KR20240097250A - Hot-rolled steel plate having exellent hydrogen induced crack resistance and good tensile property at high temperature and method for manufacturing - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내수소유기균열 저항성 및 고온 인장강도가 우수한 열연강판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hot-rolled steel sheet having excellent hydrogen-induced cracking resistance and high-temperature tensile strength and a method of manufacturing the same.
Description
본 발명은 내수소유기균열 저항성 및 고온 인장강도가 우수한 열연강판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hot-rolled steel sheet having excellent hydrogen-induced cracking resistance and high-temperature tensile strength and a method of manufacturing the same.
최근 에너지 수요가 증가함에 따라 캐나다 지역의 오일샌드 채굴량이 증가하고 있다. 오일샌드를 채굴하고 정제하는 과정에서 쓰이는 파이프 라인에 내 수소유기균열 저항성과 고온 인장물성이 요구되고 있다. 통상 오일샌드 채굴 및 정제과정에서의 온도는 80~320℃로 알려져 있고, 특정지역에서 채굴되는 오일샌드에는 H2S가스가 포함되어 있어 우수한 고온 인장물성과 함께 내수소유기균열 저항성 확보가 필요하다고 알려진다. 고온 인장물성 중 기본적으로 고온 인장강도는 온도가 증가함에 따라 감소하다가 증가하는데, 이것은 다이나믹 스트레인 에이징(dynamic strain aging)에 의한 현상으로 그 임계 온도는 150~160℃ 정도로 인장강도의 감소가 가장 커 요구강도 스펙(spec.)을 만족시키기 어렵다. Recently, as energy demand increases, oil sands mining volume in Canada is increasing. Hydrogen-induced cracking resistance and high-temperature tensile properties are required for pipelines used in the process of mining and refining oil sands. Typically, the temperature during the oil sand mining and refining process is known to be 80~320℃, and oil sand mined in certain areas contains H 2 S gas, so it is necessary to secure hydrogen-induced cracking resistance as well as excellent high-temperature tensile properties. It is known. Among high-temperature tensile properties, basically, high-temperature tensile strength decreases and then increases as temperature increases. This is a phenomenon caused by dynamic strain aging, and the critical temperature is around 150~160℃, which requires the greatest decrease in tensile strength. It is difficult to satisfy the strength specifications.
이에 따라, 수소유기균열을 효과적으로 제어하는 방법으로서는, 비금속 개재물의 길이와 편석부의 경도를 제어하는 수단, 또는 비금속 개재물의 조성을 제어함으로써 내수소유기균열 저항성을 향상시키는 방법 등이 제시되고 있다. 또한, 고온 인장강도 감소를 억제하는 것과 관련해서는 C 함량을 증가시키는 방법 외에 잘 알려져 있지 않다. Accordingly, methods for effectively controlling hydrogen-induced cracking include a means of controlling the length of non-metallic inclusions and the hardness of the segregation zone, or a method of improving hydrogen-induced cracking resistance by controlling the composition of non-metallic inclusions. In addition, other than increasing the C content, little is known about suppressing the decrease in high-temperature tensile strength.
하지만, 전술한 종래 기술들은, 두가지 물성을 각각을 보증할 수는 있으나 동시에 보증하지는 못하고 있고, 수소유기균열 발생을 억제하기 위해, C 함량을 최소화하고 있는 기존 내수소유기균열 저항성 강재에서는 더욱 어려운 상황이다. 그 이유는 C 함량을 최소화시켜서 내수소유기균열 저항성을 확보할 경우 고온 인장강도가 감소하는 형태로 두가지 물성이 상호 반비례하는 관계에 있기 때문이다. However, the above-described conventional technologies can guarantee each of the two physical properties, but cannot guarantee them at the same time, which is even more difficult in existing hydrogen-induced cracking-resistant steels in which the C content is minimized to suppress the occurrence of hydrogen-induced cracking. am. The reason is that when hydrogen-induced cracking resistance is secured by minimizing the C content, the high-temperature tensile strength decreases, and the two physical properties are in inverse proportion to each other.
본 발명의 일 측면은, 고온 환경에서 바람직하게 적용될 수 있는 내수소유기균열 저항성 및 고온 인장강도가 우수한 열연강판 및 이의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.One aspect of the present invention is to provide a hot-rolled steel sheet with excellent hydrogen-induced cracking resistance and high-temperature tensile strength that can be preferably applied in a high-temperature environment, and a method for manufacturing the same.
본 발명의 과제는 전술한 내용에 한정하지 아니한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 누구라도 본 발명 명세서 전반에 걸친 내용으로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는 데 어려움이 없을 것이다.The object of the present invention is not limited to the above-described content. Anyone skilled in the art to which the present invention pertains will have no difficulty in understanding the additional problems of the present invention from the content throughout the present invention specification.
본 발명의 일 측면은, One aspect of the present invention is,
중량%로, C: 0.02~0.05%, Si: 0.05~0.3%, Mn: 0.5~1.4%, P: 0.01% 이하(0%는 제외), S: 0.001% 이하(0%는 제외), Al: 0.02~0.05%, Nb: 0.06~0.1%, Ti: 0.005% 이하(0%는 제외), N: 0.004~0.01%, Cr: 0.1~0.5%, Mo: 0.03~0.2%, Ca: 0.0015~0.003%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, In weight percent, C: 0.02-0.05%, Si: 0.05-0.3%, Mn: 0.5-1.4%, P: 0.01% or less (excluding 0%), S: 0.001% or less (excluding 0%), Al : 0.02~0.05%, Nb: 0.06~0.1%, Ti: 0.005% or less (excluding 0%), N: 0.004~0.01%, Cr: 0.1~0.5%, Mo: 0.03~0.2%, Ca: 0.0015~ 0.003%, including the balance Fe and other unavoidable impurities;
미세조직으로서, 폴리고날 페라이트 및 침상형 페라이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 기지 조직으로 하고, 펄라이트를 면적%로, 5% 이하(0%는 제외) 포함하고, As the microstructure, the base structure is at least one selected from the group consisting of polygonal ferrite and acicular ferrite, and pearlite is included in an area percentage of 5% or less (excluding 0%),
평균 결정립 크기가 15㎛ 이하(0㎛ 제외)이고,The average grain size is 15㎛ or less (excluding 0㎛),
하기 관계식 1을 충족하는, 열연강판을 제공한다.Provided is a hot rolled steel sheet that satisfies the following relational expression 1.
