재부의 경도 값 차이가 470 미만이며, 용접부 횡크랙 저항성이 우수한 특성을 구비할 수 있다.The steel pipe of the present invention manufactured by using the hot-rolled steel sheet may have a diameter of 52 mm or less, a difference in hardness value between the welded portion and the base metal portion of less than 470, and excellent properties in resistance to lateral cracking of the welded portion.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 아래의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, it is necessary to note that the following examples are only intended to illustrate the present invention in more detail and are not intended to limit the scope of the present invention.

(실시예)(Example)

하기 표 1에는 강종에 따른 합금조성을 개시하였으며, 관계식 1 및 2를 계산하여 나타내었다. 하기 표 1의 강을 사용하여 열간압연을 실시하여 표 3에 기재된 바와 같이, 3~8mm 두께의 열연강판을 제조한 후 산세처리를 하였다. 상기 열간압연 전 강 슬라브를 1200±20℃의 범위에서 200분 가열하였으며, 강 슬라브를 Ar3 이상의 마무리 열간압연 온도로 열간압연한 후, 하기 표 2의 냉각 조건으로 냉각한 후 권취하였다. 이 때, 냉각속도는 10~70℃/s로 적용하였다. In Table 1 below, alloy compositions according to steel types are disclosed, and Relations 1 and 2 are calculated and shown. As shown in Table 3 by performing hot rolling using the steel shown in Table 1 below, hot-rolled steel sheets having a thickness of 3 to 8 mm were manufactured, followed by pickling treatment. Before the hot rolling, the steel slab was heated in a range of 1200±20° C. for 200 minutes, and the steel slab was hot rolled to a finish hot rolling temperature of Ar3 or higher, cooled to the cooling conditions of Table 2 below, and then wound up. At this time, the cooling rate was applied to 10 ~ 70 ℃ / s.

강종steel grade 합금성분(중량%)Alloy composition (wt%) 관계식 1Relation 1 관계식 2Relation 2 CC SiSi MnMn PP SS AlAl CrCr MoMo TiTi BB NN NbNb CuCu NiNi AA 0.3600.360 0.1600.160 1.2901.290 0.00700.0070 0.00100.0010 0.0340.034 0.1300.130 0.080.08 0.030.03 0.0020.002 0.00310.0031 00 00 00 0.640.64 13201320 BB 0.3410.341 0.2140.214 1.2981.298 0.00720.0072 0.00060.0006 0.0330.033 0.1300.130 0.080.08 0.030.03 0.0020.002 0.00350.0035 0.0020.002 0.010.01 0.090.09 0.640.64 22132213 CC 0.3700.370 0.0800.080 0.6000.600 0.01400.0140 0.00200.0020 0.0500.050 00 0.150.15 0.020.02 0.00190.0019 0.00470.0047 0.0160.016 00 00 0.510.51 310310 DD 0.4330.433 0.0970.097 1.3011.301 0.00570.0057 0.00220.0022 0.0330.033 0.1780.178 0.0760.076 0.0310.031 0.00190.0019 0.00500.0050 00 0.280.28 0.270.27 0.750.75 605605 EE 0.4320.432 0.020.02 0.9850.985 0.00520.0052 0.00070.0007 0.0020.002 0.0190.019 0.080.08 0.0280.028 0.00210.0021 0.00470.0047 00 0.280.28 0.290.29 0.650.65 14471447 FF 0.3460.346 0.1520.152 1.2851.285 0.00390.0039 0.00110.0011 0.0340.034 0.1420.142 0.0780.078 0.0300.030 0.00180.0018 0.00340.0034 00 0.020.02 0.020.02 0.630.63 11951195 GG 0.3350.335 0.2150.215 1.2611.261 0.00840.0084 0.00090.0009 0.0350.035 0.1500.150 00 0.0310.031 0.00210.0021 0.00370.0037 00 00 00 0.610.61 14361436 HH 0.3820.382 0.2000.200 1.2891.289 0.00630.0063 0.00120.0012 0.0390.039 0.1300.130 00 0.0300.030 0.00230.0023 0.00470.0047 00 00 00 0.660.66 10991099 II 0.4360.436 0.0980.098 0.9970.997 0.00520.0052 0.00070.0007 0.00240.0024 0.1900.190 0.080.08 0.0280.028 0.00210.0021 0.00470.0047 00 0.280.28 0.290.29 0.710.71 14641464

[관계식 1][Relational Expression 1]

Ceq = [C] + ([Mn]+[Si])/6 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5 + ([Cu]+[Ni])/15Ceq = [C] + ([Mn]+[Si])/6 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5 + ([Cu]+[Ni])/15

(여기서, [C], [Mn], [Si], [Cr], [Mo], [V], [Cu] 및 [Ni]은 각 원소의 중량%이다.)(Where [C], [Mn], [Si], [Cr], [Mo], [V], [Cu] and [Ni] are weight percent of each element.)

