KR20230159883A - Heavy steel plate and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR20230159883A KR1020237036408A KR20237036408A KR20230159883A KR 20230159883 A KR20230159883 A KR 20230159883A KR 1020237036408 A KR1020237036408 A KR 1020237036408A KR 20237036408 A KR20237036408 A KR 20237036408A KR 20230159883 A KR20230159883 A KR 20230159883A
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가부시키가이샤 고베 세이코쇼
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Abstract

C: 0.04∼0.16질량%, Si: 0.10∼0.50질량%, Mn: 0.60∼1.60질량%, P: 0.005∼0.030질량%, Al: 0.015∼0.050질량%, Ti: 0.005∼0.020질량%, Ca: 0.0005∼0.0025질량%, O: 0.0008∼0.0025질량%, B: 0.0005∼0.0020질량%, N: 0.0030∼0.0060질량%를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며, (1)식 및 (2)식을 만족하고, 금속 조직이 면적비로 페라이트와 펄라이트를 합계로 90% 이상 포함하고, 잔부가 섬형상 마텐자이트 및/또는 베이나이트이며, 상항복점과 하항복점의 차가 30MPa 이하인 강판. 3[Si]+6.3[P]+1.4[Al]≥0.63(1), [Ca]/[O]≥0.2 (2)C: 0.04 to 0.16 mass%, Si: 0.10 to 0.50 mass%, Mn: 0.60 to 1.60 mass%, P: 0.005 to 0.030 mass%, Al: 0.015 to 0.050 mass%, Ti: 0.005 to 0.020 mass%, Ca: Contains 0.0005 to 0.0025 mass%, O: 0.0008 to 0.0025 mass%, B: 0.0005 to 0.0020 mass%, N: 0.0030 to 0.0060 mass%, the balance consists of Fe and inevitable impurities, and formula (1) and ( 2) A steel sheet that satisfies the formula, the metal structure contains a total of 90% or more of ferrite and pearlite in area ratio, the remainder is island-shaped martensite and/or bainite, and the difference between the upper and lower yield points is 30 MPa or less. 3[Si]+6.3[P]+1.4[Al]≥0.63(1), [Ca]/[O]≥0.2 (2)

Description

후강판 및 그의 제조 방법Heavy steel plate and manufacturing method thereof

본 개시는, 후강판 및 그의 제조 방법에 관한 것이고, 예를 들면, 액화 석유 가스(LPG)와 액체 암모니아를 혼재(混載)하여 운반 가능한 선박의 탱크 등에 이용할 수 있는 후강판에 관한 것이다.This disclosure relates to a thick steel plate and a method for manufacturing the same, for example, to a thick steel plate that can be used in a ship's tank capable of transporting a mixture of liquefied petroleum gas (LPG) and liquid ammonia.

근년의 환경 규제 대응을 둘러싸고, 차세대 연료로서, 카본(C) 프리인 암모니아가 주목받고 있다. 연료로서의 암모니아의 사용은 현시점에서는 한정적이지만, 장래에 걸쳐 증대되어 갈 것으로 기대되고 있다. 한편, 선박은 통상, 건조(建造) 후 20년 정도는 사용되기 때문에, 조선업계에 있어서, 장래의 암모니아의 사용량 증가에 대비하여, LPG 운반선을 암모니아 혼재 가능한 사양으로서 건조할 요망이 높아지고 있다.In response to recent environmental regulations, carbon (C)-free ammonia is attracting attention as a next-generation fuel. The use of ammonia as a fuel is limited at present, but is expected to increase in the future. On the other hand, since ships are usually used for about 20 years after construction, there is a growing demand in the shipbuilding industry to build LPG carriers with a specification capable of mixing ammonia in preparation for future increases in ammonia usage.

액화 가스 운반선의 구조·설비에 관한 국제 규칙 IGC Code에서는, 암모니아를 적재하는 가스 운반선에 대해서는 특별한 요구를 규정하고 있고, 탱크용 강판에 대해서는 응력 부식 균열을 방지하는 관점에서, 일반 LPG 운반선의 탱크용 강판에는 없는, 항복 강도의 상한이 새롭게 규정되어 있다. 예를 들면, 일반 LPG 운반선의 탱크용 강판인 저온용 강 KL33 규격에서는, 인장 응력(인장 강도 TS)에 대해서는, 440MPa≤인장 응력(TS)≤560MPa로 상한치와 하한치가 규정되어 있다. 그러나, 항복 강도는 325MPa≤항복 강도(YP)로 하한치만이 규정되어 있다. 이에 반해, 암모니아를 적재하는 탱크용 강판에 대해서는, 항복 강도(YP)≤440MPa로 상한치가 추가로 규정되어 있다.The IGC Code, the international rules for the structure and equipment of liquefied gas carriers, stipulates special requirements for gas carriers carrying ammonia, and for tank steel plates for tanks of general LPG carriers from the viewpoint of preventing stress corrosion cracking. There is a new upper limit of yield strength that does not exist for steel plates. For example, in the low-temperature steel KL33 standard, which is a steel plate for tanks of general LPG carriers, the upper and lower limits for tensile stress (tensile strength TS) are specified as 440 MPa ≤ tensile stress (TS) ≤ 560 MPa. However, only the lower limit of yield strength is specified as 325MPa≤yield strength (YP). On the other hand, for steel plates for tanks loaded with ammonia, the upper limit is further specified as yield strength (YP) ≤ 440 MPa.

또한, 프로판 가스(PG)를 액화하기 위해서 -42℃ 이하로 냉각할 필요가 있기 때문에 LPG를 저장하는 탱크의 구조물로서의 안전성을 확보하기 위해서 소정의 저온 인성도 필요하다. 나아가, 탱크용 강판을 용접했을 때에 생기는 열영향부(HAZ)에 대해서도 저온에서 소정의 인성을 가질 것이 요구되고 있다.In addition, since propane gas (PG) needs to be cooled to -42°C or lower to liquefy it, a certain level of low-temperature toughness is also required to ensure the safety of the structure of the tank storing LPG. Furthermore, the heat affected zone (HAZ) formed when welding tank steel plates is also required to have a certain level of toughness at low temperatures.

이와 같은 요망에 따른 탱크용 강판으로서, 예를 들면 특허문헌 1 및 2가 개시하는 후강판이 알려져 있고, 어느 쪽도 항복 강도가 325∼440MPa의 범위 내인 후강판을 개시하고 있다. 특허문헌 1에 따른 발명에서는 저온 인성과 저항복비의 확보를 과제로 하고 있고, 또한 특허문헌 2에 따른 발명은 추가로 HAZ 인성의 확보도 과제로 하고 있다. 특허문헌 1 및 2에 따른 후강판에서는, 저항복비의 실현을 위해, 판두께 4분의 1 부분의 조직에 있어서, 페라이트 입경을 복수의 수치 범위로 구분하여 각각의 수치 범위마다의 개수 비율을 요건의 하나로 함으로써 이들 과제를 해결하고 있다.As steel plates for tanks meeting such demands, for example, thick steel plates disclosed in Patent Documents 1 and 2 are known, both of which disclose thick steel plates with a yield strength within the range of 325 to 440 MPa. The invention according to Patent Document 1 has as a task securing low-temperature toughness and resistance compound ratio, and the invention according to Patent Document 2 has also as a task securing HAZ toughness. In the thick steel plate according to Patent Documents 1 and 2, in order to realize the resistance compound ratio, the ferrite grain size is divided into a plurality of numerical ranges in the structure of a quarter of the plate thickness, and the number ratio for each numerical range is required. These challenges are being solved by becoming one of the following.

일본 특허공개 2019-214751호 공보Japanese Patent Publication No. 2019-214751 일본 특허공개 2019-214752호 공보Japanese Patent Publication No. 2019-214752

후강판을 용접하여 탱크를 제조할 때에 생산성의 관점에서, 입열량이 7kJ/mm 이상인 대입열 용접을 적용하고자 한다는 요망이 있다. 이 경우, 후강판 자체가 우수한 저온 인성을 가질 뿐만 아니라, 대입열 용접 특성, 즉 대입열 용접에 의한 열영향부(HAZ)의 저온 인성도 우수할 필요가 있다.When manufacturing a tank by welding thick steel plates, there is a desire to apply high heat input welding with a heat input of 7 kJ/mm or more from the viewpoint of productivity. In this case, not only must the thick steel plate itself have excellent low-temperature toughness, but it is also necessary to have excellent high-heat input welding characteristics, that is, the low-temperature toughness of the heat-affected zone (HAZ) by high-heat input welding.

그러나, 특허문헌 1 및 2는 대입열 용접에 대한 언급이 없어, 이들에 기재된 강판에서는 우수한 대입열 용접 특성이 얻어지지 않을 우려가 있다. 또한 종래의 수법을 이용하여 화학 조성 및 제조 방법을 조정하여 저온 인성과 대입열 용접 특성의 양쪽의 특성을 얻고자 하면 암모니아를 적재하는 탱크용 강판에 요구되는 전술한 인장 응력의 범위(440MPa 이상, 560MPa 이하)와 항복 강도의 범위(325MPa 이상, 440MPa 이하)의 양쪽을 만족하는 것이 곤란하다는 문제가 있다.However, Patent Documents 1 and 2 do not mention high heat input welding, and there is a risk that excellent high heat input welding characteristics may not be obtained from the steel sheets described in them. In addition, in order to obtain both low-temperature toughness and high heat input welding characteristics by adjusting the chemical composition and manufacturing method using conventional methods, the above-described tensile stress range (440 MPa or more, There is a problem that it is difficult to satisfy both the yield strength range (560 MPa or less) and the yield strength range (325 MPa or more, 440 MPa or less).

본 개시는, 이와 같은 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 암모니아를 적재하는 탱크용 강판에 요구되는 인장 응력의 범위와 항복 강도의 범위의 양쪽을 만족하고, 또한 저온 인성 및 대입열 용접 특성이 우수한 강판 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present disclosure has been made in consideration of such circumstances, and provides a steel sheet that satisfies both the range of tensile stress and the range of yield strength required for a steel sheet for a tank loaded with ammonia and is also excellent in low-temperature toughness and high heat input welding characteristics. The purpose is to provide a manufacturing method thereof.

본 발명의 태양 1은, C: 0.04∼0.16질량%, Si: 0.10∼0.50질량%, Mn: 0.60∼1.60질량%, P: 0.005∼0.030질량%, Al: 0.015∼0.050질량%, Ti: 0.005∼0.020질량%, Ca: 0.0005∼0.0025질량%, O: 0.0008∼0.0025질량%, B: 0.0005∼0.0020질량%, N: 0.0030∼0.0060질량%를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며, 하기 (1)식 및 (2)식을 만족하고, 표면으로부터의 판두께 방향의 거리가 판두께의 4분의 1인 부분인 판두께 방향 t/4 위치에 있어서의 금속 조직이, 면적비로 페라이트 조직과 펄라이트 조직을 합계로 90% 이상 포함하고, 잔부가 섬형상 마텐자이트 조직 및 베이나이트 조직 중 하나 이상으로 이루어지며, 인장 시험에 의해 구하는 상항복점과 하항복점의 차가 30MPa 이하인 강판이다.Embodiment 1 of the present invention is C: 0.04 to 0.16 mass%, Si: 0.10 to 0.50 mass%, Mn: 0.60 to 1.60 mass%, P: 0.005 to 0.030 mass%, Al: 0.015 to 0.050 mass%, Ti: 0.005 Contains ∼0.020 mass%, Ca: 0.0005∼0.0025 mass%, O: 0.0008∼0.0025 mass%, B: 0.0005∼0.0020 mass%, N: 0.0030∼0.0060 mass%, with the balance consisting of Fe and inevitable impurities; , the following formulas (1) and (2) are satisfied, and the metal structure at the position t/4 in the sheet thickness direction, which is the part where the distance in the sheet thickness direction from the surface is one fourth of the sheet thickness, is expressed as an area ratio. It is a steel plate that contains a total of 90% or more of ferrite structure and pearlite structure, and the remainder consists of one or more of island-shaped martensite structure and bainite structure, and the difference between the upper and lower yield points determined by a tensile test is 30 MPa or less.

3[Si]+6.3[P]+1.4[Al]≥0.63 (1)3[Si]+6.3[P]+1.4[Al]≥0.63 (1)

여기에서, [Si], [P] 및 [Al]은, 각각, 질량%로 나타낸 Si, P 및 Al의 함유량이다.Here, [Si], [P], and [Al] are the contents of Si, P, and Al expressed in mass%, respectively.

[Ca]/[O]≥0.2 (2)[Ca]/[O]≥0.2 (2)

여기에서, [Ca] 및 [O]는, 각각, 질량%로 나타낸 Ca 및 O의 함유량이다.Here, [Ca] and [O] are the contents of Ca and O expressed in mass%, respectively.

본 발명의 태양 2는, V: 0.003∼0.50질량%, Nb: 0.003∼0.020질량%, Cu: 0.05∼0.25질량%, Ni: 0.05∼0.25질량%, Cr: 0.05∼0.25질량%, Mo: 0.05∼0.25질량%, Zr: 0.0001∼0.010질량%, Mg: 0.0001∼0.010질량% 및 REM: 0.0001∼0.010질량%로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 추가로 포함하는 태양 1에 기재된 강판이다.Embodiment 2 of the present invention is V: 0.003 to 0.50 mass%, Nb: 0.003 to 0.020 mass%, Cu: 0.05 to 0.25 mass%, Ni: 0.05 to 0.25 mass%, Cr: 0.05 to 0.25 mass%, Mo: 0.05. The steel sheet according to aspect 1, further comprising at least one selected from the group consisting of ∼0.25 mass%, Zr: 0.0001-0.010 mass%, Mg: 0.0001-0.010 mass%, and REM: 0.0001-0.010 mass%.

