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KR20130023713A - Steel sheet and method of manufacturing the steel sheet - Google Patents

Steel sheet and method of manufacturing the steel sheet Download PDF

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KR20130023713A
KR20130023713A KR1020110086667A KR20110086667A KR20130023713A KR 20130023713 A KR20130023713 A KR 20130023713A KR 1020110086667 A KR1020110086667 A KR 1020110086667A KR 20110086667 A KR20110086667 A KR 20110086667A KR 20130023713 A KR20130023713 A KR 20130023713A
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KR
South Korea
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weight
steel sheet
less
carbon
rolling
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Ceased
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KR1020110086667A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
황성두
김규태
김주남
Original Assignee
현대제철 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 현대제철 주식회사 filed Critical 현대제철 주식회사
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Abstract

본 발명은 합금 성분 조절 및 공정 조건 제어를 통하여, QT(Quenching & Tempering) 열처리를 실시하지 않으면서 800 MPa급의 인장강도를 확보할 수 있는 강판 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 강판 제조 방법은 탄소(C) : 0.02 ~ 0.09 중량%, 실리콘(Si) : 0.4 중량% 이하, 망간(Mn) : 1.8 ~ 2.5 중량%, 크롬(Cr) : 0.1 ~ 0.5 중량%, 니켈(Ni) : 0.3 ~ 1.0 중량%, 몰리브덴(Mo) : 0.15 ~ 1.00 중량%, 알루미늄(Al) : 0.06 중량% 이하, 구리(Cu) : 0.2 ~ 1.0 중량%, 티타늄(Ti) : 0.01 ~ 0.03 중량%, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.080 중량%, 바나듐(V) : 0.03 ~ 0.10 중량%, 보론(B) : 0.0005 ~ 0.0040 중량%, 질소(N) : 0.007 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 재가열하는 단계; 상기 재가열된 판재를 오스테나이트 재결정 영역에서 1차 압연하는 단계; 상기 1차 압연된 판재를 오스테나이트 미재결정 영역에서 2차 압연하는 단계; 및 상기 2차 압연된 판재를 400 ~ 450℃까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention discloses a steel sheet and a method for manufacturing the same, which can secure a tensile strength of 800 MPa without performing QT (Quenching & Tempering) heat treatment through controlling alloy components and controlling process conditions.
Steel sheet manufacturing method according to the invention is carbon (C): 0.02 ~ 0.09% by weight, silicon (Si): 0.4% by weight or less, manganese (Mn): 1.8 to 2.5% by weight, chromium (Cr): 0.1 to 0.5% by weight , Nickel (Ni): 0.3 to 1.0 wt%, molybdenum (Mo): 0.15 to 1.00 wt%, aluminum (Al): 0.06 wt% or less, copper (Cu): 0.2 to 1.0 wt%, titanium (Ti): 0.01 ~ 0.03 wt%, niobium (Nb): 0.005 ~ 0.080 wt%, vanadium (V): 0.03 ~ 0.10 wt%, boron (B): 0.0005 ~ 0.0040 wt%, nitrogen (N): 0.007 wt% or less and the remaining iron Reheating the slab plate made of (Fe) and unavoidable impurities; Primary rolling the reheated sheet in an austenite recrystallization zone; Secondarily rolling the primary rolled plate in an austenitic non-recrystallized zone; And cooling the secondary rolled sheet to 400 to 450 ° C.

Description

강판 및 그 제조 방법{STEEL SHEET AND METHOD OF MANUFACTURING THE STEEL SHEET}Steel plate and its manufacturing method {STEEL SHEET AND METHOD OF MANUFACTURING THE STEEL SHEET}

본 발명은 강판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 TMCP(Thermo Mechanical Control Process) 공정만으로도 인장강도 800MPa 이상을 확보할 수 있는 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a steel sheet and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a steel sheet and a method for manufacturing the same, which can secure a tensile strength of 800 MPa or more by only a TMCP (Thermo Mechanical Control Process) process.