[관계식 2][Relational Expression 2]

R = ([Mn]+[Ti])/[S]R = ([Mn]+[Ti])/[S]

(여기서, [Mn], [Ti] 및 [S]는 해당 원소의 중량%이다.)(Where [Mn], [Ti] and [S] are weight percent of the corresponding element.)

상기 제조된 열연강판에 대하여 미세조직 및 기계적 물성을 측정하여 표 2에 나타내었다. 미세조직은 광학현미경을 통해 측정되었으며, 항복강도, 인장강도 및 연신율에 대해서는 열연강판을 JIS 규격의 시편으로 가공하여 실시하였다. 소성변형 비(εw/εt)는 인장시험에서 시험편의 폭 방향의 변형(εw)과 판 두께 방향의 변형(εt)의 비를 계산하여 나타내었다. 더하여, 제조된 시편에 대하여 ??칭 및 템퍼링을 한 후 인장강도 및 파단 발생여부를 나타내었다. 이때 파단 발생여부는 인장 시, 조기파단이 발생할 경우 비정상으로 표기하였다. ??칭은 930℃로 가열한 후, 30~200초 유지한 후 추출하여 물, 물+오일 등의 냉매에 장입하여 20~80℃/s의 냉각속도로 냉각하였으며, 템퍼링은 200~220℃에서 30~3600초 유지하는 열처리를 1회 또는 3회 반복 실시하였다.The microstructure and mechanical properties of the prepared hot-rolled steel sheet were measured and shown in Table 2. The microstructure was measured through an optical microscope, and for yield strength, tensile strength and elongation, hot-rolled steel sheets were processed into JIS standard specimens. The plastic strain ratio (εw/εt) was calculated by calculating the ratio of the strain in the width direction (εw) to the strain in the plate thickness direction (εt) of the specimen in the tensile test. In addition, after quenching and tempering with respect to the manufactured specimen, tensile strength and fracture occurrence were indicated. At this time, the occurrence of breakage was marked as abnormal in the case of premature breakage during tensioning. The quenching was heated to 930℃, kept for 30~200 seconds, extracted and charged into refrigerants such as water, water+oil, etc., and cooled at a cooling rate of 20~80℃/s, tempering was 200~220℃ Heat treatment held for 30 to 3600 seconds was repeated once or three times.

시편 번호Psalm number 강종steel grade 냉각Cooling 미세조직microstructure 기계적 물성mechanical properties 열처리 후 물성Physical properties after heat treatment 권취
온도
(℃)
winding
temperature
(℃)
페라이트
(면적%)
ferrite
(area%)
펄라이트
(면적%)
perlite
(area%)
YS
(MPa)
YS
(MPa)
TS
(MPa)
ts
(MPa)
El
(%)
El
(%)
r-value
(소성변형 비)
r-value
(Plastic deformation ratio)
TS
(MPa)
ts
(MPa)
파단 발생 여부Whether breakage has occurred
1One AA 640640 36.836.8 63.263.2 447447 713713 2424 0.920.92 16971697 정상normal 22 BB 620620 38.738.7 61.361.3 487487 694694 2222 0.910.91 18991899 정상normal 33 CC 650650 35.435.4 64.664.6 423423 680680 2222 0.870.87 15871587 비정상abnormal 44 DD 620620 24.924.9 75.175.1 452452 703703 2222 0.950.95 20422042 정상normal 55 EE 600600 26.026.0 74.174.1 451451 718718 2323 0.960.96 20862086 정상normal 66 FF 590590 38.738.7 61.361.3 578578 792792 2626 0.950.95 16971697 정상normal 77 GG 620620 39.239.2 60.860.8 478478 721721 2020 0.920.92 18611861 정상normal 88 HH 640640 33.833.8 66.266.2 387387 680680 2424 0.970.97 18261826 정상normal 99 II 600600 29.729.7 70.370.3 456456 710710 2424 0.950.95 20652065 정상normal