[관계식 1][Relationship 1]
35 ≤ (1000×[C]×[Nb]×[Mn]2)/(3×[Cr]×[Mo]) ≤ 6735 ≤ (1000×[C]×[Nb]×[Mn] 2 )/(3×[Cr]×[Mo]) ≤ 67
(상기 관계식 1에 있어서, [C], [Nb], [Mn], [Cr] 및 [Mo]는 괄호 안의 각 원소에 대한 중량% 함량을 나타낸다.)(In Equation 1 above, [C], [Nb], [Mn], [Cr], and [Mo] represent the weight percent content for each element in parentheses.)
또한, 본 발명의 또 다른 일 측면은,In addition, another aspect of the present invention is,
중량%로, C: 0.02~0.05%, Si: 0.05~0.3%, Mn: 0.5~1.4%, P: 0.01% 이하(0%는 제외), S: 0.001% 이하(0%는 제외), Al: 0.02~0.05%, Nb: 0.06~0.1%, Ti: 0.005% 이하(0%는 제외), N: 0.004~0.01%, Cr: 0.1~0.5%, Mo: 0.03~0.2%, Ca: 0.0015~0.003%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1을 충족하는 슬라브를 1150~1350℃에서 재가열하는 단계;In weight percent, C: 0.02-0.05%, Si: 0.05-0.3%, Mn: 0.5-1.4%, P: 0.01% or less (excluding 0%), S: 0.001% or less (excluding 0%), Al : 0.02~0.05%, Nb: 0.06~0.1%, Ti: 0.005% or less (excluding 0%), N: 0.004~0.01%, Cr: 0.1~0.5%, Mo: 0.03~0.2%, Ca: 0.0015~ Reheating the slab containing 0.003%, the balance Fe and other unavoidable impurities, and satisfying the following equation 1 at 1150-1350°C;
상기 재가열된 슬라브를 Ar3온도~미재결정 온도에서 마무리 열간압연하여 열연강판을 얻는 단계;Obtaining a hot rolled steel sheet by performing final hot rolling on the reheated slab at an Ar3 temperature to a non-recrystallization temperature;
상기 열연강판을 Ar3온도~미재결정 온도에서 냉각을 개시하여 450~600℃에서 냉각을 종료하는 냉각 단계; 및A cooling step of starting to cool the hot rolled steel sheet at a temperature of Ar3 to a non-recrystallization temperature and ending the cooling at 450 to 600°C; and
상기 냉각된 강판을 권취하는 단계;를 포함하는, 열연강판의 제조방법을 제공한다.It provides a method of manufacturing a hot rolled steel sheet, including the step of winding the cooled steel sheet.
[관계식 1][Relationship 1]
35 ≤ (1000×[C]×[Nb]×[Mn]2)/(3×[Cr]×[Mo]) ≤ 6735 ≤ (1000×[C]×[Nb]×[Mn] 2 )/(3×[Cr]×[Mo]) ≤ 67
(상기 관계식 1에 있어서, [C], [Nb], [Mn], [Cr] 및 [Mo]는 괄호 안의 각 원소에 대한 중량% 함량을 나타낸다.)(In Equation 1 above, [C], [Nb], [Mn], [Cr], and [Mo] represent the weight percent content for each element in parentheses.)
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명에 따르면, 내수소유기균열 저항성을 지니면서도 160℃의 고온에서 인장시험시 570MPa 이상의 인장강도를 만족시키는 H2S가 포함된 부식 및 고온 환경에서도 바람직하게 사용할 수 있는 열연강판를 제공할 수 있다.According to one aspect of the present invention, it can be preferably used in a corrosive and high-temperature environment containing H 2 S that has hydrogen-induced cracking resistance and satisfies a tensile strength of 570 MPa or more when tested at a high temperature of 160 ° C. We can provide hot rolled steel sheets that can be used.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않고, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.The various and beneficial advantages and effects of the present invention are not limited to the above-described content, and may be more easily understood through description of specific embodiments of the present invention.
도 1a는 본 발명의 발명예 1로부터 얻어진 시편을 주사 전자 현미경(SEM)으로 미세조직을 촬영한 사진을 나타낸 것이고, 도 1b는 본 발명의 비교예 1로부터 얻어진 시편을 주사 전자 현미경(SEM)으로 미세조직을 촬영한 사진을 나타낸 것이며, 도 1c는 본 발명의 비교예 8로부터 얻어진 시편을 주사 전자 현미경(SEM)으로 미세조직을 촬영한 사진을 나타낸 것이고, 도 1d는 본 발명의 비교예 9로부터 얻어진 시편을 주사 전자 현미경(SEM)으로 미세조직을 촬영한 사진을 나타낸 것이다.
도 2는 비교예 4로부터 얻어지는 시편을 주사 전자 현미경(SEM)으로 미세조직을 촬영한 사진을 나타낸 것이다.
도 3은 발명강 1과 비교강 3에 대한 160℃ 고온 인장시험 결과를 나타낸 그래프이다.Figure 1a shows a photograph of the microstructure of a specimen obtained from Inventive Example 1 of the present invention using a scanning electron microscope (SEM), and Figure 1b shows a photograph of the specimen obtained from Comparative Example 1 of the present invention using a scanning electron microscope (SEM). Figure 1c shows a picture taken of the microstructure of the specimen obtained from Comparative Example 8 of the present invention using a scanning electron microscope (SEM), and Figure 1d shows a picture taken of the microstructure of the specimen obtained from Comparative Example 8 of the present invention. This shows a photograph of the microstructure of the obtained specimen using a scanning electron microscope (SEM).
Figure 2 shows a photograph of the microstructure of the specimen obtained in Comparative Example 4 using a scanning electron microscope (SEM).
Figure 3 is a graph showing the results of a high temperature tensile test at 160°C for invention steel 1 and comparative steel 3.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있고, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Additionally, the embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those with average knowledge in the relevant technical field.
한편, 본 명세서에서 사용되는 용어는 특정 실시예를 설명하기 위한 것이고, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 예를 들어, 본 명세서에서 사용되는 단수 형태들은 관련 정의가 이와 명백히 반대되는 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 구성을 구체화하고, 다른 구성의 존재나 부가를 제외하는 것이 아니다.Meanwhile, the terms used in this specification are for describing specific embodiments and are not intended to limit the present invention. For example, as used herein, singular forms include plural forms unless the relevant definition clearly indicates the contrary. Additionally, the meaning of “including” used in the specification is to specify a configuration and not to exclude the presence or addition of another configuration.
이하에서는, 본 발명의 일 측면에 따른 내수소유기균열 저항성 및 고온 인장강도가 우수한 열연강판에 대하여 설명하다.Hereinafter, a hot-rolled steel sheet with excellent hydrogen-induced cracking resistance and high-temperature tensile strength according to one aspect of the present invention will be described.