일반적으로, 800MPa급의 인장강도(TS)를 갖는 강판을 제조하기 위해서는 슬라브 재가열, 열간압연 및 냉각 과정을 포함하는 열연 공정 이후, QT(Quenching & Tempering) 열처리를 실시하는 공정을 수반하고 있다.In general, in order to manufacture a steel sheet having a tensile strength (TS) of 800MPa class, a hot rolling process including slab reheating, hot rolling, and cooling processes is followed by a process of performing QT (Quenching & Tempering) heat treatment.

그러나, 이와 같이 열연 공정 이후, QT 열처리를 수행할 경우 공정 소요 시간이 길어져 생산성이 저하될 우려가 있다.However, when the QT heat treatment is performed after the hot rolling process as described above, there is a concern that the process takes a long time and productivity may be lowered.

또한, 강도 업그레이드를 위해 QT 열처리를 수행할 경우, 퀀칭(Quenching)을 위하여 소입성을 향상시키기 위해 다량의 합금원소를 첨가하고 있는 데, 이로 인해 탄소 단량(carbon equivalent : CEQ)이 증가하여 용접성이 저하되고 있다.In addition, when QT heat treatment is performed to upgrade the strength, a large amount of alloying elements are added to improve the hardenability for quenching, which increases the carbon equivalent (CEQ) to improve weldability. It is falling.

관련 선행기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-0723202호(2007.05.22. 등록)가 있다.
Related prior arts include Republic of Korea Patent Publication No. 10-0723202 (registered May 22, 2007).

본 발명의 목적은 TMCP(Thermo Mechanical Control Process) 공정을 실시함으로써 탄소(C), 크롬(Cr), 니켈(Ni) 등의 합금 성분의 함량비를 줄여 생산성을 향상시킬 수 있는 강판 제조 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a steel sheet manufacturing method that can improve the productivity by reducing the content ratio of alloy components such as carbon (C), chromium (Cr), nickel (Ni) by performing a TMCP (Thermo Mechanical Control Process) process It is.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조되어, 인장강도(TS) : 800MPa 이상, 항복강도 : 700 ~ 950MPa 및 -60℃ 에서의 충격에너지 : 150J 이상을 갖는 강판을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a steel sheet produced by the above method, having a tensile strength (TS): 800MPa or more, yield strength: 700 ~ 950MPa and impact energy at -60 ℃: 150J or more.

상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 강판 제조 방법은 탄소(C) : 0.02 ~ 0.09 중량%, 실리콘(Si) : 0.4 중량% 이하, 망간(Mn) : 1.8 ~ 2.5 중량%, 크롬(Cr) : 0.1 ~ 0.5 중량%, 니켈(Ni) : 0.3 ~ 1.0 중량%, 몰리브덴(Mo) : 0.15 ~ 1.00 중량%, 알루미늄(Al) : 0.06 중량% 이하, 구리(Cu) : 0.2 ~ 1.0 중량%, 티타늄(Ti) : 0.01 ~ 0.03 중량%, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.080 중량%, 바나듐(V) : 0.03 ~ 0.10 중량%, 보론(B) : 0.0005 ~ 0.0040 중량%, 질소(N) : 0.007 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 재가열하는 단계; 상기 재가열된 판재를 오스테나이트 재결정 영역에서 1차 압연하는 단계; 상기 1차 압연된 판재를 오스테나이트 미재결정 영역에서 2차 압연하는 단계; 및 상기 2차 압연된 판재를 냉각종료온도 : 400 ~ 450℃까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Steel sheet manufacturing method according to an embodiment of the present invention for achieving the one object is carbon (C): 0.02 ~ 0.09% by weight, silicon (Si): 0.4% by weight or less, manganese (Mn): 1.8 to 2.5% by weight , Chromium (Cr): 0.1 to 0.5% by weight, nickel (Ni): 0.3 to 1.0% by weight, molybdenum (Mo): 0.15 to 1.00% by weight, aluminum (Al): 0.06% by weight or less, copper (Cu): 0.2 ~ 1.0 wt%, Titanium (Ti): 0.01 ~ 0.03 wt%, Niobium (Nb): 0.005 ~ 0.080 wt%, Vanadium (V): 0.03 ~ 0.10 wt%, Boron (B): 0.0005 ~ 0.0040 wt%, Nitrogen (N): reheating the slab plate made of 0.007% by weight or less and remaining iron (Fe) and inevitable impurities; Primary rolling the reheated sheet in an austenite recrystallization zone; Secondarily rolling the primary rolled plate in an austenitic non-recrystallized zone; And cooling the secondary rolled plate to a cooling end temperature: 400 to 450 ° C .;