본 발명의 태양 3은,Aspect 3 of the present invention is,

C: 0.04∼0.16질량%,C: 0.04 to 0.16 mass%,

Si: 0.10∼0.50질량%,Si: 0.10 to 0.50 mass%,

Mn: 0.60∼1.60질량%,Mn: 0.60 to 1.60 mass%,

P: 0.005∼0.030질량%,P: 0.005 to 0.030 mass%,

Al: 0.015∼0.050질량%,Al: 0.015 to 0.050 mass%,

Ti: 0.005∼0.020질량%,Ti: 0.005 to 0.020 mass%,

Ca: 0.0005∼0.0025질량%,Ca: 0.0005 to 0.0025 mass%,

O: 0.0008∼0.0025질량%,O: 0.0008 to 0.0025 mass%,

B: 0.0005∼0.0020질량%,B: 0.0005 to 0.0020 mass%,

N: 0.0030∼0.0060질량%를 포함하고,N: Contains 0.0030 to 0.0060% by mass,

잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며,The balance consists of Fe and inevitable impurities,

하기 (1)식 및 (2)식을 만족하는 강재를 준비하는 공정과,A process of preparing steel that satisfies the following equations (1) and (2),

상기 강재를 1000∼1150℃로 가열 후, 820℃ 이상의 온도역에서의 압하율 30% 이상, 790℃ 이상, 820℃ 미만의 온도역에서의 압하율을 10% 이상, 또한 열간 압연 종료 온도를 750℃ 이상에서 열간 압연하고, 계속해서 하기 (3)식으로 나타내는 Ar3점보다 낮고 또한 Ar3점-150℃ 또는 그 이상의 온도인 가속 냉각 개시 온도까지 평균 냉각 속도 0.5∼3.0℃/초로 냉각하고, 상기 가속 냉각 개시 온도부터 500℃ 이상 650℃ 이하의 가속 냉각 종료 온도까지 사이를 4∼9℃/초의 평균 냉각 속도로 냉각하는 압연 공정After heating the steel material to 1000-1150°C, the reduction rate in the temperature range of 820°C or higher is 30% or more, the reduction rate in the temperature range of 790°C or more and less than 820°C is 10% or more, and the hot rolling end temperature is 750°C. Hot rolling is carried out at ℃ or higher, and then cooled at an average cooling rate of 0.5 to 3.0 ℃/sec to the accelerated cooling start temperature, which is lower than the Ar 3 point and is a temperature of Ar 3 point - 150 ℃ or higher, as shown in equation (3) below, A rolling process of cooling at an average cooling rate of 4 to 9°C/sec from the accelerated cooling start temperature to the accelerated cooling end temperature of 500°C or more and 650°C or less.

을 포함하는,Including,

표면으로부터의 판두께 방향의 거리가 판두께의 4분의 1인 부분인 판두께 방향 t/4 위치에 있어서의 금속 조직이, 면적비로 페라이트 조직과 펄라이트 조직을 합계로 90% 이상 포함하고, 잔부가 섬형상 마텐자이트 조직 및 베이나이트 조직 중 하나 이상으로 이루어지며, 인장 시험에 의해 구하는 상항복점과 하항복점의 차가 30MPa 이하인 강판의 제조 방법이다.The metal structure at the position t/4 in the sheet thickness direction, which is the portion where the distance in the sheet thickness direction from the surface is one fourth of the sheet thickness, contains a total of 90% or more of ferrite structure and pearlite structure in terms of area ratio, and the remaining This is a method of manufacturing a steel plate composed of one or more of the island-like martensite structure and the bainite structure, and the difference between the upper and lower yield points obtained by a tensile test is 30 MPa or less.

3[Si]+6.3[P]+1.4[Al]≥0.63 (1)3[Si]+6.3[P]+1.4[Al]≥0.63 (1)

여기에서, [Si], [P] 및 [Al]은, 각각, 질량%로 나타낸 Si, P 및 Al의 함유량이다.Here, [Si], [P], and [Al] are the contents of Si, P, and Al expressed in mass%, respectively.

[Ca]/[O]≥0.2 (2)[Ca]/[O]≥0.2 (2)

여기에서, [Ca] 및 [O]는, 각각, 질량%로 나타낸 Ca 및 O의 함유량이다.Here, [Ca] and [O] are the contents of Ca and O expressed in mass%, respectively.

Ar3(℃)=910-310[C]-80[Mn]-20[Cu]-15[Cr]-55[Ni]-80[Mo] (3)Ar 3 (℃)=910-310[C]-80[Mn]-20[Cu]-15[Cr]-55[Ni]-80[Mo] (3)

여기에서, [C], [Mn], [Cu], [Cr], [Ni] 및 [Mo]는, 각각, 질량%로 나타낸 C, Mn, Cu, Cr, Ni 및 Mo의 함유량이다.Here, [C], [Mn], [Cu], [Cr], [Ni], and [Mo] are the contents of C, Mn, Cu, Cr, Ni, and Mo expressed in mass%, respectively.

본 발명의 태양 4는, 상기 강재가, V: 0.003∼0.50질량%, Nb: 0.003∼0.020질량%, Cu: 0.05∼0.25질량%, Ni: 0.05∼0.25질량%, Cr: 0.05∼0.25질량%, Mo: 0.05∼0.25질량%, Zr: 0.0001∼0.010질량%, Mg: 0.0001∼0.010질량% 및 REM: 0.0001∼0.010질량%로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 추가로 포함하는 태양 3에 기재된 강판의 제조 방법이다.In aspect 4 of the present invention, the steel material has V: 0.003 to 0.50 mass%, Nb: 0.003 to 0.020 mass%, Cu: 0.05 to 0.25 mass%, Ni: 0.05 to 0.25 mass%, and Cr: 0.05 to 0.25 mass%. , Mo: 0.05 to 0.25 mass%, Zr: 0.0001 to 0.010 mass%, Mg: 0.0001 to 0.010 mass%, and REM: 0.0001 to 0.010 mass%. This is a method of manufacturing steel plates.

본 발명의 실시형태에 의하면, 암모니아를 적재하는 탱크용 강판에 요구되는 인장 응력의 범위와 항복 강도의 범위의 양쪽을 만족하고, 또한 저온 인성 및 대입열 용접 특성이 우수한 강판 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이 가능하다.According to an embodiment of the present invention, a steel sheet that satisfies both the tensile stress range and the yield strength range required for a steel sheet for a tank loaded with ammonia, and is also excellent in low-temperature toughness and high heat input welding characteristics, and a method for manufacturing the same are provided. It is possible.

선박의 탱크에 이용하는 후강판의 대부분은, 인장 특성을 평가하기 위해 인장 시험을 실시하여 응력-변형 선도를 얻으면 상항복점과 하항복점이 나타나는 상항복점-하항복점형이며, 상항복점의 값을 항복 강도로서 이용하고 있다. 발명자들은 상항복점과 하항복점의 차에 주목하여 검토를 진행시켰다. 그리고, 상항복점과 하항복점의 차를 30MPa 이하로 작은 값으로 함으로써, 저온 인성 및 대입열 용접 특성을 향상시키도록 화학 조성 및 제조 조건의 조건을 적정화하더라도 암모니아를 적재하는 탱크용 강판에 요구되는 인장 응력의 범위와 항복 강도의 범위의 양쪽을 만족할 수 있는 것을 발견했다.Most of the thick steel plates used in ship tanks are of the upper yield point-lower yield point type, where an upper yield point and a lower yield point appear when a stress-strain diagram is obtained by performing a tensile test to evaluate the tensile properties, and the value of the upper yield point is calculated as the yield strength. It is used as. The inventors conducted the study by paying attention to the difference between the upper and lower yield points. In addition, even if the chemical composition and manufacturing conditions are optimized to improve low-temperature toughness and high-heat input welding characteristics by setting the difference between the upper and lower yield points to a small value of 30 MPa or less, the tensile strength required for steel sheets for tanks loaded with ammonia is reduced. It was found that both the stress range and the yield strength range could be satisfied.

상항복점과 하항복점의 차를 작게 하기 위해, 조성에 대해서는 개개의 원소의 함유량을 적정화할 뿐만 아니라, 상세를 상술하는 바와 같이 Si와 P와 Al의 함유량에 대하여 소정의 관계를 만족하도록 제어한다.In order to reduce the difference between the upper and lower yield points, the composition is not only optimized for the content of each element, but also controlled to satisfy a predetermined relationship for the content of Si, P, and Al, as described in detail.

그리고, 이와 같이 조성을 제어한 강재를 적절한 온도로 가열하여 열간 압연할 때에, 온도역마다 압하율을 제어하며, 열간 압연 종료 온도를 적정한 범위로 하고, 추가로 Ar3점까지 서랭한 후, Ar3점보다도 낮은 가속 냉각 개시 온도부터 소정의 가속 냉각 종료 온도까지 사이를 소정의 냉각 속도로 가속 냉각함으로써, 상항복점과 하항복점의 차를 30MPa 이하로 매우 작은 값으로 할 수 있다.Then, when hot rolling the steel material whose composition is controlled in this way by heating it to an appropriate temperature, the reduction rate is controlled for each temperature range, the hot rolling end temperature is set to an appropriate range, and additionally slowly cooled to the Ar 3 point, and then Ar 3 By accelerating cooling at a predetermined cooling rate between the accelerated cooling start temperature lower than the starting temperature and the predetermined accelerated cooling end temperature, the difference between the upper yield point and the lower yield point can be made very small, at 30 MPa or less.

이와 같이 조성 및 압연 조건을 적정화하는 것에 의해, 상항복점과 하항복점의 차를 30MPa 이하로 할 수 있는 이유에 대해서는, 페라이트 중의 가동 전위 밀도를 늘릴 수 있었기 때문이라고 생각된다. 이 페라이트 중의 가동 전위 밀도를 늘린다는 기술 사상은 현재 얻어지고 있는 지견으로부터 타당성이 있다고 생각되지만, 페라이트 부분만의 가동 전위 밀도를 측정하는 것이 곤란한 경우도 있어, 본 발명의 기술적 범위를 제한하는 것을 의도한 것은 아닌 것에 유의하길 바란다.By optimizing the composition and rolling conditions in this way, the reason why the difference between the upper and lower yield points can be reduced to 30 MPa or less is thought to be because the mobile dislocation density in ferrite can be increased. Although the technical idea of increasing the movable dislocation density in ferrite is believed to be valid based on current knowledge, it is difficult to measure the movable dislocation density only in the ferrite portion in some cases, and this is intended to limit the technical scope of the present invention. Please note that this is not the case.

전술한 조건의 열간 압연을 거쳐 얻어진 강판(후강판)의 대입열 용접 특성(대입열 용접에 의한 용접 열영향부의 저온 인성)을 더 개선하기 위해서는, 개개의 원소의 함유량을 제어하는 것에 더하여 Ca양과 O양의 비를 적정한 범위로 관리하는 것이 필요한 것을 발견하여, 본 발명의 실시형태에 따른 강판에 이르렀다.In order to further improve the high-heat input welding characteristics (low-temperature toughness of the heat-affected zone of the weld by high-heat input welding) of the steel sheet (thick steel sheet) obtained through hot rolling under the above-mentioned conditions, in addition to controlling the content of individual elements, the Ca amount and It was discovered that it was necessary to manage the O amount ratio within an appropriate range, and a steel plate according to an embodiment of the present invention was obtained.

이하에, 본 발명의 실시형태의 상세를 나타낸다.Below, details of embodiments of the present invention are given.

<1. 화학 성분 조성><1. Chemical Composition>

본 발명의 실시형태에 따른 강판은 C: 0.04∼0.16질량%, Si: 0.10∼0.50질량%, Mn: 0.60∼1.60질량%, P: 0.005∼0.030질량%, Al: 0.015∼0.050질량%, Ti: 0.005∼0.020질량%, Ca: 0.0005∼0.0025질량%, O: 0.0008∼0.0025질량%, B: 0.0005∼0.0020질량%, N: 0.0030∼0.0060질량%를 함유한다.The steel sheet according to the embodiment of the present invention includes C: 0.04 to 0.16 mass%, Si: 0.10 to 0.50 mass%, Mn: 0.60 to 1.60 mass%, P: 0.005 to 0.030 mass%, Al: 0.015 to 0.050 mass%, Ti : 0.005 to 0.020 mass%, Ca: 0.0005 to 0.0025 mass%, O: 0.0008 to 0.0025 mass%, B: 0.0005 to 0.0020 mass%, N: 0.0030 to 0.0060 mass%.

이하, 각 원소에 대하여 상세하게 기술한다.Hereinafter, each element will be described in detail.