우선, 본 발명의 일 측면에 따른 열연강판에서 합금 성분의 첨가이유 및 함량 한정이유에 대하여 상세히 설명한다. 후술하는 각 성분의 함량은 특별히 언급하지 않는 한 모두 중량% 기준임에 유의할 필요가 있다.First, the reason for adding alloy components and limiting their content in the hot rolled steel sheet according to one aspect of the present invention will be described in detail. It is important to note that the content of each ingredient described below is based on weight percent unless specifically mentioned.
C: 0.02~0.05중량%C: 0.02~0.05% by weight
상기 C는 강을 강화시키는데 가장 경제적이며 효과적인 합금 성분이다. 다만, 상기 C가 0.02중량% 미만으로 첨가되는 경우에는 그 효과가 적어 항복강도와 인장강도를 확보하기 어렵고, 0.05중량%를 초과하는 경우에는 내수소유기균열성(내HIC성)을 저하시키는 중심 편석이 증대되는 문제가 있다. 따라서, 상기 C는 0.02~0.05중량%로의 범위를 갖는 것이 바람직하다.The C is the most economical and effective alloy component for strengthening steel. However, if C is added in less than 0.02% by weight, the effect is small, making it difficult to secure yield strength and tensile strength, and if it exceeds 0.05% by weight, it reduces hydrogen organic cracking resistance (HIC resistance). There is a problem of increased segregation. Therefore, it is preferable that C is in the range of 0.02 to 0.05% by weight.
Si: 0.05~0.3중량%Si: 0.05~0.3% by weight
상기 Si는 탈산 및 고용강화에 유효한 성분으로, 0.05중량% 미만으로 첨가되는 경우에는 고용강화 효과가 적어 항복강도와 인장강도의 차이가 적어짐으로 저 항복비를 만족시키기 어렵다. 또한, 상기 Si 함량이 0.3중량%를 초과하는 경우에는 용접성 및 취성을 저하시키므로, 상기 Si는 0.05~0.3중량%의 범위를 갖는 것이 바람직하다.The Si is an effective component for deoxidation and solid solution strengthening, and when added in less than 0.05% by weight, the solid solution strengthening effect is small and the difference between yield strength and tensile strength is reduced, making it difficult to satisfy a low yield ratio. In addition, when the Si content exceeds 0.3% by weight, weldability and brittleness are reduced, so it is preferable that the Si ranges from 0.05 to 0.3% by weight.
Mn: 0.5~1.4중량%Mn: 0.5~1.4% by weight
상기 Mn은 강도 및 인성 확보를 위하여 필수적인 성분이나, 0.5중량% 미만으로 첨가되는 경우에는 강도와 인성을 확보하기 어렵고, 1.4중량%를 초과하는 경우에는 연주시 중심편석을 조장하여 내수소유기균열성(내HIC성)을 저하시킬 수 있다. 따라서, 상기 Mn은 0.5~1.4중량%의 범위를 갖는 것이 바람직하다.Mn is an essential ingredient for securing strength and toughness, but when added in less than 0.5% by weight, it is difficult to secure strength and toughness, and when added in excess of 1.4% by weight, it promotes center segregation during playing, resulting in hydrogen-induced cracking resistance. (HIC resistance) may be reduced. Therefore, it is preferable that the Mn ranges from 0.5 to 1.4% by weight.
P: 0.01중량% 이하(0%는 제외)P: 0.01% by weight or less (excluding 0%)
상기 P 함량이 0.01중량%를 초과하게 되는 경우에는 연주시 Mn과 함께 중심편석을 조장하여 내수소유기균열성(내HIC성)을 저하시키므로, 상기 P 함량을 0.01중량% 이하로 제어하는 것이 바람직하다. 다만, 불가피하게 포함되는 경우를 감안하여, 상기 P 함량의 하한으로서 0%는 제외한다.If the P content exceeds 0.01% by weight, it promotes central segregation along with Mn during playing, thereby lowering hydrogen organic cracking resistance (HIC resistance), so it is preferable to control the P content to 0.01% by weight or less. do. However, considering unavoidable inclusion, 0% is excluded as the lower limit of the P content.
S: 0.001중량% 이하(0%는 제외)S: 0.001% by weight or less (excluding 0%)
상기 S는 강 중에서 Mn과 반응하여 MnS를 형성함으로써 취성을 크게 저하시키는 성분으로서, 0.001중량%를 초과하는 경우 수소유기균열 저항성을 크게 감소시킨다. 따라서, 상기 S 함량을 0.001중량% 이하로 제어하는 것이 바람직하다. 다만, 불가피하게 포함되는 경우를 감안하여, 상기 S 함량의 하한으로서 0%는 제외한다.The S is a component that greatly reduces brittleness by reacting with Mn in steel to form MnS, and when it exceeds 0.001% by weight, it significantly reduces hydrogen-induced cracking resistance. Therefore, it is desirable to control the S content to 0.001% by weight or less. However, considering unavoidable inclusion, 0% is excluded as the lower limit of the S content.
Al: 0.02~0.05중량%Al: 0.02~0.05% by weight
상기 Al은 Si와 함께 탈산 작용을 하는 성분으로서, 0.02중량% 미만으로 첨가되는 경우에는 탈산 효과를 얻기 어렵고, 0.05중량%를 초과하는 경우에는 알루미나 집합체를 증가시켜 내수소유기균열 저항성을 저하시키므로, 상기 Al의 함량을 0.02~0.05중량%의 범위가 되도록 제어하는 것이 바람직하다.The Al is a component that acts as a deoxidizer together with Si, and when added in less than 0.02% by weight, it is difficult to obtain a deoxidizing effect. When added in amounts exceeding 0.05% by weight, it increases alumina aggregates and reduces hydrogen-induced cracking resistance. It is preferable to control the Al content to be in the range of 0.02 to 0.05% by weight.
Nb: 0.06~0.1중량% Nb: 0.06~0.1% by weight
상기 Nb은 소량 첨가에 의해 석출강화 효과를 나타내는 성분으로서, 상기 효과를 통한 고강도 확보를 위해서는 0.06중량% 이상으로 포함시킬 필요가 있으며, 본 발명의 탄소범위에서는 각각 0.1중량% 초과시 다량의 석출물에 의한 용접성 및 내수소유기균열성(내HIC성) 저하로 그 함량을 각각 0.1중량% 이하로 제어하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 Nb 함량은 각각 0.06~0.1중량%로 범위를 갖는 것이 바람직하다.Nb is a component that exhibits a precipitation strengthening effect when added in a small amount, and in order to secure high strength through the above effect, it needs to be included in an amount of 0.06% by weight or more. In the carbon range of the present invention, if it exceeds 0.1% by weight, it is caused by a large amount of precipitates. Due to the decrease in weldability and hydrogen-induced cracking resistance (HIC resistance), it is desirable to control the content to 0.1% by weight or less. Therefore, it is preferable that the Nb content ranges from 0.06 to 0.1% by weight, respectively.