이때, 상기 슬라브 판재에는 인(P) : 0.01 중량% 이하 및 황(S) : 0.01 중량% 이하가 포함되어 있을 수 있다.
At this time, the slab plate may include phosphorus (P): 0.01% by weight or less and sulfur (S): 0.01% by weight or less.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 강판은 탄소(C) : 0.02 ~ 0.09 중량%, 실리콘(Si) : 0.4 중량% 이하, 망간(Mn) : 1.8 ~ 2.5 중량%, 크롬(Cr) : 0.1 ~ 0.5 중량%, 니켈(Ni) : 0.3 ~ 1.0 중량%, 몰리브덴(Mo) : 0.15 ~ 1.00 중량%, 알루미늄(Al) : 0.06 중량% 이하, 구리(Cu) : 0.2 ~ 1.0 중량%, 티타늄(Ti) : 0.01 ~ 0.03 중량%, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.080 중량%, 바나듐(V) : 0.03 ~ 0.10 중량%, 보론(B) : 0.0005 ~ 0.0040 중량%, 질소(N) : 0.007 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지며, 페라이트(ferrite) 및 베이니틱 페라이트(bainitic ferrite)를 포함하는 복합 조직을 갖되, 상기 베이니틱 페라이트의 분율이 단면 면적율로 90% 이상을 갖는 것을 특징으로 한다.Steel sheet according to an embodiment of the present invention for achieving the above another object is carbon (C): 0.02 ~ 0.09% by weight, silicon (Si): 0.4% by weight or less, manganese (Mn): 1.8 to 2.5% by weight, chromium ( Cr): 0.1 to 0.5 wt%, Nickel (Ni): 0.3 to 1.0 wt%, Molybdenum (Mo): 0.15 to 1.00 wt%, Aluminum (Al): 0.06 wt% or less, Copper (Cu): 0.2 to 1.0 wt% %, Titanium (Ti): 0.01 to 0.03 wt%, niobium (Nb): 0.005 to 0.080 wt%, vanadium (V): 0.03 to 0.10 wt%, boron (B): 0.0005 to 0.0040 wt%, nitrogen (N) : 0.007% by weight or less and the remaining iron (Fe) and inevitable impurities, and has a complex structure including ferrite (ferrite) and bainitic ferrite, the fraction of the bainitic ferrite 90% in the cross-sectional area ratio It is characterized by having the above.

이때, 상기 강판은 인(P) : 0.01 중량% 이하 및 황(S) : 0.01 중량% 이하를 포함하는 것을 특징으로 한다.
At this time, the steel sheet is characterized in that it comprises phosphorus (P): 0.01% by weight or less and sulfur (S): 0.01% by weight or less.

본 발명에 따른 강판은 TMCP(Thermo Mechanical Control Process) 공정을 적용함으로써, 탄소(C) 함량을 0.02 ~ 0.09 중량%로 낮추어 저온인성을 보강하고, 크롬(Cr), 니켈(Ni) 등의 첨가량을 줄여 원가를 감소하여 생산성을 향상시킬 수 있다.Steel plate according to the present invention by applying a TMCP (Thermo Mechanical Control Process) process, to lower the carbon (C) content to 0.02 ~ 0.09% by weight to reinforce low temperature toughness, and to add the amount of chromium (Cr), nickel (Ni), etc. It can reduce the cost and increase the productivity.

