KR20230009366A - 고가소성 파이프라인 강판 및 이의 제조방법 - Google Patents
고가소성 파이프라인 강판 및 이의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230009366A KR20230009366A KR1020227034098A KR20227034098A KR20230009366A KR 20230009366 A KR20230009366 A KR 20230009366A KR 1020227034098 A KR1020227034098 A KR 1020227034098A KR 20227034098 A KR20227034098 A KR 20227034098A KR 20230009366 A KR20230009366 A KR 20230009366A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- rolling
- controlled
- steel
- manufacturing
- steel sheet
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 73
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 73
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 12
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims description 5
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 3
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 2
- 238000009489 vacuum treatment Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910001568 polygonal ferrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- RMLPZKRPSQVRAB-UHFFFAOYSA-N tris(3-methylphenyl) phosphate Chemical compound CC1=CC=CC(OP(=O)(OC=2C=C(C)C=CC=2)OC=2C=C(C)C=CC=2)=C1 RMLPZKRPSQVRAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011882 ultra-fine particle Substances 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/02—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling heavy work, e.g. ingots, slabs, blooms, or billets, in which the cross-sectional form is unimportant ; Rolling combined with forging or pressing
- B21B1/04—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling heavy work, e.g. ingots, slabs, blooms, or billets, in which the cross-sectional form is unimportant ; Rolling combined with forging or pressing in a continuous process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
- B22D11/124—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0226—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/005—Ferrite
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
고가소성 파이프라인 강판 및 이의 제조방법에 있어서, 상기 강판은 질량백분율에 따라 하기 C: 0.02~0.07%, Si: 0.02~0.15%, Mn: 1.30~1.90%, P: ≤0.010%, S: ≤0.0020%, Cr: 0.10~0.50%, Ni: 0.10~0.50%, Cu: 0.10~0.50%, Mo: 0.10~0.50%, Nb: 0.015~0.060%, V: 0.010~0.060%, Alt: 0.045~0.090% 성분, 나머지의 Fe 및 불순물로 구성된다. 제어 압연 및 제어 냉각 공정 기술과 생산을 결합함으로써 바이모달 크기 분포의 초미세 입자 구조를 획득하며, 강판 강도를 보장하는 동시에 파이프라인강의 상온 가소성을 개선하고 항복비를 낮추며 강재의 냉간 성형 성능을 향상시키고, 초미세 결정립 구조의 응용 범위를 확장한다.
Description
본 발명은 고강도 철강에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고가소성 파이프라인 강판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
현재까지 철강 재료는 구조재에서 여전히 지배적인 위치를 차지하고 있으며, 철강 재료를 완전히 대체할 수 있는 재료는 없다. 사회와 경제가 발전함에 따라 철강 산업은 자원 절약, 에너지 절약 및 환경 보호라는 세 가지 압박을 받고 있다. 철강의 품질을 향상시키고 비용을 절감하며 종합적인 기계적 특성을 크게 향상시키는 것이 철강 재료 연구의 주요 방향이다. 열 기계 제어 압연 기술(TMCP) 및 변형 유도 페라이트 변태 기술(DIFT)을 사용하여 저렴한 비용으로 미세 입자의 고장력강을 생산하는 것이 야금 산업의 현재 발전 방향이다.
통상적으로 강재의 항복강도와 인장강도는 결정립 직경 d의 -1/2승에 정비례한다. 결정립 미세화는 강재의 항복강도와 인장강도를 현저하게 향상시키나, 항복강도에 대한 기여도가 인장강도에 대한 기여도보다 크며, 결정립이 미세할수록 항복비가 높아진다. 항복비의 증가는 강재의 냉간 성형성을 크게 감소시킨다. 또한 입자가 미세할수록 강도가 높아지고 실온 연신율은 낮아진다. 따라서 높은 항복비와 낮은 가소성은 여전히 기존의 초미세입자 생산기술에서 해결해야 할 과제이다.
