KR20230113793A - Steel for marine engineering having corrosion resistance against high humidity and high temperature environment and its manufacturing method - Google Patents

Steel for marine engineering having corrosion resistance against high humidity and high temperature environment and its manufacturing method Download PDF

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KR20230113793A
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샤오후이 루
샨 가오
채이 장
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바오샨 아이론 앤 스틸 유한공사
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Abstract

본 발명은 질량 백분율로 하기 화학 원소를 포함하는 해양 공학용 스틸에 관한 것이다: C: 0.01-0.05%, Si: 0.05-0.60%, Mn: 0.50-1.30%, Cr: 0.6-1.20%, Ni: 2.0-3.0%, Al: 0.01-0.06%, Ti: 0.005-0.012%, 및 Mg: 0.0005-0.0015%; 0<Ca≤0.0045%, 0<Cu≤.5% 및 0<Mo≤0.40%; 및 나머지의 Fe 및 불가피한 불순물. 본 발명은 또한, 다음 단계를 포함하는 해양 공학용 스틸의 제조방법을 개시한다: (1) 제련 및 연속 주조 단계; (2) 가열 단계; (3) 제어 압연 단계로서, 압연 후 원래의 오스테나이트 결정립 크기는 20-25 ㎛인 단계; (4) 공기 냉각 단계; 및 (5) 담금질 및 템퍼링 단계로서, 담금질 후의 오스테나이트 결정립 크기는 20-25 ㎛인 단계. 본 발명에 따른 해양 공학용 스틸은 선박 및 해양 공학 구조물에 적용될 수 있으며, 특히 다습하고 고온의 해역에 적합하다.The present invention relates to a steel for marine engineering comprising the following chemical elements in mass percentage: C: 0.01-0.05%, Si: 0.05-0.60%, Mn: 0.50-1.30%, Cr: 0.6-1.20%, Ni: 2.0 -3.0%, Al: 0.01-0.06%, Ti: 0.005-0.012%, and Mg: 0.0005-0.0015%; 0<Ca≤0.0045%, 0<Cu≤.5% and 0<Mo≤0.40%; and the balance of Fe and unavoidable impurities. The present invention also discloses a method for manufacturing steel for marine engineering comprising the following steps: (1) smelting and continuous casting steps; (2) heating step; (3) a controlled rolling step, wherein the original austenite grain size after rolling is 20-25 μm; (4) air cooling step; and (5) quenching and tempering, wherein the austenite grain size after quenching is 20-25 μm. Marine engineering steel according to the present invention can be applied to ships and marine engineering structures, and is particularly suitable for humid and high-temperature sea areas.

Description

다습고온 환경에 대한 내식성을 갖는 해양 공학용 스틸 및 그 제조방법Steel for marine engineering having corrosion resistance against high humidity and high temperature environment and its manufacturing method

본 발명은 스틸 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 해양 공학용 스틸 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to steel and a method for manufacturing the same, and more particularly to steel for marine engineering and a method for manufacturing the same.

잘 알려진 바와 같이 남중국해에는 많은 양의 에너지와 자원이 있다. 현재 남중국해 자원을 개발하고 활용하기 위해 상당한 인적, 물적 자원이 투입되고 있다.As is well known, there is a large amount of energy and resources in the South China Sea. Significant human and material resources are currently being invested to develop and utilize South China Sea resources.

남중국해의 환경은 특별하다. 강한 방사능과 많은 양의 높은 염소로 인해 습도가 높고 고온인 환경은 철강 재료의 심각한 부식을 일으키기 쉽고 재료의 도막(paint film)이 비누화 및 노화되기 쉬워 심각한 부식을 유발한다. Cl-는 금속 표면에 쉽게 흡착되어 양극 용해 및 피팅 부식(pitting corrosion)을 일으키고 심지어 균열 원인으로 발전하여 수소의 결합 작용으로 응력 부식 균열이 발생할 수 있다. 이러한 문제는 해양 플랫폼용 스틸의 기계적 특성과 수명을 감소시킨다. 또한, 해상 플랫폼은 사용 주기가 길고 해안에서 멀기 때문에 정기적인 보수 및 유지 보수가 매우 어려우므로 해상 플랫폼용 스틸은 상당히 높은 내식성이 요구된다.The environment of the South China Sea is special. A humid and high temperature environment due to strong radioactivity and a large amount of high chlorine is easy to cause severe corrosion of steel materials, and the paint film of the material is easy to saponify and age, causing serious corrosion. Cl − is easily adsorbed on the metal surface, causing anode dissolution and pitting corrosion, and even develops as a cause of cracking, and stress corrosion cracking may occur due to the binding action of hydrogen. These problems reduce the mechanical properties and life of steel for offshore platforms. In addition, since offshore platforms have long service cycles and are far from the coast, regular repairs and maintenance are very difficult, so steel for offshore platforms requires considerably high corrosion resistance.

최근 몇 년 동안 중국이 남중국해에 대한 주권을 점진적으로 행사하고 남중국해 자원 개발 및 활용을 시작함에 따라 남중국해의 극한 환경을 극복하기 위해 고온 다습한 해양 환경에 적합한 내식성 스틸을 개발하여 해양 공학 장비 건설에 대한 수요를 충족시키기 위한 요구가 시급한 상황이다.In recent years, as China has gradually exercised its sovereignty over the South China Sea and started to develop and utilize resources in the South China Sea, in order to overcome the extreme environment of the South China Sea, it has developed corrosion-resistant steel suitable for high-temperature and humid marine environments, which is a key factor in the construction of marine engineering equipment. The need to meet the demand is urgent.

현재 전 세계 많은 철강 기업이 대기 부식에 강한 내후성 스틸과 해수 부식에 강한 내 해수 부식 스틸을 개발했지만 그러나 이러한 스틸은 응용 분야에 이상적이지 않으며 습도가 높고 더운 해양 환경에 잘 적용될 수 없다.Currently, many steel companies around the world have developed weathering steels that are resistant to atmospheric corrosion and seawater corrosion resistant steels that are resistant to seawater corrosion. However, these steels are not ideal for applications and cannot be well applied in humid and hot marine environments.

기존 해양 공학용 스틸의 생산 및 개발 과정에서 스틸 플레이트의 해양 대기 내식성은 충분히 고려되지 않았으며 스틸의 강도 및 충격 특성이 주요 관심사였다. 남중국해와 같이 다습하고 더운 지역에서는 기존 해양 공학용 스틸의 해양 대기 내식성이 충분히 우수하지 않아 스틸 플레이트의 수명이 길지 않다.In the process of producing and developing existing steel for marine engineering, the corrosion resistance of steel plates to the marine atmosphere was not sufficiently considered, and the strength and impact properties of steel were the main concerns. In humid and hot regions such as the South China Sea, the marine atmospheric corrosion resistance of existing marine engineering steel is not sufficiently good, so the life of the steel plate is not long.

예를 들어, 2017년 5월 31일에 공개된 "다습고온 해양 대기 환경을 위한 고강도 내후성 스틸 및 그 제조방법"이라는 명칭의 중국공개특허 CN106756476A는 고온다습한 해양 대기환경에 적합한 고강도 내후성 스틸을 개시하고 있는데, Ni 함량을 높이고 Cr을 극소량 첨가하며 Mo, Sn, Sb, RE 및 기타 미세 합금 원소를 조합하여 첨가하고 Nb의 미량 원소로 결정립 구조를 미세화하여 내식성을 향상시키는 목적을 달성한다. 이 특허의 하이라이트는 Sn과 Sb를 사용하여 스틸 플레이트의 내식성을 향상시키는 것이다. 그러나 Sn 및 Sb는 구조용 스틸에서 엄격하게 제어되는 불순물 원소이며 의심할 여지없이 스틸의 종합적인 기계적 특성에 악영향을 미치고 해양 공학 플랫폼의 안전에 악영향을 미친다.For example, Chinese Patent Publication CN106756476A titled "High-strength weathering steel for high-humidity and high-temperature marine atmospheric environment and manufacturing method thereof" published on May 31, 2017 discloses high-strength weathering steel suitable for high-temperature and high-humidity marine atmospheric environment. The purpose of improving corrosion resistance is achieved by increasing the Ni content, adding a very small amount of Cr, adding a combination of Mo, Sn, Sb, RE and other fine alloy elements, and refining the grain structure with a trace element of Nb. The highlight of this patent is the use of Sn and Sb to improve the corrosion resistance of steel plates. However, Sn and Sb are strictly controlled impurity elements in structural steel, which undoubtedly adversely affect the overall mechanical properties of steel and adversely affect the safety of marine engineering platforms.

또 다른 예로, 2015년 12월 9일에 공개된 "고온다습 해양 환경에 대한 내식성을 갖는 스틸 플레이트 및 이를 위한 제조방법"이라는 명칭의 중국공개특허 CN105132832A에는 고온다습 환경에 대한 내식성을 갖는 스틸 플레이트가 개시되어 있고, 여기서 상기 스틸 플레이트에 Si 0.5~0.6%, Mn 0.5~0.7%, Cu 0.5~0.6%, Ni 0.5~0.6% 및 Mo 0.3~0.5%, 고함량의 Cr(3.00-3.50%)를 첨가하고, Sn (0.20-0.30%) 및 Sb (0.06-0.10%)를 조합하여 첨가한다. 이 특허는 남중국해의 고온다습한 극심한 대기 부식 환경에서 내후성 스틸의 내식성이 실질적으로 향상되고 상대적으로 생산 비용이 저렴하여 경제적이고 실용적이라는 장점이 있다.As another example, Chinese Patent Publication CN105132832A titled "Steel plate having corrosion resistance to high temperature and high humidity marine environment and manufacturing method therefor" published on December 9, 2015 discloses a steel plate having corrosion resistance to high temperature and high humidity environment. It is disclosed, wherein Si 0.5 ~ 0.6%, Mn 0.5 ~ 0.7%, Cu 0.5 ~ 0.6%, Ni 0.5 ~ 0.6% and Mo 0.3 ~ 0.5%, high content of Cr (3.00-3.50%) are added to the steel plate. and Sn (0.20-0.30%) and Sb (0.06-0.10%) are added in combination. This patent has the advantage of substantially improving the corrosion resistance of weathering steel in the extreme atmospheric corrosion environment of high temperature and high humidity in the South China Sea and being economical and practical due to its relatively low production cost.