이를 통해, 본 발명에 따른 강판은 인장강도(TS) : 800MPa 이상, 항복강도(YS) : 700 ~ 950MPa 및 -60℃에서의 충격에너지 : 150J 이상을 만족할 수 있다.
Through this, the steel sheet according to the present invention can satisfy the tensile strength (TS): 800MPa or more, yield strength (YS): 700 ~ 950MPa and impact energy at -60 ℃: 150J or more.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 강판 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명에 적용되는 제어압연(CR)/가속냉각(ACC) 과정을 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1 ~ 2에 따라 제조된 시편에 대한 강도를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1 ~ 2에 따라 제조된 시편에 대한 온도별 충격 에너지를 나타낸 그래프이다.
1 is a flowchart showing a steel sheet manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram showing a control rolling (CR) / acceleration cooling (ACC) process applied to the present invention.
3 is a graph showing the strength for the specimen prepared according to Examples 1 to 2 of the present invention.
Figure 4 is a graph showing the impact energy for each temperature for the specimen prepared according to Examples 1 to 2 of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강판 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, a steel plate according to a preferred embodiment of the present invention and a manufacturing method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

강판Steel plate

본 발명에 따른 강판은 QT(Quenching and Tempering) 열처리를 실시하지 않는 대신, TMCP 공정을 적용함으로써 탄소(C) 함량은 0.02 ~ 0.09 중량%로 낮추어 저온인성을 보강하고, 크롬(Cr), 니켈(Ni) 등의 첨가량을 줄여 제조원가를 감소하여 생산성을 향상시키면서, 인장강도(TS) : 800MPa 이상, 항복강도(YS) : 700 ~ 950MPa 및 -60℃에서의 충격에너지 : 150J 이상을 확보하는 것을 목표로 한다.The steel sheet according to the present invention is not subjected to Quenching and Tempering (QT) heat treatment, but by applying a TMCP process, the carbon (C) content is reduced to 0.02 to 0.09% by weight to reinforce low temperature toughness, chromium (Cr), nickel ( It is aimed to secure tensile strength (TS): 800 MPa or more, yield strength (YS): 700 ~ 950MPa and impact energy at -60 ℃: 150J or more while reducing productivity by reducing the added amount of Ni). Shall be.

이를 위하여, 본 발명에 따른 강판은 탄소(C) : 0.02 ~ 0.09 중량%, 실리콘(Si) : 0.4 중량% 이하, 망간(Mn) : 1.8 ~ 2.5 중량%, 크롬(Cr) : 0.1 ~ 0.5 중량%, 니켈(Ni) : 0.3 ~ 1.0 중량%, 몰리브덴(Mo) : 0.15 ~ 1.00 중량%, 알루미늄(Al) : 0.06 중량% 이하, 구리(Cu) : 0.2 ~ 1.0 중량%, 티타늄(Ti) : 0.01 ~ 0.03 중량%, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.080 중량%, 바나듐(V) : 0.03 ~ 0.10 중량%, 보론(B) : 0.0005 ~ 0.0040 중량%, 질소(N) : 0.007 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지며, 페라이트(ferrite) 및 베이니틱 페라이트(bainitic ferrite)를 포함하는 복합 조직을 갖되, 상기 베이니틱 페라이트의 분율이 단면 면적율로 90% 이상을 갖는다.To this end, the steel sheet according to the present invention is carbon (C): 0.02 to 0.09% by weight, silicon (Si): 0.4% by weight or less, manganese (Mn): 1.8 to 2.5% by weight, chromium (Cr): 0.1 to 0.5% by weight %, Nickel (Ni): 0.3 to 1.0 wt%, molybdenum (Mo): 0.15 to 1.00 wt%, aluminum (Al): 0.06 wt% or less, copper (Cu): 0.2 to 1.0 wt%, titanium (Ti): 0.01 to 0.03 wt%, niobium (Nb): 0.005 to 0.080 wt%, vanadium (V): 0.03 to 0.10 wt%, boron (B): 0.0005 to 0.0040 wt%, nitrogen (N): 0.007 wt% or less and the rest It is composed of iron (Fe) and unavoidable impurities, and has a complex structure including ferrite and bainitic ferrite, but the fraction of the bainitic ferrite has a cross-sectional area ratio of 90% or more.

