KR20240106709A - Thick steel plate and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 3:1 미만의 압하비로 열간압연을 수행하여도 품질을 보증할 수 있는 120t 두께의 후강판 및 그 제조방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 후강판은, 중량%로, 탄소(C): 0.045% ~ 0.075%, 실리콘(Si): 0.15% ~ 0.25%, 망간(Mn): 1.3% ~ 1.6%, 알루미늄(Al): 0.015% ~ 0.05%, 니오븀(Nb): 0.015% ~ 0.025%, 니켈(Ni): 0.4% ~ 0.5%, 구리(Cu): 0.2% ~ 0.3%, 티타늄(Ti): 0.01% ~ 0.02%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.01%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.002%, 및 잔부는 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하고, -40℃ ~ -60℃에서의 저온 충격인성: 100 J ~ 400 J 을 만족한다.The present invention provides a 120-ton thick steel plate that can guarantee quality even when hot rolling is performed at a reduction ratio of less than 3:1, and a method for manufacturing the same. According to an embodiment of the present invention, the thick steel plate has, in weight percent, carbon (C): 0.045% to 0.075%, silicon (Si): 0.15% to 0.25%, manganese (Mn): 1.3% to 1.6%. , Aluminum (Al): 0.015% ~ 0.05%, Niobium (Nb): 0.015% ~ 0.025%, Nickel (Ni): 0.4% ~ 0.5%, Copper (Cu): 0.2% ~ 0.3%, Titanium (Ti): 0.01% to 0.02%, phosphorus (P): more than 0% to 0.01%, sulfur (S): more than 0% to 0.002%, and the balance includes iron (Fe) and other inevitable impurities, -40℃ to - Low-temperature impact toughness at 60℃: Satisfies 100 J ~ 400 J.
Description
본 발명의 기술적 사상은 강재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 후강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.The technical idea of the present invention relates to steel materials, and more specifically, to thick steel plates and their manufacturing methods.
최근 신 재생에너지에 대한 관심이 급증함에 따라서 국내외에서 해상풍력 발전기 설치 및 해상풍력 단지 건설이 활발히 진행되고 있다. 또한 발전용량의 증대를 위해 발전 터빈, 블레이드 및 지지구조물의 크기가 대형화되는 추세이다. 해당 구조물(Wind Tower/Offshore Jacket)에 쓰이는 강종은 항복강도 355 MPa 급의 50K급 강재가 주로 사용되며, 두께 100 mm를 초과하는 제품이 일부 구조물에 적용되고 있다. 이러한 고기능성 극후물의 경우, 제품의 내부 품질 저하 및 중심부 물성보증을 위해 슬라브에서 판재로 압연되는 압하비를 통상적으로 3:1 이상으로 제한하고 있다. 두께 120mm 제품을 제조하기 위하여는 압하비의 규제로 인하여 두께 360 mm 이상의 슬라브가 필요하며, 이러한 경우에는 통상적인 후판 압연재에 사용되는 두께 300 mm 또는 두께 250m 슬라브와는 다르게 제조해야 하는 공정상의 어려움이 있다. 또한 두께300 mm 슬라브를 이용하여 두께 100 mm를 초과하는 제품을 생산하기 위해서는 내부 품질 보증 및 중심부 물성 보증을 위하여 소재의 중심부까지 압하력을 충분히 가져가야 하지만, 생산하는 과정에서의 압연기의 과부화 및 소재 사이즈의 문제로 인하여 생산에 어려움이 있다.Recently, as interest in new and renewable energy has rapidly increased, the installation of offshore wind power generators and the construction of offshore wind power complexes are actively underway at home and abroad. In addition, the size of power generation turbines, blades, and support structures is increasing in size to increase power generation capacity. The steel type used in the structure (Wind Tower/Offshore Jacket) is mainly 50K grade steel with a yield strength of 355 MPa, and products with a thickness exceeding 100 mm are applied to some structures. In the case of these highly functional, extremely thick products, the rolling reduction ratio from slab to plate is usually limited to 3:1 or more to reduce the internal quality of the product and to guarantee the physical properties of the core. In order to manufacture a 120 mm thick product, a slab with a thickness of 360 mm or more is required due to restrictions on the reduction ratio, and in this case, there are difficulties in the process of manufacturing it differently from the 300 mm or 250 m thick slabs used for conventional heavy plate rolled materials. There is. In addition, in order to produce products exceeding 100 mm thick using 300 mm thick slabs, sufficient pressing force must be applied to the center of the material to ensure internal quality and central properties, but overload of the rolling mill and material damage during the production process are required. There are difficulties in production due to size issues.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 후판재와는 달리 3:1 미만의 압하비로 열간압연을 수행하여도 품질을 보증할 수 있는 120t 두께의 후강판 및 그 제조방법을 제공하는 것이다. The technical problem to be achieved by the technical idea of the present invention is to provide a 120t thick steel plate and a manufacturing method thereof that can guarantee quality even when hot rolling is performed at a reduction ratio of less than 3:1, unlike conventional thick plates. .
그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.However, these tasks are illustrative, and the technical idea of the present invention is not limited thereto.
본 발명의 일 관점에 의하면, 3:1 미만의 압하비로 열간압연을 수행하여도 품질을 보증할 수 있는 120t 두께의 후강판 및 그 제조방법을 제공된다. According to one aspect of the present invention, a 120t thick steel plate and a manufacturing method thereof that can guarantee quality even when hot rolling is performed at a reduction ratio of less than 3:1 are provided.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 후강판은, 중량%로, 탄소(C): 0.045% ~ 0.075%, 실리콘(Si): 0.15% ~ 0.25%, 망간(Mn): 1.3% ~ 1.6%, 알루미늄(Al): 0.015% ~ 0.05%, 니오븀(Nb): 0.015% ~ 0.025%, 니켈(Ni): 0.4% ~ 0.5%, 구리(Cu): 0.2% ~ 0.3%, 티타늄(Ti): 0.01% ~ 0.02%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.01%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.002%, 및 잔부는 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하고, -40℃ ~ -60℃에서의 저온 충격인성: 100 J ~ 400 J 을 만족할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the thick steel plate has, in weight percent, carbon (C): 0.045% to 0.075%, silicon (Si): 0.15% to 0.25%, manganese (Mn): 1.3% to 1.6%. , Aluminum (Al): 0.015% ~ 0.05%, Niobium (Nb): 0.015% ~ 0.025%, Nickel (Ni): 0.4% ~ 0.5%, Copper (Cu): 0.2% ~ 0.3%, Titanium (Ti): 0.01% to 0.02%, phosphorus (P): more than 0% to 0.01%, sulfur (S): more than 0% to 0.002%, and the balance includes iron (Fe) and other inevitable impurities, -40℃ to - Low-temperature impact toughness at 60℃: 100 J ~ 400 J can be satisfied.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 후강판은 표면, 두께의 1/4 지점, 및 두께의 1/2 지점에서 -40℃ ~ -60℃에서의 저온 충격인성: 100 J ~ 400 J 을 만족할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the thick steel plate satisfies low-temperature impact toughness at -40°C to -60°C at the surface, 1/4 of the thickness, and 1/2 of the thickness: 100 J to 400 J. You can.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 후강판은, 항복강도(YP): 320 MPa 이상, 인장강도(TS): 430 MPa 이상, 및 연신율(El): 22% 이상을 만족할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the thick steel plate may satisfy the following requirements: yield strength (YP): 320 MPa or more, tensile strength (TS): 430 MPa or more, and elongation (El): 22% or more.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 후강판은, 침상형 페라이트, 다각형 페라이트 및 펄라이트를 포함하는 미세조직을 가지고, 상기 침상형 페라이트의 면적 분율은 50% ~ 80%이고, 상기 펄라이트의 면적 분율은 0% ~ 10%이고, 상기 다각형 페라이트의 면적 분율은 나머지 분율일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the thick steel plate has a microstructure including acicular ferrite, polygonal ferrite, and pearlite, the area fraction of the acicular ferrite is 50% to 80%, and the area fraction of the pearlite is is 0% to 10%, and the area fraction of the polygonal ferrite may be the remaining fraction.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 후강판은, 11.78 초과 ~ 11.99의 페라이트 그레인 크기(FGS)를 가질 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the thick steel plate may have a ferrite grain size (FGS) of greater than 11.78 to 11.99.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 후강판의 제조방법은, (a) 중량%로, 탄소(C): 0.045% ~ 0.075%, 실리콘(Si): 0.15% ~ 0.25%, 망간(Mn): 1.3% ~ 1.6%, 알루미늄(Al): 0.015% ~ 0.05%, 니오븀(Nb): 0.015% ~ 0.025%, 니켈(Ni): 0.4% ~ 0.5%, 구리(Cu): 0.2% ~ 0.3%, 티타늄(Ti): 0.01% ~ 0.02%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.01%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.002%, 및 잔부는 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강재를 1,000℃ ~ 1,060℃의 재가열 온도에서 재가열하는 단계; (b) 상기 재가열된 강재를 1차 열간압연 하는 단계; (c) 상기 1차 열간압연된 강재를 공기 중에서 300 초 ~ 600초 동안 공랭하는 공랭 대기 단계; (d) 상기 공랭 대기한 강재를 670℃ ~ 730℃의 열간압연 종료온도에서 종료되도록 2차 열간압연 하는 단계; 및 (e) 상기 2차 열간압연된 강재를 3℃/초 ~ 5℃/초의 냉각속도로 400℃ ~ 500℃ 범위의 냉각종료온도까지 강제 냉각하는 단계;를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method for manufacturing the thick steel plate is (a) in weight percent, carbon (C): 0.045% to 0.075%, silicon (Si): 0.15% to 0.25%, manganese (Mn) : 1.3% ~ 1.6%, Aluminum (Al): 0.015% ~ 0.05%, Niobium (Nb): 0.015% ~ 0.025%, Nickel (Ni): 0.4% ~ 0.5%, Copper (Cu): 0.2% ~ 0.3% , titanium (Ti): 0.01% to 0.02%, phosphorus (P): more than 0% to 0.01%, sulfur (S): more than 0% to 0.002%, and the balance includes iron (Fe) and other inevitable impurities. Reheating the steel at a reheating temperature of 1,000°C to 1,060°C; (b) performing primary hot rolling on the reheated steel; (c) an air-cooling standby step of air-cooling the primary hot-rolled steel in air for 300 to 600 seconds; (d) performing secondary hot rolling on the air-cooled steel material to end the hot rolling at a temperature of 670°C to 730°C; and (e) forcibly cooling the secondary hot rolled steel to a cooling end temperature in the range of 400°C to 500°C at a cooling rate of 3°C/sec to 5°C/sec.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 1차 열간압연 및 상기 2차 열간압연을 수행한 상기 후강판의 압하비는 2.3:1 이상 내지 3:1 미만일 수 있다,According to one embodiment of the present invention, the reduction ratio of the thick steel plate that has undergone the first hot rolling and the second hot rolling may be 2.3:1 or more and less than 3:1,