〔1-1. 기본 성분〕〔1-1. Basic ingredients]

(C: 0.04∼0.16질량%)(C: 0.04 to 0.16 mass%)

C는, 강의 강도를 증가시키는 원소이며, 원하는 고강도를 확보하기 위해서는, 0.04질량% 이상의 함유를 필요로 한다. 한편, 0.16질량%를 초과하여 함유하면 저온 인성의 저하를 초래한다. 이 때문에, C는 0.04∼0.16질량%의 범위로 규정했다. 강도를 확보하기 쉽게 하기 위해서 바람직한 C 함유량의 하한은 0.06질량%이다. 또한, C 함유량의 상한은 보다 고인성으로 하기 위해 바람직하게는 0.08질량%이다.C is an element that increases the strength of steel, and its content of 0.04% by mass or more is required to ensure the desired high strength. On the other hand, if it contains more than 0.16% by mass, low-temperature toughness will decrease. For this reason, C was defined to be in the range of 0.04 to 0.16 mass%. In order to easily ensure strength, the lower limit of the preferable C content is 0.06% by mass. In addition, the upper limit of the C content is preferably 0.08% by mass in order to achieve higher toughness.

(Si: 0.10∼0.50질량%)(Si: 0.10 to 0.50 mass%)

Si는 시멘타이트 생성을 억제하여, 페라이트 중의 가동 전위를 증가시키기 위해 0.10질량% 이상의 함유를 필요로 한다. 한편, 0.50질량%를 초과하여 다량으로 함유하면, 대입열 용접 특성이 열화된다. 이 때문에, Si는 0.10∼0.50질량%의 범위로 규정했다. Si 함유량의 하한은, 가동 전위 도입으로의 기여를 보다 크게 하기 위해서, 바람직하게는 0.20질량%이다. 또한, Si 함유량의 상한은 보다 이음 인성을 고인화(高靭化)하기(대입열 용접 특성을 향상시키기) 위해서 바람직하게는 0.30질량%이다.Si needs to be contained in an amount of 0.10% by mass or more in order to suppress the formation of cementite and increase the mobile dislocation in ferrite. On the other hand, if it is contained in a large amount exceeding 0.50% by mass, the high heat input welding characteristics deteriorate. For this reason, Si was specified in the range of 0.10 to 0.50 mass%. The lower limit of Si content is preferably 0.20 mass% in order to increase its contribution to introduction of movable dislocations. In addition, the upper limit of the Si content is preferably 0.30% by mass in order to further increase the joint toughness (improve the high heat input welding characteristics).

(Mn: 0.60∼1.60질량%)(Mn: 0.60 to 1.60 mass%)

Mn은 강도 상승에 기여하기 위해서, 0.60질량% 이상의 첨가를 필요로 한다. 한편, 과잉된 Mn의 첨가는 대입열 용접 특성을 저하시킨다. 이 때문에, Mn 함유량은 0.60∼1.60질량%의 범위로 규정했다. Mn 함유량의 하한은, 보다 강도 상승에 기여시키기 위해서, 바람직하게는 1.35질량%이다. 또한, Mn 함유량의 상한은 보다 대입열 용접 특성을 향상시키기 위해서 바람직하게는 1.45질량%이다.In order to contribute to increasing strength, Mn needs to be added in an amount of 0.60% by mass or more. On the other hand, the addition of excessive Mn deteriorates the high heat input welding characteristics. For this reason, the Mn content was defined to be in the range of 0.60 to 1.60 mass%. The lower limit of the Mn content is preferably 1.35% by mass in order to further contribute to increasing strength. In addition, the upper limit of the Mn content is preferably 1.45% by mass in order to further improve the high heat input welding characteristics.

(P: 0.005∼0.030질량%)(P: 0.005 to 0.030 mass%)

P는 강 중에 불가피적으로 포함되는 불순물 원소이지만, 이하의 이유로 불순물 원소로서 통상 허용되는 범위보다도 좁은 범위로 제어한다.P is an impurity element that is inevitably contained in steel, but is controlled to a narrower range than the range normally permitted as an impurity element for the following reasons.

P 함유량이 0.005질량% 이상이면 시멘타이트 생성을 억제하여, 페라이트 중의 가동 전위를 증가시킨다. 그러나, 저온 인성을 열화시키기 때문에, 0.030질량% 이하로 했다. P 함유량의 상한은, 보다 저온 인성의 열화를 억제하기 위해서, 바람직하게는 0.01질량%이다.If the P content is 0.005% by mass or more, cementite formation is suppressed and the mobile dislocation in ferrite increases. However, because it deteriorates low-temperature toughness, it is set to 0.030 mass% or less. The upper limit of the P content is preferably 0.01% by mass in order to further suppress deterioration of low-temperature toughness.

(Al: 0.015∼0.050질량%)(Al: 0.015 to 0.050 mass%)

Al은 시멘타이트 생성을 억제하여, 페라이트 중의 가동 전위의 증가에 기여하고, 또한 탈산제로서 청정도 향상에 기여한다. 양 효과를 발휘하기 위해서는 0.015질량% 이상의 첨가를 필요로 하지만, 0.050질량%를 초과하여 첨가하면 청정도가 저하된다. 이 때문에, Al 함유량은 0.015∼0.050질량%의 범위로 규정했다.Al suppresses the formation of cementite, contributes to an increase in the moving potential in ferrite, and also contributes to improving cleanliness as a deoxidizer. In order to exert both effects, addition of 0.015% by mass or more is required, but if added in excess of 0.050% by mass, cleanliness decreases. For this reason, the Al content was defined to be in the range of 0.015 to 0.050 mass%.

(Ti: 0.005∼0.020질량%)(Ti: 0.005 to 0.020 mass%)

Ti는 강의 응고 시에 TiN이 되어 석출되고, 대입열 용접 시의 용접 열영향부의 오스테나이트의 조대화 억제 및 페라이트 변태의 생성핵이 되어 고인화에 기여한다. 대입열 용접 특성 확보를 위해 Ti의 함유량은 0.005질량% 이상으로 하지만, Ti 함유량이 0.020질량%를 초과하면 TiN의 조대화에 의한 저인화를 초래하기 때문에 0.005∼0.020질량%로 했다. Ti 함유량의 하한은, 보다 대입열 용접 특성의 향상에 기여시키기 위해서, 바람직하게는 0.009질량%이다. 또한, Ti 함유량의 상한은 보다 고인화하기 위해서 바람직하게는 0.015질량%이다.Ti precipitates as TiN during solidification of steel, suppresses the coarsening of austenite in the heat-affected zone of the weld during high-heat input welding, and serves as a nucleus for ferrite transformation, contributing to solidification. To ensure high heat input welding characteristics, the Ti content is set to 0.005% by mass or more. However, if the Ti content exceeds 0.020% by mass, it causes low ignition due to coarsening of TiN, so it was set at 0.005 to 0.020% by mass. The lower limit of the Ti content is preferably 0.009% by mass in order to further contribute to the improvement of high heat input welding characteristics. In addition, the upper limit of the Ti content is preferably 0.015% by mass in order to increase phosphorization.

(Ca: 0.0005∼0.0025질량%)(Ca: 0.0005∼0.0025% by mass)

Ca는 대입열 용접을 포함하는 용접 열영향부에 있어서의 결정립의 조대화의 억제에 유효하기 때문에, 0.0005질량% 이상의 함유량을 필요로 한다. 한편, Ca 함유량이 과잉이 되면 청정도의 저하에 의한 저인화를 초래하기 때문에 0.0025질량% 이하로 했다.Since Ca is effective in suppressing coarsening of crystal grains in the heat-affected zone of welding including high-heat input welding, its content is required to be 0.0005% by mass or more. On the other hand, if the Ca content is excessive, it causes low ignition due to a decrease in cleanliness, so it was set to 0.0025% by mass or less.

(O: 0.0008∼0.0025질량%)(O: 0.0008∼0.0025% by mass)

O는 용접 열영향부에 있어서 Ca와 결합하여 조대한 TiN의 창출을 억제하여, 대입열 용접 시의 용접 열영향부의 저온 인성(대입열 용접 특성) 향상에 유효하다. 이 효과를 유효하게 발휘하기 위해서는 0.0008질량% 이상의 O 함유량을 필요로 한다. 한편, O 함유량이 과잉이 되면 청정도의 저하에 의한 저인화를 초래하기 때문에 0.0025질량% 이하로 했다.O combines with Ca in the heat-affected zone of the weld to suppress the creation of coarse TiN, and is effective in improving the low-temperature toughness (high-heat-input welding characteristics) of the heat-affected zone of the weld during high-heat input welding. In order to effectively exhibit this effect, an O content of 0.0008% by mass or more is required. On the other hand, if the O content is excessive, it causes low ignition due to a decrease in cleanliness, so it was set to 0.0025% by mass or less.

(B: 0.0005∼0.0020질량%)(B: 0.0005 to 0.0020 mass%)

대입열 용접 시의 용접 열영향부의 결정 입경 조대화 억제에 의한 인성(저온 인성)의 확보를 위해서, B 함유량을 0.0005질량% 이상으로 한다. 한편, B 함유량이 과잉이 되면 인성을 저하시킨다. 이 때문에, B 함유량은 0.0005∼0.0020질량%로 했다. B 함유량의 하한은, 보다 고인화에 기여시키기 위해서, 바람직하게는 0.0009질량%이다. 또한, B 함유량의 상한은 보다 고인화하기 위해서 바람직하게는 0.0015질량%이다.In order to ensure toughness (low-temperature toughness) by suppressing coarsening of the grain size of the weld heat-affected zone during high-heat input welding, the B content is set to 0.0005% by mass or more. On the other hand, when the B content becomes excessive, toughness decreases. For this reason, the B content was set to 0.0005 to 0.0020 mass%. The lower limit of the B content is preferably 0.0009% by mass in order to contribute to higher ignition. In addition, the upper limit of the B content is preferably 0.0015% by mass in order to achieve higher phosphorization.

(N: 0.0030∼0.0060질량%)(N: 0.0030∼0.0060% by mass)

N은 고용 상태에서는 인성을 저하시키기 때문에 그의 함유량을 0.0060질량% 이하로 할 필요가 있다. 한편, AlN을 형성하여 결정립을 미세화하는 효과도 있기 때문에 0.0030질량% 이상으로 할 필요가 있다. 이 때문에, N 함유량을 0.0030∼0.0060질량%로 했다.Since N reduces toughness in a solid solution state, its content needs to be 0.0060% by mass or less. On the other hand, since there is also an effect of forming AlN and refining the crystal grains, it is necessary to set it to 0.0030% by mass or more. For this reason, the N content was set to 0.0030 to 0.0060 mass%.

또한, 저온 인성을 보다 높이기 위해서 N 함유량의 상한은 0.0050질량%로 하는 것이 바람직하다.In addition, in order to further increase low-temperature toughness, the upper limit of the N content is preferably set to 0.0050% by mass.

(Si 함유량, P 함유량 및 Al 함유량이 만족해야 할 관계)(Relationship that must be satisfied by Si content, P content, and Al content)

상항복점과 하항복점의 차는 페라이트 중의 가동 전위가 증가할수록 작아진다. 페라이트-펄라이트 2상 조직에 있어서 시멘타이트에 고용되기 어려운 원소가 많으면 펄라이트 변태 온도가 저온 측으로 시프트하여, 페라이트 중에 변태 팽창에 의한 가동 전위가 보다 많이 도입된다. 하기의 (1)식의 좌변에 나타내는 파라미터는, 시멘타이트에 고용되기 어려운 원소인 Si, P 및 Al에 대하여, 각각의 원소의 확산 계수를 고려하여 도출한, 펄라이트 변태에 의해 도입되는 가동 전위의 양에 대응한 지표이다. 상항복점과 하항복점의 차를 30MPa 이하로 충분히 작게 하기 위해서 당해 파라미터는 (1)식에 나타내는 바와 같이 0.63 이상으로 한다.The difference between the upper and lower yield points becomes smaller as the moving potential in the ferrite increases. In the ferrite-pearlite two-phase structure, if there are many elements that are difficult to dissolve in cementite, the pearlite transformation temperature shifts to the low temperature side, and more movable dislocations due to transformation expansion are introduced into the ferrite. The parameters shown on the left side of equation (1) below are the amounts of movable dislocations introduced by pearlite transformation, derived by considering the diffusion coefficients of each element for Si, P, and Al, which are elements that are difficult to dissolve in cementite. It is an indicator corresponding to . In order to sufficiently reduce the difference between the upper yield point and the lower yield point to 30 MPa or less, the parameter is set to 0.63 or more as shown in equation (1).

3[Si]+6.3[P]+1.4[Al]≥0.63 (1)3[Si]+6.3[P]+1.4[Al]≥0.63 (1)

여기에서, [Si], [P] 및 [Al]은, 각각, 질량%로 나타낸 Si, P 및 Al의 함유량이다.Here, [Si], [P], and [Al] are the contents of Si, P, and Al expressed in mass%, respectively.

한편, 가동 전위를 보다 증가시키기 위해서, (1)식 좌변의 파라미터는, 0.74 이상인 것(즉, 3[Si]+6.3[P]+1.4[Al]≥0.74)이 바람직하다.On the other hand, in order to further increase the operating potential, the parameter on the left side of equation (1) is preferably 0.74 or more (i.e., 3[Si]+6.3[P]+1.4[Al]≥0.74).