또 다른 예로, 2014년 4월 23일에 공개된 "남중국해 해양 환경을 위한 부식 방지 스틸 플레이트 및 이를 위한 제조방법"이라는 명칭의 중국공개특허 CN103741056A는 남중국해 해양환경을 위한 내식성 스틸 플레이트를 개시하는데, 이는 저탄소 조성을 채택하고 많은 Si, Mn, Cu, Cr 및 Ni와 약간의 원소 Sn이 첨가된다. 이 스틸 플레이트는 단상 폴리고날 페라이트 조직(single-phase polygonal ferrite structure)을 가지고, 평균 결정립 크기가 10.17 ㎛, 스틸 등급 항복 강도가 355 MPa, 인장 강도가 490-630 MPa이며, -40℃에서 샤르피 충격 에너지(Charpy impact energy)가 34 J보다 높다.As another example, Chinese Patent Publication CN103741056A titled "Corrosion-resistant Steel Plate for Marine Environment in the South China Sea and Manufacturing Method Thereof" published on April 23, 2014 discloses a corrosion-resistant steel plate for the marine environment in the South China Sea, which It adopts low carbon composition and adds a lot of Si, Mn, Cu, Cr and Ni and some elemental Sn. This steel plate has a single-phase polygonal ferrite structure, an average grain size of 10.17 μm, a steel grade yield strength of 355 MPa, a tensile strength of 490-630 MPa, and a Charpy impact resistance at -40 ° C. Charpy impact energy is higher than 34 J.

상기와 같은 선행기술의 단점을 감안하여 우수한 강도 및 인성뿐만 아니라 내파괴 및 내균열성 및 다습 및 고온의 해양 분위기에 대한 내식성이 우수한 해양 공학용 새로운 스틸을 얻을 수 있을 것으로 기대된다.In view of the above disadvantages of the prior art, it is expected that a new steel for marine engineering with excellent strength and toughness, as well as excellent fracture and crack resistance and corrosion resistance in a humid and high-temperature marine atmosphere can be obtained.

본 발명의 목적 중 하나는 강도 인성이 우수할 뿐만 아니라 내파괴성, 내균열성 및 고습도 고온 해양 환경에 대한 내식성이 우수한 해양 공학용 스틸을 제공하는 것이다. 본 발명의 해양 공학용 스틸은 보트 및 해양 공학 구조물, 특히 해양 공학 구조물의 해양 대기 구조 부품에 적용될 수 있고, 다양한 해역에서 사용될 수 있으며, 특히 남중국해와 같은 다습하고 더운 해역에 적합하여, 광범위한 응용 전망을 가지고 있다.One of the objects of the present invention is to provide a steel for marine engineering, which not only has excellent strength and toughness, but also has excellent fracture resistance, crack resistance, and corrosion resistance to high humidity and high temperature marine environment. The marine engineering steel of the present invention can be applied to boats and marine engineering structures, especially marine atmospheric structural parts of marine engineering structures, and can be used in various sea areas, especially suitable for humid and hot sea areas such as the South China Sea, and has wide application prospects. Have.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 하기 화학 원소를 질량 백분율로 포함하는 해양 공학용 스틸을 제공한다:In order to achieve the above object, the present invention provides a marine engineering steel comprising the following chemical elements in mass percentage:

C: 0.01-0.05%, Si: 0.05-0.60%, Mn: 0.50-1.30%, Cr: 0.6-1.20%, Ni: 2.0-3.0%, Al: 0.01-0.06%, Ti: 0.005-0.012%, 및 Mg: 0.0005-0.0015%; 0<Ca≤0.0045%, 0<Cu≤.5% 및 0<Mo≤0.40%; 및 나머지의 Fe 및 불가피한 불순물.C: 0.01-0.05%, Si: 0.05-0.60%, Mn: 0.50-1.30%, Cr: 0.6-1.20%, Ni: 2.0-3.0%, Al: 0.01-0.06%, Ti: 0.005-0.012%, and Mg: 0.0005-0.0015%; 0<Ca≤0.0045%, 0<Cu≤.5% and 0<Mo≤0.40%; and the balance of Fe and unavoidable impurities.

일 실시예에서, 본 발명의 상기 화학 원소의 질량 백분율은 다음과 같다:In one embodiment, the mass percentage of the chemical element of the present invention is:

C: 0.015-0.04%, Si: 0.15-0.60%, Mn: 0.50-1.30%, Cr: 0.6-0.90%, Ni: 2.0-2.85%, Al: 0.01-0.06%, Ti: 0.005-0.012%, 및 Mg: 0.0005-0.0015%; 0<Ca≤0.0045%, 0<Cu≤0.5% 및 0<Mo≤0.40%; 및 나머지의 Fe 및 불가피한 불순물.C: 0.015-0.04%, Si: 0.15-0.60%, Mn: 0.50-1.30%, Cr: 0.6-0.90%, Ni: 2.0-2.85%, Al: 0.01-0.06%, Ti: 0.005-0.012%, and Mg: 0.0005-0.0015%; 0<Ca≤0.0045%, 0<Cu≤0.5% and 0<Mo≤0.40%; and the balance of Fe and unavoidable impurities.

본 발명의 해양 공학용 스틸은 초저 C를 가지며, Mn, Nb, V 및 Ti 미세 합금 및 Cr-Ni-Mo-Cu 합금 조성 시스템으로 설계된다. 본 발명의 해양 공학용 스틸에 있어서, 화학 원소의 설계 원리를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The marine engineering steel of the present invention has an ultra-low C and is designed with Mn, Nb, V and Ti microalloys and a Cr-Ni-Mo-Cu alloy composition system. In the marine engineering steel of the present invention, the design principle of chemical elements is described in detail as follows.

C: 본 발명의 해양 공학용 스틸은 초저탄소 설계를 채택하여, 탄소의 간극 강화 효과(interstitial strengthening effect)를 이용하여 본 발명의 스틸 플레이트의 적절한 강도를 보장할 뿐만 아니라, 과도한 탄화물의 석출을 효과적으로 방지하고 스틸 플레이트가 우수한 저온 인성과 용접 특성을 갖는 반면 매트릭스와 탄화물 상 사이의 전위차를 줄여 우수한 내식성을 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명의 해양 공학용 스틸은 C의 질량 백분율을 0.01~0.05%로 제어한다.C: The steel for marine engineering of the present invention adopts an ultra-low carbon design, which not only ensures the proper strength of the steel plate of the present invention by using the interstitial strengthening effect of carbon, but also effectively prevents the precipitation of excessive carbides. And while the steel plate has excellent low-temperature toughness and welding properties, excellent corrosion resistance can be obtained by reducing the potential difference between the matrix and the carbide phase. Therefore, in the marine engineering steel of the present invention, the mass percentage of C is controlled to 0.01 to 0.05%.

Si: 본 발명의 해양 공학용 스틸에서 Si 원소는 제강에서 일반적인 약탈산 원소(weak deoxidizing element)이며, 일정한 고용(solid solution) 강화 효과를 갖는다. Cl- 조건에서 Si 원소는 스틸의 녹층에서 FeAlSiO의 복합 산화물을 형성하고 구멍과 균열을 막아 스틸을 보호하는 역할을 할 수 있다. 이를 바탕으로 본 발명의 해양 공학용 스틸은 Si의 질량 백분율을 0.05~0.60%로 제어한다.Si: Si element in the marine engineering steel of the present invention is a common weak deoxidizing element in steelmaking, and has a certain solid solution strengthening effect. Under the Cl - condition, Si element can form complex oxides of FeAlSiO in the rust layer of steel and protect steel by blocking holes and cracks. Based on this, the steel for marine engineering of the present invention controls the mass percentage of Si to 0.05 to 0.60%.

Mn : 본 발명의 해양 공학용 스틸에서 Mn은 저합금 고장력 강종(steel type)의 가장 기본적인 합금원소로서 고용 강화에 의해 스틸의 강도를 향상시키고 스틸에서 원소 C의 함량 감소로 인해 발생하는 강도 손실을 보상할 수 있다. 그러나 스틸 중의 Mn 원소의 함유량이 지나치게 많아서는 안 된다는 점에 유의한다. 스틸 중 Mn 원소의 함량이 너무 높으면 스틸 플레이트 중앙에 편석(segregation)이 발생하기 쉬워 스틸의 저온 인성이 저하된다. 이를 바탕으로 본 발명의 해양 공학용 스틸은 Mn의 질량 백분율을 0.50~1.30%로 제어한다.Mn: In the marine engineering steel of the present invention, Mn is the most basic alloying element of low-alloy, high-strength steel type, which improves the strength of steel by solid solution strengthening and compensates for the strength loss caused by the decrease in the content of element C in steel. can do. Note, however, that the content of the Mn element in the steel should not be excessively high. If the content of the Mn element in steel is too high, segregation is likely to occur in the center of the steel plate, reducing the low-temperature toughness of the steel. Based on this, the steel for marine engineering of the present invention controls the mass percentage of Mn to 0.50 to 1.30%.

Cr: 본 발명의 해양 공학용 스틸에서 Cr 원소는 스틸의 부동태화(passivation) 성능을 향상시켜 스틸 표면에 조밀한 산화피막 형성을 용이하게 할 수 있으며, 알파 하이드록시 산화철을 정제하기 위해 내부 녹층이 풍부해질 가능성이 있다. 그러나 스틸 중의 Cr 원소의 함유량이 지나치게 많아서는 안 된다는 점에 유의해야 한다. Cr이 너무 많이 첨가되면 Cl- 환경에서 부식 후기에 스틸의 내식성이 심각하게 악화된다. 따라서, Cr 원소의 조합에 따른 장단점을 고려하여, 본 발명의 해양 공학용 스틸은 Cr 원소의 질량 백분율을 0.6~1.20%로 제어한다.Cr: In the marine engineering steel of the present invention, the Cr element can improve the passivation performance of the steel to facilitate the formation of a dense oxide film on the steel surface, and the inner rust layer is rich to purify alpha hydroxy iron oxide There is a possibility that it will break down. However, it should be noted that the content of Cr element in the steel should not be too high. If too much Cr is added, the corrosion resistance of the steel deteriorates significantly in the late corrosion period in the Cl - environment. Therefore, considering the advantages and disadvantages of the combination of Cr elements, the steel for marine engineering of the present invention controls the mass percentage of the Cr element to 0.6 to 1.20%.