최근 연구에 따르면 강재 중의 초미세 입자 조직에 적정량의 상대적으로 조대한 입자를 도입하면, 즉 바이모달 크기 분포를 갖는 결정립 구조를 형성하며, 이는 강도 손실이 매우 작은 경우 연신율을 크게 향상시킬 수 있다. 공개 번호 CN101225459A의 발명은 열처리 + 냉간 변형의 방법을 통해 14MnNb 철강에서 바이모달 크기 분포를 갖는 초미세 입자 조직을 획득하여 강재 가소성을 크게 향상시킨다. 공개 번호 CN 1632138A의 발명은 열처리 + 온간 변형 + 냉간 변형의 공정 방법을 통해 아공석강에서 바이모달 입자 크기 분포 초미세 입자 조직을 획득하였다. 그러나 상술한 공정 방법을 통해 획득한 재료의 항복비는 0.9에 가까우며 이는 항복비 문제를 해결하지 못한다.
본 발명의 목적은 초미세립 철강의 상온 가소성을 향상시키고, 강재의 냉간 성형 성능을 향상시키며, 초미세립강 구조의 적용 범위를 넓히기 위해, 고가소성 파이프라인 강판을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 고가소성 파이프라인 강판의 제조방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명은 다음의 기술적 해결책을 채택한다. 본 발명의 고가소성 파이프라인 강판은 질량백분율에 따라 하기 C: 0.02~0.07%, Si: 0.02~0.15%, Mn: 1.30~1.90%, P: ≤0.010%, S: ≤0.0020%, Cr: 0.10~0.50%, Ni: 0.10~0.50%, Cu: 0.10~0.50%, Mo: 0.10~0.50%, Nb: 0.015~0.060%, V: 0.010~0.060%, Alt: 0.045~0.090% 성분, 나머지의 Fe 및 불순물로 구성된다.
구체적으로, 상기 강판의 주요 제어 합금 성분 설계의 메커니즘은 하기와 같다.
C: 탄소는 고강도강의 기계적 성능에 영향을 미치는 주요 원소 중 하나이다. 격자간 고용을 통해 강재의 강도를 향상시키며, 함량이 너무 높으면 인성 및 용접성이 저하된다. 따라서 본 발명은 낮은 C 설계로 0.02 내지 0.07wt.%로 제어한다.
Si: 규소는 제강에 필요한 탈산 원소로서 일정한 고용 강화 효과가 있으며 규소 함량이 너무 높으면 강판 표면 품질 및 저온 인성에 좋지 않다. 따라서 본 발명은 Si 함량을 0.02 내지 0.15wt.%로 가능한 낮게 제어한다.
Mn: 망간은 조직을 미세화하고 강도 및 저온 인성을 향상시키는 기능이 있으며 비용이 저렴하다. 망간 함량이 너무 높으면 연속주조편의 심각한 편석을 일으키기 쉽다. 본 발명의 망간 함량은 1.30 내지 1.90 중량%로 제어한다.
Ni: 니켈은 철강의 강도, 인성 및 내식성을 향상시키고 오스테나이트에서 탄소의 용출을 억제하며 입계 탄화물의 석출 경향을 줄이고 입계 탄화물의 수를 현저하게 감소시킬 수 있다. 종합적인 비용과 최종 효과를 고려하여, 본 발명에서 Ni는 0.10 내지 0.50wt.%로 제어한다.
Cu: 구리는 다각형 페라이트 및 펄라이트의 형성을 억제하고 저온 조직 베이나이트 또는 마르텐사이트의 변태를 촉진할 수 있다. 구리 함량이 너무 높으면 철강의 인성에 영향을 미치고 템퍼 취성을 유발한다. 본 발명의 Cu 함량은 0.10 내지 0.50 wt.%로 제어한다.
Mo: 몰리브덴은 합금 비용이 높기 때문에 대량으로 첨가할 경우 비용이 증가하고 인성 및 용접성이 저하된다. 본 발명의 Mo 함량은 0.10 내지 0.50wt.%로 제어한다.