상기 제조된 강판을 이용하여 강관을 제조하였다. 각 강종에 대하여, 하기 표 3에 나타낸 조건을 적용하여 전기저항용접을 하였다. 기재된 조건 외로, 업셋량(Upset Force)을 4.1~4.6mm의 범위로 적용하였으며, 시편번호 7에 대해서는 업셋량을 1.5로 적용하였다. 용접 강관을 제조한 후, 용접부 미세조직, 물성 및 횡크랙 발생 여부를 확인하였다. 횡크랙의 발생여부는 강관 제조 후 7~14일 내에 크랙의 발생여부로 판단하였다. 본 발명에서 횡크랙이 발생하지 않은 강관은 용접부 확산성 수소 함량이 0.5ppm 이하였으며, 횡크랙이 발생한 강관의 용접부 확산성 수소 함량을 측정한 결과 0.5ppm을 초과하는 함량을 나타내었다. 모재 및 용접부의 평균 경도 값을 비커스 경도계로 측정하여 나타내었으며, 이들의 경도차를 계산하여 나타내었다. 또한, 광학현미경을 이용하여 용접부 미세조직을 측정하였으며, 마르텐사이트의 분율을 하기 표 3에 나타내었다. 미세조직은 마르텐사이트 외에 템퍼드 마르텐사이트로 이루어져있다. A steel pipe was manufactured using the prepared steel sheet. For each steel type, electric resistance welding was performed by applying the conditions shown in Table 3 below. Except for the conditions described, an upset amount was applied in the range of 4.1 to 4.6 mm, and an upset amount of 1.5 was applied to specimen number 7. After the welded steel pipe was manufactured, the microstructure of the welded part, physical properties, and lateral cracks were checked. The occurrence of lateral cracks was judged by the occurrence of cracks within 7 to 14 days after manufacturing the steel pipe. In the present invention, the diffusion hydrogen content in the weld zone was 0.5 ppm or less in the steel pipe in which lateral cracks did not occur. As a result of measuring the diffusion hydrogen content in the weld zone in the steel pipe in which lateral cracks occurred, the content exceeded 0.5 ppm. The average hardness value of the base material and the welded part was measured with a Vickers hardness tester, and the difference in hardness was calculated and shown. In addition, the microstructure of the weld part was measured using an optical microscope, and the fraction of martensite is shown in Table 3 below. The microstructure consists of tempered martensite in addition to martensite.

시편
번호
Psalter
number
강종steel grade ERW 용접 조건ERW welding conditions 용접부 미세
조직
Weld fine
group
용접부 물성Welding properties 지연
파괴 발생 여부
delay
Whether destruction has occurred
구분division
두께
(mm)
thickness
(mm)
직경
(mm)
diameter
(mm)
관계식 3
(T)
Relation 3
(T)
전력
(kw)
power
(kw)
용접 속도
(mpm)
welding speed
(mpm)
관계식 4
(K)
Relation 4
(K)
냉각
속도
(℃/s)
Cooling
speed
(℃/s)
마르텐사이트
(면적%)
martensite
(area%)
모재 평균 경도
(Hv)
Base metal average hardness
(Hv)
용접부 평균 경도
(Hv))
Average hardness of welds
(Hv))
경도차
(ΔHv)
hardness difference
(ΔHv)
1One AA 6.26.2 34.034.0 0.1820.182 186186 2828 8.08.0 7575 ≥95≥95 236236 730730 494494 OO 비교강1Comparative lecture 1 22 BB 8.08.0 50.350.3 0.1590.159 210210 3030 8.78.7 7373 ≥95≥95 239239 775775 536536 OO 비교강2Comparative lecture 2 33 CC 4.04.0 28.028.0 0.1430.143 126126 3232 4.64.6 7272 ≥95≥95 232232 705705 473473 XX 비교강3Comparative lecture 3 44 DD 4.04.0 28.028.0 0.1430.143 126126 3232 4.94.9 6969 ≥91≥91 262262 716716 454454 OO 비교강4Comparative lecture 4 55 EE 4.04.0 28.028.0 0.1430.143 126126 3232 4.94.9 6969 ≥92≥92 253253 723723 469469 XX 발명강 1Invention lecture 1 66 FF 4.04.0 28.028.0 0.1430.143 126126 3434 4.54.5 5151 ≥90≥90 261261 642642 381381 XX 발명강2Invention lecture 2 77 FF 5.05.0 31.831.8 0.1570.157 126126 3131 9.19.1 7575 ≥95≥95 262262 660660 398398 OO 비교강5Comparative steel 5 88 FF 5.05.0 31.831.8 0.1570.157 128128 4545 3.93.9 6565 ≥95≥95 261261 652652 398398 OO 비교강6Comparative lecture 6 99 GG 6.06.0 31.831.8 0.1890.189 124124 3434 5.05.0 6868 ≥90≥90 255255 631631 376376 XX 발명강3Invention lecture 3 1010 HH 3.53.5 28.028.0 0.1250.125 126126 3434 4.54.5 6262 ≥90≥90 212212 611611 399399 OO 비교강7Comparative lecture 7 1111 II 4.04.0 28.028.0 0.1430.143 126126 3232 4.94.9 6464 ≥90≥90 256256 707707 451451 XX 발명강4Invention lecture 4

