KR20230051276A - steel plate - Google Patents
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Abstract
용접 입열이 20.0kJ/㎜ 이상이 되는 대입열 용접 열 영향부에 있어서 우수한 인성을 갖는 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다. 성분 조성이, 질량%로, C: 0.030∼0.120%, Si: 0.01∼0.15%, Mn: 0.80∼2.00%, P: 0.020% 이하, S: 0.0005∼0.0050%, Al: 0.005∼0.100%, Ti: 0.005∼0.030%, N: 0.0030∼0.0080%, Ca: 0.0005∼0.0030%, O: 0.0040% 이하를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이고, 또한, S, Ca, O가 하기 (1)식을 충족하도록 함유하고, TiN의 석출물 중 원 상당 지름으로 0.1㎛를 초과하는 석출물이 질량 비율로 40% 이상인 강판. 0<(Ca-(0.18+130×Ca)×O)/1.25/S<1 …(1) 단, 각 원소 기호는 각 원소의 함유량(질량%)을 나타낸다.An object of the present invention is to provide a steel sheet having excellent toughness in a high heat input welding heat affected zone where the welding heat input is 20.0 kJ/mm or more. Component composition, in mass%, C: 0.030 to 0.120%, Si: 0.01 to 0.15%, Mn: 0.80 to 2.00%, P: 0.020% or less, S: 0.0005 to 0.0050%, Al: 0.005 to 0.100%, Ti : 0.005 to 0.030%, N: 0.0030 to 0.0080%, Ca: 0.0005 to 0.0030%, O: 0.0040% or less, the balance being Fe and unavoidable impurities, and S, Ca, and O are the following (1) A steel sheet containing so as to satisfy the formula and having a mass ratio of 40% or more of TiN precipitates exceeding 0.1 µm in equivalent circle diameter. 0<(Ca−(0.18+130×Ca)×O)/1.25/S<1 . (1) However, each element symbol represents the content (mass %) of each element.
Description
본 발명은, 선박이나 건축·토목 등의 분야에 있어서의 각종 강 구조물에 사용되는 강재(steel material)에 관련되어, 특히 용접 입열량(welding heat input)이 20.0kJ/㎜를 초과하는 대(大)입열 용접을 실시한 경우에 있어서도 우수한 용접 열 영향부 인성을 갖는 강판에 관한 것이다.The present invention relates to steel materials used for various steel structures in the fields of ships, construction, civil engineering, etc., and in particular has a welding heat input exceeding 20.0 kJ/mm. ) It relates to a steel sheet having excellent weld heat-affected zone toughness even when heat input welding is performed.
강재의 고강도화, 후육화(increase in thickness)에 수반하여 용접 시공에, 서브 머지 아크 용접(submerged arc welding), 일렉트로 가스 용접(electrogas welding) 및 일렉트로 슬래그 용접(electroslag welding) 등 생산 능률이 우수한 대입열 용접의 적용 요망이 증가하고 있다. 대입열 용접된 용접 열 영향부(이후, HAZ라고 하는 경우가 있음)의 인성은 저하하기 때문에, 여러 가지의 대입열 용접용 강이 제안되어 있다. 예를 들면, TiN을 강 중에 미세 분산시켜, 용접 열 영향부의 오스테나이트립의 조대화(coarsening)를 억제하는 기술 및, 용접 열 영향부에서의 페라이트 변태핵으로서 이용하는 기술이 실용화되어 있다.Large heat input with excellent production efficiency, such as submerged arc welding, electrogas welding, and electroslag welding, in welding construction accompanying the increase in strength and thickness of steel materials The demand for application of welding is increasing. Since the toughness of the welding heat-affected zone (hereinafter sometimes referred to as HAZ) welded with high heat input decreases, various steels for high heat input welding have been proposed. For example, a technique of finely dispersing TiN in steel to suppress coarsening of austenite grains in a weld heat-affected zone and a technique of using it as a ferrite transformation nucleus in a weld heat-affected zone have been put into practical use.
TiN의 석출물을 이용한 조직 조대화의 억제는 경제적으로도 유용하여 널리 이용되고 있다. 한편으로, 용접 열 영향부에 있어서 TiN이 용해될 정도의 고온도역에서는 이들 효과는 얻어지지 않고, 추가로 용해된 TiN에 의해 고용 Ti 및 고용 N이 과잉으로 됨으로써, 지(地)조직(base microstructure)이 취화하여 인성이 현저하게 저하된다는 문제가 있었다.Suppression of tissue coarsening using TiN precipitates is economically useful and widely used. On the other hand, these effects are not obtained in a high-temperature region at which TiN melts in the heat-affected zone of the weld. There was a problem that the microstructure) was embrittled and the toughness was remarkably lowered.
그 때문에, 특허문헌 1에서는, 용접 열 영향부의 고온역에서도 용해되기 어려운 Ti 산화물 중, 입도 5㎛ 이하의 TiOx(단, x: 0.65∼1.3)를 강 중에 미세 분산시키고, 용접 열 영향부에 있어서의 침상 페라이트(acicular ferrite)의 생성핵으로서 이용하여, 용접 열 영향부의 인성을 향상시키는 기술이 제안되어 있다. 특허문헌 2에서는, 성분 조성에 있어서의 B, N 및 sol.Al량을 조정하고, 용접 열 영향부를 미세화시키는 BN을 적극적으로 석출시켜, 용접 열 영향부의 인성을 향상시키는 기술이 제안되어 있다.Therefore, in Patent Document 1, TiOx having a particle size of 5 μm or less (provided that x: 0.65 to 1.3) is finely dispersed in steel among Ti oxides that are difficult to dissolve even in the high temperature region of the heat-affected zone in the weld heat-affected zone. A technique for improving the toughness of a weld heat-affected zone by using it as a generation nucleus of acicular ferrite has been proposed. Patent Literature 2 proposes a technique for improving the toughness of the heat-affected zone by adjusting the amounts of B, N, and sol.Al in the component composition to actively precipitate BN that refines the heat-affected zone.
또한, 특허문헌 3에서는, 성분 조성에 있어서 Ti-B-N량을 HAZ 인성이 고인성 영역이 되도록 조정하고, 또한 Ca 또는 Ce를 첨가하여 개재물의 형태 제어에 의한 인성 개선 효과를 부여하는 기술이 제안되어 있다. 특허문헌 4에서는, 성분 조성을 저N-저Ti계로 하여, 용접의 본드부에 있어서도 안정된 황·산화물을 형성하는 REM을 첨가함으로써 대입열 용접부의 인성을 개선하는 기술도 제안되어 있다. 또한 특허문헌 5에서는, 변태핵이 되어 용접 열 영향부에서의 페라이트 변태를 촉진하는 Ca계 비금속 개재물을 Ca, O, S 함유량을 적정하게 제어함으로써 강 중에 미세 분산시키고, 20.0kJ/㎜를 초과하는 대입열 용접의 용접 열 영향부 인성을 향상시키는 기술이 개시되어 있다.Further, in Patent Literature 3, a technique of adjusting the amount of Ti-B-N in the component composition so that the HAZ toughness is in the high toughness region, and adding Ca or Ce to give a toughness improving effect by controlling the shape of inclusions is proposed. there is. Patent Literature 4 also proposes a technique for improving the toughness of a welded joint with high heat input by setting the component composition to a low-N-low Ti system and adding REM that forms a stable sulfur oxide even in a welded bond portion. Further, in Patent Literature 5, Ca-based nonmetallic inclusions, which become transformation nuclei and promote ferrite transformation in the heat-affected zone of welding, are finely dispersed in steel by appropriately controlling the Ca, O, and S contents, and the concentration exceeds 20.0 kJ/mm. A technique for improving the toughness of a heat-affected zone in welding with high heat input is disclosed.