Ti: 0.005중량% 이하(0%는 제외)Ti: 0.005% by weight or less (excluding 0%)
상기 Ti는 강 중에서 TiN으로 석출되어 재가열 시 오스테나이트의 결정립 성장을 억제함으로써 우수한 충격 인성을 얻을 수 있게 하는 역할을 한다. 따라서, Ti 첨가에 의한 효과를 얻기 위하여, 상기 Ti 함량의 하한으로서 0%는 제외한다. 그러나, 본 발명의 탄소범위에서 상기 효과를 얻고, 우수한 고온 인장강도를 얻기 위해서는 상기 Ti의 함량이 0.005중량% 이하일 필요가 있다. 한편, Ti의 함량이 0.005중량%를 초과하는 경우에는 충분한 고용 N을 미확보하여 고온 인장물성을 저해하게 되므로, 상기 Ti의 함량을 0.005중량%이하로 제어하는 것이 바람직하다. The Ti is precipitated as TiN in the steel and plays a role in obtaining excellent impact toughness by suppressing the grain growth of austenite upon reheating. Therefore, in order to obtain the effect of adding Ti, 0% is excluded as the lower limit of the Ti content. However, in order to obtain the above effect and excellent high-temperature tensile strength in the carbon range of the present invention, the Ti content needs to be 0.005% by weight or less. On the other hand, if the Ti content exceeds 0.005% by weight, sufficient dissolved N is not secured and high-temperature tensile properties are impaired, so it is preferable to control the Ti content to 0.005% by weight or less.
Cr: 0.1~0.5중량%Cr: 0.1~0.5% by weight
상기 Cr은 강도 증가 및 내식성 확보를 위해 첨가된다. 다만, 상기 Cr은 0.1중량% 미만으로 첨가될 경우 상기 효과가 적고, 0.5중량%를 초과할 경우에는 국부부식 발생 위험이 증대되므로, 그 함량을 0.1~0.5중량%로 제어하는 것이 바람직하다.The Cr is added to increase strength and ensure corrosion resistance. However, if the Cr is added in less than 0.1% by weight, the effect is small, and if it exceeds 0.5% by weight, the risk of local corrosion increases, so it is preferable to control the content to 0.1 to 0.5% by weight.
Mo: 0.03~0.2중량%Mo: 0.03~0.2% by weight
상기 Mo는 강도증가 및 저온상인 침상형 페라이트 조직 확보를 위해 첨가된다. 다만, 상기 Mo는 0.03중량% 미만으로 첨가될경우 상기 효과가 적고, 0.2중량%를 초과할 경우에는 MA(Martensite austenite)같은 경한 이차상이 다량 생성되어 내 수소유기균열성을 저하시키므로 그 함량을 0.03~0.2중량%로 제어하는 것이 바람직하다.The Mo is added to increase strength and secure a needle-shaped ferrite structure, which is a low-temperature phase. However, when Mo is added in less than 0.03% by weight, the effect is small, and when Mo is added in amounts exceeding 0.2% by weight, a large amount of a light secondary phase such as MA (martensite austenite) is generated, which reduces the hydrogen-organic cracking resistance, so the content is reduced to 0.03%. It is desirable to control it to ~0.2% by weight.
N: 0.004~0.01중량%N: 0.004~0.01% by weight
상기 N은 C와 함께 대표적인 고용강화 원소로 TiN을 형성하여 슬라브 재가열 시 오스테나이트 결정립 성장을 억제하며, 고온 인장 시 동적시효 현상을 촉진하여 인장강도의 감소를 억제하는 역할을 한다. N함량을 0.004중량%미만일 경우에는 상기효과가 적어 고온에서 저항복비를 확보할 수 없고, 0.01중량%를 초과할 경우에는 TiNbN을 형성하여 내수소유기균열성(내HIC성)을 확보하기 어렵다. 따라서, 상기 N은 0.004~0.01중량%이하로 범위를 갖는 것이 바람직하다. The N, together with C, forms TiN as a representative solid solution strengthening element, suppressing the growth of austenite grains when reheating the slab, and suppressing the decrease in tensile strength by promoting the dynamic aging phenomenon when tensed at high temperatures. If the N content is less than 0.004% by weight, the above effect is small, making it impossible to secure the resistance compound ratio at high temperatures, and if it exceeds 0.01% by weight, it is difficult to secure hydrogen-induced cracking resistance (HIC resistance) by forming TiNbN. Therefore, the N is preferably in the range of 0.004 to 0.01% by weight or less.
Ca: 0.0015~0.003중량%Ca: 0.0015~0.003% by weight
상기 Ca는 유화물계 개재물의 형상을 구상화시킴으로써 수소유기균열발생 기점을 억제하는 역할을 하는 성분으로, 그 함량이 0.0015중량% 미만일 경우에는 상기 효과를 얻기가 어렵고, 0.003중량%를 초과할 경우에는 비금속개재물 양이 오히려 증가하여 수소유기균열 저항성을 저하시킬 수 있다. 따라서, 상기 Ca는 그 함량이 0.0015~0.003중량%의 범위를 갖는 것이 바람직하다.The Ca is a component that plays a role in suppressing the origin of hydrogen organic cracking by spheroidizing the shape of the emulsion-based inclusions. If the content is less than 0.0015% by weight, it is difficult to obtain the above effect, and if it exceeds 0.003% by weight, it is a non-metallic substance. The amount of inclusions may actually increase, reducing hydrogen-induced cracking resistance. Therefore, it is preferable that the Ca content ranges from 0.0015 to 0.003% by weight.
상기 조성 이외에 나머지는 Fe이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불가피한 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 본 명세서에서 특별히 언급하지는 않으나, 대표적인 불순물에 대해 언급하면 다음과 같다.In addition to the above composition, the remainder is Fe. However, in the normal manufacturing process, unintended impurities from raw materials or the surrounding environment may inevitably be mixed, so this cannot be ruled out. Since these impurities are known to anyone skilled in the art, all of them are not specifically mentioned in this specification, but representative impurities are mentioned as follows.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 열연강판은, 하기 관계식 1을 충족할 수 있다. 본 발명자들은, 예의 연구를 거듭한 결과, C, Nb, Mn, Cr 및 Mo 함량 사이에 일정한 상관 관계가 있음을 알게 되었고, 하기 관계식 1을 충족하도록 이들 함량 사이의 관계를 제어함으로써 내수소유기균열 저항성을 지니면서도 160℃의 고온에서도 인장시험 시 매우 높은 수준의 인장강도를 가지고, H2S가 포함된 부식 및 고온 환경에서도 바람직하게 사용 가능해짐을 확인하고 본 발명을 완성하였다. 따라서, 본 발명에 의하면, 내수소유기균열 저항성을 가지고, 상온 항복강도 및 상온 인장강도가 우수하면서도, 특히나 인장강도의 저하가 심한 150~160℃ 부근에서도 높은 인장강도를 확보할 수 있다.According to one aspect of the present invention, the hot rolled steel sheet may satisfy the following relational expression 1. As a result of extensive research, the present inventors found that there is a certain correlation between the C, Nb, Mn, Cr, and Mo contents, and by controlling the relationship between these contents to satisfy the following relational equation 1, hydrogen-induced cracking resistance was achieved. The present invention was completed after confirming that it was resistant and had a very high level of tensile strength during a tensile test even at a high temperature of 160°C, and that it could be preferably used even in a corrosive and high-temperature environment containing H 2 S. Therefore, according to the present invention, it has hydrogen-induced cracking resistance, has excellent room temperature yield strength and room temperature tensile strength, and can secure high tensile strength even in the vicinity of 150 to 160 ° C., where the decline in tensile strength is particularly severe.