[관계식 3][Relational Expression 3]

T = t/DT = t/D

(여기서, t는 용접 강관의 두께를 의미하며, D는 용접 강관의 직경을 의미한다.)(Here, t means the thickness of the welded steel pipe, and D means the diameter of the welded steel pipe.)

[관계식 4][Relational Expression 4]

K = (Power Input/Welding Speed) + (Thickness/Upset Force)K = (Power Input/Welding Speed) + (Thickness/Upset Force)

(여기서, Power Input은 전력(kw), Welding Speed는 용접속도(mpm), Thickness는 강판의 두께(mm), Upset Force는 업셋량(mm))(Here, Power Input is power (kw), Welding Speed is welding speed (mpm), Thickness is the thickness of the steel sheet (mm), and Upset Force is the amount of upset (mm))

본 발명에서 제안하는 합금조성 및 제조방법을 만족하는 발명강 1 내지 3은 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에서 목표로 하는 기계적 성질을 모두 확보하고 있으며, 지연파괴가 발생하지 않았다.As shown in Table 3, Inventive Steels 1 to 3 satisfying the alloy composition and manufacturing method proposed in the present invention have all of the mechanical properties targeted in the present invention, and delayed fracture did not occur.

한편, 비교강 1 및 2는 본 발명에서 제안하는 합금조성과 강판의 제조조건을 만족하였으나, 용접 시, 냉각속도가 본 발명의 범위를 초과한 경우이다. 그 결과, 용접부의 경도가 과도하게 상승하였다. 이 경우, 용접부와 모재의 계면 또는 용접부 미세조직 내에 잔존하는 개재물의 계면에서 크랙이 발생할 수 있다. 강관의 용접부에서 검출 가능한 크랙이 발생하지 않더라도, 상온에서 마르텐사이트 조직을 갖는 용접부는 매우 높은 전위(dislocation) 결함 및 마르텐사이트 래스(lath)/래스(lath) 계면을 가질 수 있어 용접부 냉각 과정에서 또는 대기 중에 있는 수소가 포집(trap) 될 수 있으며, 그러한 국부 위치에서의 수소 농도가 강관 소재가 수용할 수 있는 임계 농도를 초과하는 경우에 수소지연파괴가 발생할 수 있다. 실시예에서 보여지듯이, 비교강 1 및 2는 모재와 용접부의 경도차가 본 발명에서 목적하는 범위를 벗어났으며, 이로 인해, 크랙 발생에 대한 저항성이 열위하여 지연파괴가 발생하였다.On the other hand, Comparative Steels 1 and 2 satisfy the alloy composition and manufacturing conditions of the steel sheet proposed in the present invention, but the cooling rate during welding exceeds the scope of the present invention. As a result, the hardness of the welded portion increased excessively. In this case, cracks may occur at the interface between the weld and the base material or at the interface of inclusions remaining in the microstructure of the weld. Even if no detectable crack occurs in the weld of the steel pipe, the weld having a martensitic structure at room temperature may have very high dislocation defects and martensite lath / lath interfaces, so that during the cooling process of the weld or Hydrogen in the atmosphere can be trapped, and delayed hydrogen destruction can occur when the hydrogen concentration at such a local location exceeds a critical concentration that can be accommodated by the steel pipe material. As shown in Examples, the difference in hardness between the base material and the weld zone of Comparative Steels 1 and 2 was out of the range desired in the present invention, and due to this, delayed fracture occurred due to poor resistance to cracking.