Cr: 크롬은 철강의 경화능을 좋게 하고 크롬은 비교적 강한 탄화물 형성 원소로 철강의 강도를 향상시킬 수 있다. 본 발명의 Cr 함량은 0.10 내지 0.50wt.%로 제어한다.
Nb: 소량의 니오븀은 오스테나이트 입계에 피닝(pinning) 작용을 나타내며, 변형 오스테나이트의 재결정화를 억제하고, 냉각 또는 템퍼링 시 석출물을 형성하여 강도 및 인성을 향상시킨다. 니오븀의 첨가량이 0.060%보다 크면 인성이 저하되고 연속주조편의 표면 균열이 발생하며 용접 성능에도 악화 작용이 있다. 따라서 본 발명에서는 Nb 함량을 0.015 내지 0.060wt.%로 제어한다.
V: 철강의 강화 원소이며, VC 및 V(CN)의 석출 강화는 철강의 강도 및 저온 인성을 크게 향상시킬 수 있다. 바나듐은 저탄소 합금강의 용접 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 본 발명의 V 함량은 0.010 내지 0.060wt.%로 제어한다.
Al: 알루미늄은 중요한 탈산 원소이다. 용강에 소량의 알루미늄을 첨가하면 철강 중의 개재물 함량을 효과적으로 감소시키고 결정립을 미세화할 수 있다. 그러나 너무 많은 알루미늄은 연속주조편이 표면 균열을 생성하도록 촉진해 슬래브 품질이 저하될 수 있다. 본 발명의 Al 함량은 0.045 내지 0.090wt.%로 제어한다.
S 및 P는 상기 철강과 용접 영역에 가까운 부분의 저온 인성을 심각하게 손상시켜 연속주조편 편석도를 증가시킨다. 황, 인 함량은 S:≤0.0020wt.%, P:≤0.010wt.%로 제어해야 한다.
강판 성분 조성 중의 상기 불순물은 질량백분율로 O≤0.0010%, N≤0.0080% 및 H≤0.00010%이다.
구체적으로 상기 강판의 금속 조직 사진을 관찰한 결과에 따르면, 이의 금속 조직은 결정립 크기가 바이모달 분포인 침상 페라이트 초미세 입자 구조이다.
여기에서 50 내지 60% 체적분율 1μm 이하의 결정립, 30 내지 40% 체적분율 5 내지 10μm의 결정립, 및 10% 이하 체적분율의 기타 크기 결정립을 포함한다.
상술한 고가소성 파이프라인 강판에 대응하여, 본 발명의 제조방법에 채택되는 기술적 해결책은 공정 프로세스에 용강 전처리→전로 제련→LF 정련→RH 진공 처리→연속주조→가열→압연→제어 냉각이 포함된다.
여기에서 용강 전처리 후 황 함량은 S≤0.0020%로 제어되고 전로 내 P 함량은 P≤0.010%로 제어된다.
연속주조편 가열 온도는 1150℃ 내지 1200℃이다.
오스테나이트 재결정 영역과 미재결정 영역 압연을 채택하고, 조압연 패스에서 저속 대압하 기술을 채택해 오스테나이트 결정립을 파쇄한다. 조압연 최종 압연 온도는 980 내지 1100℃로 제어한다. 마무리 압연 시작 온도는 ≤760℃이다. 압연 후 냉각 제어를 행하며, 자기 템퍼링 온도는 450 내지 600℃이고, 이후 공랭시킨다.
더 나아가, 압연 제어 냉각 과정에서, 조압연 단계의 마지막 패스 압하율은 ≥25%이다.
마무리 압연 대기 온도 슬래브의 두께는 ≥100mm이다.
압연 후 냉각의 출수 온도는 400~500℃로 제어한다.