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 1차 열간압연 및 상기 2차 열간압연을 수행한 상기 후강판의 누적 압하율은 40% 내지 50% 범위일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the cumulative reduction rate of the thick steel plate that has performed the first hot rolling and the second hot rolling may be in the range of 40% to 50%.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 강재는 250t 내지 300t 범위의 두께를 가지고, 상기 강재를 상기 후강판의 제조방법에 의하여 제조된 후강판은, 100t 내지 120t 범위의 두께를 가질 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the steel material has a thickness in the range of 250t to 300t, and the thick steel plate manufactured by the method of manufacturing the steel material may have a thickness in the range of 100t to 120t.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 후강판의 제조방법에 의하여 제조된 후강판은, 항복강도(YP): 320 MPa 이상, 인장강도(TS): 430 MPa 이상, 및 연신율(El): 22% 이상, -40℃ ~ -60℃에서의 저온 충격인성: 100 J ~ 400 J 을 만족하고, 침상형 페라이트, 다각형 페라이트 및 펄라이트를 포함하는 미세조직을 가지고, 상기 침상형 페라이트의 면적 분율은 50% ~ 80%이고, 상기 펄라이트의 면적 분율은 0% ~ 10%이고, 상기 다각형 페라이트의 면적 분율은 나머지 분율이고, 11.78 초과 ~ 11.99의 페라이트 그레인 크기(FGS)를 가질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the thick steel plate manufactured by the method for manufacturing the thick steel plate has a yield strength (YP) of 320 MPa or more, a tensile strength (TS) of 430 MPa or more, and an elongation (El): 22. % or more, low-temperature impact toughness at -40°C to -60°C: satisfies 100 J to 400 J, has a microstructure containing acicular ferrite, polygonal ferrite, and pearlite, and the area fraction of the acicular ferrite is 50 % to 80%, the area fraction of the pearlite is 0% to 10%, the area fraction of the polygonal ferrite is the remaining fraction, and may have a ferrite grain size (FGS) of greater than 11.78 to 11.99.
본 발명의 기술적 사상에 의할 경우, 종래의 후판재와는 달리 압하비 약 2.5:1 이하인, 예를 들어 슬라브 300mm 및 후강판 120mm, 후강판을 압연모드 변경 및 최적화된 성분 설계를 통해서 355 MPa 이상의 높은 항복강도 및 인장강도를 갖는 제품을 확보하였고, 두께방향 방향 특성이 우수한 강재를 얻을 수 있다.According to the technical idea of the present invention, unlike conventional thick plates, the reduction ratio of about 2.5:1 or less, for example, 300 mm slabs and 120 mm thick steel plates, can be manufactured to 355 MPa through changing the rolling mode and optimized component design. Products with the above high yield strength and tensile strength have been secured, and steel materials with excellent thickness direction characteristics can be obtained.
상술한 본 발명의 효과들은 예시적으로 기재되었고, 이러한 효과들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The effects of the present invention described above have been described as examples, and the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 후강판의 제조방법을 개략적으로 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 후강판의 항복강도 및 인장강도를 비교예와 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 후강판의 저온 충격인성을 비교예와 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 후강판의 미세조직을 비교예와 비교하여 나타낸 주사전자현미경 사진이다.Figure 1 is a process flow chart schematically showing a method of manufacturing a thick steel plate according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a graph showing the yield strength and tensile strength of a thick steel plate according to an embodiment of the present invention compared with a comparative example.
Figure 3 is a graph showing the low-temperature impact toughness of a thick steel plate according to an example of the present invention compared with a comparative example.
Figure 4 is a scanning electron microscope photograph showing the microstructure of a thick steel plate according to an embodiment of the present invention compared with a comparative example.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 본 명세서에서 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되지 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the technical idea of the present invention to those skilled in the art, and the following examples may be modified into various other forms, and the embodiments of the present invention may be modified. The scope of the technical idea is not limited to the following examples. Rather, these embodiments are provided to make the present disclosure more faithful and complete and to fully convey the technical idea of the present invention to those skilled in the art. In this specification, like symbols refer to like elements throughout. Furthermore, various elements and areas in the drawings are schematically drawn. Accordingly, the technical idea of the present invention is not limited by the relative sizes or spacing drawn in the attached drawings.
극후물 강재의 경우 중심부까지 소재에 충분한 압하력을 전달할 수 없으며, 중심부와 표면부의 미세조직 입자 사이즈가 달라져 재질 편차가 발생하게 된다. 두께방향 재질 편차를 줄이기 위해서는 조압연/사상압연 중 조압연 진행 시 강압하가 진행되어야 하지만, 설비상의 한계가 존재하여 실제 공정상에는 구현이 어렵고, 특히 조압연 시 폭내기 압연을 진행하면서 압연기가 갖고 있는 전체 압하력 중 소재의 폭을 내는데 일부 사용하게 되고, 미세조직의 영향을 주는 온도구간에서의 압연 시 강압하를 진행 못하게 되어 두께방향 재질 편차를 갖게 된다.In the case of extremely thick steel materials, sufficient pressing force cannot be transmitted to the material up to the center, and the size of microstructure particles in the center and surface areas differ, resulting in material deviation. In order to reduce the material deviation in the thickness direction, pressure reduction must be performed during rough rolling/finish rolling, but it is difficult to implement in the actual process due to equipment limitations. In particular, during rough rolling, the rolling mill has A portion of the total compression force is used to increase the width of the material, and when rolling in a temperature range that affects the microstructure, compression cannot proceed, resulting in material deviation in the thickness direction.
종래에는 극후물 후강판 제조 시, 후강판의 중심부 특성 저하 방지를 위해 전통적으로 슬라브에서 후강판으로의 압하비를 3:1 이상으로 제한하였다. 예로 110 mm의 후강판 제조 시, 330mm 이상의 두께를 가지는 슬라브가 필요하였다. 하지만 후판 제조 시장에서 330mm 슬라브를 통상적으로 제조 및 핸들링 하기는 아직 많은 제약이 따르는 것이 사실이며 실제 제철 회사에서는 후강판 제조의 최소 주문량 및 긴 납기 등을 요구하며 난색을 표하고 있다. In the past, when manufacturing extremely thick steel plates, the reduction ratio from the slab to the thick steel plates was traditionally limited to 3:1 or more to prevent deterioration of the central characteristics of the steel plates. For example, when manufacturing 110 mm thick steel plate, a slab with a thickness of 330 mm or more was required. However, it is true that there are still many restrictions in the normal manufacturing and handling of 330mm slabs in the heavy plate manufacturing market, and in fact, steel companies are expressing difficulty in demanding minimum order quantities and long delivery times for heavy steel plate manufacturing.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 종래 기술이 갖고 있는 설비의 한계사항, 예를 들어 압연 진행 시 압하력을 무한정 크게 줄 수 없는 조건 하에서 조업조건 최적화를 통해 두께방향 물성 편차를 줄이며, 중심부의 기계적 특성이 우수한 120t의 후판 제조 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved in the present invention is to reduce the deviation of physical properties in the thickness direction by optimizing operating conditions under conditions where the reduction force cannot be infinitely large during rolling, and to reduce the mechanical properties of the center. The purpose is to provide this excellent 120-ton heavy plate manufacturing and its manufacturing method.
본 발명에서의 경우 100 mm (100t) 초과 극후물 강재 압연 진행 시 두께방향 특성을 확보하기 위해서 다음과 같은 조건들을 반영하여 생산을 진행할 수 있다. 첫번째는 강도 및 인성 향상을 목적으로 구리(Cu)와 니켈(Ni)을 추가로 첨가하는 것이다. 두번째는 1/4t 및 중심부 미재결정 영역에 대한 압하를 위한 Ar3 온도 이하의 저온 압연종료온도를 적용하는 것이다. 이는 표면부 경화층 생성 이후 중심부 압연 효과를 보기위한 효과를 기대하는 것이다.In the case of the present invention, in order to secure thickness direction characteristics when rolling extremely thick steel exceeding 100 mm (100 t), production can be carried out by reflecting the following conditions. The first is to additionally add copper (Cu) and nickel (Ni) for the purpose of improving strength and toughness. The second is to apply a low-temperature rolling end temperature below the Ar3 temperature for reduction of 1/4t and the central non-recrystallized region. This is expected to be effective in seeing the center rolling effect after the surface hardening layer is created.