이때, 상기 강판은 인(P) : 0.01 중량% 이하 및 황(S) : 0.01 중량% 이하를 포함할 수 있다.
In this case, the steel sheet may include phosphorus (P): 0.01 wt% or less and sulfur (S): 0.01 wt% or less.

이하, 본 발명에 따른 강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, the role and content of each component included in the steel sheet according to the present invention will be described.

탄소(C)Carbon (C)

탄소(C)는 강도를 확보하기 위하여 첨가되며, 용접성에 가장 큰 영향을 미치는 원소이다. 이때, 탄소(C) 이외의 합금원소의 영향은 탄소(C)가 등가로 환산된 탄소당량(carbon equivalent : CEQ)으로 표시될 수 있다.Carbon (C) is added to secure strength and is the element having the greatest influence on weldability. In this case, the influence of the alloying elements other than carbon (C) may be expressed as a carbon equivalent (carbon equivalent: CEQ) equivalently converted to carbon (C).

상기 탄소(C)는 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.02 ~ 0.09 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 만일, 탄소(C)의 함량이 0.02 중량% 미만일 경우에는 충분한 강도를 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 탄소(C)의 함량이 0.09 중량%를 초과할 경우에는 인성 저하를 야기할 수 있으며, 전기저항용접(ERW)시 용접성의 저하를 가져오는 문제점이 있다.The carbon (C) is preferably added in a content ratio of 0.02 to 0.09% by weight of the total weight of the steel sheet according to the present invention. If the content of carbon (C) is less than 0.02% by weight, it may be difficult to secure sufficient strength. On the contrary, when the content of carbon (C) exceeds 0.09% by weight, it may cause a decrease in toughness, and there is a problem in that weldability is lowered during electric resistance welding (ERW).

한편, 본 발명에 따른 강판은 하기 수학식 1을 만족하는 범위에서 탄소(C), 망간(Mn), 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 및 바나듐(V)을 포함하는 것이 더 바람직하다.On the other hand, the steel sheet according to the present invention is carbon (C), manganese (Mn), copper (Cu), nickel (Ni), chromium (Cr), molybdenum (Mo) and vanadium (V) in a range satisfying the following equation (1) More preferably).

이는 강관 제조를 위한 전기저항용접(ERW)시, This is when the electric resistance welding (ERW) for steel pipe manufacturing,

수학식 1 : [C] + [Mn]/6 + ([Cu] + [Ni]/15) + ([Cr] + [Mo] + [V])/5 ≤ 0.530 Equation 1: [C] + [Mn] / 6 + ([Cu] + [Ni] / 15) + ([Cr] + [Mo] + [V]) / 5 ≤ 0.530

(여기서, [ ]는 각 원소의 중량%)로 탄소 함량이 일정 범위 내에 들어야 용접부 균열 발생이 현저히 감소하기 때문이다.
(Where [] is the weight% of each element) because the carbon content falls within a certain range to significantly reduce the occurrence of weld cracking.

실리콘(Si)Silicon (Si)

본 발명에서 실리콘(Si)은 제강공정에서 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제로 첨가된다. 또한, 실리콘(Si)은 고용강화 효과도 가진다.In the present invention, silicon (Si) is added as a deoxidizer for removing oxygen in the steel in the steelmaking process. Silicon (Si) also has a solid solution strengthening effect.

다만, 본 발명에서 실리콘(Si)의 함량이 강판 전체 중량의 0.40 중량%를 초과하여 다량 첨가시 강의 용접성을 저하시키며, 재가열 및 열간압연 시에 적 스케일(red scale)을 생성시킴으로써 표면품질에 문제를 줄 수 있다. 또한, 용접후 도금성을 저해할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 실리콘(Si)의 함량을 강판 전체 중량의 0.40 중량% 이하로 첨가하는 것이 바람직하다.
However, the content of silicon (Si) in the present invention exceeds 0.40% by weight of the total weight of the steel sheet to reduce the weldability of the steel, the problem of surface quality by creating a red scale during reheating and hot rolling Can be given. Further, the plating ability after welding can be inhibited. Therefore, in the present invention, it is preferable to add the content of silicon (Si) to 0.40% by weight or less of the total weight of the steel sheet.