유익한 효과는 다음과 같다. 상기 고가소성 파이프라인 강판은 합리적인 성분 설계 및 제어 압연 및 제어 냉각의 공정을 통해 바이모달 분포의 크기가 상이한 결정립 조직을 획득하여, 단순 초미세립강의 가소성이 비교적 낮은 현상을 보완한다. 바이모달 크기 분포의 초미세 결정립 구조는 가소성 개선 효과를 충분히 발휘하고, 파이프라인강의 가소성을 향상시킨다. 또한 이의 제어 압연 및 제어 냉각의 공정 기술을 통해 철강 중 분산된 석출물의 강화 효과를 충분히 발휘시켜, 철강의 항복강도는 572 내지 591MPa, 인장강도는 736 내지 764MPa로 만든다. 또한 강재 강도를 유지하는 상황에서 강재의 연신율은 ≥29%이며, 이는 가소성 지수를 크게 향상시키는 동시에 항복비가 0.80 이하가 되도록 보장한다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 강판의 금속 조직 사진이다. 여기에는 강판이 바이모달 분포의 초미세립 철강 조직을 가진 것을 나타낸다.
이하에서는 9세트의 사례를 통해 본 발명의 고가소성 파이프라인 강판을 상세하게 설명한다. 각 사례에서 철강의 화학 성분은 표 1과 같다.
표 1 철강의 질량백분율 화학 성분(나머지는 Fe 및 불순물)
여기에서 실시예 1 내지 7과 비교예 8 성분은 본 발명의 저탄소+미세합금에 따라 설계되었으며, 비교예 9는 본 발명의 합금 요건을 채택하지 않았고, 그 중 C, Si, Nb 및 Alt 함량은 모두 본 발명의 설계 범위가 아니다.
각 사례의 제조공정 매개변수는 표 2와 같다.
표 2 철강의 제조공정 매개변수
여기에서 실시예 1 내지 7과 비교예 9는 모두 본 발명의 제조방법에 따라 수행하였으며, 비교예 8의 제조방법은 본 발명에 따르지 않았다.
상기 사례의 각종 성능은 표 3과 같다.
표 3 강판의 역학적 성능
상기 표에서 알 수 있듯이, 실시예 1 내지 7에서 획득한 파이프라인강의 항복강도는 572 내지 591MPa, 인장강도는 736 내지 764MPa, 연신율은 ≥29%, 항복비는 Rt0.5/Rm≤0.80이이다. 이는 우수한 강도와 인성의 일치성을 가지며 우수한 가소성 및 낮은 항복비를 갖는다. 비교예 8은 성분이 실시예 1과 크게 다르지 않지만, 제조방법이 다르고 기술적 효과가 완전히 다르다. 마찬가지로 비교예 9는 성분 설계 메커니즘이 다르다. 동일한 제조방법을 채택하여 제어하였으나 동일한 효과를 구현하지 못했다.
도 1과 함께 참조하면, 본 발명에서 획득한 파이프라인 강판 조직은 결정립 크기가 바이모달 분포인 침상 페라이트 초미세 결정립 구조임을 알 수 있다. 추가 검출에 따르면, 이의 결정립 구조에는 구체적으로 50 내지 60% 체적분율 1μm 이하의 결정립, 30 내지 40% 체적분율의 5 내지 10μm의 결정립, 및 10% 이하 체적분율의 기타 크기 결정립이 포함된다. 이러한 결정립 크기 분포는 바이모달 분포의 초미세립 구조의 가소성에 대한 상승 작용을 발휘하고, 파이프라인강 가소성을 향상시킨다. 동시에 철강에 분산된 석출상의 강화 작용을 충분히 발휘시키며, 강재 강도를 유지하면서 가소성 지표를 향상시킬 뿐만 아니라 비교적 낮은 항복비를 보장한다.
