KR950004775B1 - 항복강도 150KSi급 고장력강의 제조방법 - Google Patents
항복강도 150KSi급 고장력강의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 종래방법 및 본 발명에 따라 고장력강을 제조하는 공정을 개략적으로 나타내는 공정개략도.
본 발명은 심해구조용 강재, 심해탐사선의 선각재, 압력용기등에 사용되는 고장력강을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 통상의 항복강도 130KSi급 고장력강에 직접소입공정을 도입하므로서, 저온충격인성이 우수한 항복강도 150KSi급 고장력강을 제조하는 방법에 관한 것이다. 심해구조용 강재, 심해탐사선의 선각재, 압력용기용으로 항복강도 130KSi급 고장력강이 사용되고 있는데, 그 제조방법은 다음과 같다.
즉, 상기한 항복강도 130KSi급 고장력강은, 중량%로, C : 0.12%이하, Mn : 0.6~0.9%, Si : 0.20~0.35%, P : 0.010%이하, S : 0.015%이하, Ni : 4.75~5.25%, Cr : 0.40~0.70%, Mo : 0.30~0.65%, V : 0.05~0.10%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 강슬라브를 1150~1300℃에서 충분히 가열하고 각 압연패스(pass)당 10~30%의 압하율로 900℃이상에서 압연을 종료하고 공냉후 다시 900℃로 재가열과 수냉후 500~600℃에서 템퍼링하므로써 제조된다.
그런, 상기한 항복강도 130KSi급 고장력강을 심해탐사선의 선각재등에 사용하는 경우에는 잠수깊이가 최대 4,500m 정도이고, 또한, 저온인성의 저하없이 항복강도의 향상을 통한 제품의 경량화 및 소형화가 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 통상의 항복강도 130KSi급 고장력강의 조성을 엄격히 제어하는 동시에 직접 소입공정을 도입하므로서 저온인성의 저하없이 항복강도를 20KSi정도 개선시키고자 하는데, 그 목적이 있다.
이하, 본 발명에 대해서 설명한다.
본 발명은, 중량%로, C : 0.005-0.12%, Mn : 0.6-0.9%, Si : 0.20-0.35%, Cr : 0.4-0.7%, Ni : 4.75-5.50%, Mo : 0.30-0.65%, V : 0.05-0.10%, P : 100ppm 이하, S : 150ppm, 잔부 Fe 및 기타 불피가피한 불순물로 조성되는 강 슬라브를 1150-1300℃의 온도범위에서 충분히 가열한 후, 각 압연패스(pass)당 10-30%의 압하율로 750-900℃의 미재결정 온도영역에서 연속적으로 마무리 열간압연한 다음, 30초 이내에 10-50℃/sec의 냉각속도로 상온까지 수냉한 후, Ac1온오이하인 500-620℃의 온도범위에서 탬퍼링하여 항복강도 150KSi급 고장력강을 제조하는 방법에 관한 것이다.
이하, 상기 성분범위 및 제조조건의 한정이유에 대하여 설명한다.
상기 C의 함량이 증가하면 소입성이 향상되어 강도를 증가시킬 수 있지만, 용접성을 해치고, 반대로 C함량이 감소하게 되면 소입성이 낮아 강도를 보증할 수 없으몰, 상기 C의 함량은 0.005~0.12%로 제한하는 것이 바람직하다.
상기 Mn역시 소입성을 증가시켜 강도를 개선시킬 수 있으나, 용접성을 해치는 원소이므로, Mn함량은 0.6~0.9%로 제한하는 것이 바람직하다.
상기 Si은 항복강도를 증가시킬 수 있지만, 충격천이온도를 상승시키므로, 그 함량은 0.20~0.35%로 제한하는 것이 바람직하다.
상기 Cr은 소입성에 유효한 합금원소이지만, 용접성을 해치므로, Cr의 함량은 0.4~0.7%로 제한하는 것이 바람직하다.
상기 Ni은 저온인성을 개선할 수 있는 합금원소이지만, 고가인 관계로 4.75~5.50%로 제한하는 것이 바람직하다.
상기 Mo은 소입성을 개선시키지만, 그 함량이 1.0%를 초과하는 경우에는 심한 취성을 유발시킬 가능성이 있고 고가이므로, 그 함량은 0.30~0.65%로 제한하는 것이 바람직하다.
상기 V은 소입성이 유효한 원소이지만, 용접성을 해치므로, 그 함량은 0.05~0.10%로 제한하는 것이 바람직하다.
상기 P는 충격인성을 해치고 소려취성을 유발시키는 원소이므로, 그 함량은 100ppm이하로 제한하는 것이 바람직하다.
상기 S는 충격인성과 용접성을 해치는 원소이므로 150ppm이하로 제한하는 것이 바람직하다.
상기 슬라브 가열온도가 1150℃이하인 경우에는 압연종료온도를 맞추기 어렵고, 1300℃이상인 경우에는 결정립의 이상성장을 초래하게 되므로, 슬라브의 가열온도는 1150~1300℃로 제한하는 것이 바람직하다.
상기 압하율이, 높을수록 강도와 인성을 개선할 수 있지만, 30%이상의 압하는 저온구역에서 압연설비의 과부하를 초래하므로 각 압연패스당 10~30%로 압연종료온도까지 연속압연하는 것이 바람직하다.
750℃이하의 미재결정구역 압연은 압연설비의 과부하를 초래할 수 있고, 900℃이상은 재결정온도구역이므로, 상기 압력종료온도는 750~900℃로 제한하는 것이 바람직하다.