(Ca 함유량 및 O 함유량이 만족해야 할 관계)(Relationship that Ca content and O content must satisfy)

CaO는, 강의 응고 시에 조대한 TiN이 형성되는 것을 억제하기 때문에, 대입열 용접 시의 용접 열영향부의 저온 인성(대입열 용접 특성)의 향상에 기여한다.Since CaO suppresses the formation of coarse TiN during solidification of steel, it contributes to improving the low-temperature toughness (large heat input welding characteristics) of the heat-affected zone of the weld during high-heat input welding.

(2)식의 좌변에 나타내는 파라미터는, CaO양에 대응한 지표이다. 대입열 용접 특성 향상의 효과를 발휘하기 위해서 당해 파라미터를 0.2 이상으로 한다.The parameter shown on the left side of equation (2) is an index corresponding to the amount of CaO. In order to demonstrate the effect of improving high heat input welding characteristics, this parameter is set to 0.2 or more.

[Ca]/[O]≥0.2 (2)[Ca]/[O]≥0.2 (2)

여기에서, [Ca] 및 [O]는, 각각, 질량%로 나타낸 Ca 및 O의 함유량이다.Here, [Ca] and [O] are the contents of Ca and O expressed in mass%, respectively.

한편, 보다 큰 대입열 용접 특성 향상의 효과를 얻기 위해서는, (2)식 좌변의 파라미터는 0.3 이상인 것(즉, [Ca]/[O]≥0.3)이 바람직하다.On the other hand, in order to achieve a greater effect of improving the high heat input welding characteristics, it is preferable that the parameter on the left side of equation (2) is 0.3 or more (i.e., [Ca]/[O] ≥ 0.3).

기본 성분은 상기한 대로이며, 바람직한 실시형태의 하나에서는, 잔부는 철 및 불가피 불순물이다. 불가피 불순물로서는, 원료, 자재, 제조 설비 등의 상황에 따라 들어가는 원소의 혼입이 허용된다. 대표적인 불가피 불순물로서 S를 들 수 있고, 0.05질량% 이하를 포함해도 문제없다. S 이외의 불순물 원소의 예로서, As, Sn, Sb 및 H 등을 들 수 있다.The basic ingredients are as described above, and in one preferred embodiment, the balance is iron and inevitable impurities. As unavoidable impurities, mixing of elements depending on the circumstances of raw materials, materials, manufacturing facilities, etc. is allowed. A representative unavoidable impurity includes S, and there is no problem even if it contains 0.05% by mass or less. Examples of impurity elements other than S include As, Sn, Sb, and H.

한편, 예를 들면, P와 같이, 통상, 불가피 불순물 원소로서 취급되는 경우가 많지만, 그 조성 범위에 대하여 상기와 같이 별도 규정하고 있는 원소가 있다. 이 때문에, 본 명세서에 있어서, 잔부를 구성하는 「불가피 불순물」이라고 하는 경우는, 별도 그 조성 범위가 규정되어 있는 원소를 제외한 개념이다.On the other hand, for example, P is often treated as an unavoidable impurity element, but there are elements whose composition range is separately specified as above. For this reason, in this specification, the term "inevitable impurities" constituting the remainder is a concept excluding elements whose composition ranges are separately specified.

〔1-2. 선택적 첨가 원소〕〔1-2. Selective addition elements]

추가로, 본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서는, 본 발명의 실시형태에 따른 작용을 손상시키지 않는 범위에서 필요에 따라서 전술한 것 이외의 원소를 첨가해도 된다. 그와 같은 선택적으로 첨가하는 원소의 함유량의 예로서, V: 0.003∼0.50질량%, Nb: 0.003∼0.020질량%, Cu: 0.05∼0.25질량%, Ni: 0.05∼0.25질량%, Cr: 0.05∼0.25질량%, Mo: 0.05∼0.25질량%, Zr: 0.0001∼0.010질량%, Mg: 0.0001∼0.010질량% 및 REM: 0.0001∼0.010질량%로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있다.Additionally, in another preferred embodiment of the present invention, elements other than those described above may be added as needed, as long as they do not impair the function according to the embodiment of the present invention. Examples of the content of such selectively added elements include V: 0.003 to 0.50 mass%, Nb: 0.003 to 0.020 mass%, Cu: 0.05 to 0.25 mass%, Ni: 0.05 to 0.25 mass%, Cr: 0.05 to 0.05 mass%. One or more types selected from the group consisting of 0.25% by mass, Mo: 0.05 to 0.25% by mass, Zr: 0.0001 to 0.010% by mass, Mg: 0.0001 to 0.010% by mass, and REM: 0.0001 to 0.010% by mass.

이들 선택적 원소는 함유되는 원소에 따라서 강의 특성이 더 개선된다. 각각의 선택적 원소의 효과를 이하에 나타낸다.The properties of steel are further improved depending on the elements contained in these optional elements. The effect of each optional element is shown below.

(V: 0.003∼0.50질량%)(V: 0.003 to 0.50 mass%)

V는, 담금질성을 높여 고강도를 확보하는 데 유용한 원소이다. 당해 효과를 발휘시키는 경우는, V 함유량을 0.003질량% 이상으로 한다. V 함유량은 바람직하게는 0.01질량% 이상이다. 그러나 과잉으로 포함되면, 대입열 용접 시의 HAZ 인성이 열화되기 때문에 V 함유량은 0.50질량% 이하로 한다. V 함유량은 바람직하게는 0.25질량% 이하이다.V is a useful element for securing high strength by increasing hardenability. In order to exert the effect, the V content is set to 0.003% by mass or more. The V content is preferably 0.01 mass% or more. However, if it is contained in excess, the HAZ toughness during high heat input welding deteriorates, so the V content is set to 0.50% by mass or less. The V content is preferably 0.25 mass% or less.

(Nb: 0.003∼0.020질량%)(Nb: 0.003 to 0.020 mass%)

Nb는, 오스테나이트 결정립의 재결정 억제 효과를 통해서 페라이트 결정립의 미세화 효과를 갖는 원소이다. 당해 효과를 얻기 위해, Nb를 0.003질량% 이상 함유시킨다. Nb 함유량은, 바람직하게는 0.008질량% 이상이다. 한편, Nb 함유량이 과잉이 되면 인성이 저하되기 때문에, 그의 상한을 0.020질량%로 했다. Nb 함유량은 바람직하게는 0.018질량% 이하이다.Nb is an element that has the effect of refining ferrite grains through the effect of suppressing recrystallization of austenite grains. In order to obtain the effect, Nb is contained in an amount of 0.003% by mass or more. The Nb content is preferably 0.008 mass% or more. On the other hand, when the Nb content is excessive, the toughness decreases, so the upper limit was set to 0.020 mass%. The Nb content is preferably 0.018 mass% or less.

(Cu: 0.05∼0.25질량%)(Cu: 0.05 to 0.25 mass%)

Cu는, 강도 향상에 유효한 원소이다. 당해 효과를 발휘시키는 경우는, Cu 함유량을 0.05질량% 이상으로 한다. Cu 함유량은, 바람직하게는 0.10질량% 이상이다. Cu 함유량이 지나치게 많으면, 열간 가공 시에 균열이 발생하기 쉬워지므로, Cu 함유량은 0.25질량% 이하, 바람직하게는 0.20질량% 이하로 한다.Cu is an element effective in improving strength. In order to achieve this effect, the Cu content is set to 0.05% by mass or more. The Cu content is preferably 0.10 mass% or more. If the Cu content is too large, cracks are likely to occur during hot working, so the Cu content is set to 0.25 mass% or less, preferably 0.20 mass% or less.

(Ni: 0.05∼0.25질량%)(Ni: 0.05 to 0.25 mass%)

Ni는, 강판에 있어서의 양호한 저온 인성을 확보하여, 강판의 강도와 저온 인성의 양 특성을 향상시키는 데 유용한 원소이다. 당해 효과를 발휘시키기 위해, Ni 함유량을 0.05질량% 이상으로 한다. Ni 함유량은, 바람직하게는, 0.10질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.15질량% 이상이다. 한편, Ni 함유량이 과잉이 되면, Ni에 의한 강도와 인성에 미치는 효과의 균형이 무너지고, 저온에서의 연성 파괴의 억제 효과보다도 강도 상승 효과가 우월하여, 저온 인성이 열화되기 때문에, Ni 함유량을 0.25질량% 이하로 한다. Ni 함유량은, 바람직하게는 0.20질량% 이하이다.Ni is a useful element for ensuring good low-temperature toughness in a steel sheet and improving both the strength and low-temperature toughness properties of the steel sheet. In order to exhibit the effect, the Ni content is set to 0.05% by mass or more. The Ni content is preferably 0.10 mass% or more, more preferably 0.15 mass% or more. On the other hand, if the Ni content is excessive, the balance between the effects of Ni on strength and toughness is lost, the effect of increasing strength is superior to the effect of suppressing ductile fracture at low temperatures, and low-temperature toughness is deteriorated. It should be less than 0.25% by mass. The Ni content is preferably 0.20 mass% or less.

(Cr: 0.05∼0.25질량%)(Cr: 0.05 to 0.25 mass%)

Cr은, 강판의 고강도화에 유효한 원소이며, 그 효과는 그의 함유량이 증가함에 따라 증대하지만, 이러한 효과를 유효하게 발휘시키기 위해 0.05질량% 이상 함유시킨다. Cr 함유량은, 바람직하게는 0.10질량% 이상이다. 그러나 Cr 함유량이 과잉이 되면, 강도의 과대한 상승을 초래하여, 모재 및 대입열 용접부를 포함하는 HAZ의 인성이 열화되기 때문에, Cr 함유량은 0.25질량% 이하로 억제한다. Cr 함유량은, 바람직하게는 0.20질량% 이하이다.Cr is an element effective in increasing the strength of steel sheets, and its effect increases as its content increases. However, in order to effectively exhibit this effect, it is contained in an amount of 0.05% by mass or more. The Cr content is preferably 0.10 mass% or more. However, if the Cr content is excessive, the strength will increase excessively and the toughness of the HAZ including the base material and the high heat input weld zone will deteriorate, so the Cr content is suppressed to 0.25% by mass or less. The Cr content is preferably 0.20 mass% or less.

(Mo: 0.05∼0.25질량%)(Mo: 0.05 to 0.25 mass%)

Mo는, 강판의 고강도화에 유효한 원소이며, 그 효과는 그의 함유량이 증가함에 따라 증대하지만, 이러한 효과를 유효하게 발휘시키기 위해 0.05질량% 이상 함유시킨다. Mo 함유량은, 바람직하게는 0.10질량% 이상이다. 그러나 Mo 함유량이 과잉이 되면, 강도의 과대한 상승을 초래하여, 모재 및 대입열 용접부를 포함하는 HAZ의 인성이 열화되기 때문에, Mo 함유량은 0.25질량% 이하로 억제한다. Mo 함유량은, 바람직하게는 0.20질량% 이하이다.Mo is an element effective in increasing the strength of steel sheets, and its effect increases as its content increases. However, in order to effectively exhibit this effect, it is contained in an amount of 0.05% by mass or more. The Mo content is preferably 0.10 mass% or more. However, if the Mo content is excessive, the strength will increase excessively and the toughness of the HAZ including the base material and the high heat input weld zone will deteriorate, so the Mo content is suppressed to 0.25% by mass or less. The Mo content is preferably 0.20 mass% or less.

(Zr: 0.0001∼0.010질량%)(Zr: 0.0001∼0.010% by mass)

Zr은, Ti와 마찬가지로 질화물을 형성하고, 대입열 용접 특성을 향상시키는 데 유효하다. Zr 함유량의 하한은, 상기 효과를 확실히 얻을 수 있도록 0.0001질량%, 바람직하게는 0.0005질량%, 더 바람직하게는 0.0010질량%로 한다. 한편, Zr 함유량이 과잉이 되면 청정도의 저하를 초래한다. 따라서 Zr 함유량은, 0.010질량% 이하, 바람직하게는 0.005질량% 이하, 더 바람직하게는 0.003질량% 이하로 한다.Zr, like Ti, forms nitride and is effective in improving high heat input welding characteristics. The lower limit of the Zr content is set to 0.0001 mass%, preferably 0.0005 mass%, and more preferably 0.0010 mass% to ensure the above effect. On the other hand, if the Zr content is excessive, cleanliness decreases. Therefore, the Zr content is set to 0.010 mass% or less, preferably 0.005 mass% or less, and more preferably 0.003 mass% or less.

(Mg: 0.0001∼0.010질량%)(Mg: 0.0001 to 0.010 mass%)

Mg는, 산화물, 황화물 및 산황화물 등을 형성하여 HAZ의 결정립의 조대화를 방지하는 데 유효하다. Mg 함유량의 하한은, 상기 효과를 확실히 얻기 위해서 0.0001질량%, 바람직하게는 0.0005질량%, 더 바람직하게는 0.0010질량%로 한다. 한편, Mg 함유량이 과잉이 되면 청정도가 저하된다. 따라서, Mg 함유량은, 0.010질량% 이하, 바람직하게는 0.005질량% 이하, 더 바람직하게는 0.003질량% 이하로 한다.Mg is effective in preventing coarsening of crystal grains in the HAZ by forming oxides, sulfides, oxysulfides, etc. The lower limit of the Mg content is 0.0001 mass%, preferably 0.0005 mass%, and more preferably 0.0010 mass% in order to ensure the above effect. On the other hand, when the Mg content becomes excessive, cleanliness decreases. Therefore, the Mg content is set to 0.010 mass% or less, preferably 0.005 mass% or less, and more preferably 0.003 mass% or less.