Ni: 본 발명의 해양 공학용 스틸에서 Ni 원소는 철 기지와 무한히 고용화될 수 있어 스틸의 저온 인성, 특히 두꺼운 스틸 플레이트의 중심부의 충격 인성을 향상시킬 수 있고, 스틸 플레이트의 파손 방지 및 균열 방지 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 스틸 내 Ni 원소의 함량 증가는 해양 환경에서 스틸의 내식성 향상에 큰 역할을 한다. Ni는 시간이 지남에 따라 재료의 부식 진행 추세를 늦출 수 있으며 부식의 역효과와 피팅 부식 경향을 억제할 수 있다. 그러나 스틸 중의 Ni 원소의 함유량이 지나치게 많아서는 안 된다는 점에 유의해야 한다. 스틸에 함유된 Ni 원소의 함유량이 너무 높으면 슬래브 표면에 고점도의 산화철 스케일이 생성되기 쉽고, 이는 제거하기 어려워 스틸 플레이트의 표면 품질 및 피로 특성에 영향을 미친다. 이를 바탕으로 본 발명의 해양 공학용 스틸은 Ni의 질량 백분율을 2.0~3.0%로 제어한다.Ni: In the marine engineering steel of the present invention, the Ni element can be dissolved indefinitely with the iron matrix, thereby improving the low-temperature toughness of the steel, especially the impact toughness of the center of the thick steel plate, and the anti-breakage and anti-crack properties of the steel plate. can improve In addition, the increase in the content of Ni element in steel plays a large role in improving the corrosion resistance of steel in a marine environment. Ni can slow down the corrosion progress of the material over time and inhibit the adverse effects of corrosion and pitting corrosion tendency. However, it should be noted that the content of Ni element in the steel should not be excessively high. If the content of Ni element contained in steel is too high, it is easy to generate high-viscosity iron oxide scale on the surface of the slab, which is difficult to remove and affects the surface quality and fatigue properties of the steel plate. Based on this, the steel for marine engineering of the present invention controls the mass percentage of Ni to 2.0 to 3.0%.

Al: 본 발명의 해양 공학용 스틸에서 Al은 결정립 미세화 원소(grain refining element)에 속한다. 원소 Al은 탈산(deoxidation)을 위해 스틸에 첨가된다. 완전한 탈산 후 재료의 O 함량이 감소하여 노화 특성이 향상된다. 또한, 스틸에 Al을 적당량 첨가하는 것도 결정립을 미세화하고 스틸의 강도 및 인성을 향상시키는 데 도움이 된다는 점에 유의해야 한다. 따라서, 본 발명의 해양 공학용 스틸은 Al 원소의 질량 백분율을 0.01~0.06%로 제어한다.Al: In the marine engineering steel of the present invention, Al belongs to a grain refining element. Elemental Al is added to steel for deoxidation. After complete deoxidation, the O content of the material is reduced, resulting in improved aging characteristics. It should also be noted that adding an appropriate amount of Al to the steel also helps to refine the grains and improve the strength and toughness of the steel. Therefore, in the marine engineering steel of the present invention, the mass percentage of the Al element is controlled to 0.01 to 0.06%.

Ti: 본 발명의 해양 공학용 스틸에서 Ti 원소는 강한 N-고정 원소로, 스틸 내 원소 N의 함유량을 효과적으로 억제할 수 있으며, 지나치게 높은 N 함량으로 인해 스틸의 특성에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 또한, Ti 및 N 원소에 의해 형성된 TiN 석출상은 가열 시 슬래브 및 스틸 플레이트에서 결정립의 과도한 성장을 억제할 수 있다. 따라서, 본 발명의 해양 공학용 스틸은 Ti 첨가원소의 질량백분율을 0.005~0.012%로 제어한다.Ti: In the marine engineering steel of the present invention, Ti element is a strong N-fixing element, which can effectively suppress the content of element N in the steel, and prevent adverse effects on the properties of the steel due to an excessively high N content. . In addition, the TiN precipitate phase formed by Ti and N elements can suppress excessive growth of crystal grains in slabs and steel plates when heated. Therefore, in the marine engineering steel of the present invention, the mass percentage of the Ti additive element is controlled to 0.005 to 0.012%.

Mg: 본 발명의 해양 공학용 스틸에서 Mg 원소는 효과적으로 황화물 형태를 개선하고 개재물을 미세화하며 스틸 플레이트의 내식성을 향상시킬 수 있다. Mg 원소는 본 발명에서 개재물의 유익한 개질 기술을 구현하기 위한 중요한 원소이다. 스틸 중의 원소 Mg의 함유량이 너무 적으면 개재물의 개질을 실현할 수 없다. 스틸에 함유된 Mg 원소의 함량이 너무 높으면 MgO 및 MgS를 형성하여 턴디시 노즐(tundish nozzle)을 막을 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 해양 공학용 스틸은 Mg 첨가원소의 질량 백분율을 0.0005~0.0015%로 제어한다.Mg: In the marine engineering steel of the present invention, Mg element can effectively improve the sulfide form, refine inclusions, and improve the corrosion resistance of the steel plate. Mg element is an important element for realizing beneficial reforming technology of inclusions in the present invention. If the content of the element Mg in steel is too small, reforming of inclusions cannot be realized. If the content of elemental Mg in the steel is too high, it can form MgO and MgS to clog the tundish nozzle. Therefore, in the marine engineering steel according to the present invention, the mass percentage of the Mg additive is controlled to 0.0005 to 0.0015%.

Ca: 본 발명의 해양 공학용 스틸은 Ca 처리를 통해 스틸 내 황화물의 형태를 제어할 수 있고, 스틸 플레이트의 이방성(anisotropy)을 개선할 수 있으며, 저온 인성을 높일 수 있다. Ca 원소도 본 발명의 개재물의 유익한 변성 기술을 구현하기 위한 중요한 원소이며, 그 함량은 Mg의 함량과 일치할 필요가 있다. 따라서, 본 발명의 해양 공학용 스틸은 Ca 첨가원소의 질량 백분율을 0<Ca≤0.0045%로 제어한다.Ca: The steel for marine engineering of the present invention can control the form of sulfide in the steel through Ca treatment, improve the anisotropy of the steel plate, and increase low-temperature toughness. Ca element is also an important element for realizing the beneficial modification technology of inclusions of the present invention, and its content needs to match that of Mg. Therefore, in the marine engineering steel of the present invention, the mass percentage of the Ca additive element is controlled to 0<Ca≤0.0045%.

Cu: 본 발명의 해양 공학용 스틸에서 Cu 원소는 적절하게 스틸의 담금질성(hardenability)을 향상시킬 수 있고, 스틸의 대기 내식성을 향상시킬 수 있다. 그러나 스틸 중의 Cu 원소의 함유량이 지나치게 많아서는 안 된다. 스틸 중의 Cu 함유량이 너무 높으면 스틸의 용접성이 저하된다. 따라서, 본 발명의 해양 공학용 스틸은 Cu의 질량 백분율을 0<Cu≤0.5%로 제어하는 것이 바람직하다.Cu: In the marine engineering steel of the present invention, Cu element can appropriately improve the hardenability of the steel and improve the atmospheric corrosion resistance of the steel. However, the content of Cu element in steel should not be too large. When Cu content in steel is too high, the weldability of steel will fall. Therefore, in the marine engineering steel of the present invention, it is preferable to control the mass percentage of Cu to 0<Cu≤0.5%.

Mo: 본 발명의 해양 공학용 스틸에서 Mo 원소는 스틸의 내공식성(pitting corrosion resistance)을 효과적으로 향상시킬 수 있지만, Mo의 함량이 너무 높으면 스틸 플레이트의 냉간 균열 경향을 증가시킨다. 따라서, 본 발명의 해양 공학용 스틸은 Mo 원소의 질량 백분율을 0<Mo≤0.40%로 제어할 수 있다.Mo: In the marine engineering steel of the present invention, Mo element can effectively improve the pitting corrosion resistance of the steel, but if the content of Mo is too high, it increases the cold cracking tendency of the steel plate. Therefore, the steel for marine engineering of the present invention can control the mass percentage of Mo element to 0<Mo≤0.40%.

일 실시예에서, 본 발명의 해양 공학용 스틸은 0<Nb≤0.04%, 0<V≤0.05%, 0<B≤0.0005% 중 적어도 하나의 화학 원소를 추가로 포함한다.In one embodiment, the marine engineering steel of the present invention further includes at least one chemical element of 0<Nb≤0.04%, 0<V≤0.05%, and 0<B≤0.0005%.

본 발명의 상기 기술적 해결수단에서, 원소 Cu, Mo, Nb, V 및 B는 모두 본 발명의 해양 공학용 스틸의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.In the above technical solutions of the present invention, the elements Cu, Mo, Nb, V and B can all further improve the performance of the marine engineering steel of the present invention.

Nb: 본 발명의 해양 공학용 스틸에서 Nb는 결정립 미세화 효과가 강한 강탄질화물 형성 원소이다. 균일한 결정립 크기를 얻기 위해 적절한 양의 Nb를 스틸에 첨가하면 가열 중에 일부 결정립이 과도하게 성장하고 혼합 결정 구조를 형성하는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 그렇지 않으면 강도와 인성 및 부식 성능이 저하될 수 있다. 따라서, 본 발명의 해양 공학용 스틸은 Nb 원소의 질량 백분율을 0<Nb≤0.04%로 제어할 수 있다.Nb: In the marine engineering steel of the present invention, Nb is a strong carbonitride forming element having a strong effect of grain refinement. Adding an appropriate amount of Nb to the steel to obtain a uniform grain size can effectively prevent some grains from growing excessively and forming a mixed crystal structure during heating, otherwise the strength, toughness and corrosion performance may deteriorate. there is. Therefore, the steel for marine engineering of the present invention can control the mass percentage of Nb element to 0<Nb≤0.04%.

V: 본 발명의 해양 공학용 스틸에서 V 원소는 C 및 N과 함께 VN 또는 V(CN) 미세 석출 입자를 형성함으로써 스틸의 강화에 기여할 수 있다. 또한, 원소 V는 담금질 및 템퍼링 후 경도의 안정성을 향상시키는 데 도움이 된다. 그러나 스틸 중의 V 원소의 함유량이 너무 높아서는 안 된다는 점에 유의한다. 스틸의 V 원소 함량이 너무 높으면 비용이 많이 증가한다. 따라서, 본 발명의 해양 공학용 스틸은 V 원소의 질량 백분율을 0<V≤0.05%로 제어할 수 있다.V: In the marine engineering steel of the present invention, element V can contribute to strengthening of steel by forming VN or V(CN) fine precipitated particles together with C and N. Also, element V helps improve the stability of hardness after quenching and tempering. Note, however, that the content of element V in the steel should not be too high. If the content of element V in steel is too high, the cost increases significantly. Therefore, the steel for marine engineering of the present invention can control the mass percentage of element V to 0<V≤0.05%.