본 발명은 구조용, 특히 해상 풍력 타워용 강재 등에 사용되는 항복 강도 355 MPa급 후강판에 관한 것으로, 향상된 경제성 및 중심부 특성을 가진 후강판 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 저온 가열, 중심부 강압하, 인성 향상 원소 첨가를 활용하여 2.5 : 1 의 압하비를 가지고도 중심부 인성 특성이 우수한 120 mm의 극후물 후강판을 제조할 수 있다.The present invention relates to a steel plate with a yield strength of 355 MPa, which is used for structural purposes, especially steel materials for offshore wind towers, etc. It relates to a steel plate with improved economic efficiency and central characteristics and a method of manufacturing the same. In the present invention, it is possible to manufacture a 120 mm thick steel plate with excellent core toughness characteristics even with a reduction ratio of 2.5:1 by utilizing low-temperature heating, core pressure, and addition of toughness-enhancing elements.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 후강판 및 그 제조방법에 관하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a thick steel plate and a manufacturing method thereof according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
본 발명의 일실시예에 따른 후강판은, 중량%로, 탄소(C): 0.045% ~ 0.075%, 실리콘(Si): 0.15% ~ 0.25%, 망간(Mn): 1.3% ~ 1.6%, 알루미늄(Al): 0.015% ~ 0.05%, 니오븀(Nb): 0.015% ~ 0.025%, 니켈(Ni): 0.4% ~ 0.5%, 구리(Cu): 0.2% ~ 0.3%, 티타늄(Ti): 0.01% ~ 0.02%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.01%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.002%, 및 잔부는 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함한다.The thick steel plate according to an embodiment of the present invention has, in weight percent, carbon (C): 0.045% to 0.075%, silicon (Si): 0.15% to 0.25%, manganese (Mn): 1.3% to 1.6%, and aluminum. (Al): 0.015% ~ 0.05%, Niobium (Nb): 0.015% ~ 0.025%, Nickel (Ni): 0.4% ~ 0.5%, Copper (Cu): 0.2% ~ 0.3%, Titanium (Ti): 0.01% ~ 0.02%, phosphorus (P): more than 0% ~ 0.01%, sulfur (S): more than 0% ~ 0.002%, and the balance includes iron (Fe) and other inevitable impurities.
이하, 본 발명에 따른 후강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다. 이때, 성분 원소의 함유량은 모두 후강판 전체에 대한 중량%를 의미한다.Hereinafter, the role and content of each component included in the thick steel plate according to the present invention will be described as follows. At this time, the content of the component elements refers to the weight percent of the entire thick steel plate.
탄소(C): 0.045% ~ 0.075%Carbon (C): 0.045% to 0.075%
탄소는 강재의 강도를 확보하기 위해 첨가되고, 저온충격인성 및 용접성을 확보하기 위하여 첨가된다. 탄소의 함량이 0.045% 미만인 경우에는, 강도가 저하될 수 있다. 탄소의 함량이 0.075%를 초과하는 경우에는, 강재의 강도는 증가하나 저온 충격인성 및 용접성이 저하될 수 있다. 따라서, 탄소는 후강판 전체 중량의 0.045% ~ 0.075%로 첨가하는 것이 바람직하다.Carbon is added to ensure the strength of the steel, and to ensure low-temperature impact toughness and weldability. If the carbon content is less than 0.045%, strength may decrease. If the carbon content exceeds 0.075%, the strength of the steel increases, but low-temperature impact toughness and weldability may decrease. Therefore, it is desirable to add carbon in an amount of 0.045% to 0.075% of the total weight of the thick steel plate.
실리콘(Si): 0.15% ~ 0.25%Silicon (Si): 0.15% to 0.25%
실리콘은 제강 공정에서 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제로 첨가된다. 또한, 실리콘은 고용강화 효과를 갖는다. 실리콘의 함량이 0.15% 미만인 경우에는, 상기의 실리콘 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 실리콘의 함량이 0.25%를 초과하는 경우에는, 강재 표면에 비금속 개재물을 과다 형성하여 인성을 저하시킬 수 있다. 따라서, 실리콘은 후강판 전체 중량의 0.15% ~ 0.25%로 첨가하는 것이 바람직하다. Silicon is added as a deoxidizer to remove oxygen in steel during the steelmaking process. Additionally, silicon has a solid solution strengthening effect. If the silicone content is less than 0.15%, the above-mentioned silicone addition effect cannot be properly achieved. If the silicon content exceeds 0.25%, non-metallic inclusions may excessively form on the surface of the steel material, thereby reducing toughness. Therefore, it is desirable to add silicon in an amount of 0.15% to 0.25% of the total weight of the thick steel plate.
망간(Mn): 1.3% ~ 1.6%Manganese (Mn): 1.3% ~ 1.6%
망간은 오스테나이트 안정화 원소로서, Ar3 점을 낮추어 압연온도 영역을 확대시킴으로써 압연에 의한 결정립을 미세화시켜 강도 및 인성을 향상시키는 역할을 한다. 망간의 함량이 1.3% 미만인 경우에는, 제2상 조직의 분율이 저하되어 강도 확보에 어려움이 따를 수 있다. 망간의 함량이 1.6%를 초과하는 경우에는, 강에 고용된 황을 MnS로 석출하여 저온 충격 인성을 저하시킬 수 있다. 따라서, 망간은 후강판 전체 중량의 1.3% ~ 1.6%로 첨가하는 것이 바람직하다. Manganese is an austenite stabilizing element and plays a role in improving strength and toughness by lowering the Ar3 point and expanding the rolling temperature range, thereby refining the grains through rolling. If the manganese content is less than 1.3%, the fraction of the second phase tissue may decrease, making it difficult to secure strength. If the manganese content exceeds 1.6%, sulfur dissolved in the steel may precipitate as MnS, thereby reducing low-temperature impact toughness. Therefore, it is desirable to add manganese at 1.3% to 1.6% of the total weight of the thick steel plate.
알루미늄(Al): 0.015% ~ 0.05%Aluminum (Al): 0.015% to 0.05%
알루미늄은 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제 역할을 한다. 알루미늄의 함량이 0.015% 미만인 경우 상술한 효과를 기대할 수 없으며, 0.05%를 초과하는 경우에는, 비금속 개재물인 알루미늄 산화물을 형성하여 저온 충격인성을 저하시킬 수 있다. 따라서, 알루미늄은 후강판 전체 중량의 0.015% ~ 0.05%로 첨가하는 것이 바람직하다.Aluminum acts as a deoxidizer to remove oxygen in steel. If the aluminum content is less than 0.015%, the above-described effect cannot be expected, and if it exceeds 0.05%, aluminum oxide, a non-metallic inclusion, may be formed, thereby reducing low-temperature impact toughness. Therefore, it is desirable to add aluminum in an amount of 0.015% to 0.05% of the total weight of the thick steel plate.
니오븀(Nb): 0.015% ~ 0.025%Niobium (Nb): 0.015% to 0.025%
니오븀은 고온에서 탄소 및 질소와 결합하여 탄화물 또는 질화물을 형성한다. 니오븀계 탄화물 또는 질화물은 압연 시 결정립 성장을 억제하여 결정립을 미세화시켜 강재의 강도와 저온인성을 향상시킨다. 니오븀의 함량이 0.015% 미만인 경우에는, 니오븀 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 니오븀의 함량이 0.025%를 초과하는 경우에는, 강재의 용접성을 저하시키며, 니오븀 함량 증가에 따른 강도와 저온인성은 더 이상 향상되지 않고 페라이트 내에 고용된 상태로 존재하여 오히려 충격인성을 저하시킬 수 있다. 따라서, 니오븀은 후강판 전체 중량의 0.015% ~ 0.025%로 첨가하는 것이 바람직하다.Niobium combines with carbon and nitrogen at high temperatures to form carbides or nitrides. Niobium-based carbide or nitride suppresses grain growth during rolling and improves the strength and low-temperature toughness of steel by refining the grains. If the niobium content is less than 0.015%, the effect of adding niobium cannot be properly achieved. If the niobium content exceeds 0.025%, the weldability of the steel is reduced, and as the niobium content increases, the strength and low-temperature toughness are no longer improved and exist in a dissolved state in the ferrite, which may actually reduce impact toughness. . Therefore, it is desirable to add niobium in an amount of 0.015% to 0.025% of the total weight of the thick steel plate.