그러나, 상기 특허문헌 1에 기재되어 있는 Ti 산화물을 이용하는 기술은, 특히 대량 제조에 있어서는 산화물을 균일하게 미세 분산시키는 것이 곤란하여, 안정적으로 용접 열 영향부의 인성을 확보할 수 없다는 과제가 있다. 특허문헌 2에 기재된 기술에서는 주조 시에 질화물 주체의 개재물을 기점으로 한 균열이 생성되는 경우가 있다. 또한, 특허문헌 3∼4에 있어서의 기술에서는, 20.0kJ/㎜를 초과하는 대입열 용접으로 용접 열 영향부의 오스테나이트의 립(grain growth) 성장을 충분히 억제하는 것이 곤란하기 때문에, 조인트에 있어서의 인성이 불안정해진다는 과제가 있다. 또한, 특허문헌 5에 기재된 기술은 안정된 인성을 확보하는 것이 어렵다는 과제가 있다.However, the technology using Ti oxide described in Patent Literature 1 has a problem in that it is difficult to uniformly finely disperse the oxide, particularly in mass production, and thus the toughness of the heat-affected zone cannot be secured stably. In the technique described in Patent Literature 2, cracks originating from nitride-mainly inclusions may be generated during casting. Further, in the techniques in Patent Literatures 3 to 4, it is difficult to sufficiently suppress the grain growth of austenite in the heat-affected zone by welding with a large heat input exceeding 20.0 kJ/mm. There is a problem that the toughness becomes unstable. In addition, the technique described in Patent Literature 5 has a problem that it is difficult to ensure stable toughness.
본 발명은, 상기 실정을 감안하여 이루어진 것으로서, 용접 입열이 20.0kJ/㎜ 이상이 되는 대입열 용접 열 영향부에 있어서 우수한 인성을 갖는 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a steel sheet having excellent toughness in a high heat input welding heat affected zone where the welding heat input is 20.0 kJ/mm or more.
발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 여러 가지의 검토를 거듭하여, 이하의 인식을 얻었다.In order to solve the said subject, inventors repeated various examinations and obtained the following recognition.
공업 생산성이 우수한 TiN의 석출물을 이용하여 용접 열 영향부에 있어서의 조직의 조대화를 억제하기 위해서는, 모재 강판 중에 있어서의 TiN의 석출물의 크기를 적정하게 제어하는 것이 중요하다. 즉, 열 역학상의 계산 용융 온도 이상에 있어서의 고온에 노출되어도 녹지 않고 남는 바와 같은 크기의 TiN의 석출물을 일정량 이상 확보함으로써, 용접 열 영향부에 있어서의 조직의 조대화를 안정되게 억제하여, 용접 열 영향부에 있어서 우수한 인성을 갖는 강판을 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에서는, TiN의 석출물의 제어에 더하여, S, Ca 및 O의 양을 제어함으로써, 용접 열 영향부에 있어서의 조직의 조대화를 억제하고, 용접 열 영향부에 있어서 우수한 인성을 갖는 강판을 얻을 수 있다.In order to suppress coarsening of the structure in the heat-affected zone using TiN precipitates having excellent industrial productivity, it is important to appropriately control the size of TiN precipitates in the base steel sheet. That is, by securing a certain amount or more of TiN precipitates having a size that remains without melting even when exposed to a high temperature at a temperature equal to or higher than the thermodynamically calculated melting temperature, the coarsening of the structure in the weld heat affected zone is stably suppressed, and welding A steel sheet having excellent toughness in the heat-affected zone can be obtained. Further, in the present invention, by controlling the amount of S, Ca, and O in addition to controlling the precipitates of TiN, coarsening of the structure in the heat-affected zone is suppressed, and excellent toughness is obtained in the heat-affected zone. You can get a steel plate.
본 발명은, 상기에 얻어진 인식을 기초로 추가로 검토를 더하여 완성한 것으로, 그의 요지는 이하와 같다.The present invention was completed by further examination based on the recognition obtained above, and the gist thereof is as follows.
[1] 성분 조성이, 질량%로, [1] Component composition, in mass%,
C: 0.030∼0.120%, C: 0.030% to 0.120%;
Si: 0.01∼0.15%, Si: 0.01 to 0.15%;
Mn: 0.80∼2.00%, Mn: 0.80 to 2.00%;
P: 0.020% 이하,P: 0.020% or less;
S: 0.0005∼0.0050%,S: 0.0005 to 0.0050%,
Al: 0.005∼0.100%, Al: 0.005 to 0.100%;
Ti: 0.005∼0.030%, Ti: 0.005 to 0.030%;
N: 0.0030∼0.0080%, N: 0.0030 to 0.0080%;
Ca: 0.0005∼0.0030%, Ca: 0.0005 to 0.0030%;
O: 0.0040% 이하를 함유하고,O: contains 0.0040% or less;
잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이고,The balance is Fe and unavoidable impurities,
추가로, S, Ca, O가 하기 (1)식을 충족하도록 함유하고, TiN의 석출물 중 원 상당 지름으로 0.1㎛를 초과하는 석출물이 질량 비율로 40% 이상인 강판.Further, a steel sheet containing S, Ca, and O so as to satisfy the following formula (1), and among the TiN precipitates, the precipitates having an equivalent circle diameter of more than 0.1 μm account for 40% or more in terms of mass ratio.
0<(Ca-(0.18+130×Ca)×O)/1.25/S<1 … (1) 0<(Ca−(0.18+130×Ca)×O)/1.25/S<1 . (One)
단, 각 원소 기호는 각 원소의 함유량(질량%)을 나타낸다. However, each element symbol represents the content (mass %) of each element.
[2] 성분 조성이, 추가로, 질량%로, [2] The component composition is further, in mass%,
Cu: 1.00% 이하,Cu: 1.00% or less;
Ni: 1.50% 이하,Ni: 1.50% or less;
Cr: 1.00% 이하, Cr: 1.00% or less;
Mo: 0.50% 이하, Mo: 0.50% or less;
V: 0.50% 이하 및,V: 0.50% or less, and
Nb: 0.05% 이하 중으로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는 [1]에 기재된 강판.The steel sheet according to [1], containing at least one selected from Nb: 0.05% or less.