[관계식 1][Relationship 1]
35 ≤ (1000×[C]×[Nb]×[Mn]2)/(3×[Cr]×[Mo]) ≤ 6735 ≤ (1000×[C]×[Nb]×[Mn] 2 )/(3×[Cr]×[Mo]) ≤ 67
(상기 관계식 1에 있어서, [C], [Nb], [Mn], [Cr] 및 [Mo]는 괄호 안의 각 원소에 대한 중량% 함량을 나타낸다.)(In Equation 1 above, [C], [Nb], [Mn], [Cr], and [Mo] represent the weight percent content for each element in parentheses.)
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 열연강판의 미세조직은, 폴리고날 페라이트 및 침상형 페라이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 기지 조직으로 한다. 본 명세서에 있어서, 전술한 기지 조직이라 함은, 상기 열연강판의 미세조직 중에, 폴리고날 페라이트 및 침상형 페라이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 상을 과반수로(즉, 면적%로, 50% 초과) 포함하는 조직을 말한다. According to one aspect of the present invention, the microstructure of the hot rolled steel sheet has at least one selected from the group consisting of polygonal ferrite and acicular ferrite as a base structure. In this specification, the above-mentioned matrix structure refers to a majority (i.e., more than 50% in area %) of one or more phases selected from the group consisting of polygonal ferrite and acicular ferrite in the microstructure of the hot rolled steel sheet. ) refers to an organization that includes
한편, 특별히 한정하는 것은 아니나, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 열연강판은, 미세조직으로서, 상기 폴리고날 페라이트 및 침상형 페라이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 상을 면적%로 95% 이상(100%는 제외) 포함할 수 있다.Meanwhile, although not particularly limited, according to one aspect of the present invention, the hot rolled steel sheet has, as a microstructure, at least 95% by area of at least one phase selected from the group consisting of polygonal ferrite and acicular ferrite ( (excluding 100%) can be included.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 열연강판은, 미세조직으로서, 펄라이트를 면적%로, 5% 이하(0%는 제외) 포함한다. 상기 펄라이트 면적율이 5%를 초과하면 내수소유기균열성 확보가 어려울 수 있다. 한편, 전술한 효과를 보다 개선하는 측면에서, 상기 펄라이트 면적율의 하한은 0.1%일 수 있고, 혹은 상기 펄라이트의 면적율 상한은 2.5%일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the hot-rolled steel sheet contains 5% or less (excluding 0%) of pearlite in area percent as a microstructure. If the pearlite area ratio exceeds 5%, it may be difficult to secure hydrogen-induced cracking resistance. Meanwhile, in terms of further improving the above-described effect, the lower limit of the pearlite area ratio may be 0.1%, or the upper limit of the pearlite area ratio may be 2.5%.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 열연강판은, 평균 결정립 크기가 15㎛ 이하(0㎛ 제외)일 수 있다. 상기 열연강판의 평균 결정립 크기가 15㎛를 초과할 경우에는 고온 인장 시 인장강도의 감소로 인해 본 발명에서 목적하는 수준의 매우 높은 인장강도를 확보하기 어려울 수 있다. 한편, 전술한 효과를 보다 개선하는 측면에서, 상기 평균 결정립 크기의 하한은 5㎛일 수 있고, 혹은 상기 평균 결정립 크기의 상한은 13㎛일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the hot rolled steel sheet may have an average grain size of 15 ㎛ or less (excluding 0 ㎛). If the average grain size of the hot rolled steel sheet exceeds 15㎛, it may be difficult to secure a very high tensile strength desired in the present invention due to a decrease in tensile strength when tensile at high temperature. Meanwhile, in terms of further improving the above-mentioned effect, the lower limit of the average grain size may be 5㎛, or the upper limit of the average grain size may be 13㎛.
이하, 본 발명의 열연강판을 제조하기 위한 방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, a method for manufacturing the hot rolled steel sheet of the present invention will be described.
우선, 전술한 조성을 갖는 슬라브를 준비한다. 한편, 본 발명에 있어서, 비금속 개재물의 제어는 통상적인 2차 정련 과정에서의 공정 조건의 제어를 통해서 얻어질 수 있다. 예를 들어, 전술한 2차 정련 공정은 LF에서 Ar 버블링 및 VTD 또는 RH 등과 같은 탈가스 공정에서 Ar 버블링에 의해 개재물을 제어할 수 있다. 물론, 본 발명의 제조 방법 상기 공정 조건에 반드시 한정되는 것이 아니고, 다양한 방법에 의해 비금속 개재물을 제어할 수 있다. 상기 용강 정련 후, 용강을 연속 주조하여 슬라브로 제조할 수 있다.First, prepare a slab with the above-described composition. Meanwhile, in the present invention, control of non-metallic inclusions can be obtained through control of process conditions in a typical secondary refining process. For example, the above-described secondary refining process can control inclusions by Ar bubbling in LF and Ar bubbling in degassing processes such as VTD or RH. Of course, the manufacturing method of the present invention is not necessarily limited to the above process conditions, and non-metallic inclusions can be controlled by various methods. After refining the molten steel, the molten steel can be continuously cast to produce a slab.
전술한 슬라브를 1150~1350℃에서 재가열한다. 재가열 온도는 Nb계 석출물의 고용 온도에 의해 결정되고, 본 발명의 성분범위에서는 1150℃ 이상에서 고용이 가능하며, 1350℃를 초과하여 슬라브를 가열하는 경우에는 강판의 결정립도가 매우 커져 인성 및 고온 인장강도가 저하되므로 상기 재가열 온도범위는 1150~1350℃의 범위를 갖는 것이 바람직하다.The aforementioned slabs are reheated at 1150-1350°C. The reheating temperature is determined by the solid solution temperature of the Nb-based precipitate, and in the composition range of the present invention, solid solution is possible above 1150°C. When the slab is heated above 1350°C, the crystal grain size of the steel sheet becomes very large, reducing toughness and high temperature tensile strength. Since the strength decreases, the reheating temperature range is preferably in the range of 1150 to 1350°C.