B: 본 발명의 해양 공학용 스틸에서 B 원소는 스틸의 담금질성을 향상시키고 스틸의 냉간 균열 특성에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 본 발명의 해양 공학용 스틸은 B 원소의 질량 백분율을 0<B≤0.0005%로 제어할 수 있다.B: In the steel for marine engineering of the present invention, element B can improve the hardenability of the steel and affect the cold cracking properties of the steel. Therefore, the steel for marine engineering of the present invention can control the mass percentage of element B to 0<B≤0.0005%.

상기에서 언급한 Cu, Mo, Nb, V 및 B 원소를 추가하면 재료 비용이 증가한다. 따라서, 성능 및 비용 조절을 함께 고려하여, 본 발명의 기술적 해결방안에서, 상기 원소들 중 적어도 하나를 추가하는 것이 바람직하다.Addition of Cu, Mo, Nb, V and B elements mentioned above increases the material cost. Therefore, taking both performance and cost control into consideration, it is desirable to add at least one of the above elements in the technical solution of the present invention.

일 실시예에서, 본 발명의 해양 공학용 스틸에서 불가피한 불순물은 P≤0.015% 및/또는 S≤0.0040%이다.In one embodiment, the unavoidable impurities in the marine engineering steel of the present invention are P≤0.015% and/or S≤0.0040%.

상기 기술적 해결방안에서 P와 S는 모두 스틸의 불순물 원소이다. 따라서 스틸의 성능과 품질을 향상시키기 위해서는 기술적인 조건이 허락하는 한 스틸 내 불순물 원소의 함량을 최대한 줄여야 한다. 스틸 중의 원소 P 및 S의 함량이 너무 높으면 편석 및 개재물과 같은 결함이 발생하기 쉽고, 이는 스틸 플레이트의 용접성, 내충격성 및 내HIC성을 저하시킨다.In the above technical solution, both P and S are impurity elements of steel. Therefore, in order to improve the performance and quality of steel, it is necessary to reduce the content of impurity elements in steel as much as possible as far as technical conditions permit. If the content of elements P and S in steel is too high, defects such as segregation and inclusions tend to occur, which deteriorates weldability, impact resistance and HIC resistance of the steel plate.

따라서 바람직하게는 본 발명의 해양 플랫폼용 스틸은 P≤0.015%, S≤0.0040%로 제어한다. 보다 바람직하게는, 개재물을 구형화하고, 크기를 미세화하며 균일한 분포를 달성함으로써 개재물이 인성과 부식성에 미치는 영향을 감소시키기 위해 유용한 개재물 개질 기술을 사용한다.Therefore, preferably, the steel for an offshore platform of the present invention is controlled to P≤0.015% and S≤0.0040%. More preferably, useful inclusion modification techniques are used to reduce the effect of the inclusions on toughness and corrosion by spheronizing the inclusions, miniaturizing the size and achieving a uniform distribution.

일 실시예에서, 본 발명의 해양용 스틸에서 화학 원소의 질량 백분율은 다음 중 적어도 하나를 추가로 만족한다:In one embodiment, the mass percentage of a chemical element in the marine steel of the present invention further satisfies at least one of the following:

1.8≤α≤2.0, 여기서 α=1.2Cr+5Ni-Cr2-Ni2-4.61;1.8≤α≤2.0, where α=1.2Cr+5Ni-Cr 2 -Ni 2 -4.61;

4.2≤β≤7.9, 여기서 β=40Al+60Ti+; 및4.2≤β≤7.9, where β=40Al+60Ti+ ; and

35≤σ≤65, 여기서 σ=10Si+이다.35≤σ≤65, where σ=10Si+ am.

각 화학 원소에 대해 화학 원소의 질량 백분율의 백분율 기호 앞의 값을 공식에 대입한다.For each chemical element, substitute the value before the percentage sign for the mass percentage of the chemical element into the formula.

상기 기술적 해결방안에서, 본 발명의 해양 공학용 스틸의 개별 원소의 질량 백분율을 제어하면서, 다음 중 적어도 하나를 만족하도록 스틸 내의 화학 원소의 질량 백분율을 제어하는 것이 또한 바람직하다: 1.8≤α≤2.0, 4.2≤β≤7.9, 35≤σ≤65, 합금 원소 함량 사이의 균형을 보장하여 스틸이 고습 및 고온 부식에 대한 우수한 저항성과 균형 잡힌 강도 및 인성을 달성한다.In the above technical solution, while controlling the mass percentages of individual elements of the marine engineering steel of the present invention, it is also preferable to control the mass percentages of chemical elements in the steel to satisfy at least one of the following: 1.8≤α≤2.0; 4.2≤β≤7.9, 35≤σ≤65, to ensure the balance between alloying element content, so that the steel achieves good resistance to high humidity and high temperature corrosion, as well as balanced strength and toughness.

일 실시예에서, 본 발명의 해양 공학용 스틸의 미세조직은 상 비율(phase ratio)이 95% 이상인 템퍼링된 베이나이트이다.In one embodiment, the microstructure of the marine engineering steel of the present invention is tempered bainite with a phase ratio greater than or equal to 95%.

상기 기술적 해결방안에서 본 발명의 해양 공학용 스틸의 미세조직은 템퍼링된 베이나이트 조직이며, 템퍼링된 베이나이트의 상 비율이 95% 이상이므로 스틸의 강도와 인성이 보다 균형 잡히고 향상된다. .In the above technical solution, the microstructure of the marine engineering steel of the present invention is a tempered bainite structure, and since the phase ratio of the tempered bainite is 95% or more, the strength and toughness of the steel are more balanced and improved. .

일 실시예에서, 본 발명의 해양 공학용 스틸은 355MPa 이상의 항복강도(yield strength), 500~650 MPa의 인장강도(tensile strength), 22% 이상의 연신율(elongation rate), 100 J 이상의 -60℃에서의 충격에너지(impact energy), 0.8 mm 이상의 -60℃에서의 균열 선단 개방 변위(crack tip opening displacement, CTOD), -65℃ 이하의 무연성 전이 온도(nil ductility transition temperature, NDTT), 0.85g/(m2*h) 이하의 고습 고온 대기 환경에서의 부식 속도를 갖는다.In one embodiment, the steel for marine engineering of the present invention has a yield strength of 355 MPa or more, a tensile strength of 500 to 650 MPa, an elongation rate of 22% or more, and -60 ° C. of 100 J or more. Impact energy, crack tip opening displacement (CTOD) at -60 ° C of more than 0.8 mm, nil ductility transition temperature (NDTT) of -65 ° C or less, 0.85 g / ( m 2 *h) or less in a high-humidity and high-temperature atmospheric environment.

이에 상응하여, 본 발명의 다른 목적은 해양 공학용 스틸의 제조방법을 제공하는 것이다. 제조방법은 실시하기에 간단한다. 상기 방법으로 제조된 해양 공학용 스틸은 강도와 인성이 우수할 뿐만 아니라 내파괴성, 내균열성, 고습도 고온 해양환경에 대한 내식성도 우수하다.Correspondingly, another object of the present invention is to provide a method for manufacturing steel for marine engineering. The manufacturing method is simple to implement. The steel for marine engineering manufactured by the above method has excellent strength and toughness, as well as excellent fracture resistance, crack resistance, and corrosion resistance in a high-humidity and high-temperature marine environment.

일 실시예에서, 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 해양 공학용 스틸은 355MPa 이상의 항복강도(yield strength), 500~650 MPa의 인장강도(tensile strength), 22% 이상의 연신율(elongation rate), 100 J 이상의 -60℃에서의 충격에너지(impact energy), 0.8 mm 이상의 -60℃에서의 CTOD, -65℃ 이하의 NDTT, 0.85g/(m2*h) 이하의 고습 고온 대기 환경에서의 부식 속도를 갖는다. 본 발명의 방법으로 제조된 해양 공학용 스틸은 선박 및 조선해양구조물에 사용될 수 있어 응용가능성이 넓다.In one embodiment, the marine engineering steel manufactured by the manufacturing method of the present invention has a yield strength of 355 MPa or more, a tensile strength of 500 to 650 MPa, an elongation rate of 22% or more, and 100 J Impact energy at -60 ° C of more than 0.8 mm, CTOD of -60 ° C of more than 0.8 mm, NDTT of -65 ° C or less, corrosion rate in a high-humidity and high-temperature atmosphere of less than 0.85 g / (m 2 *h) have Steel for marine engineering manufactured by the method of the present invention can be used for ships and shipbuilding offshore structures, so the applicability is wide.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 해양 공학용 스틸의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for manufacturing steel for marine engineering comprising the following steps.

(1) 제련(smelting) 및 연속 주조 단계;(1) smelting and continuous casting steps;

(2) 가열 단계;(2) heating step;

(3) 제어 압연 단계로서, 압연 후 원래의 오스테나이트(austenite) 결정립 크기는 20-25 ㎛인 단계;(3) a controlled rolling step, wherein the original austenite grain size after rolling is 20-25 μm;

(4) 공기 냉각 단계; 및(4) air cooling step; and

(5) 담금질(quenching) 및 템퍼링(tempering) 단계로서, 담금질 후의 오스테나이트 결정립 크기는 20-25 ㎛인 단계.(5) a quenching and tempering step, wherein the austenite grain size after quenching is 20-25 μm.

일 실시예에 있어서, 본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 (1) 단계는 용선 전처리(hot metal pretreatment), 전로 제련(converter smelting), LF 정련(refining), RH 정련, 개재물 순화처리(inclusions beneficial treatment) 및 연속주조를 순차적으로 수행하고, 여기서 상기 개재물 순화처리 단계에서 0.2~2.5 ㎛ 크기의 복합 개재물이 형성되고, 상기 복합 개재물은 CaS와 MnS가 코팅된 MgO+Al2O3를 코어로 하고, 크기 범위 내에서 복합 개재물의 수가 전체 개재물 수의 95% 이상을 차지한다.In one embodiment, in the manufacturing method of the present invention, step (1) includes hot metal pretreatment, converter smelting, LF refining, RH refining, inclusions beneficial treatment) and continuous casting are sequentially performed, wherein in the inclusion purification treatment step, composite inclusions having a size of 0.2 to 2.5 μm are formed, and the composite inclusions are made of MgO + Al 2 O 3 coated with CaS and MnS as a core, , the number of complex inclusions within the size range accounts for more than 95% of the total number of inclusions.