비교강 3은 관계식 2를 만족하지 못하였으며, 권취온도가 본 발명의 범위를 벗어난 경우이다. 상대적으로 높은 권취온도 적용에 따른 페라이트 결정립의 성장으로 결정립 평균 크기가 조대해지고, 시편 방향에 따른 페라이트 조직의 균일성이 하락하여 소성변형 비가 열위하였고, 열처리 후 인장강도가 저하되었으며, 파단 또한 발생하였다.Comparative Steel 3 did not satisfy Relation 2, and the coiling temperature was outside the scope of the present invention. Due to the growth of ferrite grains according to the relatively high coiling temperature, the average grain size became coarse, and the uniformity of the ferrite structure along the direction of the specimen was lowered, resulting in inferior plastic deformation ratio. .

비교강 4는 본 발명의 관계식 2를 만족하지 못한 경우로, 충분한 업셋량을 적용하더라도 상대적으로 Mn 및 S 함량이 높아 용접부에 MnS를 포함하는 산화성 또는 제강성 개재물의 분율이 증가하였기 때문에 강관 제조 후 지연파괴가 발생되었다.Comparative Steel 4 does not satisfy Relational Equation 2 of the present invention. Even when a sufficient amount of upset is applied, the Mn and S contents are relatively high, so that the fraction of oxidative or steelmaking inclusions including MnS in the weld area is increased. Delayed destruction occurred.

비교강 5 내지 7은 본 발명에서 제안하는 합금조성은 만족하였으나, 용접조건을 만족하지 못한 경우이다. 비교강 5의 경우 관계식 4의 범위를 초과한 것으로, 냉접(cold welding)을 포함하는 조관 과정에서 발생한 용접 결함으로 인해 지연파괴가 발생한 것으로 판단되었다. 비교강 6의 경우 관계식 4의 범위에 미달된 것으로, 용접부 내에 다량으로 존재하는 개재물 또는 전위 결함 등으로 인해 0.5ppm 수준 이상의 수소가 포집되어 지연파괴가 발생한 것으로 판단되었다. 비교강 7의 경우, 관계식 3을 만족하지 못한 예시로, 강관의 직경 대비 두께가 얇아 적정 수준의 전력(power) 인가를 통해 입열량을 효과적으로 제어하여 양호한 용접 품질을 확보하는데 어려움이 있었다. 또한, 얇은 두께로 인하여 용접부의 냉각속도가 빨라 미세한 래스 마르텐사이트가 형성되었으며, 이로 인해, 냉각 중 또는 대기 중 수소를 쉽게 포집하여 지연파괴가 발생한 것으로 판단되었다.Comparative steels 5 to 7 are cases in which the alloy composition proposed in the present invention is satisfied, but the welding conditions are not satisfied. In the case of Comparative Steel 5, the range of Relation 4 was exceeded, and it was determined that delayed failure occurred due to a welding defect that occurred during the pipe manufacturing process including cold welding. In the case of Comparative Steel 6, it fell short of the range of Relational Equation 4, and it was determined that hydrogen at a level of 0.5 ppm or more was collected due to inclusions or dislocation defects present in a large amount in the weld zone, resulting in delayed fracture. In the case of Comparative Steel 7, as an example that did not satisfy Relation 3, it was difficult to secure good welding quality by effectively controlling the amount of heat input through the application of an appropriate level of power because the thickness of the steel pipe was thin compared to the diameter. In addition, due to the thin thickness, the cooling rate of the welding part was fast, and fine lath martensite was formed.

이상에서 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 실시예들에 한정되지 않는다.Although the present invention has been described in detail through examples above, other types of embodiments are also possible. Therefore, the spirit and scope of the claims set forth below are not limited to the embodiments.

Claims (15)