상기 재가열된 슬라브를 Ar3 온도~미재결정 온도에서 마무리 열간압연하여 열연강판을 얻는다. 미재결정 온도 이하에서의 압하량은 열연강판 미세조직의 결정입도 및 균일성에 매우 큰 영향을 끼친다. 상기 결정입도 및 균일성은 수소유기균열 저항성 및 저온인성, 고온 인장물성과 상호 관련성이 크다. 따라서, 결정립도와 균일성의 제어를 위하여 압 연시 압하율이 70% 이상이 되도록 하는 것이 바람직한데, 압하율이 70% 미만인 경우에는 결정입도의 균질성이 저하되어 저온 인성 및 고온 인장물성이 저하될 수 있으므로 상기 압하율은 70%~해당 두께의 최대 압하율의 범위를 갖도록 할 수 있다. 한편, 마무리 열간압연은 Ar3~미재결정 온도의 온도범위에서 행한다. 미재결정 온도 초과의 온도범위에서 마무리 열간압연할 경우, 불균일하고 조대한 결정립 성장이 발생할 수 있는 가능성이 커서 고온 인장물성을 저하시킬수 있고, Ar3 미만의 온도범위에서 마무리 열간압연이 행해질 경우에는 이상역 압연으로 수소가 다량 유입될 수 있는 (100)집합조직이 발달되어 수소유기균열 저항성이 매우 낮아질 수 있다. 한편, 본 발명에서 언급하는 Ar3 온도 및 미재결정 온도는 하기의 식을 통해 얻을 수 있다.The reheated slab is subjected to final hot rolling at an Ar3 temperature to a non-recrystallization temperature to obtain a hot rolled steel sheet. The reduction amount below the non-recrystallization temperature has a very significant impact on the crystal grain size and uniformity of the microstructure of the hot rolled steel sheet. The crystal grain size and uniformity are highly correlated with hydrogen-induced cracking resistance, low-temperature toughness, and high-temperature tensile properties. Therefore, in order to control the crystal grain size and uniformity, it is desirable to ensure that the reduction ratio during rolling is 70% or more. However, if the reduction ratio is less than 70%, the uniformity of the crystal grain size may decrease, which may result in low-temperature toughness and high-temperature tensile properties. The reduction ratio may range from 70% to the maximum reduction ratio of the corresponding thickness. Meanwhile, finish hot rolling is performed in the temperature range from Ar3 to the non-recrystallization temperature. When finishing hot rolling is performed in a temperature range exceeding the non-recrystallization temperature, there is a high possibility that uneven and coarse grain growth may occur, which can reduce high-temperature tensile properties, and when finishing hot rolling is performed in a temperature range below Ar3, it is an ideal range. Rolling develops a (100) texture that allows large amounts of hydrogen to flow in, resulting in very low resistance to hydrogen-induced cracking. Meanwhile, the Ar3 temperature and non-recrystallization temperature mentioned in the present invention can be obtained through the following equation.
Ar3온도(℃)(Ouchi식): 910 - 310×C - 80×Mn - 20×Cu - 15×Cr - 55×Ni -80×Mo + 0.35×(강판 두께(mm)-8)Ar3 temperature (℃) (Ouchi formula): 910 - 310×C - 80×Mn - 20×Cu - 15×Cr - 55×Ni -80×Mo + 0.35×(steel plate thickness (mm)-8)
미재결정온도(℃)(Boratto식): 887 + 464×C + 6445×Nb -644×sqrt(Nb) + 732×V - 230Хsqrt(V) + 890ХTi + 363ХAl - 357ХSiNon-recrystallization temperature (℃) (Boratto formula): 887 + 464×C + 6445×Nb -644×sqrt(Nb) + 732×V - 230Хsqrt(V) + 890ХTi + 363ХAl - 357ХSi
이어서, 상기 열연강판을 Ar3온도~미재결정 온도에서 냉각을 개시하여 450~600℃에서 냉각을 종료하는 냉각을 실시한다.Next, the hot rolled steel sheet is cooled starting from the Ar3 temperature to the non-recrystallization temperature and ending at 450 to 600°C.
상기 열연공정을 통해 얻어진 열연강판의 냉각은 Ar3 온도 이상에서 개시하는 것이 바람직하다. 만일, 상기 냉각이 Ar3 미만의 온도에서 개시되는 경우에는 냉각 전에 조대한 페라이트가 형성되어 고온 인장물성을 저하시킬 수 있고, 내 수소유기균열 저항성을 떨어뜨리는 취성파괴 집합조직을 발달시킬 수 있다. Cooling of the hot rolled steel sheet obtained through the hot rolling process is preferably initiated at Ar3 temperature or higher. If the cooling is initiated at a temperature below Ar3, coarse ferrite may be formed before cooling, which may reduce high-temperature tensile properties and develop a brittle fracture texture that reduces hydrogen-induced cracking resistance.
이 때, 상기 냉각은 450~600℃에서 종료되는 것이 바람직하고, 이후 상기 열연강판을 상기 온도범위에서 권취하는 것이 바람직하다. 상기 냉각 종료 온도가 600℃를 초과하는 경우에는 변태가 불안정하여 조대한 펄라이트 조직이 형성될 수 있으며, 이로 인해 수소유기균열 저항성이 저하될 수 있다. 상기 냉각 종료 온도가 450℃미만인 경우에는 강판의 강성이 커 정상권취가 매우 어렵다. 따라서, 상기 냉각 종료 온도는 450~600℃의 온도범위인 것이 바람직하다.At this time, the cooling is preferably completed at 450 to 600° C., and then the hot-rolled steel sheet is preferably wound in the above temperature range. If the cooling end temperature exceeds 600°C, the transformation may be unstable and a coarse pearlite structure may be formed, which may reduce hydrogen-induced cracking resistance. When the cooling end temperature is less than 450°C, normal winding is very difficult due to the high rigidity of the steel sheet. Therefore, the cooling end temperature is preferably in the temperature range of 450 to 600°C.