[3] 성분 조성이, 추가로, 질량%로,[3] The component composition is further, in mass%,
B: 0.0025% 이하,B: 0.0025% or less;
Mg: 0.0050% 이하,Mg: 0.0050% or less;
Zr: 0.0200% 이하, Zr: 0.0200% or less;
REM: 0.0200% 이하 중으로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는 [1] 또는 [2]에 기재된 강판.The steel sheet according to [1] or [2], containing at least one selected from REM: 0.0200% or less.
본 발명에 의하면, 용접 입열이 20.0kJ/㎜ 이상이 되는 대입열 용접 열 영향부에서의 우수한 인성을 구비한 강판이 얻어져, 산업상 매우 유용하다.According to the present invention, a steel sheet having excellent toughness in a high heat input welding heat affected zone having a welding heat input of 20.0 kJ/mm or more can be obtained, which is very useful industrially.
(발명을 실시하기 위한 형태)(Mode for implementing the invention)
이하, 본 발명의 실시의 형태에 대해서, 상세하게 설명한다. 우선, 본 발명의 강판이 가져야 할 성분 조성에 대해서 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 화학 성분에 관한 % 표시는 모두 질량%를 의미한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail. First, the component composition that the steel sheet of the present invention should have will be described. In the following description, all % indications regarding chemical components mean % by mass.
C: 0.030∼0.120%C: 0.030 to 0.120%
C는, 강재의 강도를 높이는 원소로서, 구조용 강으로서 필요한 강도를 확보하기 위해서는, 0.030% 이상 함유시킬 필요가 있다. 따라서, C 함유량의 하한은, 0.030%로 한다. C 함유량은, 바람직하게는 0.040% 이상이고, 보다 바람직하게는 0.050% 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.060% 이상이다. 한편, C가 0.120%를 초과하면, 용접 열 영향부에 있어서 섬 형상 마르텐사이트(이후, MA라고 하는 경우도 있음)가 생성되기 쉬워져, 인성의 저하로 이어지기 때문에, 상한은 0.120%로 한다. C 함유량은, 바람직하게는 0.100% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.090% 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.085% 이하이다.C is an element that increases the strength of steel materials, and needs to be contained in an amount of 0.030% or more in order to secure strength required as structural steel. Therefore, the lower limit of the C content is made 0.030%. The C content is preferably 0.040% or more, more preferably 0.050% or more, still more preferably 0.060% or more. On the other hand, when C exceeds 0.120%, island-like martensite (hereinafter sometimes referred to as MA) tends to be formed in the weld heat-affected zone, leading to a decrease in toughness, so the upper limit is set at 0.120%. . The C content is preferably 0.100% or less, more preferably 0.090% or less, still more preferably 0.085% or less.
Si: 0.01∼0.15%Si: 0.01 to 0.15%
Si는, 강을 용제할 때의 탈산제로서 첨가되는 원소로서, 0.01% 이상의 함유가 필요하다. 따라서, Si 함유량은 0.01% 이상으로 한다. Si 함유량은, 바람직하게는 0.02% 이상이고, 보다 바람직하게는 0.03% 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.04% 이상이고, 가장 바람직하게는 0.06% 이상이다. 그러나, 0.15%를 초과하면, 모재의 인성이 저하하는 외에, 대입열 용접 열 영향부에 있어서 섬 형상 마르텐사이트의 생성 경향을 높여, 인성의 저하를 초래하는 경우가 있다. 따라서, Si 함유량은 0.15% 이하로 한다. Si 함유량은, 바람직하게는 0.13% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.10% 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.09% 이하이다.Si is an element added as a deoxidizer when melting steel, and the content of 0.01% or more is required. Therefore, the Si content is made 0.01% or more. The Si content is preferably 0.02% or more, more preferably 0.03% or more, still more preferably 0.04% or more, and most preferably 0.06% or more. However, when it exceeds 0.15%, the toughness of the base material is lowered, and the generation tendency of island martensite is increased in the heat-affected zone of high heat input welding, resulting in a decrease in toughness in some cases. Therefore, the Si content is made 0.15% or less. The Si content is preferably 0.13% or less, more preferably 0.10% or less, still more preferably 0.09% or less.
Mn: 0.80∼2.00%Mn: 0.80 to 2.00%
Mn은, 모재의 강도를 확보하기 위해, Mn 함유량은, 0.80% 이상으로 한다. Mn 함유량은, 바람직하게는 1.00% 이상이고, 보다 바람직하게는 1.20% 이상이고, 더욱 바람직하게는 1.40% 이상이고, 가장 바람직하게는 1.50% 이상이다. 한편, Mn 함유량은 2.00%를 초과하면 HAZ의 인성을 현저하게 열화시키기 때문에, 2.00% 이하로 한다. 또한, Mn 함유량은, 바람직하게는 1.90% 이하이고, 보다 바람직하게는 1.85% 이하이고, 더욱 바람직하게는 1.80% 이하이고, 가장 바람직하게는 1.70% 이하이다.As for Mn, in order to ensure the strength of the base material, the Mn content is set to 0.80% or more. The Mn content is preferably 1.00% or more, more preferably 1.20% or more, even more preferably 1.40% or more, and most preferably 1.50% or more. On the other hand, when the Mn content exceeds 2.00%, the toughness of the HAZ deteriorates remarkably, so it is set to 2.00% or less. Further, the Mn content is preferably 1.90% or less, more preferably 1.85% or less, still more preferably 1.80% or less, and most preferably 1.70% or less.
P: 0.020% 이하 P: 0.020% or less
P는, 본드부 근방의 HAZ에서의 MA 생성을 촉진하고, 인성을 크게 저하시키기 때문에, P 함유량은 0.020% 이하로 했다. P 함유량은, 바람직하게는, 0.015% 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.012% 이하이다. 또한, P 함유량의 하한은 특별히 한정되지 않는다. 단, 과도한 탈 P는 비용의 증가를 초래하기 때문에, P 함유량은 0.002% 이상이 바람직하다.Since P promotes MA production in the HAZ near the bond portion and greatly reduces toughness, the P content is set to 0.020% or less. The P content is preferably 0.015% or less, more preferably 0.012% or less. In addition, the lower limit of P content is not specifically limited. However, since excessive removal of P causes an increase in cost, the P content is preferably 0.002% or more.
S: 0.0005∼0.0050%S: 0.0005 to 0.0050%
S는 페라이트의 핵 생성 사이트로서 작용하는 MnS 혹은 CaS를 형성하기 위해 필요한 원소이다. 이 때문에, S 함유량은 0.0005% 이상으로 한다. S 함유량은, 바람직하게는 0.0010% 이상이고, 보다 바람직하게는 0.0015% 이상이다. 그러나, S를 과도하게 함유시키면 모재 인성의 저하를 초래하기 때문에, S 함유량은 0.0050% 이하로 한다. S 함유량은, 바람직하게는 0.0040% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.0035% 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.0030% 이하이다.S is an element necessary for forming MnS or CaS serving as a ferrite nucleation site. For this reason, S content is made into 0.0005% or more. The S content is preferably 0.0010% or more, and more preferably 0.0015% or more. However, excessive inclusion of S causes a decrease in base metal toughness, so the S content is set to 0.0050% or less. The S content is preferably 0.0040% or less, more preferably 0.0035% or less, still more preferably 0.0030% or less.