Claims (8)
- 고가소성 파이프라인 강판에 있어서,
질량백분율에 따라 하기 C: 0.02~0.07%, Si: 0.02~0.15%, Mn: 1.30~1.90%, P: ≤0.010%, S: ≤0.0020%, Cr: 0.10~0.50%, Ni: 0.10~0.50%, Cu: 0.10~0.50%, Mo: 0.10~0.50%, Nb: 0.015~0.060%, V: 0.010~0.060%, Alt: 0.045~0.090% 성분, 나머지의 Fe 및 불순물로 구성되는 것을 특징으로 하는 고가소성 파이프라인 강판. - 제1항에 있어서,
상기 불순물은 질량백분율로 O≤0.0010%, N≤0.0080% 및 H≤0.00010%인 것을 특징으로 하는 고가소성 파이프라인 강판. - 제1항에 있어서,
금속 조직은 결정립 크기가 바이모달 분포인 침상 페라이트 초미세 입자 구조인 것을 특징으로 하는 고가소성 파이프라인 강판. - 제3항에 있어서,
50 내지 60% 체적분율 1μm 이하의 결정립, 30 내지 40% 체적분율 5 내지 10μm의 결정립, 및 10% 이하 체적분율의 기타 크기 결정립을 포함하는 것을 특징으로 하는 고가소성 파이프라인 강판. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 고가소성 파이프라인 강판의 제조방법에 있어서,
공정 프로세스에 용강 전처리→전로 제련→LF 정련→RH 진공 처리→연속주조→가열→압연→제어 냉각이 포함되고;
여기에서 용강 전처리 후 황 함량은 S≤0.0020%로 제어되고 전로 내 P 함량은 P≤0.010%로 제어되고;
연속주조편 가열 온도는 1150℃ 내지 1200℃이고;
오스테나이트 재결정 영역과 미재결정 영역 압연을 채택하고, 조압연 패스에서 저속 대압하 기술을 채택해 오스테나이트 결정립을 파쇄하고, 조압연 최종 압연 온도는 980 내지 1100℃로 제어하고, 마무리 압연 시작 온도는 ≤760℃이고, 압연 후 냉각 제어를 행하며, 자기 템퍼링 온도는 450 내지 600℃이고, 이후 공랭시키는 것을 특징으로 하는 제조방법. - 제5항에 있어서,
조압연 단계의 마지막 패스 압하율은 ≥25%인 것을 특징으로 하는 제조방법. - 제6항에 있어서,
압연 대기 온도 슬래브의 두께는 ≥100mm인 것을 특징으로 하는 제조방법. - 제7항에 있어서,
압연 후 냉각의 출수 온도는 400~500℃로 제어하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010240014.6 | 2020-03-30 | ||
| CN202010240014.6A CN111270152A (zh) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | 一种高塑性管线钢板及其制造方法 |
| PCT/CN2020/091129 WO2021196365A1 (zh) | 2020-03-30 | 2020-05-20 | 一种高塑性管线钢板及其制造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230009366A true KR20230009366A (ko) | 2023-01-17 |
Family
ID=71000896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020227034098A KR20230009366A (ko) | 2020-03-30 | 2020-05-20 | 고가소성 파이프라인 강판 및 이의 제조방법 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230009366A (ko) |
| CN (1) | CN111270152A (ko) |
| WO (1) | WO2021196365A1 (ko) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112522618B (zh) * | 2020-11-24 | 2022-02-18 | 首钢集团有限公司 | 一种全铁素体高强钢及其制备方法 |
| CN115287428B (zh) * | 2021-11-19 | 2023-06-02 | 中南大学 | 一种x70级管线钢双相组织调控并增加低温韧性的方法 |
| CN114411065A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-04-29 | 唐山中厚板材有限公司 | 一种大规格耐低温高强角钢及其生产方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101906568B (zh) * | 2010-08-12 | 2011-12-07 | 中国石油天然气集团公司 | 一种高钢级大应变管线钢和钢管的制造方法 |
| CN102080192B (zh) * | 2011-01-07 | 2012-07-25 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种低屈强比高塑性超细晶粒高强钢及其制造方法 |