망간(Mn)Manganese (Mn)

망간(Mn)은 고용강화 원소로써 강의 경화능을 향상시켜 강도를 확보하는 데 효과적인 원소이다.Manganese (Mn) is a solid solution strengthening element that is effective in securing strength by improving the hardenability of steel.

상기 망간(Mn)은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 1.8 ~ 2.5 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 만일, 망간(Mn)의 함량이 1.8 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 고용강화 효과가 미미할 수 있다. 반대로, 망간(Mn)의 함량이 2.5 중량%를 초과하여 과다 첨가될 경우에는 용접성이 크게 저하될 뿐만 아니라, MnS 개재물 생성 및 중심 편석(center segregation) 발생에 의하여 강판의 연성을 크게 저하시키는 문제점이 있다.
The manganese (Mn) is preferably added in a content ratio of 1.8 to 2.5% by weight of the total weight of the steel sheet according to the present invention. If the content of manganese (Mn) is added less than 1.8% by weight, the solid solution strengthening effect may be insignificant. On the contrary, when the content of manganese (Mn) is excessively added in excess of 2.5% by weight, not only the weldability is greatly reduced, but also the problem of greatly reducing the ductility of the steel sheet due to the generation of MnS inclusions and the occurrence of center segregation is caused. have.

크롬(Cr)Chrome (Cr)

크롬(Cr)은 페라이트를 안정화하여 연신율을 향상시키며, 강도 향상에 기여하는 원소이다.Chromium (Cr) is an element that stabilizes ferrite to improve elongation and contributes to strength improvement.

상기 크롬(Cr)은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.1 ~ 0.5 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 만일, 크롬(Cr)의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우에는 상기의 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 크롬(Cr)의 함량이 0.5 중량%를 초과할 경우에는 강도와 연성의 균형이 깨질 수 있다.
The chromium (Cr) is preferably added in a content ratio of 0.1 to 0.5% by weight of the total weight of the steel sheet according to the present invention. If the content of chromium (Cr) is less than 0.1% by weight, the above effects cannot be exerted properly. On the contrary, when the content of chromium (Cr) exceeds 0.5% by weight, the balance between strength and ductility may be broken.

니켈(Ni)Nickel (Ni)

니켈(Ni)은 결정립을 미세화하고 오스테나이트 및 페라이트에 고용되어 기지를 강화시킨다. 특히 니켈(Ni)은 저온 충격인성을 향상시키는데 효과적인 원소이다. Nickel (Ni) fine grains and solidify in the austenite and ferrite to strengthen the matrix. In particular, nickel (Ni) is an effective element for improving low-temperature impact toughness.

상기 니켈(Ni)은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.3 ~ 1.0 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 만일, 니켈(Ni)의 함량이 0.3 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 니켈 첨가에 따른 강도 향상 및 저온 충격인성 향상 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 니켈(Ni)의 함량이 1.0 중량%를 초과하여 과다 첨가될 경우에는 적열취성을 유발하며, 제조 비용을 상승시키는 문제점이 있다.
The nickel (Ni) is preferably added in a content ratio of 0.3 to 1.0% by weight of the total weight of the steel sheet according to the present invention. If the nickel (Ni) content is less than 0.3% by weight, the effect of improving the strength and improving the low temperature impact toughness due to the addition of nickel may not be properly exhibited. On the contrary, when the content of nickel (Ni) is added in excess of 1.0% by weight, there is a problem of causing red brittleness and increasing the manufacturing cost.