(REM: 0.0001∼0.010질량%)(REM: 0.0001∼0.010% by mass)

REM(희토류 원소)은, 산화물, 황화물 및 산황화물 등을 형성하여 HAZ의 결정립의 조대화를 방지하는 데 유효하다. REM 함유량의 하한은, 상기 효과를 확실히 얻기 위해서 0.0001질량%, 바람직하게는 0.0005질량%, 더 바람직하게는 0.0010질량%로 한다. 한편, REM 함유량이 과잉이 되면 청정도가 저하된다. 따라서, REM 함유량은, 0.010질량% 이하, 바람직하게는 0.005질량% 이하, 더 바람직하게는 0.003질량% 이하로 한다.REM (rare earth elements) are effective in preventing coarsening of grains in the HAZ by forming oxides, sulfides, and oxysulfides. The lower limit of the REM content is set to 0.0001 mass%, preferably 0.0005 mass%, and more preferably 0.0010 mass% in order to ensure the above effect. On the other hand, when the REM content becomes excessive, cleanliness decreases. Therefore, the REM content is set to 0.010 mass% or less, preferably 0.005 mass% or less, and more preferably 0.003 mass% or less.

REM 함유량이란 Sc, Y의 2원소와, La부터 Lu까지의 15원소의 계 17원소의 합계 함유량을 의미하고, REM을 함유한다란, 이들 17원소로부터 선택되는 1개 이상을 함유하는 것을 의미한다.REM content means the total content of 17 elements in total, including 2 elements Sc and Y, and 15 elements from La to Lu, and containing REM means containing one or more elements selected from these 17 elements. .

<2. 금속 조직><2. Metal structure>

본 발명의 실시형태에 따른 강판은, 표면으로부터의 판두께 방향의 거리가 판두께의 4분의 1인 부분(이하 간단히 「판두께 방향 t/4 위치」라고 하는 경우가 있다. 여기에서 t는 판두께)에 있어서의 금속 조직이, 면적비로 페라이트 조직과 펄라이트 조직을 합계로 90% 이상 포함하고 있다. 그리고, 잔부의 조직은 섬형상 마텐자이트 조직 및 베이나이트 조직의 한쪽 또는 양쪽이다.The steel sheet according to the embodiment of the present invention has a portion where the distance in the sheet thickness direction from the surface is one fourth of the sheet thickness (hereinafter, it may simply be referred to as the “plate thickness direction t/4 position”. Here, t is The metal structure (plate thickness) contains a total of 90% or more of ferrite structure and pearlite structure in terms of area ratio. And, the remaining structure is one or both of the island-like martensite structure and the bainite structure.

금속 조직을 평가하는 위치를 표면으로부터 판두께 방향으로 4분의 1 위치로 한 것은, 이 부분이 강판의 금속 조직을 나타내는 데 일반적으로 대표적인 위치로 여겨지기 때문이다. 과잉된 강도 상승을 억제한다는 관점에서 페라이트 조직과 펄라이트 조직을 면적비로 90% 이상으로 할 필요가 있다. 한편, 페라이트 조직과 펄라이트 조직의 분율은 특별히 한정하는 것은 아니고, 예를 들면 페라이트 조직만으로 면적비로 금속 조직 전체의 90% 이상으로 해도 문제없다.The reason why the position for evaluating the metal structure was set at a quarter position from the surface in the direction of the sheet thickness is because this part is generally considered to be a representative position for showing the metal structure of a steel sheet. From the viewpoint of suppressing excessive strength increase, it is necessary to make the area ratio of the ferrite structure and pearlite structure more than 90%. On the other hand, the fraction of the ferrite structure and the pearlite structure is not particularly limited, and for example, there is no problem if the ferrite structure alone accounts for 90% or more of the entire metal structure in terms of area ratio.

<3. 상항복점과 하항복점의 차><3. Difference between upper hangbok branch and lower hangbok branch>

전술한 바와 같이 본 발명의 실시형태에 따른 강판은, 개개의 원소의 조성에 더하여, Ca와 O의 비도 소정의 범위 내로 관리하는 것 및 후술하는 제조 방법에 의해 우수한 저온 인성 및 우수한 대입열 용접 특성을 얻고 있다. 그리고, 이들 특성을 만족하면서, 또한 암모니아를 적재하는 탱크용 강판에 요구되는 전술한 인장 응력의 범위(440MPa 이상, 560MPa 이하)와 항복 강도의 범위(325MPa 이상, 440MPa 이하)의 양쪽을 만족하도록 상항복점과 하항복점의 차를 30MPa 이하로 하고 있다.As described above, the steel sheet according to the embodiment of the present invention has excellent low-temperature toughness and excellent high heat input welding characteristics by controlling the ratio of Ca and O within a predetermined range in addition to the composition of each element and the manufacturing method described later. is getting And, while satisfying these characteristics, it is also possible to satisfy both the above-mentioned tensile stress range (440 MPa or more, 560 MPa or less) and yield strength range (325 MPa or more, 440 MPa or less) required for steel plates for tanks loaded with ammonia. The difference between the yield point and the lower yield point is set to 30 MPa or less.

상항복점과 하항복점은, 상세를 실시예에서 나타내는 바와 같이 JIS Z 2241에 따른 인장 시험을 행함으로써 구할 수 있다.The upper yield point and lower yield point can be obtained by performing a tensile test according to JIS Z 2241, as detailed in the examples.

한편, 강재의 인장 시험에 의해 얻어지는 응력-변형 곡선은 대별하면 2개의 타입이 있는 것이 알려져 있다. 하나는, 변형을 부여해 가면 응력이 변형에 비례하여 증가해 가고 상항복점에 도달하면 응력이 저하되어, 변형이 증가해도 응력이 증가하지 않는 영역인 항복붕이 나타나고, 이때의 응력을 하항복점이라고 부르는 상항복-하항복형이다. 다른 한쪽은, 명확한 상항복점과 하항복점 및 항복붕이 관찰되지 않고 변형의 증가와 함께 연속적으로 강도가 증가하는 라운드 커브형이다.On the other hand, it is known that there are roughly two types of stress-strain curves obtained by tensile testing of steel materials. First, when strain is applied, the stress increases in proportion to the strain, and when the upper yield point is reached, the stress decreases, and a yield shelf appears, which is an area where the stress does not increase even if the strain increases. The stress at this time is called the lower yield point. It is a surrender-yield type. On the other hand, it is a round curve type in which strength increases continuously with increase in strain without a clear upper yield point, lower yield point, or yield shelf being observed.

라운드 커브형에서는, 명확한 항복점이 나타나지 않기 때문에 통상, 변형량 0.2% 시의 응력인 0.2% 내력을 항복 강도로서 이용한다. 이와 같이 0.2% 내력을 항복 강도로 하는 것, 및 명확한 상항복점과 하항복점이 나타나지 않는 것으로부터, 라운드 커브형에서는, 상항복점과 하항복점의 양쪽이 0.2% 내력과 동등하고, 따라서 상항복점과 하항복점의 차는 제로라고 간주한다는 사고방식도 있을 수 있다. 그러나, 0.2% 내력 직후의 변형 범위(즉, 변형량이 0.2%를 약간 상회하는 영역)에서 응력이 계속 상승하여 내응력 부식 균열성의 열화를 초래한다는 문제를 일으킬 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 실시형태에 따른 강판은, 인장 시험에 의해 얻어지는 응력-변형 곡선이 상항복-하항복형이고, 또한 상항복점과 하항복점의 차가 30MPa 이하로 작은 강판이다. 그리고, 이와 같은 강판은 전술한 바와 같이 화학 성분을 컨트롤하고, 이하의 제조 방법을 적용하는 것에 의해 얻을 수 있다.In the round curve type, since there is no clear yield point, the yield strength of 0.2%, which is the stress at 0.2% deformation, is usually used as the yield strength. Since the 0.2% yield strength is set as the yield strength in this way and the clear upper and lower yield points do not appear, in the round curve type, both the upper and lower yield points are equal to the 0.2% yield strength, and therefore the upper and lower yield points are equal to the yield strength. There may also be a way of thinking that considers the difference in yield point to be zero. However, the stress continues to rise in the deformation range immediately after the 0.2% proof stress (i.e., the area where the amount of deformation slightly exceeds 0.2%), which may cause the problem of deterioration of the stress corrosion cracking resistance. For this reason, the steel plate according to the embodiment of the present invention is a steel plate in which the stress-strain curve obtained by the tensile test is of the upper yield-lower yield type and the difference between the upper yield point and the lower yield point is as small as 30 MPa or less. And, such a steel sheet can be obtained by controlling the chemical composition as described above and applying the following manufacturing method.

<4. 제조 방법><4. Manufacturing method>

냉간 가공용 기계 구조용 강은, 이하에 상세를 나타내는 바와 같이, 소정의 조성을 갖는 주편(鑄片) 등의 강재를 준비하고, 이 강재를 적절한 온도로 가열하여, 열간 압연할 때에, 온도역마다 압하율을 제어하며, 열간 압연 종료 온도를 적정한 범위로 하고, 추가로 Ar3점까지 서랭한 후, Ar3점보다 낮은 소정의 가속 냉각 개시 온도부터 소정의 가속 냉각 종료 온도까지 사이를 소정의 냉각 속도로 가속 냉각함으로써 제조할 수 있다.As described in detail below, steel for machine structures for cold working is prepared by preparing steel materials such as cast plates with a predetermined composition, heating this steel material to an appropriate temperature, and hot rolling it, resulting in a reduction rate for each temperature range. Controlling, the hot rolling end temperature is set to an appropriate range, additionally slowly cooled to the Ar 3 point, and then cooled at a predetermined cooling rate from a predetermined accelerated cooling start temperature lower than the Ar 3 point to a predetermined accelerated cooling end temperature. It can be manufactured by accelerated cooling.

[4-1. 소정의 화학 조성을 갖는 강재의 준비][4-1. [Preparation of steel with predetermined chemical composition]

다음의 압연 공정에서 열간 압연에 제공하기 위해서 전술한 「1. 화학 성분 조성」에 나타낸 조성을 갖는 강재를 준비한다. 당해 강재는 후판의 열간 압연에 통상 이용되는 강재여도 된다. 이와 같은 강재로서 주편을 들 수 있다. 주편의 예로서, 연속 주조법을 이용하여 얻은 슬래브 및 주형을 이용한 조괴법으로 얻은 주괴를 들 수 있다. 필요에 따라서 이들 슬래브 및 주괴는 표면 처리, 열처리 및 가공 처리 등의 처리를 행하여 압연용의 강재로 해도 된다. 또한, 연속 주조를 행할 때에 이용하는 턴디쉬는 열간 재사용 턴디쉬인 것이 바람직하다. 용강 중의 O 농도를 용이하게 저감할 수 있기 때문이다.In order to be used for hot rolling in the following rolling process, the above-described “1. Prepare a steel material having the composition shown in “Chemical Composition.” The steel may be a steel commonly used for hot rolling of thick plates. Cast steel can be cited as such a steel material. Examples of cast steel include slabs obtained using a continuous casting method and ingots obtained by an ingot method using a mold. If necessary, these slabs and ingots may be subjected to surface treatment, heat treatment, processing, etc. to become steel materials for rolling. Additionally, it is preferable that the tundish used when performing continuous casting is a hot reusable tundish. This is because the O concentration in molten steel can be easily reduced.

[4-2. 압연][4-2. rolling]

전술한 강재를 열간 압연한다.The above-mentioned steel material is hot rolled.

(가열)(heating)

우선, 강재를 1000℃∼1150℃로 가열한다. 가열 온도가 1150℃를 초과하면 오스테나이트 입경이 조대해져 인성이 저하되고, 한편 가열 온도가 1000℃보다 낮으면 후술하는 압연 온도의 확보가 곤란해져 원하는 특성을 얻을 수 없기 때문이다.First, the steel material is heated to 1000°C to 1150°C. If the heating temperature exceeds 1150°C, the austenite grain size becomes coarse and toughness decreases, while if the heating temperature is lower than 1000°C, it becomes difficult to secure the rolling temperature described later, making it impossible to obtain the desired properties.

(열간 압연)(Hot Rolled)

가열한 강재를 열간 압연한다. 저온 인성 및 대입열 용접 특성의 향상을 목적으로 오스테나이트 입경을 미세화하기 위해서, 재결정역에서의 압하율 30% 이상, 미재결정역에서의 압하율 10% 이상으로, 각각의 온도역마다 압하율을 제어한다. 전술한 「1. 화학 성분 조성」에서 설명한 본 발명의 실시형태에 따른 강판의 성분계에서는 재결정역은 820℃ 이상이며, 미재결정역은 790℃ 이상 820℃ 미만(하한의 790℃는 확실히 오스테나이트 영역인 하한 온도)이다. 따라서, 820℃ 이상의 온도역에서의 압하율 30% 이상, 790℃ 이상, 820℃ 미만의 온도역에서의 압하율을 10% 이상으로 한다.The heated steel is hot rolled. In order to refine the austenite grain size for the purpose of improving low-temperature toughness and high heat input welding characteristics, the reduction rate in the recrystallization region is 30% or more and the reduction rate in the non-recrystallization region is 10% or more for each temperature range. Control. The above-mentioned “1. In the composition system of the steel sheet according to the embodiment of the present invention described in “Chemical Component Composition”, the recrystallization zone is 820°C or higher, and the non-recrystallization zone is 790°C or higher but less than 820°C (the lower limit of 790°C is the lower limit temperature that is definitely the austenite region). . Therefore, the reduction ratio in the temperature range above 820°C is set to 30% or more, and the reduction ratio in the temperature range above 790°C and below 820°C is set to 10% or more.