| CN102277539A (zh) * | 2011-08-01 | 2011-12-14 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种低屈强比高塑性超细晶粒高强钢及其制造方法 |
| JP5884164B2 (ja) * | 2011-12-27 | 2016-03-15 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 打抜き性と伸びフランジ加工性に優れた高張力熱延鋼板およびその製造方法 |
| CN103667905B (zh) * | 2013-12-04 | 2015-12-02 | 武汉钢铁(集团)公司 | 塑韧性优良的超细晶粒结构用钢及生产方法 |
| CN106591553A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-04-26 | 钢铁研究总院 | 一种具有双峰晶粒分布的超细晶管线钢的制造方法 |
| CN107142427B (zh) * | 2017-04-25 | 2019-01-04 | 中国石油天然气集团公司 | 一种螺旋成型x80钢级隔水管主管及其制造方法 |
-
2020
- 2020-03-30 CN CN202010240014.6A patent/CN111270152A/zh not_active Withdrawn
- 2020-05-20 WO PCT/CN2020/091129 patent/WO2021196365A1/zh active Application Filing
- 2020-05-20 KR KR1020227034098A patent/KR20230009366A/ko unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111270152A (zh) | 2020-06-12 |
| WO2021196365A1 (zh) | 2021-10-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2021169779A1 (zh) | 一种控制屈强比钢及其制造方法 | |
| CA2962472C (en) | High-toughness hot-rolled high-strength steel with yield strength of grade 800 mpa and preparation method thereof | |
| CN103952643B (zh) | 一种屈服强度690MPa级低屈强比钢板及其制备方法 | |
| CN108914006B (zh) | 一种厚度方向性能优良的超高强度调质钢板及其制造方法 | |
| WO2016095720A1 (zh) | 一种屈服强度800MPa级别高强钢及其生产方法 | |
| JP7119135B2 (ja) | 疲労・穴拡げ特性に優れた超高強度熱間圧延鋼板と鋼帯およびそれらの製造方法 | |
| US10835997B2 (en) | Super high strength gas protection welding wire containing V and manufacturing method therefor | |
| WO2014201887A1 (zh) | 超高韧性、优良焊接性ht550钢板及其制造方法 | |
| KR101417231B1 (ko) | 저온인성 및 인장특성이 우수한 압력용기용 극후강판 및 그 제조 방법 | |
| KR20160072099A (ko) | 고경도 열간압연된 강 제품 및 이를 제조하는 방법 | |
| WO2013044640A1 (zh) | 一种低屈强比高韧性钢板及其制造方法 | |
| KR20230009366A (ko) | 고가소성 파이프라인 강판 및 이의 제조방법 | |
| WO2019119725A1 (zh) | 一种布氏硬度大于550hb的高级别低合金耐磨钢板及制造方法 | |
| WO2020062564A1 (zh) | 一种超高钢q960e厚板及制造方法 | |
| WO2019080893A1 (zh) | 一种低屈强比超高强度连续油管用钢及其制造方法 | |
| CN109957712A (zh) | 一种低硬度x70m管线钢热轧板卷及其制造方法 | |
| CN104726787A (zh) | 一种低温韧性良好的高强度压力容器厚板及生产方法 | |
| CN110088346B (zh) | 具有优异纵向均匀延伸率的用于焊接钢管的钢材、其制造方法和使用其的钢管 | |
| WO2017117885A1 (zh) | 高强度、低热处理敏感性的 r5 级系泊链钢及其制造方法 | |
| CN113061701B (zh) | 一种低压缩比特厚细晶粒结构钢板及其制备方法 | |
| CN106811696A (zh) | 一种大厚度海洋工程用390MPa级钢板及其制造方法 | |
| CN102400062B (zh) | 低屈强比超高强度x130管线钢 | |
| CN114592153A (zh) | 一种具有优良耐候性能的高强度钢材及其制造方法 | |
| CN104561825A (zh) | 一种低成本x80管线用钢及其制造方法 | |
| KR20220115575A (ko) | 저탄소 저비용 초고강도 복합조직강판/강대 및 이의 제조 방법 |