중량%로, C: 0.30~0.45%, Mn: 0.9~1.5%, Si: 0.3% 이하, P: 0.01% 이하, S: 0.002% 이하, Al: 0.04% 이하, Cr: 0.3% 이하, Ti: 0.04% 이하, B: 0.005% 이하, N: 0.006% 이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고,
하기 관계식 1에서 정의되는 Ceq 값이 0.6 이상이며,
하기 관계식 2에서 정의되는 R 값이 700 이상인 강판.
[관계식 1]
Ceq = [C] + ([Mn]+[Si])/6 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5 + ([Cu]+[Ni])/15
(여기서, [C], [Mn], [Si], [Cr], [Mo], [V], [Cu] 및 [Ni]은 각 원소의 중량%이다.)
[관계식 2]
R = ([Mn]+[Ti])/[S]
(여기서, [Mn], [Ti] 및 [S]는 해당 원소의 중량%이다.)
By weight%, C: 0.30 to 0.45%, Mn: 0.9 to 1.5%, Si: 0.3% or less, P: 0.01% or less, S: 0.002% or less, Al: 0.04% or less, Cr: 0.3% or less, Ti: 0.04% or less, B: 0.005% or less, N: 0.006% or less, the remainder including Fe and unavoidable impurities,
Ceq value defined in the following Relation 1 is 0.6 or more,
A steel sheet having an R value of 700 or more, as defined in the following Relational Expression (2).
[Relational Expression 1]
Ceq = [C] + ([Mn]+[Si])/6 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5 + ([Cu]+[Ni])/15
(Where [C], [Mn], [Si], [Cr], [Mo], [V], [Cu] and [Ni] are weight percent of each element.)
[Relational Expression 2]
R = ([Mn]+[Ti])/[S]
(Where [Mn], [Ti] and [S] are weight percent of the corresponding element.)
제1항에 있어서,
상기 강판은 Mo: 0.1% 이하, Nb: 0.02% 이하, Cu: 0.5% 이하 또는 Ni: 0.5% 이하 중 1종 이상을 추가로 포함하는 강판.
According to claim 1,
The steel sheet further comprises at least one of Mo: 0.1% or less, Nb: 0.02% or less, Cu: 0.5% or less, or Ni: 0.5% or less.
제1항에 있어서,
상기 강판의 미세조직은 면적%로, 10~40%의 페라이트와 나머지 펄라이트로 이루어지는 강판.
According to claim 1,
The microstructure of the steel sheet is an area%, and a steel sheet composed of 10 to 40% of ferrite and the remaining pearlite.
제1항에 있어서,
상기 강판은 소성변형 비(r-value) 값이 0.9 이상인 강판.
According to claim 1,
The steel sheet is a steel sheet having a plastic deformation ratio (r-value) value of 0.9 or more.
제1항에 있어서,
상기 강판은 ??칭 또는 ??칭-템퍼링을 실시한 후 인장강도가 1600MPa 이상인 강판.
According to claim 1,
The steel sheet is a steel sheet having a tensile strength of 1600 MPa or more after quenching or quenching-tempering.
중량%로, C: 0.30~0.45%, Mn: 0.9~1.5%, Si: 0.3% 이하, P: 0.01% 이하, S: 0.002% 이하, Al: 0.04% 이하, Cr: 0.3% 이하, Ti: 0.04% 이하, B: 0.005% 이하, N: 0.006% 이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1에서 정의되는 Ceq 값이 0.6 이상이며, 하기 관계식 2에서 정의되는 R 값이 700 이상인 강 슬라브를 1150~1300℃의 온도범위에서 재가열하는 단계;
상기 재가열된 강 슬라브를 Ar3 이상의 마무리 열간압연 온도로 열간압연하는 단계; 및
상기 열간압연된 강을 10~70℃/s의 냉각속도로 560~640℃의 온도범위까지 냉각한 후 권취하는 단계를 포함하는 강판 제조방법.
[관계식 1]
Ceq = [C] + ([Mn]+[Si])/6 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5 + ([Cu]+[Ni])/15
(여기서, [C], [Mn], [Si], [Cr], [Mo], [V], [Cu] 및 [Ni]은 각 원소의 중량%이다.)
[관계식 2]
R = ([Mn]+[Ti])/[S]
(여기서, [Mn], [Ti] 및 [S]는 해당 원소의 중량%이다.)
By weight%, C: 0.30 to 0.45%, Mn: 0.9 to 1.5%, Si: 0.3% or less, P: 0.01% or less, S: 0.002% or less, Al: 0.04% or less, Cr: 0.3% or less, Ti: 0.04% or less, B: 0.005% or less, N: 0.006% or less, the remainder Fe and unavoidable impurities, the Ceq value defined in the following relation 1 is 0.6 or more, and the R value defined in the following relation 2 is 700 or more. Reheating the slab in a temperature range of 1150 to 1300 °C;
hot rolling the reheated steel slab to a finish hot rolling temperature of Ar3 or higher; and