일 실시예에서, 본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 (1) 단계의 상기 전로 제련 단계에서 슬래그층의 두께를 30 mm 미만으로 조절하여 슬래그 컷오프 탭핑(slag cutoff tapping)이 수행되고; 상기 LF 정련 단계에서 슬래그 중 FeO와 MnO의 질량 백분율의 합이 1% 미만이 되도록 제어하며, 식에서 (CaO+MgO+MnO)/(SiO2+P2O5)≥9 (각 물질은 해당 질량 백분율을 나타냄)을 만족하고; 상기 개재물 순화 처리 단계에서, Mg 처리 또는 Mg 및 Ca 복합 처리가 수행되며; Mg와 Ca 복합 처리시 Ca와 Mg는 동시에 150~250 m/min의 와이어 공급 속도로 공급될 필요가 있다.In one embodiment, in the manufacturing method of the present invention, slag cutoff tapping is performed by adjusting the thickness of the slag layer to less than 30 mm in the converter smelting step of step (1); In the LF refining step, the sum of the mass percentages of FeO and MnO in the slag is controlled to be less than 1%, and in the formula (CaO+MgO+MnO)/(SiO 2 +P 2 O 5 )≥9 (each material has a corresponding mass represents a percentage); In the inclusion purifying treatment step, Mg treatment or Mg and Ca composite treatment is performed; In the case of Mg and Ca complex treatment, Ca and Mg need to be simultaneously supplied at a wire supply speed of 150 to 250 m/min.

상기 기술적 해결방안에 있어서, 본 발명의 제조방법의 (1) 단계의 전로 제련 단계에서, 슬래그층의 두께를 30 mm 미만으로 제어하여 슬래그 컷오프 탭핑을 수행함으로써, 래들(ladle)에서 슬래그의 산화를 감소시키고, 용강(molten steel)의 산소 활성 증가 및 재 인화(rephosphorization)를 방지하고 백 슬래그(white slag) 및 개재물 개질 처리의 후속 생산에 도움이 된다.In the above technical solution, in the converter smelting step of step (1) of the manufacturing method of the present invention, slag cutoff tapping is performed by controlling the thickness of the slag layer to be less than 30 mm, thereby oxidizing the slag in a ladle. reducing, preventing oxygen activity increase and rephosphorization of molten steel, and is conducive to subsequent production of white slag and inclusion reforming treatment.

위의 기술적 해결방안에서 LF 정제 단계에서 (CaO+MgO+MnO)/(SiO2+P2O5)를 9보다 크게 제어하면 슬래그의 우수한 탈인 및 탈황 능력을 확보할 수 있다. 래들에서 백슬래그를 생산하는 과정에서 슬래그의 FeO와 MnO의 질량 백분율의 합은 1% 미만으로 제어되어 슬래그의 감소와 완전한 탈황을 보장하여 용강에서의 개재물 함량을 줄이고, 스틸의 강도와 인성 및 내식성을 향상시킨다.In the above technical solution, if (CaO+MgO+MnO)/(SiO 2 +P 2 O 5 ) is controlled to be greater than 9 in the LF refining step, excellent dephosphorization and desulfurization capabilities of slag can be secured. In the process of producing white slag from the ladle, the sum of the mass percentages of FeO and MnO in the slag is controlled to less than 1% to ensure slag reduction and complete desulfurization, thereby reducing the inclusion content in the molten steel and improving the strength, toughness and corrosion resistance of the steel. improve

일 실시예에서, 본 발명의 제조방법에서, 상기 (2) 단계에서, 슬래브 가열 온도 Th는 Th=1150+600C+(단위는 ℃임)이 되도록 제어하고, 각 화학 원소에 대해 화학 원소의 질량 백분율의 백분율 기호 앞의 값을 식에 대입한다.In one embodiment, in the manufacturing method of the present invention, in step (2), the slab heating temperature T h is T h =1150+600 C+ (unit is °C), and for each chemical element, substitute the value in front of the percentage symbol of the mass percentage of the chemical element into the formula.

상기 기술적 해결방안에 있어서, 본 발명의 제조방법의 (2) 단계에서 슬래브 가열온도를 상기 값으로 제어하는 목적은 미세 합금 탄질화물의 고용체를 충분히 확보하고 합금원소의 균질화를 용이하게 하며, 스틸의 거시적 및 미시적 편석을 완화하고 구성 요소 간의 상과 전위차로 인한 부식 일차 셀(corrosion primary cells)의 형성을 줄이고 스틸 플레이트의 내식성을 향상시키기 위함이다.In the above technical solution, the purpose of controlling the slab heating temperature to the above value in step (2) of the manufacturing method of the present invention is to sufficiently secure a solid solution of fine alloy carbonitride, facilitate homogenization of alloying elements, and This is to mitigate macroscopic and microscopic segregation, reduce the formation of corrosion primary cells due to the phase and potential difference between components, and improve the corrosion resistance of the steel plate.

일 실시예에서, 본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 (3) 단계에서, 초기 압연 온도 Tsr는 Tsr=0.92Th-0.96Th으로 제어하고, 최종 압연 온도 Tfr는 Tfr=1100-199C--21Cr이 되도록 제어하는데, 초기 압연 온도 및 최종 압연 온도의 단위는 모두 ℃이고; 각 화학 원소에 대해 화학 원소의 질량 백분율의 백분율 기호 앞의 값을 식에 대입한다.In one embodiment, in the manufacturing method of the present invention, in step (3), the initial rolling temperature T sr is controlled to T sr =0.92T h -0.96T h , and the final rolling temperature T fr is T fr =1100 -199C- controlled to be -21Cr, the units of both the initial rolling temperature and the final rolling temperature are °C; For each chemical element, substitute the value before the percent sign of the chemical element's mass percentage into the equation.

상기 기술적 해결방안에서 초기 압연 온도 Tsr=0.92Th-0.96Th를 제어하는 목적은 스틸 플레이트가 재결정 영역에서 상대적으로 높은 온도에서 압연되어 완전히 재결정화되고 균일한 등축 오스테나이트 결정립을 형성하도록 하기 위한 것이다. .The purpose of controlling the initial rolling temperature T sr =0.92T h -0.96T h in the above technical solution is to ensure that the steel plate is rolled at a relatively high temperature in the recrystallization region to be completely recrystallized and form uniform equiaxed austenite grains. it is for .

상기 기술적 해결방안에서 Tfr는 Tfr=1100-199C--21Cr을 충족하도록 최종 압연 온도를 제어하면 스틸 플레이트가 비정적 재결정 온도(non-static recrystallization temperature)보다 높은 온도에서 압연되어 혼합 결정 및 불규일한 결정립의 발생을 방지하고, 둘째, 압연 공정에서 충분한 온도 강하 공간이 있음을 보장할 수 있다.In the above technical solution, T fr is T fr =1100-199C- If the final rolling temperature is controlled to meet -21Cr, the steel plate is rolled at a temperature higher than the non-static recrystallization temperature to prevent the occurrence of mixed crystals and irregular grains; It can be guaranteed that there is a temperature drop space.

일 실시예에서, 본 발명의 제조방법에 있어서, (3) 단계에서, 싱글 패스(single pass)의 압하율(rolling reduction)은 8~12%이고, 누적압하율은 60% 이상이다.In one embodiment, in the manufacturing method of the present invention, in step (3), the rolling reduction of a single pass is 8 to 12%, and the cumulative rolling reduction is 60% or more.

본 발명의 상기 기술적 해결방안에서, 싱글 패스의 압하율을 8-12%로 제어하는 목적은 주로 스틸 플레이트가 각 패스에서 충분한 재결정 추진력을 갖도록 하는 반면, 압연 패스의 수는 스틸 플레이트의 입자 균질화를 달성하기에 충분하여 압연 후 원래의 오스테나이트 입자 크기를 20-25 ㎛로 유지하기 위함이다. 또한, 본 발명의 (3) 단계에서 누적 압하율을 60% 이상으로 제어하는 목적은 주로 스틸 플레이트 코어에서 충분한 재결정 및 충분한 균질화를 달성하여 강도 및 인성, 및 코어의 균열 및 균열 방지 특성을 확보하기 위함이다.In the above technical solution of the present invention, the purpose of controlling the single-pass rolling reduction to 8-12% is mainly to ensure that the steel plate has sufficient recrystallization driving force in each pass, while the number of rolling passes can achieve particle homogenization of the steel plate. This is sufficient to achieve to maintain the original austenite grain size of 20-25 μm after rolling. In addition, the purpose of controlling the cumulative reduction to 60% or more in step (3) of the present invention is mainly to achieve sufficient recrystallization and sufficient homogenization in the steel plate core to ensure strength and toughness, and crack and crack prevention properties of the core It is for

또한, 본 발명의 제조방법에 있어서, (5) 단계에서, 담금질 온도 Tq는 Tq=955-11C-14Mn-로 조절되고/조절되거나 템퍼링 온도 Tt는 Tt-=710--15.2Ni+44.7Si+104V+31.5Mo로 조절되고; 담금질 온도와 템퍼링 온도의 단위는 모두 ℃이며; 각 화학 원소에 대해 화학 원소의 질량 백분율의 백분율 기호 앞의 값을 식에 대입한다.In addition, in the manufacturing method of the present invention, in step (5), the quenching temperature T q is T q =955-11C-14Mn- and/or the tempering temperature T t is T t - =710 - adjusted to -15.2Ni+44.7Si+104V+31.5Mo; The unit of both quenching temperature and tempering temperature is °C; For each chemical element, substitute the value before the percent sign of the chemical element's mass percentage into the equation.

본 발명의 상기 기술적 해결방안에서, 상기 담금질 온도를 설정하는 목적은 첫째로 스틸 플레이트의 완전한 오스테나이트화(austenitization)를 보장하는 것이고; 둘째, 상대적으로 높은 온도에서 오스테나이트화함으로써 탄질화물의 충분한 고용체를 얻을 수 있고, 스틸 내 합금의 균일한 분포를 촉진할 수 있으며, 편석에 의한 미세한 전기화학적 부식을 완화할 수 있다. 또한, 담금질 온도가 너무 높지 않아 오스테나이트 결정립의 일부가 빠르게 성장하여 혼합 결정이 생성될 수 있다. 이어서 물 담금질(austenitization)을 수행할 수 있는데, 그 목적은 높은 냉각 속도를 얻고 단일 마르텐사이트 조직(unitary martensitic structure)을 형성하여 담금질 후 오스테나이트 결정립 크기가 20-25 ㎛로 유지되도록 하는 것이다.In the above technical solution of the present invention, the purpose of setting the quenching temperature is to firstly ensure complete austenitization of the steel plate; Second, by austenitizing at a relatively high temperature, a sufficient solid solution of carbonitride can be obtained, uniform distribution of the alloy in steel can be promoted, and fine electrochemical corrosion caused by segregation can be alleviated. In addition, since the quenching temperature is not too high, some of the austenite grains may grow rapidly to form mixed crystals. Subsequently, water quenching (austenitization) may be performed, the purpose of which is to obtain a high cooling rate and form a unitary martensitic structure so that the austenite grain size is maintained at 20-25 μm after quenching.