한편, 특별히 한정하는 것은 아니나, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 냉각 시, 평균 냉각 속도는 20℃/s 이상으로 할 수 있다. 상기 평균 냉각 속도가 20℃/s 미만일 경우에는 수소유기균열 저항성을 저하시키는 조대한 펄라이트 조직이 형성되기 쉬워지는 문제가 있을 수 있다. 상기 냉각 시, 평균 냉각 속도의 상한은 특별히 한정하지 않으나, 60℃/s일 수 있다.Meanwhile, although not particularly limited, according to one aspect of the present invention, during the cooling, the average cooling rate may be 20°C/s or more. If the average cooling rate is less than 20°C/s, there may be a problem in that a coarse pearlite structure that reduces hydrogen-induced cracking resistance may be easily formed. During the cooling, the upper limit of the average cooling rate is not particularly limited, but may be 60°C/s.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 실시예는 예시를 통하여 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니라는 점에서 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허 청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, it should be noted that the following examples are only for illustrating the present invention by way of example and are not intended to limit the scope of the present invention. This is because the scope of rights of the present invention is determined by matters stated in the patent claims and matters reasonably inferred therefrom.
(실시예)(Example)
하기 표 1과 같은 조성을 갖는 용강을 정련하여 비금속 개재물을 제어하고, 이후, 하기 표 2와 같은 제조조건으로, 재가열, 마무리 압연 및 권취를 행하였고, 이후 20~60℃/s의 평균 냉각 속도로 냉각하여 두께가 7~15㎜인 열연강판을 제조하였다. 이와 같이 제조된 강판에 대하여 80~320℃ 고온구간에서 대표적으로 인장강도가 가장 열위하게 나오는 160℃에서 고온 인장시험 후 인장강도를 측정하였고, 펄라이트 분율 및 결정립 크기, 수소에 의해 발생한 강판 시편 크랙의 길이 총합을 시편 전체길이로 나눈 값인 CLR(Crack Thickness Ratio)을 측정한 뒤, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 고온 인장시험은 ASTM규격에 입각하여 실시하였고, 펄라이트 분율은 광학현미경을 사용하고, 배율 500배에서 Image analyzer를 통해 측정하였으며, 이 때 미세조직은, 펄라이트 외 잔부는 페라이트임을 확인하였고, 이 때 발명예들에 대한 페라이트의 면적율이 95% 이상(100%는 제외)을 포함하여 페라이트 기지조직을 가짐을 확인하였다. 또한, 결정립 크기는 EBSD를 이용한 유효결정립 크기로 산출하였다.Molten steel having the composition shown in Table 1 below was refined to control non-metallic inclusions, and then reheated, finish rolled, and coiled under the manufacturing conditions shown in Table 2 below, and then cooled at an average cooling rate of 20 to 60°C/s. After cooling, hot rolled steel sheets with a thickness of 7 to 15 mm were manufactured. For the steel sheets manufactured in this way, the tensile strength was measured after a high-temperature tensile test at 160℃, where the tensile strength is typically the lowest in the high temperature range of 80~320℃, and the pearlite fraction, grain size, and cracks in the steel sheet specimens caused by hydrogen were measured. The CLR (Crack Thickness Ratio), which is the total length divided by the total length of the specimen, was measured, and the results are shown in Table 3 below. The high-temperature tensile test was conducted based on ASTM standards, and the pearlite fraction was measured using an optical microscope and an image analyzer at 500x magnification. At this time, the microstructure was confirmed to be ferrite, and the remainder other than pearlite was confirmed to be ferrite. It was confirmed that the area ratio of ferrite to the ferrite was more than 95% (excluding 100%) and that it had a ferrite base structure. In addition, the grain size was calculated as the effective grain size using EBSD.
강판의 수소유기균열 저항성은 NACE TM0284에 따라 1기압 H2S 가스로 포화된 5%NaCl + 0.5%CH3COOH 용액에 시편을 96시간 동안 침지한 뒤, 초음파 탐상법에 의해 균열정도를 관찰하고, 이후 수소에 의해 발생한 강판 시편 크랙의 길이 총합을 시편 전체길이로 나눈 값(CLR)으로 평가하였다. Hydrogen-induced cracking resistance of steel sheets was tested according to NACE TM0284 by immersing the specimen in a 5% NaCl + 0.5% CH 3 COOH solution saturated with 1 atm H 2 S gas for 96 hours, then observing the degree of cracking by ultrasonic inspection. , The total length of cracks in the steel sheet specimen generated by hydrogen was then evaluated as the value divided by the total length of the specimen (CLR).
온도
(℃)reheat
temperature
(℃)
열간압연
온도 (℃)finish
hot rolling
Temperature (℃)
온도
(℃)winding
temperature
(℃)
(MPa)Room temperature tensile strength
(MPa)
(%)CLR
(%)
고온
인장강도 (MPa)160℃
High temperature
Tensile strength (MPa)
상기 표 3의 실험 결과를 통해 볼 수 있듯이, 본 발명의 합금 조성 및 제조 조건을 충족하는 발명예 1~3의 경우, 상온 항복강도 및 상온 인장강도가 우수할 뿐만 아니라, CLR 특성도 우수하여 내수소유기균열 저항성 역시 우수함을 확인하였다. 뿐만 아니라, 특히나 인장강도 저하가 높은 160℃의 고온 영역에서도 570MPa 이상의 매우 높은 인장강도의 확보가 가능함을 확인할 수 있었다.As can be seen from the experimental results in Table 3, in the case of Invention Examples 1 to 3 that meet the alloy composition and manufacturing conditions of the present invention, not only are the room temperature yield strength and room temperature tensile strength excellent, but the CLR characteristics are also excellent, It was confirmed that hydrogen-induced cracking resistance was also excellent. In addition, it was confirmed that it was possible to secure a very high tensile strength of 570 MPa or more even in the high temperature range of 160°C, where the decline in tensile strength was particularly high.
반면, 본 발명의 합금 조성 및 제조 조건 중 하나 이상을 충족하지 못하는 비교예 1~10의 경우, 상온 항복강도, 상온 인장강도, CLR 및 160℃의 고온 인장강도 중에서 하나 이상의 특성이 열위함을 확인하였다.On the other hand, in the case of Comparative Examples 1 to 10 that did not meet one or more of the alloy composition and manufacturing conditions of the present invention, it was confirmed that one or more properties among room temperature yield strength, room temperature tensile strength, CLR, and high temperature tensile strength at 160°C were inferior. did.