이들 압하율은, 1패스의 압연에 의해 달성해도 되고, 또한 복수 패스의 압연의 토털 압하량으로 하여 달성해도 된다. 또한, 여기에서 말하는 온도역의 온도는 압연 롤 입구 측의 강재의 온도에 상당한다.These reduction rates may be achieved through one pass of rolling, or may be achieved as the total reduction amount of multiple passes of rolling. In addition, the temperature of the temperature range referred to here corresponds to the temperature of the steel material on the entrance side of the rolling roll.

한편 재결정역 온도는 이하의 방법에 의해 결정했다. 압연 강판의 t/2 위치(표면으로부터 두께 방향으로 판두께의 2분의 1인 위치)가 중심축이 되도록 φ12×12L의 시험편을 채취하고, 열간 가공 재현 시험기를 이용하여 1070℃로 가열 후, 여러 가지 압하 온도에서 압하하여 얻어진 응력-변형 곡선에 있어서 가공 경화에 의한 강도 상승이 단조 증가하지 않는 온도역을 재결정 온도역으로 했다.Meanwhile, the recrystallization zone temperature was determined by the following method. A test piece of ϕ12 In the stress-strain curves obtained by rolling at various rolling temperatures, the temperature range where the strength increase due to work hardening does not monotonically increase was taken as the recrystallization temperature range.

또한, 열간 압연 종료 온도(압연 최종 패스에 있어서의 압연 롤 출구 측에서의 강재의 온도)를 750℃ 이상으로 한다. 과잉으로 강도가 상승하는 것을 피하기 위함과 함께 저온 인성이 악화되는 것을 피하기 위함이다.In addition, the hot rolling completion temperature (temperature of the steel material at the rolling roll exit side in the final rolling pass) is set to 750°C or higher. This is to avoid excessive increase in strength and to avoid deterioration of low-temperature toughness.

한편, 열간 압연 종료 온도 750℃ 이상을 만족하는 한은, 전술한 790℃ 이상 820℃ 미만의 온도역에서의 압연에 더하여, 온도역 790℃ 미만에서의 압연을 행해도 되고, 또한 행하지 않아도 된다.On the other hand, as long as the hot rolling end temperature of 750°C or higher is satisfied, in addition to the rolling in the above-mentioned temperature range of 790°C or higher to 820°C, rolling in a temperature range of less than 790°C may or may not be performed.

(압연 후 냉각)(Cooling after rolling)

열간 압연 완료 후 즉시 강재(압연 강판)를 이하의 조건에서 냉각한다.Immediately after completion of hot rolling, the steel material (rolled steel sheet) is cooled under the following conditions.

열간 압연 종료 온도부터 가속 냉각 개시 온도까지는 예를 들면 공랭 등의 서랭 수단에 의해 평균 냉각 속도 0.5∼3.0℃/초로 냉각한다. 강판 표층에 있어서의 베이나이트의 생성을 억제하기 위함이다. 가속 냉각 개시 온도는, Ar3점보다 낮고 또한 Ar3점-150℃ 또는 그 이상의 온도(Ar3점보다 낮은 온도이며, Ar3점부터 150℃ 이내의 온도)이다.From the hot rolling end temperature to the accelerated cooling start temperature, cooling is performed at an average cooling rate of 0.5 to 3.0° C./sec by, for example, slow cooling means such as air cooling. This is to suppress the formation of bainite in the surface layer of the steel sheet. The accelerated cooling start temperature is lower than the Ar 3 point and is a temperature between the Ar 3 point and 150°C or higher (a temperature lower than the Ar 3 point and within 150°C from the Ar 3 point).

계속해서, 가속 냉각 개시 온도부터 500℃ 이상 650℃ 이하 사이에 마련한 가속 냉각 종료 온도 사이를 평균 냉각 속도 4∼9℃/초로 냉각(가속 냉각)한다.Subsequently, cooling (accelerated cooling) is performed between the accelerated cooling start temperature and the accelerated cooling end temperature set between 500°C and 650°C at an average cooling rate of 4 to 9°C/sec.

가속 냉각 개시 온도가 Ar3점-150℃보다도 낮으면 조대한 초석 페라이트가 석출되어 저강도화를 초래해 버린다. 이 때문에 가속 냉각 온도는 Ar3점-150℃ 또는 그 이상의 온도((Ar3점-150℃) 이상의 온도)로 했다.If the accelerated cooling start temperature is lower than the Ar 3 point - 150°C, coarse proeutectoid ferrite is precipitated, resulting in low strength. For this reason, the accelerated cooling temperature was set to a temperature of Ar 3 point - 150°C or higher ((Ar 3 point - 150°C) or higher).

평균 냉각 속도가 4℃/초 미만이거나, 또는 가속 냉각 종료 온도가 650℃보다 높으면 페라이트 중의 가동 전위의 밀도가 충분하지 않아 상항복점과 하항복점의 차가 충분히 작아지지 않는다. 또한, 평균 냉각 속도가 9℃/초보다 높거나, 또는 가속 냉각 종료 온도가 500℃보다 낮으면 베이나이트가 과잉으로 생성되어 강도가 과도하게 높아진다.If the average cooling rate is less than 4°C/sec or the accelerated cooling end temperature is higher than 650°C, the density of movable dislocations in the ferrite is not sufficient and the difference between the upper and lower yield points is not sufficiently small. Additionally, if the average cooling rate is higher than 9°C/sec or the accelerated cooling end temperature is lower than 500°C, bainite is excessively generated and the strength becomes excessively high.

가속 냉각 개시 온도는 가속 냉각 종료 온도보다 50℃ 이상 높은 것이 바람직하다. 가속 냉각 온도와 가속 냉각 종료 온도의 차가 50℃ 이상이면 가속 냉각에 의한 고강도화 효과가 커지기 때문이다.The accelerated cooling start temperature is preferably 50°C or more higher than the accelerated cooling end temperature. This is because if the difference between the accelerated cooling temperature and the accelerated cooling end temperature is 50°C or more, the effect of increasing strength by accelerated cooling increases.

Ar3점은 하기의 (3)식에 의해 구할 수 있다. 이 경우, Cu, Cr, Ni 및 Mo를 불순물 레벨밖에 포함하지 않는 경우는, 이들의 양을 0으로 하여 계산해도 된다.The Ar 3 point can be obtained using equation (3) below. In this case, if Cu, Cr, Ni, and Mo are contained only at impurity levels, their amounts may be calculated as 0.

Ar3(℃)=910-310[C]-80[Mn]-20[Cu]-15[Cr]-55[Ni]-80[Mo] (3)Ar 3 (℃)=910-310[C]-80[Mn]-20[Cu]-15[Cr]-55[Ni]-80[Mo] (3)

여기에서, [C], [Mn], [Cu], [Cr], [Ni] 및 [Mo]는, 각각, 질량%로 나타낸 C, Mn, Cu, Cr, Ni 및 Mo의 함유량이다.Here, [C], [Mn], [Cu], [Cr], [Ni], and [Mo] are the contents of C, Mn, Cu, Cr, Ni, and Mo expressed in mass%, respectively.

페라이트 중의 가동 전위의 밀도를 더 높여, 상항복점과 하항복점의 차를 보다 작게 하기 위해서 이하에 나타내는 제 1 수단과 제 2 수단의 2개의 수단이 있다. 이들 2개의 수단의 1개 또는 2개를 행해도 된다.In order to further increase the density of movable dislocations in ferrite and to make the difference between the upper and lower yield points smaller, there are two means, the first means and the second means, shown below. One or both of these two means may be performed.

제 1 수단: 1st means:

전술한 가속 냉각 후, 500℃∼200℃ 사이를 평균 냉각 속도 0.5∼4.0℃/초로 냉각한다. 한편, 이 온도역에서 공랭을 행한 경우의 평균 냉각 속도는 0.1∼0.4℃/초이기 때문에, 통상의 공랭보다는 빠른 속도로 냉각하는 것을 의미한다.After the above-described accelerated cooling, the temperature between 500°C and 200°C is cooled at an average cooling rate of 0.5°C to 4.0°C/sec. On the other hand, since the average cooling rate when air cooling is performed in this temperature range is 0.1 to 0.4°C/sec, this means cooling at a faster rate than normal air cooling.

제 2 수단: Second method:

전술한 가속 냉각 후, 표면으로부터의 판두께 방향의 거리가 판두께의 4분의 1인 부분(즉, 판두께 방향 t/4 위치. 여기에서 t는 판두께)에 있어서의 변형이 0.2% 이상이 되도록 소성 가공을 행한다. 이와 같은 소성 가공으로서 상하 롤 등의 쌍이 된 롤에 의한 경압하(輕壓下), 프레스 가공, 인장에 의한 변형 도입을 예시할 수 있다.After the above-described accelerated cooling, the strain in the portion where the distance in the sheet thickness direction from the surface is one fourth of the sheet thickness (i.e., position t/4 in the sheet thickness direction, where t is the sheet thickness) is 0.2% or more. Plastic processing is performed to achieve this. Examples of such plastic processing include light compression using paired rolls such as upper and lower rolls, press processing, and strain introduction by tension.

이 소성 가공은 가속 냉각 후이면 어떠한 온도, 예를 들면 온간 또는 냉간에서 행해도 된다.This plastic working may be performed at any temperature, for example, warm or cold, as long as it is after accelerated cooling.

제 1 수단은, 열간 압연 후의 냉각 시에 비교적 용이하게 실시할 수 있기 때문에 실시하는 것이 바람직하다.The first method is preferably carried out because it can be carried out relatively easily during cooling after hot rolling.

한편, 제 2 수단은, 부가적으로 소성 가공을 행하기 때문에 높은 생산성을 확보하고자 하는 경우는 실시하지 않는 편이 바람직하다. 그러나, 보다 높은 페라이트 중의 가동 전위 밀도를 얻는 것을 중시하는 경우는 실시하는 것이 바람직하다.On the other hand, since the second means additionally performs plastic working, it is preferable not to use it when high productivity is to be secured. However, it is preferable to carry out this when it is important to obtain a higher mobile dislocation density in ferrite.

한편, 이상으로 설명한 압연 공정 중에 기재한 강재의 온도는, 예를 들면 방사 온도계 등의 비접촉 온도계로 측정해도 되고, 열전대 등의 접촉 온도계로 측정해도 된다. 또한, 시뮬레이션 등에 의해 확인해도 된다.Meanwhile, the temperature of the steel material described during the rolling process described above may be measured, for example, with a non-contact thermometer such as a radiation thermometer, or may be measured with a contact thermometer such as a thermocouple. Additionally, it may be confirmed by simulation or the like.

실시예Example

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 본 발명은 이하의 실시예에 의해 제한을 받는 것은 아니고, 전술 및 후술하는 취지에 합치할 수 있는 범위에서, 적절히 변경을 가하여 실시하는 것도 가능하며, 그들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. The present invention is not limited by the following examples, and can be implemented with appropriate changes within the scope consistent with the spirit described above and below, and all of them are included in the technical scope of the present invention.

1. 샘플 제작1. Sample production

표 1에 나타내는 성분 조성의 강을 전로 용제에 의해 용제했다. 이들의 용강을 이용하여 연속 주조로 주편(슬래브)을 얻었다.Steel with the component composition shown in Table 1 was melted using a converter solvent. Cast steel (slabs) were obtained through continuous casting using these molten steels.

표 1에는, 기본 성분인 C, Si, Mn, P, Al, Ti, Ca, O, B 및 N과, 선택 성분인 V, Nb, Cu, Ni, Cr 및 Mo와, 불가피 불순물인 S의 함유량을 나타냈다. 잔부는 Fe와, S 이외의 불가피 불순물이다. 표 중의 기재 「-」은, 불순물 레벨 이하로밖에 함유하고 있지 않는 것을 나타낸다. 표 1에는 추가로 (1)식 좌변의 값, (2)식 좌변의 값 및 (3)식을 이용하여 구한 Ar3점을 나타낸다. 또한, 본 발명의 실시형태로부터 벗어나 있는 값에는 밑줄을 그었다.Table 1 shows the contents of the basic components C, Si, Mn, P, Al, Ti, Ca, O, B and N, the optional components V, Nb, Cu, Ni, Cr and Mo, and the inevitable impurity S. indicated. The remainder is inevitable impurities other than Fe and S. The description “-” in the table indicates that it contains only an impurity level or less. Table 1 additionally shows the value of the left side of equation (1), the value of the left side of equation (2), and the Ar 3 point obtained using equation (3). Additionally, values that deviate from the embodiments of the present invention are underlined.