니켈(Ni): 0.4% ~ 0.5%Nickel (Ni): 0.4% to 0.5%
니켈은 결정립을 미세화하고 오스테나이트 및 페라이트에 고용되어 고용강화 효과를 제공하여 기지를 강화시킨다. 또한, 니켈은 경화능 및 저온 충격인성을 향상시키는데 효과적인 원소이다. 니켈의 함량이 0.4% 미만인 경우에는, 니켈 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 니켈의 함량이 0.5%를 초과하는 경우에는, 적열취성을 유발할 수 있다. 따라서, 니켈은 후강판 전체 중량의 0.4% ~ 0.5%로 첨가하는 것이 바람직하다. Nickel refines the crystal grains and is dissolved in austenite and ferrite, providing a solid solution strengthening effect to strengthen the matrix. Additionally, nickel is an effective element in improving hardenability and low-temperature impact toughness. If the nickel content is less than 0.4%, the effect of nickel addition cannot be properly achieved. If the nickel content exceeds 0.5%, red heat embrittlement may occur. Therefore, it is desirable to add nickel in an amount of 0.4% to 0.5% of the total weight of the thick steel plate.
구리(Cu): 0.2% ~ 0.3%Copper (Cu): 0.2% to 0.3%
구리는 니켈과 유사하게 고용강화 제공 및 경화능과 저온 충격인성을 향상시키는 역할을 한다. 구리의 함량이 0.2% 미만인 경우에는, 구리의 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 구리의 함량이 0.3%를 초과하는 경우에는, 고용 한도를 초과하기 때문에 더 이상의 강도 증가에 기여하지 못하며, 적열취성을 유발할 수 있다. 따라서, 구리는 후강판 전체 중량의 0.3% ~ 0.4%로 첨가하는 것이 바람직하다.Similar to nickel, copper provides solid solution strengthening and improves hardenability and low-temperature impact toughness. If the copper content is less than 0.2%, the effect of adding copper cannot be properly achieved. If the copper content exceeds 0.3%, it does not contribute to further strength increase because it exceeds the solid solution limit and may cause red heat embrittlement. Therefore, it is desirable to add copper in an amount of 0.3% to 0.4% of the total weight of the thick steel plate.
본 발명의 일 실시예에 의한 후강판에서 강도 저하 없이 인성을 향상시키기 위하여 구리와 니켈을 첨가한다. 단, 충분한 니켈의 함량 없이 구리만 첨가할 경우, 구리 농축상이 스케일과 계면에 형성되고, 종종 구리 농축상은 충분히 높은 가열온도에서 액상으로 변환하여 열간압연 시 오스테나이트 결정립계로 침입하여 석출하여 이는 후강판 표면의 균열을 야기하게 된다. 충분한 니켈의 첨가로 표면의 산화 촉진과 오스테나이트 상의 구리 고용도를 증가시켜 구리 농축상이 오스테나이트 결정립계에 석출되는 것을 막을 수 있다. Copper and nickel are added to improve toughness without reducing strength in the thick steel plate according to an embodiment of the present invention. However, when only copper is added without a sufficient nickel content, a copper-rich phase is formed at the interface with the scale, and often the copper-rich phase is converted to a liquid phase at a sufficiently high heating temperature and penetrates into the austenite grain boundary and precipitates during hot rolling, resulting in thick steel plate. This causes cracks in the surface. The addition of sufficient nickel can promote surface oxidation and increase the solid solubility of copper in the austenite phase, preventing the copper-rich phase from precipitating at the austenite grain boundary.
상기 니켈(Ni)의 함유량은 상기 구리(Cu)의 함유량의 1.5배 이상일 수 있고, 1.5배 ~ 2.0배 일 수 있다. 상기 니켈(Ni)의 함유량이 상기 구리(Cu)의 함유량에 대하여 1.5배 미만인 경우에는 구리 함유량이 상대적으로 높으므로 구리 농축상이 오스테나이트 결정립에 석출되어 크랙을 발생시킬 수 있다.The content of nickel (Ni) may be 1.5 times or more, and may be 1.5 to 2.0 times the content of copper (Cu). When the nickel (Ni) content is less than 1.5 times the copper (Cu) content, the copper content is relatively high, so the copper-enriched phase may precipitate in the austenite grains, causing cracks.
티타늄(Ti): 0.01% ~ 0.02%Titanium (Ti): 0.01% to 0.02%
티타늄은 고온 안정성이 높은 Ti(C, N) 석출물을 생성시킴으로써, 용접시 오스테나이트 결정립 성장을 방해하여 용접부의 조직을 미세화 시킴으로써 열연 강판의 인성 및 강도를 향상시키는 효과를 갖는다. 티타늄의 함량이 0.01% 미만인 경우에는, 석출을 하지 않고 남은 고용탄소와 고용질소로 인해 시효경화를 발생할 수 있다. 티타늄의 함량이 0.02%를 초과하는 경우에는, 조대한 석출물을 생성시킴으로써 강재의 저온충격 특성을 저하시키며, 더 이상의 첨가 효과 없이 제조비용을 상승시킬 수 있다. 따라서, 티타늄은 후강판 전체 중량의 0.01% ~ 0.02%로 첨가하는 것이 바람직하다.Titanium has the effect of improving the toughness and strength of hot-rolled steel sheets by producing Ti(C, N) precipitates with high high-temperature stability, hindering austenite grain growth during welding and refining the structure of the weld zone. If the titanium content is less than 0.01%, age hardening may occur due to dissolved carbon and dissolved nitrogen remaining without precipitation. If the titanium content exceeds 0.02%, coarse precipitates are formed, which reduces the low-temperature impact characteristics of the steel material and increases manufacturing costs without further additive effects. Therefore, it is desirable to add titanium in an amount of 0.01% to 0.02% of the total weight of the thick steel plate.
인(P): 0% 초과 ~ 0.01%Phosphorus (P): >0% ~ 0.01%
인은 강도 향상에 일부 기여하나, 용접부 인성 및 저온 충격인성을 저하시키고, 중심 편석은 물론 미세 편석도 형성하여 재질에 좋지 않은 영향을 줄 수 있다. 따라서, 인은 함량이 낮으면 낮을수록 좋다. 따라서, 본 발명에서는 인은 후강판 전체 중량의 0% 초과 ~ 0.01%로 제한하였다.Phosphorus partially contributes to improving strength, but it can have a negative effect on the material by lowering weld zone toughness and low-temperature impact toughness, and forming not only central segregation but also micro-segregation. Therefore, the lower the phosphorus content, the better. Therefore, in the present invention, phosphorus was limited to more than 0% to 0.01% of the total weight of the thick steel plate.
황(S): 0% 초과 ~ 0.002%Sulfur (S): >0% ~ 0.002%
황은 인과 함께 강의 제조 시 불가피하게 함유되는 원소로서, MnS 와 같은 비금속 개재물을 형성하고, 저융점 원소로서 입계 편석 가능성이 높아 인성을 저하시킨다. 황의 함량이 0.002 중량%를 초과하면 모재 및 용접부 인성을 크게 저하시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 황은 후강판 전체 중량의 0% 초과 ~ 0.002%로 제한하였다.Sulfur, along with phosphorus, is an element that is inevitably contained in the production of steel, and forms non-metallic inclusions such as MnS, and as a low melting point element, there is a high possibility of grain boundary segregation, which reduces toughness. If the sulfur content exceeds 0.002% by weight, the toughness of the base material and weld zone can be greatly reduced. Therefore, in the present invention, sulfur was limited to more than 0% to 0.002% of the total weight of the thick steel plate.
상기 후강판의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제강 과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않은 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 본 명세서에서 특별히 언급하지는 않는다.The remaining component of the thick steel plate is iron (Fe). However, in the normal steelmaking 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 ordinary manufacturing process, all of them are not specifically mentioned in this specification.
전술한 합금 조성의 구체적인 성분 및 이들의 함량 범위를 제어하고, 후술하는 제조방법을 통해 제조한 후강판은, 항복강도(YP): 320 MPa 이상, 인장강도(TS): 430 MPa 이상, 및 연신율(El): 22% 이상을 만족할 수 있다. 상기 후강판은, 항복강도(YP): 320 MPa ~ 420 MPa, 인장강도(TS): 430 MPa ~ 590 MPa, 및 연신율(El): 22% ~ 30%를 만족할 수 있다. The thick steel plate manufactured through the manufacturing method described below by controlling the specific components and their content ranges of the above-described alloy composition has yield strength (YP): 320 MPa or more, tensile strength (TS): 430 MPa or more, and elongation. (El): More than 22% can be satisfied. The thick steel plate may satisfy yield strength (YP): 320 MPa to 420 MPa, tensile strength (TS): 430 MPa to 590 MPa, and elongation (El): 22% to 30%.
상기 후강판은 -40℃ ~ -60℃에서의 저온 충격인성: 100 J ~ 400 J 을 만족할 수 있고, 바람직하게는 저온 충격인성: 200 J ~ 400 J 을 만족할 수 있다. 상기 후강판은 표면, 두께의 1/4 지점, 및 두께의 1/2 지점에서 -40℃ ~ -60℃에서의 저온 충격인성: 100 J ~ 400 J 을 만족할 수 있고, 바람직하게는 저온 충격인성: 200 J ~ 400 J 을 만족할 수 있다. The thick steel plate can satisfy low-temperature impact toughness at -40°C to -60°C: 100 J to 400 J, and preferably satisfies low-temperature impact toughness: 200 J to 400 J. The thick steel plate can satisfy low-temperature impact toughness at -40°C to -60°C at the surface, 1/4 of the thickness, and 1/2 of the thickness: 100 J to 400 J, and preferably has low-temperature impact toughness. : 200 J ~ 400 J can be satisfied.
상기 후강판은 100t 내지 120t (100 mm 내지 120 mm) 범위의 두께를 가질 수 있다.The thick steel plate may have a thickness ranging from 100 t to 120 t (100 mm to 120 mm).