Al: 0.005∼0.100%Al: 0.005 to 0.100%
Al은, 강의 탈산을 위해 함유되는 원소로서, Al 함유량은, 0.005% 이상으로 한다. Al 함유량은, 바람직하게는 0.010% 이상이고, 보다 바람직하게는 0.020% 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.030% 이상이다. 그러나, 0.100%를 초과하여 함유하면, 모재의 인성뿐만 아니라, 용접 금속의 인성도 저하시킨다. 따라서, Al 함유량은 0.100% 이하로 한다. Al 함유량은, 바람직하게는 0.085% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.070% 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.065% 이하이다.Al is an element contained for deoxidation of steel, and the Al content is set to 0.005% or more. The Al content is preferably 0.010% or more, more preferably 0.020% or more, still more preferably 0.030% or more. However, when it contains more than 0.100%, not only the toughness of the base metal but also the toughness of the weld metal is reduced. Therefore, the Al content is made 0.100% or less. The Al content is preferably 0.085% or less, more preferably 0.070% or less, still more preferably 0.065% or less.
Ti: 0.005∼0.030%Ti: 0.005 to 0.030%
Ti는, 용강의 응고 시에 TiN이 되어 모재 중에 석출하고, 오스테나이트립의 조대화를 억제함으로써 모재 인성의 향상에 기여한다. 또한, 용접 시에는 용접 열 영향부에 있어서 TiN이 조직의 조대를 억제함과 함께 페라이트의 변태핵이 되어, 고인성화에 기여한다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, 0.005% 이상의 함유가 필요하다. 따라서, Ti 함유량은 0.005% 이상으로 한다. Ti 함유량은, 바람직하게는 0.008% 이상이고, 보다 바람직하게는 0.011% 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.015% 이상이다. 한편, Ti는 0.030%를 초과하여 함유하면, 석출한 TiN이 과잉으로 조대화하여, 상기 효과가 얻어지지 않게 된다. 따라서, Ti 함유량은, 0.030% 이하로 한다. Ti 함유량은, 바람직하게는 0.027% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.024% 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.020% 이하이다.Ti contributes to the improvement of base metal toughness by precipitating in the base material as TiN at the time of solidification of molten steel, and suppressing the coarsening of austenite grains. Further, during welding, TiN suppresses the coarsening of the structure in the weld heat-affected zone and serves as a ferrite transformation nucleus, contributing to high toughness. In order to obtain such an effect, 0.005% or more of containing is required. Therefore, the Ti content is made 0.005% or more. The Ti content is preferably 0.008% or more, more preferably 0.011% or more, still more preferably 0.015% or more. On the other hand, when Ti is contained exceeding 0.030%, the precipitated TiN excessively coarsens, and the said effect is not obtained. Therefore, the Ti content is made 0.030% or less. The Ti content is preferably 0.027% or less, more preferably 0.024% or less, still more preferably 0.020% or less.
N: 0.0030∼0.0080%N: 0.0030 to 0.0080%
N은, TiN을 생성시켜, 인성 향상에 기여하기 때문에, N 함유량은 0.0030% 이상으로 한다. N 함유량은, 바람직하게는 0.0035% 이상이고, 보다 바람직하게는 0.0040% 이상이다. 한편, 0.0080%를 초과하면 용접 열 사이클에 의해 고온으로 보존 유지되어 TiN이 용해된 경우에, 생지 조직으로의 고용 N이 과잉으로 되어 인성을 열화시키는 것이 우려된다. 이상에서, N 함유량은 0.0080% 이하로 한다. N 함유량은, 바람직하게는 0.0070% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.0065% 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.0070% 이하이다.Since N generates TiN and contributes to improving toughness, the N content is set to 0.0030% or more. The N content is preferably 0.0035% or more, more preferably 0.0040% or more. On the other hand, if it exceeds 0.0080%, there is a concern that when TiN is dissolved at a high temperature by a welding heat cycle, dissolved N in the dough structure becomes excessive and deteriorates toughness. From the above, the N content is made 0.0080% or less. The N content is preferably 0.0070% or less, more preferably 0.0065% or less, still more preferably 0.0070% or less.
Ca: 0.0005∼0.0030%Ca: 0.0005 to 0.0030%
Ca는 S를 고정하여 인성을 개선시키는 효과가 있다. 그 효과를 얻기 위해, Ca 함유량은, 0.0005% 이상으로 한다. Ca 함유량은, 바람직하게는 0.0010% 이상이고, 보다 바람직하게는 0.0015% 이상이다. 한편, Ca 함유량은 0.0030%를 초과하면 효과가 포화하기 때문에, Ca 함유량은 0.0030% 이하로 한다. Ca 함유량은, 바람직하게는 0.0025% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.0020% 이하이다.Ca has an effect of improving toughness by fixing S. In order to obtain the effect, Ca content is made into 0.0005% or more. The Ca content is preferably 0.0010% or more, more preferably 0.0015% or more. On the other hand, since the effect is saturated when the Ca content exceeds 0.0030%, the Ca content is made 0.0030% or less. The Ca content is preferably 0.0025% or less, and more preferably 0.0020% or less.
O: 0.0040% 이하 O: 0.0040% or less
O는 CaS 상에 MnS가 석출된 복합 황화물의 생성에 간접적으로 영향을 주기 때문에, O 함유량은 0.0040% 이하로 한다. O 함유량은, 바람직하게는 0.0030% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.0025% 이하이다. 또한, O 함유량의 하한은 특별히 한정되지 않는다. 단, 과도한 산소량 저감은 비용의 증가를 초래하기 때문에, O 함유량은 0.0003% 이상이 바람직하다.Since O indirectly affects the formation of complex sulfide in which MnS is precipitated on CaS, the O content is set to 0.0040% or less. The O content is preferably 0.0030% or less, more preferably 0.0025% or less. In addition, the lower limit of O content is not specifically limited. However, the O content is preferably 0.0003% or more, since an excessive reduction in the amount of oxygen causes an increase in cost.
또한, 본 발명은 S, Ca, O가 이하의 (1)식을 충족할 필요가 있다.In addition, in the present invention, S, Ca, and O need to satisfy the following formula (1).
0<(Ca-(0.18+130×Ca)×O)/1.25/S<1 … (1)0<(Ca−(0.18+130×Ca)×O)/1.25/S<1 . (One)
단, 각 원소 기호는 각 원소의 함유량(질량%)을 나타낸다. However, each element symbol represents the content (mass %) of each element.