Figure pct00001
Figure pct00001

얻어진 주편을 1000∼1150℃로 가열한 후 압연을 행하여, 판두께 12∼16mm의 강판 샘플(열간 압연판)을 얻었다. 압연 조건, 보다 상세하게는, 820℃ 이상의 온도역에서의 압하율, 790℃ 이상, 820℃ 미만의 온도역에서의 압하율(790℃ 미만의 온도역에서의 열간 압연은 행하지 않고 있다), 열간 압연 종료 온도(FRT), 열간 압연 종료 온도부터 가속 냉각 개시 온도까지의 평균 냉각 속도, 가속 냉각 개시 온도, 가속 냉각 종료 온도, 가속 냉각 시의 평균 냉각 속도(가속 냉각 개시 온도부터 가속 냉각 종료 온도까지의 평균 냉각 속도), 가속 냉각 후의 냉각 속도 및 변형 도입의 유무(변형 도입 있는 경우는 변형량도 기재)를 표 2에 나타낸다. 표 2에는 표 1에 나타낸 Ar3점도 참고를 위해 기재했다.The obtained cast steel was heated to 1000 to 1150°C and then rolled to obtain a steel sheet sample (hot rolled sheet) with a sheet thickness of 12 to 16 mm. Rolling conditions, more specifically, reduction rate in the temperature range of 820°C or higher, reduction rate in the temperature range of 790°C or higher and lower than 820°C (hot rolling in the temperature range below 790°C is not performed), hot rolling Rolling end temperature (FRT), average cooling rate from hot rolling end temperature to accelerated cooling start temperature, accelerated cooling start temperature, accelerated cooling end temperature, average cooling rate during accelerated cooling (from accelerated cooling start temperature to accelerated cooling end temperature) The average cooling rate), the cooling rate after accelerated cooling, and the presence or absence of strain introduction (if strain is introduced, the amount of strain is also listed) are shown in Table 2. In Table 2, the Ar 3 viscosity shown in Table 1 is also listed for reference.

한편, 표 2에 있어서, 본 발명의 실시형태의 조건으로부터 벗어나는 조건에 대해서는 밑줄을 그었다.Meanwhile, in Table 2, conditions that deviate from the conditions of the embodiment of the present invention are underlined.

열간 압연 종료 온도부터 가속 냉각 개시 온도까지는 공랭을 행했다.Air cooling was performed from the hot rolling end temperature to the accelerated cooling start temperature.

강판 샘플 No. 6 및 7은 가속 냉각을 행하지 않고 열간 압연 종료 온도부터 「가속 냉각 종료 온도」 난에 기재된 온도까지 공랭을 행했다. 이 때문에, 강판 샘플 No. 6 및 7에서는 「가속 냉각 완료 온도」란 「가속 냉각 후의 냉속」을 개시한 온도를 의미한다. 또한, 이와 같이 공랭을 행했기 때문에, 강판 샘플 No. 6 및 7은 다른 샘플의 가속 냉각에 상당하는 온도역에서의 평균 냉각 속도가 4.0℃/초보다도 상당히 낮은 것을 의미한다.Steel plate sample no. In cases 6 and 7, accelerated cooling was not performed and air cooling was performed from the hot rolling end temperature to the temperature described in the “Accelerated Cooling End Temperature” column. For this reason, steel plate sample no. In 6 and 7, “accelerated cooling completion temperature” means the temperature at which “cooling after accelerated cooling” started. In addition, since air cooling was performed in this way, steel sheet sample No. 6 and 7 mean that the average cooling rate in the temperature range corresponding to accelerated cooling of other samples is significantly lower than 4.0°C/sec.

가속 냉각 후의 평균 냉각 속도는 500℃부터 200℃까지 사이의 평균 냉각 속도인 가속 냉각 후의 평균 냉각 속도가 「공랭」인 샘플은 가속 냉각 후의 평균 냉각 속도가 0.1∼0.4℃/초의 범위 내였던 것을 의미한다.The average cooling rate after accelerated cooling is the average cooling rate between 500℃ and 200℃. Samples with an average cooling rate of "air cooling" after accelerated cooling mean that the average cooling rate after accelerated cooling was within the range of 0.1 to 0.4℃/sec. do.

또한, 가속 냉각 후에 변형 도입을 행한 샘플(샘플 3)은, 상온까지 냉각 후, 상하 롤에 의해 상온에서 판두께 방향의 소성률이 1패스째: 85%, 2패스째: 75%, 3패스째: 65%가 되도록 압하 설정으로 경압하를 실시하는 것에 의해 판두께 방향 t/4 위치에 있어서의 변형이 1.5%가 되는 소성 가공을 행했다. 한편, 도입 변형의 값은 도입 전후의 인장 시험에 의한 응력-변형 곡선을 비교하여 도출했다.In addition, in the sample (sample 3) to which strain was introduced after accelerated cooling, after cooling to room temperature, the plasticity rate in the sheet thickness direction at room temperature by upper and lower rolls was 1st pass: 85%, 2nd pass: 75%, 3rd pass. Third: Plastic working was performed so that the strain at the t/4 position in the sheet thickness direction was 1.5% by performing light reduction with the reduction setting to 65%. Meanwhile, the value of introduced strain was derived by comparing the stress-strain curves from tensile tests before and after introduction.

Figure pct00002
Figure pct00002

2. 샘플 평가2. Sample evaluation

각 강판에 대해서 상세를 이하에 나타내는 방법에 의해 조직 관찰, 인장 시험, 샤르피 충격 시험 및 HAZ 인성 평가를 행했다.For each steel plate, structure observation, tensile test, Charpy impact test, and HAZ toughness evaluation were performed using the methods detailed below.

<금속 조직의 관찰><Observation of metal structure>

각각의 강판 샘플에 대하여, 후술하는 충격 시험편 채취 위치와 동일한 판두께 t/4 위치에 있어서, 광학 현미경을 이용하여 배율 100배로, 시야가 600μm×800μm인 영역을 관찰하고, 화상 해석 소프트웨어를 이용하여, 페라이트와 펄라이트의 면적률을 측정했다. 또한, 페라이트+펄라이트의 합계 면적률이 100%가 아니었던 샘플에 대하여, 페라이트와 펄라이트 이외의 부분, 즉 잔부의 조직이 무엇인지도 확인했다.For each steel plate sample, at the same plate thickness t/4 position as the impact test specimen collection location described later, an area with a field of view of 600 μm x 800 μm was observed using an optical microscope at a magnification of 100 times, and image analysis software was used to observe the area. , the area ratios of ferrite and pearlite were measured. In addition, for samples in which the total area ratio of ferrite + pearlite was not 100%, the structure of the remaining part, that is, other than ferrite and pearlite, was also confirmed.

<인장 시험><Tensile test>

각 강판 샘플의 판두께 t/4 위치로부터, 압연 방향 및 판두께 방향에 수직으로 JIS Z 2241의 4호 시험편(환봉 형상)(환봉의 중심축이 판두께 t/4 위치가 되도록 채취), 혹은 JIS Z 2241의 1B호 시험편(평판 인장, 전체 두께 채취)을 이용하여 JIS Z 2241에 따라 인장 시험을 실시하여 응력-변형 곡선을 얻었다. 그리고, 이 응력-변형 곡선을 토대로 JIS Z 2241에서 정해지는 상항복점과 하항복점을 구했다. 각 샘플에 대하여 얻어진 상항복점과 하항복점의 차를 표 3에 나타낸다.From the plate thickness t/4 position of each steel sheet sample, test piece No. 4 (round bar shape) of JIS Z 2241 is taken perpendicular to the rolling direction and sheet thickness direction (collected so that the central axis of the round bar is at the plate thickness t/4 position), or A tensile test was performed according to JIS Z 2241 using the No. 1B test piece (flat plate tensile, full thickness sampling) to obtain a stress-strain curve. Then, based on this stress-strain curve, the upper and lower yield points determined in JIS Z 2241 were obtained. The difference between the upper and lower yield points obtained for each sample is shown in Table 3.

얻어진 응력-변형 곡선으로부터 인장 응력(인장 강도)도 구했다. 또한, 상항복점을 항복 강도로 했다. 인장 응력 및 항복 강도도 표 3에 나타낸다. 인장 응력은 440MPa 이상, 560MPa 이하를 합격으로 하고, 항복 강도는 325MPa 이상, 440MPa 이하를 합격으로 했다.Tensile stress (tensile strength) was also determined from the obtained stress-strain curve. Additionally, the upper yield point was taken as the yield strength. Tensile stress and yield strength are also shown in Table 3. The tensile stress was 440 MPa or more and 560 MPa or less was considered acceptable, and the yield strength was 325 MPa or more and 440 MPa or less was acceptable.

<샤르피 충격 시험><Charpy impact test>

시험편의 중심축이 강판 샘플의 표면으로부터 6mm의 깊이의 위치가 되고, 시험편의 길이 방향이 압연 방향과 평행이 되도록, 풀 사이즈의 샤르피 충격 시험편(JIS Z 2202의 V 노치 시험편)을 각 강판 샘플로부터 3본씩 채취했다. 얻어진 샤르피 충격 시험편에 대하여 -40℃에서 샤르피 충격 시험을 행하여, 흡수 에너지 vE-40℃를 측정했다. 이들 각 3본씩의 샤르피 충격 시험 측정 결과의 평균치(vE-40℃를 (ave.))를 표 3의 「vE-40℃」 난에 나타낸다. vE-40℃를 (ave.)가 200J을 초과하는 것을 저온 인성이 충분하다고 판정했다.A full-size Charpy impact test piece (V-notch test piece of JIS Z 2202) is taken from each steel sheet sample so that the central axis of the test piece is at a depth of 6 mm from the surface of the steel sheet sample and the longitudinal direction of the test piece is parallel to the rolling direction. Three copies were collected. The obtained Charpy impact test piece was subjected to a Charpy impact test at -40°C, and the absorbed energy vE -40°C was measured. The average value (vE -40°C (ave.)) of the Charpy impact test measurement results for each of these three samples is shown in the “vE -40°C ” column in Table 3. Low-temperature toughness was judged to be sufficient when vE -40℃ (ave.) exceeded 200J.

<HAZ 인성 평가><HAZ toughness evaluation>

강판 샘플의 t/2 위치로부터 55mm(압연 방향)×323mm(압연 방향 및 판두께 방향에 수직인 방향)×12.5mm(판두께)의 시험편을 채취했다(시험편의 판두께 방향의 중심이 t/2의 위치가 되도록 채취). 얻어진 시험편을 1460℃에서 60초간 유지한 후, 800℃부터 500℃까지의 냉각 시간이 340초가 되도록 속도를 제어하여 냉각했다. 이것은, 편면 SAW의 대입열(약 9kJ/mm) 용접을 실시했을 때를 모의한 열사이클이다. 이들 시험편으로부터, 풀 사이즈의 샤르피 충격 시험편(JIS Z 2202의 V 노치 시험편)을 3본씩 채취하고, -20℃에서 샤르피 충격 시험을 행하여, 흡수 에너지 vE-20℃를 측정했다. 이들 각 3본씩의 샤르피 충격 시험 측정 결과의 평균치(vE-20℃를 (ave.))를 표 3의 「HAZ 인성 vE-20℃」 난에 나타낸다. HAZ 인성 vE-20℃가 30J을 초과하는 것을 HAZ 인성(대입열 용접 특성)이 충분하다고 판정했다.A test piece of 55 mm (rolling direction) (Collected to reach position 2). After holding the obtained test piece at 1460°C for 60 seconds, it was cooled by controlling the speed so that the cooling time from 800°C to 500°C was 340 seconds. This is a heat cycle simulating the case when single-sided SAW welding is performed with a large heat input (approximately 9 kJ/mm). From these test pieces, three full-size Charpy impact test pieces (V-notch test pieces of JIS Z 2202) were taken each, a Charpy impact test was performed at -20°C, and the absorbed energy vE -20°C was measured. The average value (vE -20°C (ave.)) of the Charpy impact test measurement results of three samples each is shown in the "HAZ toughness vE -20°C " column in Table 3. HAZ toughness (high heat input welding characteristics) was judged to be sufficient when HAZ toughness vE -20°C exceeded 30J.

한편, HAZ 인성 평가는 강판 샘플 No. 1, 2, 4 및 8에 대해서만 행했다. 강판 샘플 No. 2와 강판 샘플 No. 3은 화학 조성과 제조 조건에 있어서, 변형 도입의 유무가 다를 뿐이다. 즉, HAZ 인성(대입열 용접 특성)에 영향을 미치는 화학 조성 및 압연 시의 압하율이 동일 조건이기 때문에, 강판 샘플 No. 3의 HAZ 인성은 강판 샘플 No. 2와 동일한 정도라고 생각된다.Meanwhile, HAZ toughness evaluation was conducted using steel plate sample No. This was done only for 1, 2, 4 and 8. Steel plate sample no. 2 and steel plate sample no. 3 differs only in the presence or absence of modifications in terms of chemical composition and manufacturing conditions. That is, since the chemical composition that affects HAZ toughness (high heat input welding characteristics) and the reduction ratio during rolling are the same conditions, steel sheet sample No. The HAZ toughness of 3 is that of steel plate sample no. I think it is the same as 2.

표 3에 나타낸 특성 중, 본 발명의 실시형태로부터 벗어나는 것에는 밑줄을 그었다.Among the characteristics shown in Table 3, those that deviate from the embodiments of the present invention are underlined.

Figure pct00003
Figure pct00003

표 1∼표 3으로부터, 다음과 같이 고찰할 수 있다.From Tables 1 to 3, it can be considered as follows.