몰리브덴(Mo)Molybdenum (Mo)

몰리브덴(Mo)은 강도 및 인성의 향상에 기여하며, 또한 상온이나 고온에서 안정된 강도를 확보하는데 기여한다.Molybdenum (Mo) contributes to the improvement of strength and toughness, and also contributes to ensuring stable strength at room temperature or high temperature.

상기 몰리브덴(Mo)은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.15 ~ 1.00 중량%로 첨가하는 것이 바람직하다. 만일, 몰리브덴(Mo)의 함량이 0.15 중량% 미만일 경우에는 몰리브덴 첨가에 따른 강도 및 인성의 향상 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 몰리브덴(Mo)의 함량이 1.00 중량%를 초과하여 과다 첨가될 경우에는 용접성을 저하시킴과 동시에 탄화물의 석출에 의하여 항복비를 상승시키는 문제점이 있다.
The molybdenum (Mo) is preferably added in 0.15 ~ 1.00% by weight of the total weight of the steel sheet according to the present invention. If the content of molybdenum (Mo) is less than 0.15% by weight, the effect of improving the strength and toughness due to the addition of molybdenum may not be properly exhibited. On the contrary, when the content of molybdenum (Mo) is added in excess of 1.00% by weight, there is a problem of lowering the weldability and increasing the yield ratio by precipitation of carbide.

알루미늄(Al)Aluminum (Al)

알루미늄(Al)은 제강시의 탈산을 위해 첨가한다.Aluminum (Al) is added for deoxidation during steelmaking.

다만, 본 발명에서 알루미늄(Al)의 함량이 0.06 중량%를 초과하여 다량 첨가될 경우에는 연주성이 저하되는 문제가 있다. 따라서, 본 발명에서는 알루미늄(Al)의 함량을 강판 전체 중량의 0.06 중량% 이하로 첨가하는 것이 바람직하다.
However, when the content of aluminum (Al) is added in excess of 0.06% by weight in the present invention there is a problem that the playability is lowered. Therefore, in the present invention, it is preferable to add the content of aluminum (Al) to 0.06% by weight or less of the total weight of the steel sheet.

구리(Cu)Copper (Cu)

구리(Cu)는 니켈(Ni)과 함께 강의 경화능 및 내식성을 향상시키는 원소로 첨가된다.Copper (Cu) is added as nickel (Ni) as an element to improve the hardenability and corrosion resistance of the steel.

상기 구리(Cu)는 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.2 ~ 1.0 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 만일, 구리(Cu)의 함량이 0.2 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 그 함량이 미미한 관계로 첨가 효과를 충분히 발휘할 수 없다. 반대로, 구리(Cu)의 함량이 1.0 중량%를 초과할 경우에는 강의 표면 특성을 저하시키는 문제점이 있다.
The copper (Cu) is preferably added in a content ratio of 0.2 to 1.0% by weight of the total weight of the steel sheet according to the present invention. If the content of copper (Cu) is added in less than 0.2% by weight, the addition effect may not be sufficiently exhibited because the content is insignificant. On the contrary, when the content of copper (Cu) exceeds 1.0% by weight, there is a problem of lowering the surface properties of the steel.

티타늄(Ti)Titanium (Ti)

티타늄(Ti)은 강력한 탄질화물 형성 원소로서, 고용탄소와 고용질소를 석출시켜 비시효성과 가공성을 향상시키는 역할을 한다. 특히, 티타늄(Ti)은 보론(B)이 질화 석출물로 석출되는 것을 방해하여 강 중에 보론이 고용 상태로 존재하게 함으로써, 보론이 강의 경화능을 향상시키는 역할을 한다.Titanium (Ti) is a strong carbonitride-forming element, and precipitates solid carbon and solid solution nitrogen to improve inaging and workability. In particular, titanium (Ti) prevents the boron (B) from being precipitated as a nitride precipitate, so that boron remains in solid solution in the steel, and boron plays a role in improving the hardenability of the steel.