(1) 식 중의 「(Ca-(0.18+130×Ca)×O)/1.25/S」의 값(이하, A값이라고 칭함)이 0 이하인 경우, CaS가 정출하지 않고 S는 MnS 단체로서 석출되고, 강판 제조 시에 압연 방향으로 신장하여 모재 인성을 저하시킨다. 또한, 용접 열 영향부에 있어서 MnS가 용융되기 때문에 우수한 인성을 얻을 수 없다. 따라서 A값은 0 초과로 한다. A값은, 바람직하게는 0.1 이상이고, 보다 바람직하게는 0.2 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.3 이상이다. 한편, A값이 1 이상인 경우, S가 거의 Ca에 의해 고정되고, 페라이트 생성핵이 되는 MnS가 CaS 상에 석출되지 않기 때문에, 용접 열 영향부에 페라이트가 생성되지 않아, 인성 향상 효과가 얻어지지 않는다. 따라서 A값은 1 미만으로 한다. A값은, 바람직하게는 0.8 이하이고, 보다 바람직하게는 0.7 이하이다.(1) When the value of "(Ca - (0.18 + 130 × Ca) × O) / 1.25 / S" (hereinafter referred to as the A value) in the formula is 0 or less, CaS does not crystallize and S precipitates as a single MnS , It elongates in the rolling direction during steel sheet manufacturing, reducing the toughness of the base material. In addition, excellent toughness cannot be obtained because MnS melts in the weld heat affected zone. Therefore, the value of A should be greater than 0. A value is preferably 0.1 or more, more preferably 0.2 or more, still more preferably 0.3 or more. On the other hand, when the A value is 1 or more, since most of S is fixed by Ca and MnS, which serves as a ferrite formation nucleus, is not precipitated on CaS, ferrite is not generated in the weld heat-affected zone, and the effect of improving toughness is not obtained. don't Therefore, the value of A is less than 1. A value is preferably 0.8 or less, more preferably 0.7 or less.
이상이 본 발명의 기본 성분 조성이고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이다.The above is the basic component composition of the present invention, and the balance is Fe and unavoidable impurities.
본 발명에 있어서, 상기 성분에 더하여 추가로, 강도 향상 등을 목적으로 하여, Cu, Ni, Cr, Mo, V 및 Nb 중에서 선택되는 1종 이상을, 선택적 원소로서 하기의 범위로 함유할 수 있다.In the present invention, in addition to the above components, one or more selected from among Cu, Ni, Cr, Mo, V and Nb may be contained as an optional element in the following range for the purpose of strength improvement and the like. .
Cu: 1.00% 이하 Cu: 1.00% or less
Cu는 강판의 고강도화에 유효한 원소이지만, 과잉으로 첨가하면 주조한 강괴의 균열을 조장하여, 강판의 인성을 저하시키는 것이 우려된다. 따라서, Cu를 함유하는 경우에는, Cu 함유량은 1.00% 이하로 한다. Cu 함유량은, 바람직하게는 0.50% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.30% 이하이다. 한편, 이러한 효과를 얻기 위해서는, Cu를 함유하는 경우에는, Cu 함유량은 0.03% 이상으로 하는 것이 바람직하다. Cu 함유량은, 0.04% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.Cu is an element effective for increasing the strength of a steel sheet, but when added excessively, there is a concern that it promotes cracking of cast steel ingots and lowers the toughness of the steel sheet. Therefore, when containing Cu, Cu content is made into 1.00 % or less. Cu content is preferably 0.50% or less, more preferably 0.30% or less. On the other hand, in order to acquire such an effect, when containing Cu, it is preferable to make Cu content into 0.03 % or more. As for Cu content, it is more preferable to make it 0.04 % or more.
Ni: 1.50% 이하 Ni: 1.50% or less
Ni는, 강판의 인성을 향상시킴과 함께, 강도도 상승시키지만, 과잉의 첨가는 모재 및 HAZ의 인성을 저하시키고, 또한 제조 비용을 압박한다. 따라서 Ni를 함유하는 경우에는, Ni 함유량은 1.50% 이하로 한다. Ni 함유량은, 바람직하게는 1.0% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.50% 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.30% 이하이다. 한편, 이러한 효과를 얻기 위해서는, Ni를 함유하는 경우에는, Ni 함유량은 0.03% 이상으로 하는 것이 바람직하다. Ni 함유량은, 0.04% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.While Ni improves the toughness of a steel plate and also raises strength, excessive addition reduces the toughness of a base material and HAZ, and presses manufacturing cost. Therefore, when containing Ni, Ni content is made into 1.50 % or less. The Ni content is preferably 1.0% or less, more preferably 0.50% or less, still more preferably 0.30% or less. On the other hand, in order to obtain such an effect, when containing Ni, it is preferable to make Ni content into 0.03 % or more. As for Ni content, it is more preferable to make it 0.04 % or more.
Cr: 1.00% 이하 Cr: 1.00% or less
Cr은 강판의 고강도화에 유리한 원소이지만, 과잉의 함유는 모재 및 HAZ의 인성을 저하시킨다. 따라서, Cr을 함유하는 경우에는, Cr 함유량은 1.00% 이하로 한다. Cr 함유량은, 바람직하게는 0.80% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.50% 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.30% 이하이다. 한편, 이러한 효과를 얻기 위해서는, Cr을 함유하는 경우에는, Cr 함유량은 0.02% 이상으로 하는 것이 바람직하다. Cr 함유량은, 0.03% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.Cr is an element that is advantageous for increasing the strength of the steel sheet, but excessive inclusion lowers the toughness of the base material and HAZ. Therefore, when it contains Cr, Cr content is made into 1.00 % or less. The Cr content is preferably 0.80% or less, more preferably 0.50% or less, still more preferably 0.30% or less. On the other hand, in order to obtain such an effect, when containing Cr, it is preferable to make Cr content into 0.02 % or more. As for Cr content, it is more preferable to make it 0.03 % or more.
Mo: 0.50% 이하Mo: 0.50% or less
Mo는 강판의 고강도화에 유리한 원소이지만, 과잉의 함유는 모재 및 HAZ의 인성을 저하시킨다. 따라서, Mo를 함유하는 경우에는, Mo 함유량은 0.50% 이하로 한다. Mo 함유량은, 바람직하게는 0.40% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.30% 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.20% 이하이다. 한편, 이러한 효과를 얻기 위해서는, Mo를 함유하는 경우에는, Mo 함유량은 0.003% 이상으로 하는 것이 바람직하다. Mo 함유량은, 0.004% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.Mo is an element that is advantageous for increasing the strength of the steel sheet, but an excessive amount of Mo deteriorates the toughness of the base material and HAZ. Therefore, when containing Mo, Mo content is made into 0.50 % or less. The Mo content is preferably 0.40% or less, more preferably 0.30% or less, still more preferably 0.20% or less. On the other hand, in order to obtain such an effect, when containing Mo, it is preferable to make Mo content into 0.003 % or more. As for Mo content, it is more preferable to make it 0.004 % or more.