본 발명의 상기 기술적 해결방안에서, 본 발명의 (5) 단계에서, 상기 언급된 템퍼링 온도를 설정하는 목적은 먼저 스틸 플레이트가 우수한 기계적 특성 및 내파괴 및 내균열성을 갖도록 보장하는 것이고, 두 번째로 템퍼링을 통해 스틸 플레이트 내부의 담금질 응력을 제거하여 스틸 플레이트 내부의 다양한 위치에서 다른 힘으로 인한 부식을 방지하고 마지막으로 스틸 플레이트를 템퍼링한 후 템퍼링된 베이나이트 조직을 얻어 다중 상으로 인해 발생된 미세한 갈바닉 부식(microscopic galvanic corrosion)을 줄인다.In the above technical solution of the present invention, in step (5) of the present invention, the purpose of setting the above-mentioned tempering temperature is firstly to ensure that the steel plate has excellent mechanical properties and fracture resistance and crack resistance, and secondly, Through furnace tempering, the quenching stress inside the steel plate is eliminated to prevent corrosion caused by different forces at various locations inside the steel plate, and finally, after tempering the steel plate, a tempered bainite structure is obtained to obtain a fine microstructure caused by multiple phases. Reduces microscopic galvanic corrosion.

본 발명에서 템퍼링 온도가 너무 높으면 스틸에 페라이트 조직이 형성되어 스틸 플레이트의 강도 및 충격 특성이 감소하고; 템퍼링 온도가 너무 낮으면 스틸 플레이트의 강도가 너무 높고 충격 인성이 상대적으로 낮다.In the present invention, if the tempering temperature is too high, a ferrite structure is formed in the steel, which reduces the strength and impact properties of the steel plate; If the tempering temperature is too low, the strength of the steel plate is too high and the impact toughness is relatively low.

본 발명의 해양 공학용 스틸 및 그 제조방법은 종래 기술과 비교하여 다음과 같은 장점 및 유익한 효과가 있다:Compared with the prior art, the steel for marine engineering and the manufacturing method of the present invention have the following advantages and beneficial effects:

조성 설계, 구조 조절 및 생산 공정의 조건 제어 등에 의해, 본 발명의 스틸 플레이트는 적절한 강도 특성, 우수한 충격 인성, 양호한 내파괴 및 내균열 특성 및 고습도 및 고온의 해양 분위기에 대한 우수한 내식성을 달성한다.By composition design, structure control and condition control of the production process, etc., the steel plate of the present invention achieves appropriate strength properties, excellent impact toughness, good fracture resistance and crack resistance properties, and excellent corrosion resistance to high humidity and high temperature marine atmospheres.

종래 기술과 비교하여, 본 발명의 제조방법은 독특한 조성 설계 기술, 순강 제련 기술, 개재물 이로운 제어 기술, 스틸 균질화 기술, 입도 제어 및 미세 조직 조절 기술을 사용하여 355 MPa 수준의 강도 요구조건, 우수한 저온 충격 인성, 우수한 내파괴 및 내균열성, 고습 및 고온 대기 부식에 대한 우수한 내성을 가진 강종을 생산한다. 본 발명의 방법으로 제조된 스틸 플레이트는 구조, 조성 및 공정 설계에서 기존 스틸 플레이트과 크게 다르다.Compared with the prior art, the manufacturing method of the present invention uses unique composition design technology, pure steel smelting technology, inclusion beneficial control technology, steel homogenization technology, grain size control and microstructure control technology to achieve a strength requirement of 355 MPa level, excellent low temperature Produces a steel grade with good impact toughness, good fracture and crack resistance, and good resistance to high humidity and hot atmospheric corrosion. The steel plates produced by the method of the present invention are significantly different from conventional steel plates in structure, composition and process design.

본 발명의 해양 공학용 스틸은 355MPa 이상의 항복강도, 500~650 MPa의 인장강도, 22% 이상의 연신율, 100 J 이상의 -60℃에서의 충격에너지, 0.8 mm 이상의 -60℃에서의 CTOD, -65℃ 이하의 NDTT, 0.85g/(m2*h) 이하의 고습 고온 대기 환경에서의 부식 속도를 달성할 수 있다.The marine engineering steel of the present invention has a yield strength of 355 MPa or more, tensile strength of 500 to 650 MPa, elongation of 22% or more, impact energy at -60 ° C of 100 J or more, CTOD at -60 ° C of 0.8 mm or more, -65 ° C or less NDTT of 0.85 g/(m 2 *h) or less, and a corrosion rate in a high-humidity and high-temperature atmospheric environment can be achieved.

본 발명의 해양 공학용 스틸은 보트 및 해양 공학 구조물의 핵심 부품에 사용될 수 있고, 중국의 보트 및 해양 공학 장비용 스틸에 대한 현재 개발 수요를 충족시키며 광범위한 응용 전망을 갖는다.The marine engineering steel of the present invention can be used for core parts of boats and marine engineering structures, meets the current development demand for steel for boats and marine engineering equipment in China, and has a wide application prospect.

본 발명의 특정 구현 모드는 특정 실시예와 함께 아래에서 추가로 설명 및 설명될 것이다. 그러나 설명 및 설명은 본 발명의 기술적 솔루션을 제한하지 않는다.Specific implementation modes of the present invention will be further described and described below in conjunction with specific embodiments. However, the description and description do not limit the technical solutions of the present invention.

실시예 1-6 및 비교예 1Examples 1-6 and Comparative Example 1

실시예 1 내지 6의 해양 공학용 스틸 및 비교예 1의 비교 스틸은 모두 다음 단계에 의해 제조된다:The marine engineering steels of Examples 1 to 6 and the comparative steel of Comparative Example 1 were both prepared by the following steps:

(1) 하기 표 1-1 및 표 1-2의 화학 조성에 따라 제련 및 주조를 수행하며, 용선 전처리, 전로 제련, LF 정련, RH 정련, 개재물 순화 처리 및 연속 주조가 순차적으로 수행되며, 이때, 상기 개재물 순화 처리 단계에서 MgO+Al2O3를 코어로 하는 CaS 및 MnS로 코팅된 복합 개재물이 형성된다. 복합 개재물의 크기는 0.2~2.5 ㎛이고, 크기 범위 내에서 복합 개재물의 수가 전체 개재물 수의 95% 이상을 차지한다.(1) Smelting and casting are performed according to the chemical compositions of Tables 1-1 and 1-2 below, and molten iron pretreatment, converter smelting, LF refining, RH refining, inclusion purification treatment and continuous casting are sequentially performed. At this time, , In the inclusion purifying treatment step, a composite inclusion coated with CaS and MnS having MgO+Al 2 O 3 as a core is formed. The size of the complex inclusions is 0.2 to 2.5 μm, and the number of complex inclusions within the size range accounts for 95% or more of the total number of inclusions.

상기 전로 제련 단계에서는 슬래그층의 두께를 30 mm 미만으로 제어하여 슬래그 컷오프 탭핑을 수행하고; 상기 LF 정련 단계에서 슬래그 중 FeO와 MnO의 질량 백분율의 합이 1% 미만이 되도록 제어하며, (CaO+MgO+MnO)/(SiO2+P2O5)가 9보다 크게 제어되는데, 물질의 질량 백분율이 관계식으로 대체되고; 상기 개재물 순화 처리 단계에서, Mg 처리 또는 Mg 및 Ca 복합 처리가 수행되고; Mg와 Ca 복합 처리를 할 때 Ca와 Mg는 동시에 150~250 m/min의 와이어 공급 속도로 공급되어야 한다.In the converter smelting step, slag cutoff tapping is performed by controlling the thickness of the slag layer to be less than 30 mm; In the LF refining step, the sum of the mass percentages of FeO and MnO in the slag is controlled to be less than 1%, and (CaO+MgO+MnO)/(SiO 2 +P 2 O 5 ) is controlled to be greater than 9. The mass percentage is replaced by the relational expression; In the inclusion purifying treatment step, Mg treatment or Mg and Ca composite treatment is performed; When performing Mg and Ca composite treatment, Ca and Mg must be supplied at the same time at a wire supply speed of 150 to 250 m/min.

(2) 가열 단계: 슬래브 가열 온도 Th는 Th=1150+600C+(단위는 ℃)로 제어된다.(2) Heating step: slab heating temperature T h is T h =1150+600C+ (unit is ℃).

(3) 제어 압연 단계: 압연 후 원래의 오스테나이트 결정립 크기는 20-25 ㎛로 유지되고; 초기 압연 온도 Tsr은 Tsr=0.92Th-0.96Th로 제어되고; 최종 압연 온도 Tfr는 Tfr=1100-199C--21Cr로 제어되며; 초기 압연 온도 및 최종 압연 온도의 단위는 모두 ℃이고; 단일 패스의 압하율은 8-12%이고 누적 압하율은 60% 이상이다.(3) controlled rolling step: the original austenite grain size after rolling is maintained at 20-25 μm; the initial rolling temperature T sr is controlled to T sr =0.92T h -0.96T h ; The final rolling temperature T fr is T fr =1100-199C- controlled with -21Cr; The units of initial rolling temperature and final rolling temperature are both °C; The reduction rate of single pass is 8-12%, and the cumulative reduction rate is more than 60%.

(4) 공기 냉각.(4) Air cooling.

(5) 담금질+템퍼링 단계: 담금질 온도 Tq는 Tq=955-11C-14Mn-로 조절되고, 템퍼링 온도 Tt는 Tt-=710--15.2Ni+44.7Si+104V+31.5Mo로 조절된다. 담금질 후 오스테나이트 결정립 크기는 20-25 ㎛로 유지된다.(5) quenching + tempering step: quenching temperature T q is T q =955-11C-14Mn- , and the tempering temperature T t is T t- =710- Adjusted to -15.2Ni+44.7Si+104V+31.5Mo. After quenching, the austenite grain size is maintained at 20-25 μm.