상기 후강판은 침상형 페라이트, 다각형 페라이트, 및 펄라이트를 포함하는 미세조직을 가질 수 있다. 상기 침상형 페라이트의 면적 분율은 50% ~ 80%일 수 있고, 상기 펄라이트의 면적 분율은 0% ~ 10% 일 수 있고, 상기 다각형 페라이트의 면적 분율은 나머지 분율일 수 있고, 예를 들어 10% ~ 50%일 수 있다. 상기 면적 분율은 상기 강재의 미세조직 사진을 이미지 분석기를 통하여 도출한 면적비율을 의미한다.The thick steel plate may have a microstructure including acicular ferrite, polygonal ferrite, and pearlite. The area fraction of the acicular ferrite may be 50% to 80%, the area fraction of the pearlite may be 0% to 10%, and the area fraction of the polygonal ferrite may be the remaining fraction, for example, 10%. It may be ~50%. The area fraction refers to the area ratio derived from a photo of the microstructure of the steel through an image analyzer.
상기 후강판은 11.78 초과 ~ 11.99의 페라이트 그레인 크기(FGS)를 가질 수 있고, 바람직하게는 11.78 초과 ~ 11.89일 수 있다.The thick steel plate may have a ferrite grain size (FGS) of greater than 11.78 to 11.99, and preferably greater than 11.78 to 11.89.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 후강판의 제조방법에 관하여 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing a thick steel plate according to the present invention will be described with reference to the attached drawings.
후강판의 제조방법Manufacturing method of thick steel plate
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 후강판의 제조방법을 나타낸 공정 순서도이다.1 is a process flow chart showing a method of manufacturing a thick steel plate according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 후강판의 제조방법에서 대상이 되는 강재인 반제품은 예시적으로 슬라브(slab)일 수 있다. 반제품 상태의 슬라브는 제강 공정을 통해 소정의 조성의 용강을 얻은 다음에 연속 주조 공정을 통해 확보할 수 있다.In the method of manufacturing a thick steel plate according to the present invention, the semi-finished product, which is a steel material, may be, for example, a slab. Slabs in a semi-finished state can be obtained through a continuous casting process after obtaining molten steel of a predetermined composition through a steelmaking process.
상기 강재는, 중량%로, 탄소(C): 0.045% ~ 0.075%, 실리콘(Si): 0.15% ~ 0.25%, 망간(Mn): 1.3% ~ 1.6%, 알루미늄(Al): 0.015% ~ 0.05%, 니오븀(Nb): 0.015% ~ 0.025%, 니켈(Ni): 0.4% ~ 0.5%, 구리(Cu): 0.2% ~ 0.3%, 티타늄(Ti): 0.01% ~ 0.02%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.01%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.002%, 및 잔부는 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함한다.The steel has, in weight percent, carbon (C): 0.045% to 0.075%, silicon (Si): 0.15% to 0.25%, manganese (Mn): 1.3% to 1.6%, aluminum (Al): 0.015% to 0.05. %, Niobium (Nb): 0.015% ~ 0.025%, Nickel (Ni): 0.4% ~ 0.5%, Copper (Cu): 0.2% ~ 0.3%, Titanium (Ti): 0.01% ~ 0.02%, Phosphorus (P) : Exceeding 0% ~ 0.01%, Sulfur (S): Exceeding 0% ~ 0.002%, and the balance includes iron (Fe) and other inevitable impurities.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 후강판의 제조방법은 재가열 단계(S10), 1차 열간압연 단계(S20), 공랭 대기 단계(S30), 2차 열간압연 단계(S40) 및 강제 냉각 단계(S50)를 포함한다.Referring to Figure 1, the method of manufacturing a thick steel plate according to an embodiment of the present invention includes a reheating step (S10), a first hot rolling step (S20), an air cooling standby step (S30), a second hot rolling step (S40), and It includes a forced cooling step (S50).
재가열 단계(S10)Reheating step (S10)
재가열 단계(S10)에서는 상기의 조성을 갖는 강재를, 예를 들어 슬라브 판재를, 1,000℃ ~ 1,060℃의 재가열 온도(Slab Reheating Temperature, SRT)에서 재가열한다. 이러한 재가열을 통해, 주조 시 편석된 성분의 재고용 및 석출물의 재고용이 발생할 수 있다. 상기 재가열 온도가 1,000℃ 미만인 경우에는, 재가열 온도가 낮아 압연 부하가 커질 수 있고, Nb계 석출물, NbC, NbN 등의 고용 온도에 이르지 못해 열간압연 시 미세한 석출물로 재석출되지 못하여 오스테나이트의 결정립 성장을 억제하지 못해 오스테나이트 결정립이 급격히 조대화될 수 있다. 상기 재가열 온도가 1060℃를 초과할 경우에는 오스테나이트 결정립이 급격히 조대화되어 제조되는 강판의 강도 및 저온인성 확보가 어려울 수 있다. 본 실시예에서 초기 오스테나이트 입경 제어를 위해 재가열 공정을 1060℃ 이하의 저온 가열로 수행하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 재가열 온도를 1100℃ 이하로 설계하여, 오스테나이트 결정립 조대화를 방지 및 세밀화를 의도하여 저온충격인성 확보할 수 있다. 한편, 상기 재가열 단계(S10)는 반드시 수행되어야 하는 것은 아니나, 석출물의 재고용 등의 효과를 도출하기 위하여 실시하는 것이 바람직하다.In the reheating step (S10), the steel material having the above composition, for example, a slab plate, is reheated at a reheating temperature (Slab Reheating Temperature, SRT) of 1,000°C to 1,060°C. Through this reheating, re-dissolution of components segregated during casting and re-dissolution of precipitates may occur. If the reheating temperature is less than 1,000°C, the rolling load may increase due to the low reheating temperature, and the solid solution temperature of Nb-based precipitates, NbC, NbN, etc. cannot be reached, so they cannot be re-precipitated as fine precipitates during hot rolling, resulting in the growth of austenite grains. If the austenite grains are not suppressed, the austenite grains may rapidly coarsen. If the reheating temperature exceeds 1060°C, austenite grains rapidly coarsen, making it difficult to secure the strength and low-temperature toughness of the manufactured steel sheet. In this embodiment, the reheating process is performed at a low temperature of 1060°C or lower to control the initial austenite grain size. In this way, by designing the reheating temperature to be 1100°C or lower, low-temperature impact toughness can be secured by preventing austenite grain coarsening and refining. Meanwhile, the reheating step (S10) is not necessarily performed, but is preferably performed to obtain effects such as re-dissolution of precipitates.
1차 열간압연 단계(S20)First hot rolling step (S20)
1차 열간압연 단계(S20)에서는 상기 재가열된 강재를 1차 열간압연을 실시한다. 상기 1차 열간압연 단계는 조압연 단계로 지칭될 수 있다. 상기 1차 열간압연 단계는, 고르기 압연 단계, 폭내기 압연 단계, 및 길이내기 압연 단계로 구성될 수 있다. 상기 고르기 압연은 최소한의 횟수로 실시할 수 있고, 1회 ~ 2회의 횟수로 실시할 수 있고, 바람직하게는 1회 실시할 수 있다. 상기 폭내기 압연은 3회 ~ 5회의 횟수로 실시할 수 있다. 상기 길이내기 압연은 3회 ~ 5회의 횟수로 실시할 수 있다.In the first hot rolling step (S20), first hot rolling is performed on the reheated steel. The first hot rolling step may be referred to as a rough rolling step. The first hot rolling step may be comprised of an even rolling step, a widening rolling step, and a lengthening rolling step. The even rolling can be performed a minimum number of times, one to two times, and preferably performed once. The above-described width rolling can be performed 3 to 5 times. The lengthening rolling can be performed 3 to 5 times.
두께가 100t 이상의 극후물의 경우에는, 상기 1차 열간압연 단계에서 패스 당 압하율은 3% 이상일 수 있고, 예를 들어 3% ~ 15%일 수 있다. 특히, 길이내기 압연 단계에서, 강압하를 적용하여 재결정 영역에서의 충분한 압하율을 강재에 부여할 수 있다. 상기 "패스"는 강재가 압연롤을 통과하는 것을 의미한다.In the case of extremely thick products having a thickness of 100 tons or more, the reduction rate per pass in the first hot rolling step may be 3% or more, for example, 3% to 15%. In particular, in the lengthening rolling step, a sufficient reduction rate in the recrystallization region can be provided to the steel by applying a reduction force. The “pass” means that the steel material passes through the rolling roll.
공랭 대기 단계(S30)Air cooling standby stage (S30)
공랭 대기 단계(S30)에서는, 1차 열간압연 단계(S20)를 종료한 후, 공기 중에서 냉각이 수행되면서 상기 강재가 공기 중에서 대기하는 단계이다. 공랭 대기 단계(S30)는, 예를 들어 300 초 ~ 600초 동안 수행될 수 있다. 상기 공랭 대기 단계의 시간을 증가됨에 따라 열간압연 종료온도를 감소시킬 수 있다. 이에 따라 상기 공랭 대기 단계에 의하여 강재의 표면 경화층이 생성되고 강재의 중심부가 단단해지게 되어, 후속의 2차 열간압연에 의한 압하가 가능하게 되며, 강재의 중심부에 더 큰 압력을 가할 수 있다. In the air cooling standby step (S30), after the first hot rolling step (S20) is completed, cooling is performed in the air and the steel material waits in the air. The air cooling standby step (S30) may be performed for, for example, 300 to 600 seconds. As the time of the air cooling standby step increases, the hot rolling end temperature can be reduced. Accordingly, through the air-cooling standby step, a surface hardening layer of the steel is created and the center of the steel becomes hard, enabling subsequent reduction by secondary hot rolling, and greater pressure can be applied to the center of the steel.