V: 0.50% 이하 V: 0.50% or less
V는 강판의 고강도화에 유리한 원소이지만, 과잉의 함유는 모재 및 HAZ의 인성을 저하시킨다. 따라서, V를 함유하는 경우에는, V 함유량은 0.50% 이하로 한다. V 함유량은, 바람직하게는 0.40% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.30% 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.20% 이하이다. 한편, 이러한 효과를 얻기 위해서는, V를 함유하는 경우에는, V 함유량은 0.003% 이상으로 하는 것이 바람직하다. V 함유량은, 0.004% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.V is an element that is advantageous for increasing the strength of the steel sheet, but excessive inclusion lowers the toughness of the base material and HAZ. Therefore, when V is contained, the V content is made 0.50% or less. The V content is preferably 0.40% or less, more preferably 0.30% or less, still more preferably 0.20% or less. On the other hand, in order to obtain such an effect, in the case of containing V, the V content is preferably 0.003% or more. As for V content, it is more preferable to make it 0.004 % or more.
Nb: 0.05% 이하 Nb: 0.05% or less
Nb의 강판의 강도 향상에 크게 기여하지만, 과잉의 함유는 용접 열 영향부 조직에 있어서 상부 베이나이트나 섬 형상 마르텐사이트의 증가의 원인이 되는 경우가 있어, 인성의 저하로 이어진다. 따라서, Nb를 함유하는 경우에는, Nb 함유량은 0.05% 이하로 한다. Nb 함유량은, 바람직하게는 0.04% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.03% 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.02% 이하이다. 한편, 이러한 효과를 얻기 위해서는, Nb를 함유하는 경우에는, Nb 함유량은 0.002% 이상으로 하는 것이 바람직하다. Nb 함유량은, 0.003% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.Although Nb contributes greatly to improving the strength of a steel sheet, an excessive amount of Nb may cause an increase in upper bainite or island martensite in the structure of the weld heat affected zone, leading to a decrease in toughness. Therefore, when Nb is contained, Nb content is made into 0.05 % or less. The Nb content is preferably 0.04% or less, more preferably 0.03% or less, still more preferably 0.02% or less. On the other hand, in order to obtain such an effect, when containing Nb, it is preferable to make Nb content into 0.002% or more. As for Nb content, it is more preferable to make it 0.003 % or more.
또한, 본 발명의 강재는, 상기 성분에 더하여 추가로, B, Mg, Zr 및 REM으로부터 선택되는 1종 이상을, 선택적 원소로서 하기의 범위로 함유할 수 있다.In addition to the above components, the steel materials of the present invention may further contain at least one selected from B, Mg, Zr and REM as an optional element in the following range.
B: 0.0025% 이하 B: 0.0025% or less
B는, 용접 열 영향부에서 BN을 생성하고, 고용 N을 저감하고, 또한, 페라이트 변태핵이 되어 페라이트를 생성하여 인성을 향상시킨다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, B를 함유하는 경우에는, B 함유량은 0.0003% 이상으로 한다. B 함유량은, 바람직하게는 0.0005% 이상이고, 보다 바람직하게는 0.0008% 이상이다. 그러나, B는 0.0025%를 초과하여 함유하면, 모재 및 HAZ의 인성 저하를 초래한다. 이 때문에, B를 함유하는 경우에는, B 함유량은 0.0025% 이하로 한다. B 함유량은, 바람직하게는 0.0020% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.0018% 이하이다.B generates BN in the weld heat-affected zone, reduces solute N, and forms ferrite transformation nuclei to generate ferrite to improve toughness. In order to obtain such an effect, when B is contained, B content is made into 0.0003% or more. The B content is preferably 0.0005% or more, more preferably 0.0008% or more. However, if B is contained in excess of 0.0025%, the toughness of the base material and HAZ will be lowered. For this reason, when B is contained, B content is made into 0.0025% or less. The B content is preferably 0.0020% or less, more preferably 0.0018% or less.
Mg: 0.0050% 이하, Zr: 0.0200% 이하, REM: 0.0200% 이하Mg: 0.0050% or less, Zr: 0.0200% or less, REM: 0.0200% or less
Mg, Zr 및 REM은 모두, 산화물의 분산에 의한 인성 개선 효과를 갖는 원소이다. 이러한 효과를 발현시키기 위해서는, Mg, Zr 및 REM을 함유하는 경우에는, Mg 함유량은 0.0005% 이상, Zr 함유량 및 REM 함유량은 각각 0.0010% 이상으로 하는 것이 바람직하다. Mg 함유량은 0.0010% 이상, Zr 함유량 및 REM 함유량은 각각 0.0015% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 한편, Mg는 0.0050% 초과, Zr 및 REM은 각각 0.0200%를 초과하여 함유해도, 그의 효과는 포화할 뿐이다. 따라서, 이들 원소를 함유하는 경우는, Mg 함유량은 0.0050% 이하, Zr 함유량 및 REM 함유량은 각각 0.0200% 이하로 한다. 바람직하게는, Mg 함유량은 0.0030% 이하, Zr 함유량 및 REM 함유량은 각각 0.01% 이하이다.All of Mg, Zr, and REM are elements having an effect of improving toughness by dispersing oxides. In order to express these effects, when Mg, Zr, and REM are contained, it is preferable that the Mg content is 0.0005% or more, and the Zr content and REM content are each 0.0010% or more. It is more preferable that the Mg content is 0.0010% or more, and the Zr content and REM content are each 0.0015% or more. On the other hand, even if it contains more than 0.0050% of Mg and more than 0.0200% of each of Zr and REM, the effect is only saturated. Therefore, when these elements are contained, the Mg content is 0.0050% or less, and the Zr content and REM content are each 0.0200% or less. Preferably, the Mg content is 0.0030% or less, and the Zr content and REM content are each 0.01% or less.
다음으로, 본 발명의 강판의 조직에 대해서 설명한다.Next, the structure of the steel sheet of the present invention will be described.