본 발명의 실시예 1-6에서는 6개의 상이한 화학적 조성이 설계되고 적합한 생산 공정과 조합되어 상이한 두께 사양을 갖는 스틸 플레이트를 제조한다는 점에 유의해야 한다. 실시예 1-6의 해양 공학용 스틸의 화학 조성 설계 및 관련 공정은 모두 본 발명의 설계 사양 요건을 충족한다.It should be noted that in Examples 1-6 of the present invention, six different chemical compositions were designed and combined with suitable production processes to produce steel plates with different thickness specifications. The chemical composition design of marine engineering steels of Examples 1-6 and related processes all meet the design specification requirements of the present invention.

표 1-1 및 표 1-2는 실시예 1-6의 해양 공학용 스틸 및 비교예 1의 비교 스틸의 화학 원소의 질량 백분율을 나타낸 것이다.Table 1-1 and Table 1-2 show the mass percentages of chemical elements of the marine engineering steels of Examples 1-6 and the comparative steels of Comparative Example 1.

[표 1-1] (wt.%, 나머지는 Fe 및 P와 S를 제외한 기타 불가피한 불순물임)[Table 1-1] (wt.%, the rest is Fe and other unavoidable impurities except P and S)

[표 1-2][Table 1-2]

참고: 상기 표 1-2에서, α=1.2Cr+5Ni-Cr2-Ni2-4.61, β=40Al+60Ti+, 및 σ=10Si+이고, 각 화학 원소에 대해 화학 원소의 질량 백분율의 백분율 기호 앞의 값을 공식에 대입한다.Note: In Table 1-2 above, α=1.2Cr+5Ni-Cr 2 -Ni 2 -4.61, β=40Al+60Ti+ , and σ=10Si+ , and for each chemical element, substitute the value before the percentage sign of the chemical element's mass percentage into the formula.

표 2는 실시예 1-6의 해양 공학용 스틸 및 비교예 1의 비교 스틸을 제조하기 위한 특정 공정 파라미터를 나열한다.Table 2 lists specific process parameters for making the marine engineering steels of Examples 1-6 and the comparative steel of Comparative Example 1.

[표 2][Table 2]

제조된 실시예 1~6의 해양 공학용 스틸과 비교예 1의 비교 스틸을 각각 채취하여 인장 시험, 샤르피 V-노치 충격 시험(Charpy V-notch impact test), CTOD 시험(스틸 플레이트의 파괴인성을 확인하기 위한 지표), NDTT 물성 검사 시험(스틸 플레이트의 균열 저지 특성을 측정하는 중요한 지표)과 고습고온 조건에서의 부식 시험을 실시예와 비교예에서 각각 완제품 스틸 플레이트에 대해 수행하였다. 실시예 및 비교예의 시험 결과를 각각 표 3에 나타내었다.The manufactured steels for marine engineering of Examples 1 to 6 and the comparative steels of Comparative Example 1 were sampled and subjected to tensile test, Charpy V-notch impact test, and CTOD test (to check the fracture toughness of the steel plate). index), NDTT physical property inspection test (an important indicator for measuring the crack resistance of a steel plate), and corrosion test under high humidity and high temperature conditions were performed on the finished steel plates in Examples and Comparative Examples, respectively. The test results of Examples and Comparative Examples are shown in Table 3, respectively.

테스트 방법은 다음과 같다:The test method is as follows:

인장 시험: GB/T 228.1에 따라 두께가 50 mm 미만인 스틸 플레이트에는 전체 두께의 판형 인장 시험편을 사용하고 두께가 50 mm 이상의 스틸 플레이트에는 막대형 인장 시험편을 사용하며, 그 후에 스틸 플레이트의 상온 인장 특성을 측정한다.Tensile test: According to GB/T 228.1, full-thickness plate tensile test specimens are used for steel plates with a thickness of less than 50 mm, and rod-shaped tensile specimens are used for steel plates with a thickness of 50 mm or more, after which the room temperature tensile properties of the steel plates are measured. to measure

샤르피 V-노치 충격 시험: GB/T 229에 따라 샤르피 V-노치 충격 시험 시편을 사용하여 -60℃에서 두께의 t/4 위치에서 재료 플레이트의 충격 특성을 측정한다.Charpy V-notch impact test: According to GB/T 229, a Charpy V-notch impact test specimen is used to measure the impact properties of a material plate at the position t/4 of the thickness at -60°C.

CTOD 테스트: BS7448-1에 따라 전체 두께 CTOD 테스트 시편을 사용하여 -60℃에서 재료의 파괴 인성을 측정한다.CTOD Test: The fracture toughness of the material is measured at -60°C using full thickness CTOD test specimens according to BS7448-1.

NDTT 특성 검사 테스트: GB/T 6803-2008에 따라 P3 테스트 시편을 사용하여 재료의 무연성 전이 온도를 측정한다.NDTT Characterization Test: According to GB/T 6803-2008, the P3 test specimen is used to measure the lead-free transition temperature of the material.

고습고온 조건에서의 부식 시험: 시험 공정은 온도 35 ℃, pH 6.5-7.2의 5% NaCl 용액을 사용하도록 제어되며 염수 분무의 평균 침강 속도(average sedimentation rate of salt spray)는 1.5mL/(80cm2·h), RH(상대습도)는 95%~100%로 조절된다.Corrosion test under high humidity and high temperature conditions: The test process is controlled to use a 5% NaCl solution at a temperature of 35 °C and a pH of 6.5-7.2, and the average sedimentation rate of salt spray is 1.5mL/(80cm 2 h), RH (relative humidity) is controlled between 95% and 100%.

실시예 1~6의 해양 공학용 스틸과 비교예 1의 비교 스틸의 시험 결과를 표 3에 나타내었다.Table 3 shows the test results of the marine engineering steels of Examples 1 to 6 and the comparative steels of Comparative Example 1.

[표 3][Table 3]

상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 실시예 1-6의 해양 공학용 스틸의 전반적인 성능이 비교예 1의 비교 스틸보다 월등히 우수함을 알 수 있다. 고온 다습한 대기 환경에서 실시예 1~6의 해양 공학용 스틸의 부식 속도는 비교예 1의 스틸의 부식 속도보다 현저히 작다. 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1~6의 해양 공학용 스틸이 비교예 1의 스틸에 비해 고습도 및 고온부식에 대한 저항성이 우수함을 알 수 있다.As shown in Table 3, it can be seen that the overall performance of the marine engineering steels of Examples 1-6 is far superior to that of the comparative steels of Comparative Example 1. The corrosion rate of the marine engineering steels of Examples 1 to 6 in a high temperature and high humidity atmospheric environment is significantly smaller than that of the steel of Comparative Example 1. As can be seen, it can be seen that the marine engineering steels of Examples 1 to 6 are superior in resistance to high humidity and high temperature corrosion compared to the steels of Comparative Example 1.

표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1-6의 해양 공학용 스틸은 비교예 1의 비교 스틸에 비해 강도 및 인성, 내파괴 및 내균열성, 고습고온에 대한 내부식성이 우수함을 알 수 있다. 실시예 1~6의 해양 공학용 스틸은 모두 423 MPa 이상의 항복강도, 532~595 MPa의 인장강도, 270 J 이상의 -60℃에서의 충격에너지, 22% 이상의 연신율, 0.8 mm 이상의 -60℃에서의 CTOD, -65℃ 이하의 NDTT, 0.83g/(m2*h) 이하의 고습 고온 대기 환경에서의 부식 속도를 가진다.As shown in Table 3, it can be seen that the marine engineering steels of Examples 1-6 are superior in strength and toughness, fracture resistance and crack resistance, and corrosion resistance to high humidity and high temperature compared to the comparative steel of Comparative Example 1. The marine engineering steels of Examples 1 to 6 all have a yield strength of 423 MPa or more, a tensile strength of 532 to 595 MPa, an impact energy at -60°C of 270 J or more, an elongation of 22% or more, and a CTOD at -60°C of 0.8 mm or more. , -65 ℃ or less NDTT, 0.83g / (m 2 *h) or less has a corrosion rate in a high-humidity and high-temperature atmospheric environment.

요약하면, 알 수 있는 바와 같이, 최적화된 공정과 결합된 합리적인 화학 조성 설계에 의해, 본 발명의 해양 공학용 스틸은 적합한 강도 특성, 우수한 충격 인성, 우수한 내파괴 및 내균열 특성 및 매우 습하고 고온의 해양 대기에 대한 우수한 내식성을 동시에 달성한다. 본 발명의 해양 공학용 스틸은 보트 및 해양 공학 구조물, 해상 풍력 발전 플랫폼, 바다 섬 건물 등의 핵심 부품 제조에 효과적으로 사용될 수 있다. 이 스틸은 중국에서의 보트 및 해양 공학 장비용 스틸에 대한 현재 개발 수요를 충족시켜 광범위한 적용 전망을 가지고 있다.In summary, as can be seen, by rational chemical composition design combined with an optimized process, the marine engineering steel of the present invention has suitable strength properties, good impact toughness, good fracture resistance and crack resistance properties, and very wet and high temperature marine engineering steel. Excellent corrosion resistance to the atmosphere is achieved at the same time. The marine engineering steel of the present invention can be effectively used for manufacturing core parts of boats and marine engineering structures, offshore wind power platforms, and sea island buildings. This steel has broad application prospects, meeting the current development demand for steel for boats and marine engineering equipment in China.

또한, 본 발명의 다양한 기술적 특징의 조합은 특허청구범위 또는 실시예에 기재된 조합에 한정되지 않는다. 본 발명의 모든 기술적 특징은 모순이 발생하지 않는 한 어떤 방식으로든 자유롭게 결합 또는 통합될 수 있다.In addition, the combination of various technical features of the present invention is not limited to the combination described in the claims or examples. All technical features of the present invention can be freely combined or integrated in any way as long as no contradiction occurs.

또한, 위에 열거된 실시예들은 본 개시의 특정 구현일 뿐이라는 점에 유의할 필요가 있다. 명백히, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 이에 대한 유사한 변경 또는 수정은 당업자에 의해 본 발명의 개시로부터 직접 획득되거나 용이하게 착상될 수 있으며, 모두 본 발명의 보호 범위 내에 있어야 한다.Also, it should be noted that the embodiments listed above are only specific implementations of the present disclosure. Obviously, the present invention is not limited to the above embodiments, and similar changes or modifications thereto can be directly obtained or easily conceived by a person skilled in the art from the disclosure of the present invention, all of which should fall within the protection scope of the present invention.