2차 열간압연 단계(S40)Second hot rolling step (S40)
2차 열간압연 단계(S40)에서는 1차 열간압연된 강재를 2차 열간압연을 실시한다. 상기 2차 열간압연 단계는 사상 압연 단계로 지칭될 수 있다. 상기 2차 열간압연은 670℃ ~ 730℃의 열간압연 종료온도(finish rolling temperature, FRT)에서 종료될 수 있다. 상기 열간압연 종료온도는 미재결정역 압하를 위하여 적용된 온도이다. 상기 2차 열간압연의 패스당 압하율은 6% 이상으로 적용할 수 있다. 상기 열간압연 종료온도가 670℃ 미만인 경우에는, 표면 조직부에 대하여 이상 조직이 형성되어 균일하지 못한 조직이 형성됨으로써 저온 충격인성을 크게 저하시킬 수 있다. 반면, 1/4t 부 및 1/2t 부는 실제 마무리 열간압연 종료온도가 증가되므로 충격인성 저하 현상이 적게 나타난다. 상기 열간압연 종료온도가 730℃를 초과하는 경우에는, 연성 및 인성은 우수하나, 강도가 급격히 저하될 수 있다.In the second hot rolling step (S40), the first hot rolled steel is subjected to second hot rolling. The secondary hot rolling step may be referred to as a finishing rolling step. The secondary hot rolling may be completed at a hot rolling finish temperature (FRT) of 670°C to 730°C. The hot rolling end temperature is the temperature applied for rolling reduction in the non-recrystallized region. The reduction rate per pass of the secondary hot rolling can be applied at 6% or more. If the hot rolling end temperature is less than 670°C, an abnormal structure is formed in the surface texture area, resulting in an uneven structure, which can significantly reduce low-temperature impact toughness. On the other hand, the 1/4t part and 1/2t part show less reduction in impact toughness because the actual finishing hot rolling end temperature increases. If the hot rolling end temperature exceeds 730°C, ductility and toughness are excellent, but strength may rapidly decrease.
상기 1차 열간압연 단계(S20), 공랭 대기 단계(S30), 및 2차 열간압연 단계(S40)는 연속적으로 수행될 수 있다. 상기 1차 열간압연과 2차 열간압연에 의하여 상기 강재는 후강판을 형성할 수 있다. 상기 1차 열간압연 및 상기 2차 열간압연을 수행한 상기 후강판의 누적 압하율은 40% 내지 50% 범위일 수 있고, 압하비는 2.3:1 이상 내지 3:1 미만일 수 있다. 상기 누적 압하율이 40% 미만인 경우에는 강도와 충격인성의 편차가 클 수 있다. 상기 1차 열간압연을 수행한 후 또는 2차 열간압연을 수행한 후 각각 디스케일러를 적용할 수 있다.The first hot rolling step (S20), the air cooling standby step (S30), and the second hot rolling step (S40) may be performed continuously. The steel material can be formed into a thick steel plate by the first hot rolling and the second hot rolling. The cumulative reduction ratio of the thick steel plate that has undergone the first hot rolling and the second hot rolling may be in the range of 40% to 50%, and the reduction ratio may be 2.3:1 or more to less than 3:1. If the cumulative reduction ratio is less than 40%, the deviation in strength and impact toughness may be large. A descaler may be applied after performing the first hot rolling or the second hot rolling.
이와 같이 공랭 대기 시간을 증가시키고, 열간압연 종료온도를 낮춤으로써, 또한 필요한 경우 디스케일러의 적용에 의하여, 표면 경화층을 더 많이 확보하게 함으로써, 후강판의 중심부 압하율을 증가시킬 수 있다.In this way, the central reduction rate of the thick steel plate can be increased by increasing the air cooling waiting time, lowering the hot rolling end temperature, and securing more surface hardening layers by applying a descaler when necessary.
이에 따라 형성된 상기 후강판은, 예를 들어, 120 mm (120t)의 두께를 가질 수 있다. The thick steel plate formed accordingly may have a thickness of, for example, 120 mm (120 t).
강제 냉각 단계(S50)Forced cooling step (S50)
상기 2차 열간압연된 강재를 3℃/초 ~ 5℃/초의 냉각속도로 400℃ ~ 500℃까지 강제 냉각할 수 있다. 강제 냉각이라 함은 공기 중에서 대기하면서 냉각하는 공랭의 냉각 속도보다 상대적으로 빠르게 냉각하는 것을 의미한다. 예를 들어, 상기 강제 냉각은 냉각수를 이용한 수냉일 수 있다. 한편, 400℃ ~ 500℃까지 강제 냉각한 후에는 상기 후강판에 대하여 상온까지 자연 냉각으로 진행될 수 있다. 이때, 상온은 약 1℃ ~ 40℃가 될 수 있다.The secondary hot rolled steel can be forcibly cooled to 400°C to 500°C at a cooling rate of 3°C/sec to 5°C/sec. Forced cooling means cooling relatively faster than the cooling speed of air cooling, which involves cooling while waiting in the air. For example, the forced cooling may be water cooling using cooling water. Meanwhile, after forced cooling to 400°C to 500°C, the thick steel plate may be naturally cooled to room temperature. At this time, the room temperature may be approximately 1°C to 40°C.
상기 강재는 250t 내지 300t (250 mm ~ 300 mm) 범위의 두께를 가질 수 있다. 상기 강재를 상기 후강판의 제조방법에 의하여 제조된 후강판은 100t (100 mm) 내지 120t (120 mm) 범위의 두께를 가질 수 있다. The steel may have a thickness ranging from 250 t to 300 t (250 mm to 300 mm). The thick steel plate manufactured by the steel plate manufacturing method may have a thickness ranging from 100t (100 mm) to 120t (120 mm).
실험예Experiment example
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 실험예를 제시한다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.Below, preferred experimental examples are presented to aid understanding of the present invention. However, the following experimental examples are only intended to aid understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following experimental examples. Any information not described here can be technically inferred by anyone skilled in the art, so description thereof will be omitted.
표 1 및 표 2는 후강판의 제조방법에 사용된 후강판의 조성을 나타낸다. 표 1 및 표 2에서 잔부는 철(Fe)과 제강 공정 등에서 불가피하게 함유되는 불순물로 이루어진다. 각각의 성분의 함량 단위는 중량%이다. Table 1 and Table 2 show the composition of the thick steel plate used in the thick steel plate manufacturing method. The remainder in Tables 1 and 2 consists of iron (Fe) and impurities that are inevitably contained in the steelmaking process. The unit of content of each ingredient is weight%.
표 1 및 표 2를 참조하면, 실시예는 중량%로, 탄소(C): 0.045% ~ 0.075%, 실리콘(Si): 0.15% ~ 0.25%, 망간(Mn): 1.3% ~ 1.6%, 알루미늄(Al): 0.015% ~ 0.05%, 니오븀(Nb): 0.015% ~ 0.025%, 니켈(Ni): 0.4% ~ 0.5%, 구리(Cu): 0.2% ~ 0.3%, 티타늄(Ti): 0.01% ~ 0.02%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.01%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.002%, 및 잔부는 철(Fe)인 조성범위를 만족한다. 나아가, 상기 니켈(Ni)의 함유량은 상기 구리(Cu)의 함유량의 1.5배 이상을 만족한다. 이에 반하여, 비교예는 니켈(Ni): 0.4% ~ 0.5% 및 구리(Cu): 0.2% ~ 0.3%의 범위를 모두 만족하지 못한다. 즉, 실시예는 낮은 압하비에 따른 강도와 저온 충격인성의 감소를 보상할 수 있도록, 강도와 저온 충격인성을 증가시키는 원소인 구리와 니켈을 더 포함함에 유의한다.Referring to Tables 1 and 2, the examples are weight percent: carbon (C): 0.045% to 0.075%, silicon (Si): 0.15% to 0.25%, manganese (Mn): 1.3% to 1.6%, aluminum. (Al): 0.015% ~ 0.05%, Niobium (Nb): 0.015% ~ 0.025%, Nickel (Ni): 0.4% ~ 0.5%, Copper (Cu): 0.2% ~ 0.3%, Titanium (Ti): 0.01% It satisfies the composition range of ~ 0.02%, phosphorus (P): more than 0% ~ 0.01%, sulfur (S): more than 0% ~ 0.002%, and the balance is iron (Fe). Furthermore, the nickel (Ni) content satisfies 1.5 times or more than the copper (Cu) content. On the other hand, the comparative example does not satisfy the ranges of nickel (Ni): 0.4% to 0.5% and copper (Cu): 0.2% to 0.3%. That is, note that the embodiment further includes copper and nickel, which are elements that increase strength and low-temperature impact toughness, to compensate for the decrease in strength and low-temperature impact toughness due to the low reduction ratio.