TiN의 석출물 중 원 상당 지름으로 0.1㎛를 초과하는 석출물이 질량 비율로 40% 이상,Among the TiN precipitates, the precipitates exceeding 0.1 μm in equivalent circle diameter account for 40% or more in terms of mass ratio,
강판 중의 TiN의 석출물에 대해서, 전체 석출량 중 원 상당 지름으로 0.1㎛를 초과하는 석출물이 질량 비율(이하, P값이라고도 함)로 40% 이상으로 함으로써, 20.0kJ/㎜를 초과하는 대입열 용접을 실시한 경우에 있어서도 TiN이 녹지 않고 남는다. 그 결과, 그 후의 오스테나이트의 립 성장을 억제하여, 열 영향부 및 강판의 인성 향상에 기여한다. 따라서, TiN의 석출물의 전체 석출량 중 원 상당 지름으로 0.1㎛를 초과하는 석출물이 질량 비율로, 40% 이상으로 한다. TiN의 석출물의 전체 석출량 중 원 상당 지름으로 0.1㎛를 초과하는 석출물이 질량 비율로, 바람직하게는 45% 이상, 보다 바람직하게는 50% 이상으로 한다. 한편, 사이즈(원 상당 지름)가 큰 석출물의 질량 비율이 과잉으로 증대하면 석출물이 조대화하여 파괴의 기점이 될 가능성이 있는 점에서, TiN의 석출물의 전체 석출량 중 원 상당 지름으로 0.1㎛를 초과하는 석출물이 질량 비율로, 98% 이하로 하는 것이 바람직하다. TiN의 석출물의 전체 석출량 중 원 상당 지름으로 0.1㎛를 초과하는 석출물이 질량 비율로, 98% 이하가 보다 바람직하고, 95% 이하가 더욱 바람직하다. 또한, 원 상당 지름으로 2.0㎛를 초과하는 석출물은 취성 파괴의 기점이 될 가능성이 있기 때문에 최대한 저감하는 것이 바람직하다.With regard to the TiN precipitates in the steel sheet, the mass ratio of the precipitates exceeding 0.1 μm in equivalent circle diameter among the total amount of precipitates is 40% or more (hereinafter also referred to as P value), so that the large heat input exceeding 20.0 kJ/mm welding Even in the case of carrying out, TiN remains undissolved. As a result, subsequent grain growth of austenite is suppressed, contributing to improvement of the heat-affected zone and toughness of the steel sheet. Therefore, among the total precipitates of TiN precipitates, the mass ratio of precipitates exceeding 0.1 µm in equivalent circle diameter is set to 40% or more. Of the total amount of TiN precipitates, the mass ratio of precipitates exceeding 0.1 µm in equivalent circle diameter is preferably 45% or more, more preferably 50% or more. On the other hand, if the mass ratio of precipitates having a large size (equivalent circle diameter) increases excessively, the precipitates may become coarse and become the starting point of fracture. It is preferable that the excess precipitate is 98% or less in terms of mass ratio. Among the total amount of TiN precipitates, the mass ratio of precipitates exceeding 0.1 µm in equivalent circle diameter is more preferably 98% or less, and still more preferably 95% or less. In addition, since precipitates exceeding 2.0 μm in equivalent circle diameter may become a starting point of brittle fracture, it is desirable to reduce them as much as possible.
원 상당 지름으로 0.1㎛를 초과하는 석출물 비율을 제어하기 위해서는, 예를 들면, 주조 시에 있어서 1450℃에서 1300℃까지의 평균 냉각 속도가 0.5℃/sec 이하가 되도록 조정함으로써 석출 후의 오스트발트(Ostwald) 성장에 의해 원 상당 지름으로 0.1㎛를 초과하는 석출물의 질량 비율을 40% 이상으로 할 수 있다. 상기 냉각 속도가 0.5℃/sec보다도 큰 경우에는, 원 상당 지름으로 0.1㎛ 이하의 석출물의 비율이 증가하고, 20.0kJ/㎜를 초과하는 대입열 용접 시에 TiN의 대부분이 용해되어 버려, 그 후의 립 성장을 충분히 억제할 수 없다.In order to control the ratio of precipitates exceeding 0.1 μm in equivalent circle diameter, for example, Ostwald after precipitation by adjusting the average cooling rate from 1450 ° C. to 1300 ° C. to be 0.5 ° C./sec or less during casting. ) The mass ratio of precipitates exceeding 0.1 µm in equivalent circle diameter can be set to 40% or more by growth. When the cooling rate is greater than 0.5° C./sec, the ratio of precipitates of 0.1 μm or less in equivalent circle diameter increases, and most of TiN is dissolved during welding with a large heat input exceeding 20.0 kJ/mm, and subsequent Lip growth cannot be suppressed sufficiently.
다음으로, 본 발명의 강판의 제조 방법에 대해서 설명한다.Next, the manufacturing method of the steel plate of this invention is demonstrated.
본 발명의 강판은, 상기의 주조 시의 평균 냉각 속도 이외의 제조 방법에 대해서는, 종래 공지의 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 전로(converter)나 전기로(electric furnace) 등에서 용제한 강을 RH 탈가스 등으로 2차 정련하여 강 성분을 상기 적정 범위로 조정한 후, 연속 주조 또는 조괴-분괴 공정(ingot casting-slabbing process)을 거쳐 슬래브(slab) 등의 강 소재로 한다. 또한, 연속 주조 또는 조괴(ingot casting) 시에, 평균 냉각 속도를 제어하면 좋다. 이어서, 상기 강 소재를 재가열하고, 열간 압연하여 소망하는 치수의 강판으로 한 후, 방랭하는 공정을 거치고, 혹은, 상기 열간 압연 후, 가속 냉각, 직접 퀀칭-템퍼링(quenching-tempering)하고, 재가열 퀀칭-템퍼링하여, 재가열 노멀라이징-템퍼링(normalizing-tempering) 등의 공정을 거쳐 제조할 수 있다. 본 발명에서 얻어지는 판두께의 범위는 9㎜∼50㎜이다.The steel sheet of the present invention can be manufactured by a conventionally known method for manufacturing methods other than the average cooling rate at the time of casting described above. For example, after secondary refining of steel smelted in a converter or electric furnace with RH degassing, etc. to adjust the steel component to the above appropriate range, continuous casting or ingot casting -Slabbing process) to make steel materials such as slabs. In addition, the average cooling rate may be controlled during continuous casting or ingot casting. Then, the steel material is reheated, hot rolled to obtain a steel sheet having a desired size, and then subjected to a process of cooling, or, after the hot rolling, accelerated cooling, direct quenching-tempering, and reheating quenching - It can be manufactured through a process such as tempering, reheating, normalizing, and tempering. The range of the board thickness obtained by this invention is 9 mm - 50 mm.
본 발명의 강판은, 용접 입열이 20.0kJ/㎜ 이상이 되는 대입열 영향부에 있어서 우수한 인성을 구비한다. 구체적으로는, 용접 입열이 20.0kJ/㎜ 이상이 되는 대입열 영향부에 있어서, -40℃에서의 샤르피 충격 시험(Charpy impact test)을 행한 경우에, 100J 초과의 충격 흡수값(vE-40℃)이 얻어진다.The steel sheet of the present invention has excellent toughness in a large heat input affected zone where welding heat input is 20.0 kJ/mm or more. Specifically, in a large heat input affected zone where the welding heat input is 20.0 kJ / mm or more, when a Charpy impact test at -40 ° C is performed, an impact absorption value of more than 100 J (vE -40 ° C ) is obtained.
실시예Example
이하에 본 발명의 실시예를 설명한다. 또한 본 발명의 강판 및 그의 제조 방법은 실시예에 한정되는 것은 아니다.Examples of the present invention are described below. In addition, the steel sheet and its manufacturing method of the present invention are not limited to the examples.