강판 샘플 No. 2, 3 및 4는, 모두 본 발명의 실시형태에서 규정하는 화학 조성 및 제조 조건의 요건의 전부를 만족하고 있다. 그 결과, 표 3에 나타내는 바와 같이 금속 조직의 요건 및 상항복점과 하항복점의 차의 요건을 만족하여, 인장 응력, 항복 강도, 저온 인성 및 대입열 용접 특성 모두가 우수한 특성이 되고 있다.Steel plate sample no. 2, 3, and 4 all satisfy all of the requirements for chemical composition and manufacturing conditions specified in the embodiment of the present invention. As a result, as shown in Table 3, the requirements for metal structure and the difference between the upper and lower yield points are satisfied, and all of the tensile stress, yield strength, low temperature toughness, and high heat input welding characteristics are excellent.

강판 샘플 No. 1은, 화학 조성의 규정을 만족하고 있지 않는 것에 기인하여, 상항복점과 하항복점의 차가 큼에도 불구하고 인장 응력과 항복 강도는 규정을 만족시키고 있지만, 대입열 용접 특성이 뒤떨어진다. 또한, (2)식을 만족하지 않는 것도 대입열 용접 특성이 낮은 원인이다.Steel plate sample no. 1, due to not satisfying the chemical composition regulations, the tensile stress and yield strength satisfy the regulations despite the large difference between the upper and lower yield points, but the high heat input welding characteristics are inferior. In addition, not satisfying equation (2) is also the cause of low high heat input welding characteristics.

강판 샘플 No. 5는, 780℃ 이상 820℃ 미만의 온도 이하에서의 압하율이 충분하지 않고, 그 결과, 저온 인성이 뒤떨어지고 있다.Steel plate sample no. 5, the reduction ratio at temperatures above 780°C and below 820°C is insufficient, and as a result, low-temperature toughness is poor.

강판 샘플 No. 6은, 열간 압연 종료 온도가 지나치게 낮고, 또한 가속 냉각 시의 냉각 속도가 느리다. 그 결과, 상항복점과 하항복점의 차가 커져 항복 강도가 과대해짐과 함께, 저온 인성이 뒤떨어지고 있다.Steel plate sample no. 6, the hot rolling end temperature is too low, and the cooling rate during accelerated cooling is slow. As a result, the difference between the upper and lower yield points increases, resulting in excessive yield strength and poor low-temperature toughness.

강판 샘플 No. 7은, 가속 냉각 시의 냉각 속도가 과소하다. 그 결과, 상항복점과 하항복점의 차가 커져 항복 강도가 과대해지고 있다.Steel plate sample no. 7, the cooling rate during accelerated cooling is excessive. As a result, the difference between the upper and lower yield points increases, causing the yield strength to become excessive.

강판 샘플 No. 8은, B를 함유하고 있지 않다. 그 결과, 대입열 용접 특성이 뒤떨어지고 있다.Steel plate sample no. 8 does not contain B. As a result, the high heat input welding characteristics are inferior.

강판 샘플 No. 9는, 가속 냉각 시의 냉각 속도가 과대하다. 그 결과, 과도하게 베이나이트 조직이 생겨, 인장 응력과 항복 강도가 과대해지고 있다. 또한, 강판 샘플 No. 9는, B를 함유하고 있지 않다.Steel plate sample no. 9, the cooling rate during accelerated cooling is excessive. As a result, an excessive bainite structure is formed, and the tensile stress and yield strength become excessive. Additionally, steel plate sample no. 9 does not contain B.

본 출원은, 출원일이 2021년 7월 20일인 일본 특허출원, 특원 제2021-120011호를 기초 출원으로 하는 우선권 주장을 수반한다. 특원 제2021-120011호는 참조하는 것에 의해 본 명세서에 원용된다.This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2021-120011, the filing date of which is July 20, 2021. Japanese Patent Application No. 2021-120011 is incorporated herein by reference.

Claims (4)

C: 0.04∼0.16질량%,
Si: 0.10∼0.50질량%,
Mn: 0.60∼1.60질량%,
P: 0.005∼0.030질량%,
Al: 0.015∼0.050질량%,
Ti: 0.005∼0.020질량%,
Ca: 0.0005∼0.0025질량%,
O: 0.0008∼0.0025질량%,
B: 0.0005∼0.0020질량%,
N: 0.0030∼0.0060질량%를 포함하고,
잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며,
하기 (1)식 및 (2)식을 만족하고,
표면으로부터의 판두께 방향의 거리가 판두께의 4분의 1인 부분인 판두께 방향 t/4 위치에 있어서의 금속 조직이, 면적비로 페라이트 조직과 펄라이트 조직을 합계로 90% 이상 포함하고, 잔부가 섬형상 마텐자이트 조직 및 베이나이트 조직 중 하나 이상으로 이루어지며,
인장 시험에 의해 구하는 상항복점과 하항복점의 차가 30MPa 이하인 강판.
3[Si]+6.3[P]+1.4[Al]≥0.63 (1)
여기에서, [Si], [P] 및 [Al]은, 각각, 질량%로 나타낸 Si, P 및 Al의 함유량이다.
[Ca]/[O]≥0.2 (2)
여기에서, [Ca] 및 [O]는, 각각, 질량%로 나타낸 Ca 및 O의 함유량이다.
C: 0.04 to 0.16 mass%,
Si: 0.10 to 0.50 mass%,
Mn: 0.60 to 1.60 mass%,
P: 0.005 to 0.030 mass%,
Al: 0.015 to 0.050 mass%,
Ti: 0.005 to 0.020 mass%,
Ca: 0.0005 to 0.0025 mass%,
O: 0.0008 to 0.0025 mass%,
B: 0.0005 to 0.0020 mass%,
N: Contains 0.0030 to 0.0060% by mass,
The balance consists of Fe and inevitable impurities,
Expressions (1) and (2) below are satisfied,
The metal structure at the position t/4 in the sheet thickness direction, which is the portion where the distance in the sheet thickness direction from the surface is one fourth of the sheet thickness, contains a total of 90% or more of ferrite structure and pearlite structure in terms of area ratio, and the remaining It consists of one or more of the island-like martensite structure and bainite structure,
A steel plate where the difference between the upper and lower yield points obtained by a tensile test is 30 MPa or less.
3[Si]+6.3[P]+1.4[Al]≥0.63 (1)
Here, [Si], [P], and [Al] are the contents of Si, P, and Al expressed in mass%, respectively.
[Ca]/[O]≥0.2 (2)
Here, [Ca] and [O] are the contents of Ca and O expressed in mass%, respectively.
제 1 항에 있어서,
V: 0.003∼0.50질량%, Nb: 0.003∼0.020질량%, Cu: 0.05∼0.25질량%, Ni: 0.05∼0.25질량%, Cr: 0.05∼0.25질량%, Mo: 0.05∼0.25질량%, Zr: 0.0001∼0.010질량%, Mg: 0.0001∼0.010질량% 및 REM: 0.0001∼0.010질량%로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 추가로 포함하는 강판.
According to claim 1,
V: 0.003 to 0.50 mass%, Nb: 0.003 to 0.020 mass%, Cu: 0.05 to 0.25 mass%, Ni: 0.05 to 0.25 mass%, Cr: 0.05 to 0.25 mass%, Mo: 0.05 to 0.25 mass%, Zr: A steel plate further comprising at least one selected from the group consisting of 0.0001 to 0.010 mass%, Mg: 0.0001 to 0.010 mass%, and REM: 0.0001 to 0.010 mass%.
C: 0.04∼0.16질량%,
Si: 0.10∼0.50질량%,
Mn: 0.60∼1.60질량%,
P: 0.005∼0.030질량%,
Al: 0.015∼0.050질량%,
Ti: 0.005∼0.020질량%,
Ca: 0.0005∼0.0025질량%,
O: 0.0008∼0.0025질량%,
B: 0.0005∼0.0020질량%,
N: 0.0030∼0.0060질량%를 포함하고,
잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며,
하기 (1)식 및 (2)식을 만족하는 강재를 준비하는 공정과,
상기 강재를 1000∼1150℃로 가열 후, 820℃ 이상의 온도역에서의 압하율 30% 이상, 790℃ 이상, 820℃ 미만의 온도역에서의 압하율을 10% 이상, 또한 열간 압연 종료 온도를 750℃ 이상에서 열간 압연하고, 계속해서 하기 (3)식으로 나타내는 Ar3점보다 낮고 또한 Ar3점-150℃ 또는 그 이상의 온도인 가속 냉각 개시 온도까지 평균 냉각 속도 0.5∼3.0℃/초로 냉각하고, 상기 가속 냉각 개시 온도부터 500℃ 이상 650℃ 이하의 가속 냉각 종료 온도까지 사이를 4∼9℃/초의 평균 냉각 속도로 냉각하는 압연 공정
을 포함하는,
표면으로부터의 판두께 방향의 거리가 판두께의 4분의 1인 부분인 판두께 방향 t/4 위치에 있어서의 금속 조직이, 면적비로 페라이트 조직과 펄라이트 조직을 합계로 90% 이상 포함하고, 잔부가 섬형상 마텐자이트 조직 및 베이나이트 조직 중 하나 이상으로 이루어지며, 인장 시험에 의해 구하는 상항복점과 하항복점의 차가 30MPa 이하인 강판의 제조 방법.
3[Si]+6.3[P]+1.4[Al]≥0.63 (1)
여기에서, [Si], [P] 및 [Al]은, 각각, 질량%로 나타낸 Si, P 및 Al의 함유량이다.
[Ca]/[O]≥0.2 (2)
여기에서, [Ca] 및 [O]는, 각각, 질량%로 나타낸 Ca 및 O의 함유량이다.
Ar3(℃)=910-310[C]-80[Mn]-20[Cu]-15[Cr]-55[Ni]-80[Mo] (3)
여기에서, [C], [Mn], [Cu], [Cr], [Ni] 및 [Mo]는, 각각, 질량%로 나타낸 C, Mn, Cu, Cr, Ni 및 Mo의 함유량이다.
C: 0.04 to 0.16 mass%,
Si: 0.10 to 0.50 mass%,
Mn: 0.60 to 1.60 mass%,
P: 0.005 to 0.030 mass%,
Al: 0.015 to 0.050 mass%,
Ti: 0.005 to 0.020 mass%,
Ca: 0.0005 to 0.0025 mass%,
O: 0.0008 to 0.0025 mass%,
B: 0.0005 to 0.0020 mass%,
N: Contains 0.0030 to 0.0060% by mass,
The balance consists of Fe and inevitable impurities,
A process of preparing steel that satisfies the following equations (1) and (2),
After heating the steel material to 1000-1150°C, the reduction rate in the temperature range of 820°C or higher is 30% or more, the reduction rate in the temperature range of 790°C or more and less than 820°C is 10% or more, and the hot rolling end temperature is 750°C. Hot rolling is carried out at ℃ or higher, and then cooled at an average cooling rate of 0.5 to 3.0 ℃/sec to the accelerated cooling start temperature, which is lower than the Ar 3 point and is a temperature of Ar 3 point - 150 ℃ or higher, as shown in equation (3) below, A rolling process of cooling at an average cooling rate of 4 to 9°C/sec from the accelerated cooling start temperature to the accelerated cooling end temperature of 500°C or more and 650°C or less.
Including,
The metal structure at the position t/4 in the sheet thickness direction, which is the portion where the distance in the sheet thickness direction from the surface is one fourth of the sheet thickness, contains a total of 90% or more of ferrite structure and pearlite structure in terms of area ratio, and the remaining A method of manufacturing a steel plate composed of one or more of an additional island-like martensite structure and a bainite structure, and where the difference between the upper and lower yield points obtained by a tensile test is 30 MPa or less.
3[Si]+6.3[P]+1.4[Al]≥0.63 (1)
Here, [Si], [P], and [Al] are the contents of Si, P, and Al expressed in mass%, respectively.
[Ca]/[O]≥0.2 (2)
Here, [Ca] and [O] are the contents of Ca and O expressed in mass%, respectively.
Ar 3 (℃)=910-310[C]-80[Mn]-20[Cu]-15[Cr]-55[Ni]-80[Mo] (3)
Here, [C], [Mn], [Cu], [Cr], [Ni], and [Mo] are the contents of C, Mn, Cu, Cr, Ni, and Mo expressed in mass%, respectively.
제 3 항에 있어서,
상기 강재가, V: 0.003∼0.50질량%, Nb: 0.003∼0.020질량%, Cu: 0.05∼0.25질량%, Ni: 0.05∼0.25질량%, Cr: 0.05∼0.25질량%, Mo: 0.05∼0.25질량%, Zr: 0.0001∼0.010질량%, Mg: 0.0001∼0.010질량% 및 REM: 0.0001∼0.010질량%로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 추가로 포함하는 강판의 제조 방법.
According to claim 3,
The steel materials include V: 0.003 to 0.50 mass%, Nb: 0.003 to 0.020 mass%, Cu: 0.05 to 0.25 mass%, Ni: 0.05 to 0.25 mass%, Cr: 0.05 to 0.25 mass%, Mo: 0.05 to 0.25 mass%. %, Zr: 0.0001 to 0.010 mass %, Mg: 0.0001 to 0.010 mass %, and REM: 0.0001 to 0.010 mass %.
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