A method for manufacturing a steel sheet comprising cooling the hot-rolled steel to a temperature range of 560 to 640° C. at a cooling rate of 10 to 70° C./s, followed by winding.
[Relational Expression 1]
Ceq = [C] + ([Mn]+[Si])/6 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5 + ([Cu]+[Ni])/15
(Where [C], [Mn], [Si], [Cr], [Mo], [V], [Cu] and [Ni] are weight percent of each element.)
[Relational Expression 2]
R = ([Mn]+[Ti])/[S]
(Where [Mn], [Ti] and [S] are weight percent of the corresponding element.)
제6항에 있어서,
상기 강판은 Mo: 0.1% 이하, Nb: 0.02% 이하, Cu: 0.5% 이하 또는 Ni: 0.5% 이하 중 1종 이상을 추가로 포함하는 강판 제조방법.
7. The method of claim 6,
The steel sheet is Mo: 0.1% or less, Nb: 0.02% or less, Cu: 0.5% or less, or Ni: a steel plate manufacturing method further comprising at least one of 0.5% or less.
제6항에 있어서,
상기 냉각 후 강판을 산세 처리하여 열연 산세강판을 얻는 단계를 더 포함하는 강판 제조방법.
7. The method of claim 6,
The method of manufacturing a steel sheet further comprising the step of pickling the steel sheet after cooling to obtain a hot-rolled pickling steel sheet.
중량%로, C: 0.30~0.45%, Mn: 0.9~1.5%, Si: 0.3% 이하, P: 0.01% 이하, S: 0.002% 이하, Al: 0.04% 이하, Cr: 0.3% 이하, Ti: 0.04% 이하, B: 0.005% 이하, N: 0.006% 이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고,
하기 관계식 1에서 정의되는 Ceq 값이 0.6 이상이며,
하기 관계식 2에서 정의되는 R 값이 700 이상이고,
용접부와 모재부의 경도 값 차이가 470Hv 미만이며,
용접부 확산성 수소 함량이 0.5ppm 이하인 강관.
[관계식 1]
Ceq = [C] + ([Mn]+[Si])/6 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5 + ([Cu]+[Ni])/15
(여기서, [C], [Mn], [Si], [Cr], [Mo], [V], [Cu] 및 [Ni]은 각 원소의 중량%이다.)
[관계식 2]
R = ([Mn]+[Ti])/[S]
(여기서, [Mn], [Ti] 및 [S]는 해당 원소의 중량%이다.)
In wt%, C: 0.30 to 0.45%, Mn: 0.9 to 1.5%, Si: 0.3% or less, P: 0.01% or less, S: 0.002% or less, Al: 0.04% or less, Cr: 0.3% or less, Ti: 0.04% or less, B: 0.005% or less, N: 0.006% or less, the remainder including Fe and unavoidable impurities,
Ceq value defined in the following Relation 1 is 0.6 or more,
R value defined in the following relation 2 is 700 or more,
The difference between the hardness value of the weld and the base metal is less than 470Hv,
Steel pipe with a weld diffusion hydrogen content of 0.5 ppm or less.
[Relational Expression 1]
Ceq = [C] + ([Mn]+[Si])/6 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5 + ([Cu]+[Ni])/15
(Where [C], [Mn], [Si], [Cr], [Mo], [V], [Cu] and [Ni] are weight percent of each element.)
[Relational Expression 2]
R = ([Mn]+[Ti])/[S]
(Where [Mn], [Ti] and [S] are weight percent of the corresponding element.)
제9항에 있어서,
상기 강관은 Mo: 0.1% 이하, Nb: 0.02% 이하, Cu: 0.5% 이하 또는 Ni: 0.5% 이하 중 1종 이상을 추가로 포함하는 강관.
10. The method of claim 9,
The steel pipe further comprises at least one of Mo: 0.1% or less, Nb: 0.02% or less, Cu: 0.5% or less, or Ni: 0.5% or less.
제9항에 있어서,
상기 강관의 용접부 미세조직은 면적%로, 10% 미만의 템퍼드 마르텐사이트와 나머지 마르텐사이트로 이루어지는 강관.
10. The method of claim 9,
The microstructure of the welded part of the steel pipe is an area%, and a steel pipe consisting of less than 10% tempered martensite and the remaining martensite.
제9항에 있어서,
상기 강관은 직경이 52mm 이하인 강관.
10. The method of claim 9,
The steel pipe is a steel pipe having a diameter of 52 mm or less.