150㎏의 고주파 용해로를 이용하여, 표 1에 나타내는 성분 조성을 갖는 No.1∼18의 강을 용제하고, 표 2에 나타내는 평균 냉각 속도로 주조하여 강괴로 한 후, 열간 압연을 행하여, 두께가 50㎜의 강판으로 했다. 얻어진 강판에 대해서, QUANPASS법(일본공개특허공보 2010-12778호 참조)을 이용하여 TiN 석출물의 정량을 행했다. 구체적으로는, 강판의 판두께의 1/4 위치로부터, 10㎜각(square)의 판 형상 금속 시료를 잘라내고, 당해 금속 시료를 전해액 중에서 전해하여, 석출물 등을 추출하고, 사이즈별로 필터링 및 정량 분석하는 것을 반복하는 시험을 행했다. 정량 결과로부터, 전체 TiN 석출물 중 원 상당 지름으로 0.1㎛를 초과하는 크기의 TiN 석출물의 질량 비율을 P값으로 했다.Using a 150-kg high-frequency melting furnace, steels No. 1 to 18 having the component compositions shown in Table 1 were melted, cast at the average cooling rate shown in Table 2 into steel ingots, and then hot-rolled to obtain a thickness of 50 It was made into a steel plate of mm. For the obtained steel sheet, TiN precipitates were quantified using the QUANPASS method (refer to Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2010-12778). Specifically, a 10 mm square plate-shaped metal sample is cut out from a position of 1/4 of the plate thickness of the steel plate, the metal sample is electrolyzed in an electrolyte solution, precipitates, etc. are extracted, and filtering and quantification according to size are performed. A test repeating the analysis was conducted. From the quantitative results, the mass ratio of TiN precipitates having a size exceeding 0.1 μm in equivalent circle diameter among all TiN precipitates was taken as P value.
또한, 용접 열 영향부의 인성을 평가하기 위해, 대입열 용접을 모의한 재현 열 사이클 시험을 행했다. 강판의 판두께 1/4 위치로부터 폭 80㎜×길이 80㎜×두께 15㎜의 시험편을 채취하고, 1450℃로 가열 후, 800∼500℃간을 300초로 냉각하는 재현 열 사이클을 실시한 후, 이들 시험편으로부터 2㎜ V 노치 샤르피 시험편을 채취했다. 얻어진 샤르피 시험편에 대해서 시험 온도: -40℃에서 샤르피 충격 시험을 행하여, 인성을 평가했다. 3개의 시험 결과의 평균의 충격 흡수값(vE-40℃)이 100J를 초과한 것을 양호한 결과로 했다. 상기 재현 열 사이클 조건은, 판두께 50㎜에서의 1패스 용접을 모의한 입열량 30.0kJ/㎜의 일렉트로 가스 용접의 경우의 본드부의 열 이력에 상당한다.Further, in order to evaluate the toughness of the heat-affected zone of the weld, a reproducible heat cycle test simulating high heat input welding was conducted. A test piece having a width of 80 mm × a length of 80 mm × a thickness of 15 mm is taken from a position of 1/4 of the plate thickness of the steel plate, heated to 1450 ° C, and then subjected to a reproducible heat cycle of cooling between 800 and 500 ° C in 300 seconds. A 2 mm V-notch Charpy test piece was taken from the test piece. The obtained Charpy test piece was subjected to a Charpy impact test at a test temperature of -40°C to evaluate toughness. A case where the average shock absorption value (vE -40°C ) of the three test results exceeded 100 J was regarded as a good result. The above simulated heat cycle conditions correspond to the thermal history of the bond portion in the case of electrogas welding with a heat input of 30.0 kJ/mm simulating one-pass welding at a plate thickness of 50 mm.
표 2에, 주조 시에 있어서의 1450℃에서 1300℃까지의 평균 냉각 속도, P값 및 용접 열 영향부의 인성의 시험 결과를 아울러 나타낸다.In Table 2, the average cooling rate from 1450°C to 1300°C during casting, the P value, and the test results of the toughness of the weld heat affected zone are also shown.
발명예인 강판 No.1∼10, 18은, 대입열 용접 열 영향부에 있어서 우수한 인성을 나타냈다. 한편으로, 강의 성분 조성 혹은 P값이 본 발명 범위 외인 강판 No.11∼17에 있어서는, 대입열 용접 열 영향부의 인성이 발명예에 비해 낮았다.Steel sheet Nos. 1 to 10 and 18, which are invention examples, exhibited excellent toughness in the heat-affected zone of high heat input welding. On the other hand, in the steel sheets No. 11 to 17 whose component compositions or P values were outside the scope of the present invention, the toughness of the high heat input welding heat affected zone was lower than that of the invention examples.
Claims (3)
C: 0.030∼0.120%,
Si: 0.01∼0.15%,
Mn: 0.80∼2.00%,
P: 0.020% 이하,
S: 0.0005∼0.0050%,
Al: 0.005∼0.100%,
Ti: 0.005∼0.030%,
N: 0.0030∼0.0080%,
Ca: 0.0005∼0.0030%,
O: 0.0040% 이하를 함유하고,
잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이고,
추가로, S, Ca, O가 하기 (1)식을 충족하도록 함유하고, TiN의 석출물 중 원 상당 지름으로 0.1㎛를 초과하는 석출물이 질량 비율로 40% 이상인 강판.
0<(Ca-(0.18+130×Ca)×O)/1.25/S<1 … (1)
단, 각 원소 기호는 각 원소의 함유량(질량%)을 나타낸다. Component composition, in mass%,
C: 0.030% to 0.120%;
Si: 0.01 to 0.15%;
Mn: 0.80 to 2.00%;
P: 0.020% or less;
S: 0.0005 to 0.0050%,
Al: 0.005 to 0.100%;
Ti: 0.005 to 0.030%;
N: 0.0030% to 0.0080%;
Ca: 0.0005 to 0.0030%;
O: contains 0.0040% or less;
The balance is Fe and unavoidable impurities,
Further, a steel sheet containing S, Ca, and O so as to satisfy the following formula (1), and among the TiN precipitates, the precipitates having an equivalent circle diameter of more than 0.1 μm account for 40% or more in terms of mass ratio.
0<(Ca−(0.18+130×Ca)×O)/1.25/S<1 . (One)
However, each element symbol represents the content (mass %) of each element.
성분 조성이, 추가로, 질량%로,
Cu: 1.00% 이하,
Ni: 1.50% 이하,
Cr: 1.00% 이하,
Mo: 0.50% 이하,
V: 0.50% 이하 및,
Nb: 0.05% 이하 중으로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는 강판.According to claim 1,
Ingredient composition, further, in mass%,
Cu: 1.00% or less;
Ni: 1.50% or less;
Cr: 1.00% or less;
Mo: 0.50% or less;
V: 0.50% or less, and
A steel sheet containing at least one selected from Nb: 0.05% or less.
성분 조성이, 추가로, 질량%로,
B: 0.0025% 이하,
Mg: 0.0050% 이하,
Zr: 0.0200% 이하,
REM: 0.0200% 이하 중으로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는 강판.
According to claim 1 or 2,
Ingredient composition, further, in mass%,
B: 0.0025% or less;
Mg: 0.0050% or less;
Zr: 0.0200% or less;
REM: 0.0200% or less, a steel sheet containing at least one selected from among.
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