Claims (15)

다음 화학 원소를 질량 백분율로 포함하는 해양 공학용 스틸:
C: 0.01-0.05%, Si: 0.05-0.60%, Mn: 0.50-1.30%, Cr: 0.6-1.20%, Ni: 2.0-2.85%, Al: 0.01-0.06%, Ti: 0.005-0.012%, 및 Mg: 0.0005-0.0015%; 0<Ca≤0.0045%, 0<Cu≤.5% 및 0<Mo≤0.40%; 및 나머지의 Fe 및 불가피한 불순물.
Steels for marine engineering containing the following chemical elements in mass percentages:
C: 0.01-0.05%, Si: 0.05-0.60%, Mn: 0.50-1.30%, Cr: 0.6-1.20%, Ni: 2.0-2.85%, Al: 0.01-0.06%, Ti: 0.005-0.012%, and Mg: 0.0005-0.0015%; 0<Ca≤0.0045%, 0<Cu≤.5% and 0<Mo≤0.40%; and the balance of Fe and unavoidable impurities.
 제1항에 있어서, 상기 화학 원소의 질량 백분율은 다음과 같은 것을 특징으로 하는 해양 공학용 스틸:
C: 0.015-0.04%, Si: 0.15-0.60%, Mn: 0.50-1.30%, Cr: 0.6-0.90%, Ni: 2.0-2.85%, Al: 0.01-0.06%, Ti: 0.005-0.012%, 및 Mg: 0.0005-0.0015%; 0<Ca≤0.0045%, 0<Cu≤0.5% 및 0<Mo≤0.40%; 및 나머지의 Fe 및 불가피한 불순물.
2. Marine engineering steel according to claim 1, characterized in that the mass percentages of the chemical elements are:
C: 0.015-0.04%, Si: 0.15-0.60%, Mn: 0.50-1.30%, Cr: 0.6-0.90%, Ni: 2.0-2.85%, Al: 0.01-0.06%, Ti: 0.005-0.012%, and Mg: 0.0005-0.0015%; 0<Ca≤0.0045%, 0<Cu≤0.5% and 0<Mo≤0.40%; and the balance of Fe and unavoidable impurities.
 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스틸은 0<Nb≤0.04%, 0<V≤0.05% 및 0<B≤0.0005% 중 적어도 하나의 화학 원소를 추가로 포함하는 해양 공학용 스틸.
The marine engineering steel according to claim 1 or 2, wherein the steel further comprises at least one chemical element of 0<Nb≤0.04%, 0<V≤0.05%, and 0<B≤0.0005%.
 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 불가피한 불순물은 P≤0.015% 및/또는 S≤0.0040%인 것을 특징으로 하는 해양 공학용 스틸.
3. Steel according to claim 1 or 2, characterized in that the unavoidable impurities are P≤0.015% and/or S≤0.0040%.
 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 화학 원소의 질량 백분율이 하기 관계식 중 적어도 하나를 추가로 만족시키는 것을 특징으로 하는 해양 공학용 스틸:
1.8≤α≤2.0, 여기서 α=1.2Cr+5Ni-Cr2-Ni2-4.61; 및
35≤σ≤65, 여기서 σ=10Si+임.
3. Steel for marine engineering according to claim 1 or 2, characterized in that the mass percentage of the chemical element further satisfies at least one of the following relations:
1.8≤α≤2.0, where α=1.2Cr+5Ni-Cr 2 -Ni 2 -4.61; and
35≤σ≤65, where σ=10Si+ lim.
 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스틸은 템퍼링된 베이나이트 미세조직의 상 비율(phase ratio)이 95% 이상인 것을 특징으로 하는 해양 공학용 스틸.
The steel for marine engineering according to claim 1 or 2, wherein the steel has a phase ratio of tempered bainite microstructure of 95% or more.
 제3항에 있어서, 상기 화학 원소의 질량 백분율이 4.2≤β≤7.9 (여기서, β=40Al+60Ti+임)를 추가로 만족하는 것을 특징으로 하는 해양 공학용 스틸.
The method of claim 3, wherein the mass percentage of the chemical element is 4.2 ≤ β ≤ 7.9 (where β = 40Al + 60Ti + (i) Steel for marine engineering, characterized in that it further satisfies.
 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스틸은 355MPa 이상의 항복강도, 500~650 MPa의 인장강도, 22% 이상의 연신율, 100 J 이상의 -60℃에서의 충격에너지, 0.8 mm 이상의 -60℃에서의 CTOD, -65℃ 이하의 NDTT, 0.85g/(m2*h) 이하의 고습 고온 대기 환경에서의 부식 속도를 갖는 것을 특징으로 하는 해양 공학용 스틸.
The method of claim 1 or 2, wherein the steel has a yield strength of 355 MPa or more, a tensile strength of 500 to 650 MPa, an elongation of 22% or more, an impact energy of 100 J or more at -60 ° C, and an impact energy of 0.8 mm or more at -60 ° C. Steel for marine engineering, characterized by having a CTOD, NDTT of -65 ° C or less, and a corrosion rate in a high-humidity and high-temperature atmospheric environment of 0.85 g / (m 2 *h) or less.
 다음 단계를 포함하는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 해양 공학용 스틸의 제조방법:
(1) 제련(smelting) 및 연속 주조 단계;
(2) 가열 단계;
(3) 제어 압연 단계로서, 압연 후 원래의 오스테나이트(austenite) 결정립 크기는 20-25 ㎛인 단계;
(4) 공기 냉각 단계; 및
(5) 담금질(quenching) 및 템퍼링(tempering) 단계로서, 담금질 후의 오스테나이트 결정립 크기는 20-25 ㎛인 단계.
A method of manufacturing steel for marine engineering according to any one of claims 1 to 8 comprising the following steps:
(1) smelting and continuous casting steps;
(2) heating step;
(3) a controlled rolling step, wherein the original austenite grain size after rolling is 20-25 μm;
(4) air cooling step; and
(5) a quenching and tempering step, wherein the austenite grain size after quenching is 20-25 μm.
 제9항에 있어서, 상기 (1) 단계는 용선 전처리(hot metal pretreatment), 전로 제련(converter smelting), LF 정련(refining), RH 정련, 개재물 순화처리(inclusions beneficial treatment) 및 연속주조를 순차적으로 수행하고, 여기서 상기 개재물 순화처리 단계에서 0.2~2.5 ㎛ 크기의 복합 개재물이 형성되고, 상기 복합 개재물은 CaS와 MnS가 코팅된 MgO+Al2O3를 코어로 하고, 크기 범위 내에서 복합 개재물의 수가 전체 개재물 수의 95% 이상을 차지하는 것을 특징으로 하는 해양 공학용 스틸의 제조방법.
10. The method of claim 9, wherein step (1) sequentially includes hot metal pretreatment, converter smelting, LF refining, RH refining, inclusions beneficial treatment, and continuous casting. In the step of purifying the inclusions, composite inclusions having a size of 0.2 to 2.5 μm are formed, and the composite inclusions have MgO+Al 2 O 3 coated with CaS and MnS as a core, and within the size range, the composite inclusions A method for manufacturing steel for marine engineering, characterized in that the number accounts for 95% or more of the total number of inclusions.
 제10항에 있어서, 상기 (1) 단계의 상기 전로 제련 단계에서 슬래그층의 두께를 30 mm 미만으로 조절하여 슬래그 컷오프 탭핑(slag cutoff tapping)이 수행되고; 상기 LF 정련 단계에서 슬래그 중 FeO와 MnO의 질량 백분율의 합이 1% 미만이 되도록 제어하며, 식에서 (CaO+MgO+MnO)/(SiO2+P2O5)>9 (각 물질은 해당 질량 백분율을 나타냄)을 만족하고; 상기 개재물 순화 처리 단계에서, Mg 처리 또는 Mg 및 Ca 복합 처리가 수행되며; Mg와 Ca 복합 처리시 Ca와 Mg는 동시에 150~250 m/min의 와이어 공급 속도로 공급되는 것을 특징으로 하는 해양 공학용 스틸의 제조방법.
The method according to claim 10, wherein in the converter smelting step of step (1), slag cutoff tapping is performed by adjusting the thickness of the slag layer to less than 30 mm; In the LF refining step, the sum of the mass percentages of FeO and MnO in the slag is controlled to be less than 1%, and in the formula (CaO+MgO+MnO)/(SiO 2 +P 2 O 5 )>9 (each material has a corresponding mass represents a percentage); In the inclusion purifying treatment step, Mg treatment or Mg and Ca composite treatment is performed; A method for manufacturing steel for marine engineering, characterized in that Ca and Mg are simultaneously supplied at a wire supply speed of 150 to 250 m/min during Mg and Ca complex treatment.
 제10항에 있어서, 상기 (2) 단계에서, 슬래브 가열 온도 Th는 Th=1150+600C+(단위는 ℃임)를 만족하는 것을 특징으로 하는 해양 공학용 스틸의 제조방법.
The method of claim 10, wherein in step (2), the slab heating temperature T h is T h =1150+600 C+ (Unit is ℃) Manufacturing method of steel for marine engineering, characterized in that satisfied.
 제12항에 있어서, 상기 (3) 단계에서, 초기 압연 온도 Tsr은 Tsr=0.92Th-0.96Th를 만족하고; 최종 압연 온도 Tfr은 Tfr=1100-199C--21Cr (단위는 ℃임)을 만족하는 것을 특징으로 하는 해양 공학용 스틸의 제조방법.
The method according to claim 12, wherein in step (3), the initial rolling temperature T sr satisfies T sr =0.92T h -0.96T h ; The final rolling temperature T fr is T fr =1100-199C- A method for manufacturing steel for marine engineering, characterized in that it satisfies -21Cr (unit is °C).
 제12항에 있어서, 상기 (3) 단계에서 싱글 패스(single pass)의 압하율(rolling reduction)은 8~12%이고, 누적압하율은 60% 이상인 것을 특징으로 하는 해양 공학용 스틸의 제조방법.
13. The manufacturing method of steel for marine engineering according to claim 12, wherein in step (3), the rolling reduction of the single pass is 8 to 12%, and the cumulative rolling reduction is 60% or more.
 제12항에 있어서, 상기 (5) 단계에서 담금질 온도 Tq는 Tq=955-11C-14Mn-를 만족하고/하거나 템퍼링 온도 Tt는 Tt-=710--15.2Ni+44.7Si+104V+31.5Mo (단위는 ℃임)인 것을 특징으로 하는 해양 공학용 스틸의 제조방법.

The method of claim 12, wherein the quenching temperature T q in step (5) is T q =955-11C-14Mn- and/or the tempering temperature T t is T t- =710- -15.2Ni + 44.7Si + 104V + 31.5Mo (unit is ℃) Manufacturing method of steel for marine engineering, characterized in that.
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