한편, 본원의 도 1 및 2에는 본 발명으로부터 얻어지는 전술한 발명예 및 비교예들의 미세조직을 촬영한 사진을 나타내었다. 구체적으로, 도 1a에는 본 발명의 발명예 1로부터 얻어진 시편을 주사 전자 현미경(SEM)으로 미세조직을 촬영한 사진을 나타내었다. 또한, 도 1b에는 본 발명의 비교예 1로부터 얻어진 시편을 주사 전자 현미경(SEM)으로 미세조직을 촬영한 사진을 나타내었고, 비교예 1에서는 중심 편석이 발견됨을 확인할 수 있다. 또한, 도 1c에는 본 발명의 비교예 8로부터 얻어진 시편을 주사 전자 현미경(SEM)으로 미세조직을 촬영한 사진을 나타내었고, 비교예 8에서는 펄라이트 면적율이 7.6%임을 확인하였다. 도 1d는 본 발명의 비교예 9로부터 얻어진 시편을 주사 전자 현미경(SEM)으로 미세조직을 촬영한 사진을 나타내었고, 비교예 9에서는 평균 결정립 크기가 16.7㎛임을 확인하였다.Meanwhile, Figures 1 and 2 of the present application show photographs of the microstructure of the above-described invention examples and comparative examples obtained from the present invention. Specifically, Figure 1a shows a photograph of the microstructure of a specimen obtained in Inventive Example 1 of the present invention using a scanning electron microscope (SEM). In addition, Figure 1b shows a photograph of the microstructure of a specimen obtained from Comparative Example 1 of the present invention using a scanning electron microscope (SEM), and it can be confirmed that central segregation was found in Comparative Example 1. In addition, Figure 1c shows a photograph of the microstructure of the specimen obtained in Comparative Example 8 of the present invention using a scanning electron microscope (SEM), and it was confirmed that the pearlite area ratio in Comparative Example 8 was 7.6%. Figure 1d shows a photograph of the microstructure of a specimen obtained from Comparative Example 9 of the present invention using a scanning electron microscope (SEM), and it was confirmed that the average grain size in Comparative Example 9 was 16.7㎛.
도 2는 비교예 4로부터 얻어지는 시편을 주사 전자 현미경(SEM)으로 미세조직을 촬영한 사진을 나타내었고, 비교예 4에서는 조대한 Nb 석출물이 생성되는 것을 확인하였다.Figure 2 shows a photograph of the microstructure of the specimen obtained in Comparative Example 4 using a scanning electron microscope (SEM), and it was confirmed that coarse Nb precipitates were generated in Comparative Example 4.
또한, 도 3에는 발명강 1과 비교강 3에 대한 160℃ 고온 인장시험 결과를 나타내었다.In addition, Figure 3 shows the results of a high temperature tensile test at 160°C for invention steel 1 and comparative steel 3.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라, 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, the detailed description of the present invention has described preferred embodiments of the present invention, but those skilled in the art can make various modifications without departing from the scope of the present invention. Of course this is possible. Therefore, the scope of rights of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims described later, but also by their equivalents.
Claims (5)
미세조직으로서, 폴리고날 페라이트 및 침상형 페라이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 기지 조직으로 하고, 펄라이트를 면적%로, 5% 이하(0%는 제외) 포함하고,
평균 결정립 크기가 15㎛ 이하(0㎛ 제외)이고,
하기 관계식 1을 충족하는, 열연강판.
[관계식 1]
35 ≤ (1000×[C]×[Nb]×[Mn]2)/(3×[Cr]×[Mo]) ≤ 67
(상기 관계식 1에 있어서, [C], [Nb], [Mn], [Cr] 및 [Mo]는 괄호 안의 각 원소에 대한 중량% 함량을 나타낸다.)
In weight percent, C: 0.02-0.05%, Si: 0.05-0.3%, Mn: 0.5-1.4%, P: 0.01% or less (excluding 0%), S: 0.001% or less (excluding 0%), Al : 0.02~0.05%, Nb: 0.06~0.1%, Ti: 0.005% or less (excluding 0%), N: 0.004~0.01%, Cr: 0.1~0.5%, Mo: 0.03~0.2%, Ca: 0.0015~ 0.003%, including the balance Fe and other unavoidable impurities;
As the microstructure, the base structure is one or more types selected from the group consisting of polygonal ferrite and acicular ferrite, and contains pearlite in an area percentage of 5% or less (excluding 0%),
The average grain size is 15㎛ or less (excluding 0㎛),
A hot rolled steel sheet that satisfies the following relational expression 1.
[Relationship 1]
35 ≤ (1000×[C]×[Nb]×[Mn] 2 )/(3×[Cr]×[Mo]) ≤ 67
(In Equation 1 above, [C], [Nb], [Mn], [Cr], and [Mo] represent the weight percent content for each element in parentheses.)
미세조직으로서, 펄라이트를 면적%로, 0.1~2.5% 포함하는, 열연강판.
According to claim 1,
A hot-rolled steel sheet containing 0.1 to 2.5% pearlite by area as a microstructure.
상기 평균 결정립 크기는 5~13㎛인, 열연강판.
According to claim 1,
The average grain size is 5 to 13㎛, a hot rolled steel sheet.
상기 재가열된 슬라브를 Ar3온도~미재결정 온도에서 마무리 열간압연하여 열연강판을 얻는 단계;
상기 열연강판을 Ar3온도~미재결정 온도에서 냉각을 개시하여 450~600℃에서 냉각을 종료하는 냉각 단계; 및
상기 냉각된 강판을 권취하는 단계;를 포함하는, 열연강판의 제조방법.
[관계식 1]
35 ≤ (1000×[C]×[Nb]×[Mn]2)/(3×[Cr]×[Mo]) ≤ 67
(상기 관계식 1에 있어서, [C], [Nb], [Mn], [Cr] 및 [Mo]는 괄호 안의 각 원소에 대한 중량% 함량을 나타낸다.)
In weight percent, C: 0.02-0.05%, Si: 0.05-0.3%, Mn: 0.5-1.4%, P: 0.01% or less (excluding 0%), S: 0.001% or less (excluding 0%), Al : 0.02~0.05%, Nb: 0.06~0.1%, Ti: 0.005% or less (excluding 0%), N: 0.004~0.01%, Cr: 0.1~0.5%, Mo: 0.03~0.2%, Ca: 0.0015~ Reheating the slab containing 0.003%, the balance Fe and other unavoidable impurities, and satisfying the following equation 1 at 1150-1350°C;
Obtaining a hot rolled steel sheet by performing final hot rolling on the reheated slab at an Ar3 temperature to a non-recrystallization temperature;
A cooling step of starting to cool the hot rolled steel sheet at a temperature of Ar3 to a non-recrystallization temperature and ending the cooling at 450 to 600°C; and
A method of manufacturing a hot rolled steel sheet, comprising: winding the cooled steel sheet.
[Relationship 1]
35 ≤ (1000×[C]×[Nb]×[Mn] 2 )/(3×[Cr]×[Mo]) ≤ 67
(In Equation 1 above, [C], [Nb], [Mn], [Cr], and [Mo] represent the weight percent content for each element in parentheses.)
상기 냉각 시, 평균 냉각 속도는 20~60℃/s인, 열연강판의 제조방법.According to claim 4,
During the cooling, the average cooling rate is 20 to 60°C/s.
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