중량%로, C: 0.30~0.45%, Mn: 0.9~1.5%, Si: 0.3% 이하, P: 0.01% 이하, S: 0.002% 이하, Al: 0.04% 이하, Cr: 0.3% 이하, Ti: 0.04% 이하, B: 0.005% 이하, N: 0.006% 이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1에서 정의되는 Ceq 값이 0.6 이상이며, 하기 관계식 2에서 정의되는 R 값이 700 이상인 강 슬라브를 1150~1300℃의 온도범위에서 재가열하는 단계;
상기 재가열된 강 슬라브를 Ar3 이상의 마무리 열간압연 온도로 열간압연하는 단계;
상기 열간압연된 강을 10~70℃/s의 냉각속도로 560~640℃의 온도범위까지 냉각한 후 권취하는 단계;
상기 권취된 강을 용접하여 조관하는 단계; 및
조관된 강관의 용접부를 70℃/s 이하의 냉각속도로 냉각하는 단계를 포함하고,
상기 조관 시, 하기 관계식 3에서 정의되는 T의 값이 0.13~0.21이고,
하기 관계식 4에서 정의되는 K의 값이 4.0~9.0인 용접하는 강관 제조방법.
[관계식 1]
Ceq = [C] + ([Mn]+[Si])/6 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5 + ([Cu]+[Ni])/15
(여기서, [C], [Mn], [Si], [Cr], [Mo], [V], [Cu] 및 [Ni]은 각 원소의 중량%이다.)
[관계식 2]
R = ([Mn]+[Ti])/[S]
(여기서, [Mn], [Ti] 및 [S]는 해당 원소의 중량%이다.)
[관계식 3]
T = t/D
(여기서, t는 용접 강관의 두께를 의미하며, D는 용접 강관의 직경을 의미한다.)
[관계식 4]
K = (Power Input/Welding Speed) + (Thickness/Upset Force)
(여기서, Power Input은 전력(kw), Welding Speed는 용접속도(mpm), Thickness는 강판의 두께(mm), Upset Force는 업셋량(mm))
By weight%, C: 0.30 to 0.45%, Mn: 0.9 to 1.5%, Si: 0.3% or less, P: 0.01% or less, S: 0.002% or less, Al: 0.04% or less, Cr: 0.3% or less, Ti: 0.04% or less, B: 0.005% or less, N: 0.006% or less, the remainder Fe and unavoidable impurities, the Ceq value defined in the following relation 1 is 0.6 or more, and the R value defined in the following relation 2 is 700 or more. Reheating the slab in a temperature range of 1150 to 1300 °C;
hot rolling the reheated steel slab to a finish hot rolling temperature of Ar3 or higher;
winding the hot-rolled steel after cooling it to a temperature range of 560 to 640°C at a cooling rate of 10 to 70°C/s;
forming a pipe by welding the wound steel; and
Comprising the step of cooling the welded portion of the piped steel pipe at a cooling rate of 70 °C / s or less,
When the pipe is produced, the value of T defined in the following relation 3 is 0.13 to 0.21,
A method of manufacturing a steel pipe by welding in which the value of K defined in the following Relation 4 is 4.0 to 9.0.
[Relational Expression 1]
Ceq = [C] + ([Mn]+[Si])/6 + ([Cr]+[Mo]+[V])/5 + ([Cu]+[Ni])/15
(Where [C], [Mn], [Si], [Cr], [Mo], [V], [Cu] and [Ni] are weight percent of each element.)
[Relational Expression 2]
R = ([Mn]+[Ti])/[S]
(Where [Mn], [Ti] and [S] are weight percent of the corresponding element.)
[Relational Expression 3]
T = t/D
(Here, t means the thickness of the welded steel pipe, and D means the diameter of the welded steel pipe.)
[Relational Expression 4]
K = (Power Input/Welding Speed) + (Thickness/Upset Force)
(Here, Power Input is power (kw), Welding Speed is welding speed (mpm), Thickness is the thickness of the steel sheet (mm), and Upset Force is the amount of upset (mm))
제13항에 있어서,
상기 강관은 Mo: 0.1% 이하, Nb: 0.02% 이하, Cu: 0.5% 이하 또는 Ni: 0.5% 이하 중 1종 이상을 추가로 포함하는 강관 제조방법.
14. The method of claim 13,
The steel pipe is Mo: 0.1% or less, Nb: 0.02% or less, Cu: 0.5% or less, or Ni: A method of manufacturing a steel pipe further comprising at least one of 0.5% or less.
제13항에 있어서,
상기 냉각 단계 후, 강관의 직경이 52mm 이하가 되도록 소둔, 인발 및 성형하는 단계를 더 포함하는 강관 제조방법.
14. The method of claim 13,
After the cooling step, the method further comprising annealing, drawing, and forming the steel pipe to have a diameter of 52 mm or less.
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