상기 압연종료후 유지시간이 짧을수록 미재결정 압하효과를 크게할 수 있으며, 반면 시간이 너무 길어지면 미재결정압하의 효과가 줄어들기 때문에, 상기 압연종료후 유지시간은 30초이내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 냉각속도는 빠를수록 강도의 확보측면에서는 유리하지만, 후판 냉각의 수냉최대 범위인 50℃/sec를 그 상한치로 하고, 10℃/sec 이하의 냉각속도에서는 상부 베이나이트 조직을 형성하여 강도와 인성을 확보할 수 없으므로, 완전한 마르텐사이트를 조직을 얻기 위하여 냉각속도의 10-50℃/sec로 제한하는 것이 바람직하다.
상기 템퍼링 온도는 강도와 인성의 확보에 상당히 중요한 인자이고, 통상적으로, Ac1온도이하에서는 이루어지는데, 500℃이하인 경우에는 충격인성의 확보가 어렵고 620℃이상인 경우에는 강도확보가 어렵기 때문에, 상기 템퍼링온도는 500-620℃로 제한하는 것이 바람직하다.
종래방법 및 본 발명에 의한 고장력의 제조공정이 제1도에 개략적으로 도시되어 있는데, 제1도의 (a)는 종래 제조공정을, (b)는 본 발명 제조공정을 나타낸다.
제1도에서, Q : 인성(Quenching), T : 템퍼링(Tempering), DQ : 직접소입(Direct Quenching)을 나타낸다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
실시예
하기 표 1과 같이 조성되는 각 슬라브를 1150-1300℃에서 충분히 가열하여 하기 표 2와 같은 조건으로 압하량 10~30%로 연속적인 열간압연, 직접소입, 템퍼링 과정을 통하여 시편을 제조하고, 각 시편에 대한 기계적 성질을 측정하고, 그 측정결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[표 1]
[표 2]
*비고 HT : 압연종료후 유지시간 CR : 냉각속도 FRT : 압연종료온도
vE-85 : -85℃충격에너지
상기 표 2에 나타낸 바와같이, 본 발명강을 본 발명의 제조조건에 따라 제조한 본 발명재는 종래강을 본 발명의 범위를 벗어나는 제조조건에 따라 제조한 종래재와 거의 동일한 연신율과 저온충격성을 나타내고 있으나, 항복강도 및 인장강도에 있어서는 본 발명재가 종래재가 비하여 약 20ksi정도 상승됨을 알 수 있다.
따라서, 본 발명재가 종래재에 비하여 강도와 인성의 측면에서 훨씬 우수한 물성을 갖게된다.
일반적으로 강의 강도와 인성의 관계는 서로 반비례관계를 갖지만 본 발명강의 경우 직접소입에 의해 합금원소의 고용도의 증가와 압연후 곧 바로 소압에 의한 전위밀도의 증가 및 공공과 같은 내부결함의 증가에 기인한 강도의 상승을 가져왔으며, 또한 일반적으로 잘 알려져 있던 미재결정 압하에 의한 유효결정립의 미세화에 의한 저온인성의 확보에 의해 좋은 강도-인성의 관계를 가지게 된다.
상술한 바와같이, 본 발명은 저온인성의 저하없이 항복강도를 20ksi정도 개선하여 잠수깊이를 최대 5,500m까지 확보함은 물론 제품의 소형화 및 경량화를 가져올 뿐만 아니라 종래의 재가열 소입법에 의한 것보다 재가열과정의 생략으로 인한 공정의 단순화로 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있는 것이다.
Claims (1)
- 중량%로, C : 0.05-0.12%, Mn : 0.6-0.9%, Si : 0.20-0.35%, Cr : 0.4-0.7%, Ni : 4.75-5.50%, Mo : 0.30-0.65%, V : 0.05-0.10%, P : 100ppm 이하, S : 150ppm이하, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 강 슬라브를 1150-1300℃의 온도범위에서 충분히 가열한 후, 각 압연패스(pass)당 10-30%의 압하율로 750-900℃의 미재결정 온도영역에서 연속적으로 마무리 열간압연한 다음, 30초 이내에 10-50℃ /sec의 냉각속도로 상온까지 수냉한 후, Ac1온도이하인 500-620℃의 온도범위에서 템퍼링하는 것을 특징으로 하는 항복강도 150ksi급 고장력강의 제조방법.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019920024972A KR950004775B1 (ko) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 항복강도 150KSi급 고장력강의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1019920024972A KR950004775B1 (ko) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 항복강도 150KSi급 고장력강의 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR940014848A KR940014848A (ko) | 1994-07-19 |
| KR950004775B1 true KR950004775B1 (ko) | 1995-05-10 |
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ID=19346161
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| KR1019920024972A KR950004775B1 (ko) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 항복강도 150KSi급 고장력강의 제조방법 |
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| KR (1) | KR950004775B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012072884A1 (en) | 2010-12-02 | 2012-06-07 | Rautaruukki Oyj | Ultra high-strength structural steel and method for producing ultra high-strength structural steel |
-
1992
- 1992-12-22 KR KR1019920024972A patent/KR950004775B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012072884A1 (en) | 2010-12-02 | 2012-06-07 | Rautaruukki Oyj | Ultra high-strength structural steel and method for producing ultra high-strength structural steel |
Also Published As
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|---|---|
| KR940014848A (ko) | 1994-07-19 |
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