본 실시예는 NbCN2가 1059℃, Tnr (non-recrystalization temperture)이 878℃, Ac3는 756℃이었다. 여기에서, 상기 NbCN2는 탄화물 또는 질화물과 같은 석출물이 고용되는 온도이다. 이 이상의 온도에서는 고용되어 강도 증가 효과가 나타난다. 상기 Tnr은 재결정 정지온도 이상에서는 강재가 회복을 하고 재결정을 하는 온도이며, 비재결정 온도는 상기 Tnr 이하의 온도가 되고, 상기 Tnr 온도 이하에서는 압연 시 압하력이 누적된다.In this example, NbCN2 was 1059°C, Tnr (non-recrystalization temperature) was 878°C, and Ac3 was 756°C. Here, NbCN2 is the temperature at which precipitates such as carbides or nitrides are dissolved in solid solution. At temperatures above this temperature, it becomes solid and has an effect of increasing strength. The Tnr is the temperature at which the steel recovers and recrystallizes above the recrystallization stop temperature, and the non-recrystallization temperature is below the Tnr, and below the Tnr temperature, the rolling force accumulates during rolling.
표 3은 비교예와 실시예의 후강판을 형성하는 공정 조건 값들을 나타낸다. Table 3 shows process condition values for forming thick steel plates of comparative examples and examples.
(℃)reheat temperature
(℃)
공냉대기시간
(초)Before sand rolling
Air cooling waiting time
(candle)
(℃)Rolling end temperature
(℃)
(℃)Cooling stop temperature
(℃)
표 3을 참조하면, 실시예는 후강판의 압하비: 2.3:1 이상 내지 3:1 미만, 재가열 온도: 1000℃ ~ 1060℃, 사상 압연 전 공냉대기시간: 300 초 ~ 600초, 열간압연 종료온도: 670℃ ~ 730℃, 냉각 정지 온도: 400℃ ~ 500℃를 모두 만족함에 반하여, 비교예는 상술한 공정 조건들을 모두 만족하지 못한다. 비교예는 슬라브 두께: 250mm, 후강판 두께: 83mm로서 압하비가 3이지만 (즉, 3:1), 실시예는 슬라브 두께: 300mm, 후강판 두께: 120mm로서 압하비가 2.5이었다 (즉, 2.5:1). 특히, 실시예는 미재결정역 압하를 위하여 압연종료온도를 700℃ 수준으로 저하시켰음에 유의한다.Referring to Table 3, the examples have a reduction ratio of the thick steel plate: 2.3:1 or more to less than 3:1, reheating temperature: 1000°C to 1060°C, air cooling waiting time before finishing rolling: 300 seconds to 600 seconds, hot rolling completed. While the temperature: 670°C to 730°C and cooling stop temperature: 400°C to 500°C are all satisfied, the comparative example does not satisfy all of the above-mentioned process conditions. In the comparative example, the slab thickness was 250 mm and the steel plate thickness was 83 mm, and the reduction ratio was 3 (i.e., 3:1), but in the example, the slab thickness was 300 mm and the steel plate thickness was 120 mm, and the reduction ratio was 2.5 (i.e., 2.5:1). ). In particular, note that in the example, the rolling end temperature was lowered to 700°C to reduce the non-recrystallized region.
표 4는 상기 제조된 후강판에 대하여, 기계적 물성으로서, 항복 강도(YS), 인장 강도(TS), 및 연신율(EL)을 각각 측정한 결과를 나타낸다.Table 4 shows the results of measuring yield strength (YS), tensile strength (TS), and elongation (EL) as mechanical properties of the manufactured thick steel plate.
표 4를 참조하면, 실시예 및 비교예는 모두 항복강도(YP): 320 MPa 이상, 인장강도(TS): 430 MPa 이상, 및 연신율(El): 22% 이상을 만족한다. 실시예가 비교예에 비하여 항복강도 및 인장강도가 더 크고, 연신율은 낮게 나타났다.Referring to Table 4, the examples and comparative examples all satisfy the following requirements: yield strength (YP): 320 MPa or more, tensile strength (TS): 430 MPa or more, and elongation (El): 22% or more. The Example showed greater yield strength and tensile strength and lower elongation than the Comparative Example.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 후강판의 항복강도 및 인장강도를 비교예와 비교하여 나타낸 그래프이다.Figure 2 is a graph showing the yield strength and tensile strength of a thick steel plate according to an embodiment of the present invention compared with a comparative example.
도 2에서, "L"은 길이 방향, 즉 압연에 대한 강판의 진행방향, "T"는 폭 방향, 즉 진행방향에 수직방향, "F"는 후강판의 표면, "Q"는 후강판의 1/4 두께, "C"는 후강판의 중심을 의미한다. 또한, "TS"는 인장강도, "YP"는 항복강도, "TOP"은 강판의 선단부, "BODY"는 강판의 중단부를 의미한다.In Figure 2, "L" is the longitudinal direction, i.e., the direction of progress of the steel plate for rolling, "T" is the width direction, i.e., perpendicular to the direction of progress, "F" is the surface of the steel plate, and "Q" is the direction of the steel plate. 1/4 thickness, “C” refers to the center of the thick steel plate. In addition, “TS” refers to tensile strength, “YP” refers to yield strength, “TOP” refers to the tip of the steel plate, and “BODY” refers to the middle portion of the steel plate.
도 2를 참조하면, 비교예에 비하여 실시예가 두께 전체적으로 인장강도 및 항복강도 모두 증가됨을 알 수 있다. 이는 구리 및 니켈의 고용 증가에 기인한 것으로 분석된다. 또한, 비교예와 실시예 모두 인장강도 430 MPa 이상을 만족한다. 또한, 실시예는 모두 항복강도 320 MPa 이상을 만족하지만, 비교예는 항복강도 320 MPa 이상을 만족하지 못하는 경우도 나타났다. 특히, 실시예는 비교예에 비하여 1/4t에서 폭 방향(T 방향)으로 강도가 증가됨을 알 수 있다.Referring to FIG. 2, it can be seen that both the tensile strength and yield strength of the example are increased throughout the thickness compared to the comparative example. This is analyzed to be due to increased employment of copper and nickel. In addition, both comparative examples and examples satisfy a tensile strength of 430 MPa or more. In addition, the examples all satisfied the yield strength of 320 MPa or more, but the comparative examples did not satisfy the yield strength of 320 MPa or more. In particular, it can be seen that the strength of the Example increases in the width direction (T direction) at 1/4t compared to the Comparative Example.
표 5는 상기 제조된 후강판에 대하여, 기계적 물성으로서, 저온 충격인성을 -50℃에서 측정한 결과를 나타낸다. 표 4에 나타난 3개의 저온 충격인성은 1개의 강재의 1/4t 및 1/2t에서 수득한 3개의 시편에 대하여 각각 측정한 측정값 및 평균값을 나타낸 것이다. Table 5 shows the results of measuring low-temperature impact toughness at -50°C as mechanical properties for the manufactured thick steel plate. The three low-temperature impact toughnesses shown in Table 4 represent the measured values and average values of three specimens obtained from 1/4t and 1/2t of one steel material, respectively.
표 5를 참조하면, 실시예는 비교예에 비하여 저온충격 인성이 1/4t 및 1/2t에서 모두 증가된 것을 알 수 있다.Referring to Table 5, it can be seen that the low-temperature impact toughness of the Example increased at both 1/4t and 1/2t compared to the Comparative Example.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 후강판의 저온 충격인성을 비교예와 비교하여 나타낸 그래프이다.Figure 3 is a graph showing the low-temperature impact toughness of a thick steel plate according to an example of the present invention compared with a comparative example.
도 3을 참조하면, 비교예에 비하여 실시예가 두께 전체적으로 인장강도 및 항복강도 모두 증가됨을 알 수 있다. 구체적으로, 비교예에 비하여 실시예는 표면부의 인성은 다소 저하되었으나, 1/4t에서 저온 충격인성이 전체 온도 범위에 걸쳐서 증가되었으며, 1/2t에서는 -40℃에서의 저온 충격인성이 증가되어 사용가능성이 높아졌음을 알 수 있다.Referring to FIG. 3, it can be seen that both the tensile strength and yield strength of the Example are increased throughout the thickness compared to the Comparative Example. Specifically, compared to the Comparative Example, the toughness of the surface portion of the Example was slightly lowered, but at 1/4t, low-temperature impact toughness was increased over the entire temperature range, and at 1/2t, low-temperature impact toughness at -40°C was increased. It can be seen that the possibility has increased.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 후강판의 미세조직을 비교예와 비교하여 나타낸 주사전자현미경 사진이다.Figure 4 is a scanning electron microscope photograph showing the microstructure of a thick steel plate according to an embodiment of the present invention compared with a comparative example.
도 4를 참조하면, 비교예에 비하여 실시예의 미세조직이 미세화된 것을 알 수 있다. ASTM E112 규격에 따른 페라이트 그레인 크기(FGS)는 비교예가 11.79이었고, 실시예가 11.89로서 실시예가 그 수치가 더 크게 나타났고, 이는 실시예의 입자크기가 더 미세함을 의미한다. 미세조직은 침상형 페라이트, 다각형 페라이트, 및 펄라이트를 포함함을 알 수 있다.Referring to Figure 4, it can be seen that the microstructure of the Example is refined compared to the Comparative Example. The ferrite grain size (FGS) according to the ASTM E112 standard was 11.79 in the comparative example, and 11.89 in the example, and the figure was larger in the example, which means that the grain size of the example was finer. It can be seen that the microstructure includes acicular ferrite, polygonal ferrite, and pearlite.
따라서, 본 발명에 따른 후강판의 제조방법은, 100t 이상 극후물/단척재임에도 불구하고 디스케일러 적용 및 공냉 대기시간을 늘림으로써, 표면경화층을 종래의 기술보다 우월하게 확보하여 상대적으로 중심부 압하율을 증가시킬 수 있었다. 이러한 중심부 압하율 증가는 미세조직의 입자크기로 비교할 수 있으며, 실시예의 입자크기가 더 작게 나타났다. 상기 공냉 대기시간은 강재의 압연종료온도를 낮게 설정함으로써, 조압연 이후 사상압연 투입 전의 공냉 대기시간을 증가시킬 수 있다. 또한, 니켈과 구리를 첨가함으로써, 항복강도와 인장강도가 증가되었고, Ar3 이하의 열간압연 종료온도로 인하여 1/4t 부분의 미재결정 누적 압하율을 증가시킬 수 있다. 실시예의 저온 충격인성은 1/4t 부분에서 DBTT(Ductile-Brittle Transition Temperature) 특성이 개선되었고, 1/2t 부분에서 USE(Upper Shelf Energy)가 향상되었다. 상기 USE는 본 강재의 연성 구간에서의 최대 에너지 줄(Energy Joules) 값을 의미한다.Therefore, the method of manufacturing a thick steel plate according to the present invention, despite the fact that it is an extremely thick/short material of 100 tons or more, secures a surface hardening layer superior to the conventional technology by applying a descaler and increasing the air cooling waiting time, thereby reducing the center reduction relatively. rate could be increased. This increase in center reduction rate can be compared to the particle size of the microstructure, and the particle size of the example was smaller. The air cooling waiting time can be increased by setting the rolling end temperature of the steel material to a low level, thereby increasing the air cooling waiting time after rough rolling and before finishing rolling. In addition, by adding nickel and copper, the yield strength and tensile strength are increased, and the non-recrystallized cumulative reduction rate of the 1/4t portion can be increased due to the hot rolling completion temperature of Ar3 or lower. As for the low-temperature impact toughness of the example, DBTT (Ductile-Brittle Transition Temperature) characteristics were improved in the 1/4t portion, and USE (Upper Shelf Energy) was improved in the 1/2t portion. The USE refers to the maximum Energy Joules value in the ductility section of this steel material.
이상에서 설명한 본 발명의 기술적 사상이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명의 기술적 사상이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The technical idea of the present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible without departing from the technical idea of the present invention. It will be clear to those skilled in the art.
Claims (10)
-40℃ ~ -60℃에서의 저온 충격인성: 100 J ~ 400 J 을 만족하는,
후강판.By weight percent: Carbon (C): 0.045% to 0.075%, Silicon (Si): 0.15% to 0.25%, Manganese (Mn): 1.3% to 1.6%, Aluminum (Al): 0.015% to 0.05%, Niobium ( Nb): 0.015% to 0.025%, Nickel (Ni): 0.4% to 0.5%, Copper (Cu): 0.2% to 0.3%, Titanium (Ti): 0.01% to 0.02%, Phosphorus (P): greater than 0% ~ 0.01%, Sulfur (S): more than 0% ~ 0.002%, and the balance includes iron (Fe) and other inevitable impurities,
Low-temperature impact toughness at -40℃ to -60℃: satisfying 100 J to 400 J,
Thick steel plate.
상기 후강판은 표면, 두께의 1/4 지점, 및 두께의 1/2 지점에서 -40℃ ~ -60℃에서의 저온 충격인성: 100 J ~ 400 J 을 만족하는,
후강판.According to claim 1,
The thick steel plate satisfies low-temperature impact toughness at -40°C to -60°C at the surface, 1/4 of the thickness, and 1/2 of the thickness: 100 J to 400 J,
Thick steel plate.
상기 후강판은, 항복강도(YP): 320 MPa 이상, 인장강도(TS): 430 MPa 이상, 및 연신율(El): 22% 이상을 만족하는,
후강판.According to claim 1,
The thick steel plate satisfies the following requirements: yield strength (YP): 320 MPa or more, tensile strength (TS): 430 MPa or more, and elongation (El): 22% or more.
Thick steel plate.
상기 후강판은,
침상형 페라이트, 다각형 페라이트 및 펄라이트를 포함하는 미세조직을 가지고,
상기 침상형 페라이트의 면적 분율은 50% ~ 80%이고, 상기 펄라이트의 면적 분율은 0% ~ 10%이고, 상기 다각형 페라이트의 면적 분율은 나머지 분율인,
후강판.According to claim 1,
The thick steel plate is,
It has a microstructure including acicular ferrite, polygonal ferrite, and pearlite,
The area fraction of the acicular ferrite is 50% to 80%, the area fraction of the pearlite is 0% to 10%, and the area fraction of the polygonal ferrite is the remaining fraction,
Thick steel plate.
상기 후강판은,
11.78 초과 ~ 11.99의 페라이트 그레인 크기(FGS)를 가지는,
후강판.According to claim 1,
The thick steel plate is,
having a ferrite grain size (FGS) greater than 11.78 to 11.99,
Thick steel plate.
(b) 상기 재가열된 강재를 1차 열간압연 하는 단계;
(c) 상기 1차 열간압연된 강재를 공기 중에서 300 초 ~ 600초 동안 공랭하는 공랭 대기 단계;
(d) 상기 공랭 대기한 강재를 670℃ ~ 730℃의 열간압연 종료온도에서 종료되도록 2차 열간압연 하는 단계; 및
(e) 상기 2차 열간압연된 강재를 3℃/초 ~ 5℃/초의 냉각속도로 400℃ ~ 500℃ 범위의 냉각종료온도까지 강제 냉각하는 단계;를 포함하는,
후강판의 제조방법.(a) By weight percent, carbon (C): 0.045% to 0.075%, silicon (Si): 0.15% to 0.25%, manganese (Mn): 1.3% to 1.6%, aluminum (Al): 0.015% to 0.05%. , Niobium (Nb): 0.015% ~ 0.025%, Nickel (Ni): 0.4% ~ 0.5%, Copper (Cu): 0.2% ~ 0.3%, Titanium (Ti): 0.01% ~ 0.02%, Phosphorus (P): Reheating the steel containing more than 0% to 0.01%, sulfur (S): more than 0% to 0.002%, and the balance containing iron (Fe) and other inevitable impurities at a reheating temperature of 1,000°C to 1,060°C;
(b) performing primary hot rolling on the reheated steel;
(c) an air-cooling standby step of air-cooling the primary hot-rolled steel in air for 300 to 600 seconds;
(d) performing secondary hot rolling on the air-cooled steel to end hot rolling at a temperature of 670°C to 730°C; and
(e) forcibly cooling the secondary hot rolled steel to a cooling end temperature in the range of 400°C to 500°C at a cooling rate of 3°C/sec to 5°C/sec;
Manufacturing method of thick steel plate.
상기 1차 열간압연 및 상기 2차 열간압연을 수행한 상기 후강판의 압하비는 2.3:1 이상 내지 3:1 미만인,
후강판의 제조방법.According to claim 6,
The reduction ratio of the thick steel plate subjected to the first hot rolling and the second hot rolling is 2.3:1 or more to less than 3:1,
Manufacturing method of thick steel plate.
상기 1차 열간압연 및 상기 2차 열간압연을 수행한 상기 후강판의 누적 압하율은 40% 내지 50% 범위인,
후강판의 제조방법.According to claim 6,
The cumulative reduction ratio of the thick steel plate that has undergone the first hot rolling and the second hot rolling is in the range of 40% to 50%,
Manufacturing method of thick steel plate.
상기 강재는 250t 내지 300t 범위의 두께를 가지고,
상기 강재를 상기 후강판의 제조방법에 의하여 제조된 후강판은, 100t 내지 120t 범위의 두께를 가지는,
후강판의 제조방법.According to claim 6,
The steel has a thickness ranging from 250t to 300t,
The thick steel plate manufactured by the steel plate manufacturing method has a thickness ranging from 100t to 120t,
Manufacturing method of thick steel plate.
상기 후강판의 제조방법에 의하여 제조된 후강판은,
항복강도(YP): 320 MPa 이상, 인장강도(TS): 430 MPa 이상, 및 연신율(El): 22% 이상, -40℃ ~ -60℃에서의 저온 충격인성: 100 J ~ 400 J 을 만족하고,
침상형 페라이트, 다각형 페라이트 및 펄라이트를 포함하는 미세조직을 가지고,
상기 침상형 페라이트의 면적 분율은 50% ~ 80%이고, 상기 펄라이트의 면적 분율은 0% ~ 10%이고, 상기 다각형 페라이트의 면적 분율은 나머지 분율이고,
11.78 초과 ~ 11.99의 페라이트 그레인 크기(FGS)를 가지는,
후강판의 제조방법.According to claim 6,
The thick steel plate manufactured by the above thick steel plate manufacturing method is,
Yield strength (YP): 320 MPa or more, tensile strength (TS): 430 MPa or more, and elongation (El): 22% or more, low-temperature impact toughness at -40℃ to -60℃: Satisfies 100 J to 400 J. do,
It has a microstructure including acicular ferrite, polygonal ferrite, and pearlite,
The area fraction of the acicular ferrite is 50% to 80%, the area fraction of the pearlite is 0% to 10%, and the area fraction of the polygonal ferrite is the remaining fraction,
Having a ferrite grain size (FGS) greater than 11.78 to 11.99,
Manufacturing method of thick steel plate.
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