상기 티타늄(Ti)은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.03 중량%로 첨가하는 것이 바람직하다. 만일, 티타늄(Ti)의 함량이 0.01 중량% 미만일 경우에는 석출을 하지 않고 남은 고용탄소와 고용질소로 인해 시효경화가 발생하는 문제가 있다. 반대로, 티타늄(Ti)의 함량이 0.03 중량%를 초과할 경우에는 연주성을 저하시키며, 더 이상의 첨가 효과 없이 제조 비용을 상승시키는 문제가 있다.
The titanium (Ti) is preferably added at 0.01 to 0.03% by weight of the total weight of the steel sheet according to the present invention. If the content of titanium (Ti) is less than 0.01% by weight, there is a problem that age hardening occurs due to the solid solution carbon and solid solution nitrogen remaining without precipitation. On the contrary, when the content of titanium (Ti) is more than 0.03% by weight, the playability is lowered and there is a problem of increasing the manufacturing cost without any additional effect.

니오븀(Nb)Niobium (Nb)

니오븀(Nb)은 고온에서 탄소(C) 및 질소(N)와 결합하여 탄화물 또는 질화물을 형성한다. 니오븀계 탄화물 또는 질화물은 압연시 결정립 성장을 억제하여 결정립을 미세화시킴으로써 강판의 강도와 저온인성을 향상시킨다.Niobium (Nb) combines with carbon (C) and nitrogen (N) at high temperatures to form carbides or nitrides. Niobium-based carbides or nitrides suppress grain growth during rolling to refine grains, thereby improving strength and low temperature toughness of the steel sheet.

상기 니오븀(Nb)은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.005 ~ 0.080 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 만일, 니오븀(Nb)의 함량이 0.005 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 니오븀 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 니오븀(Nb)의 함량이 0.080 중량%를 초과하여 과다 첨가될 경우에는 강판의 용접성을 저하시킨다. 또한, 니오븀(Nb)의 함량이 0.080 중량%를 초과하는 경우, 니오븀(Nb) 함량 증가에 따른 강도와 저온인성은 더 이상 향상되지 않고 페라이트 내에 고용된 상태로 존재하여 오히려 충격인성을 저하시킬 위험이 있다.
The niobium (Nb) is preferably added in an amount of 0.005 to 0.080% by weight of the total weight of the steel sheet according to the present invention. If the content of niobium (Nb) is added at less than 0.005% by weight, the niobium addition effect may not be properly exhibited. On the contrary, when the content of niobium (Nb) is excessively added in excess of 0.080% by weight, the weldability of the steel sheet is lowered. In addition, when the content of niobium (Nb) is more than 0.080% by weight, the strength and low temperature toughness according to the increase in niobium (Nb) content is no longer improved, there is a risk of lowering impact toughness due to the presence of solid solution in the ferrite There is this.

바나듐(V)Vanadium (V)

바나듐(V)은 석출물 형성에 의한 석출강화 효과를 통하여 강재의 강도를 향상시키는 역할을 한다.Vanadium (V) serves to improve the strength of the steel through the precipitation strengthening effect by the formation of precipitates.

상기 바나듐(V)은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.03 ~ 0.10 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 만일, 바나듐(V)의 함량이 0.03 중량% 미만일 경우에는 바나듐 첨가에 따른 석출강화 효과가 불충분하다. 반대로, 바나듐(V)의 함량이 0.10 중량%를 초과할 경우에는 저온 충격인성이 저하되는 문제점이 있다.
The vanadium (V) is preferably added in a content ratio of 0.03 to 0.10% by weight of the total weight of the steel sheet according to the present invention. If the content of vanadium (V) is less than 0.03% by weight, the precipitation strengthening effect due to the addition of vanadium is insufficient. On the contrary, when the content of vanadium (V) exceeds 0.10 wt%, the low-temperature impact toughness deteriorates.

보론(B)Boron (B)

보론(B)은 강력한 소입성 원소로서, 인의 편석을 막아 강도를 향상시키는 역할을 한다. 만일, 인(P)의 편석이 발생할 경우에는 2차가공취성이 발생할 수 있으므로, 보론을 첨가하여 인의 편석을 막아 가공취성에 대한 저항성을 증가시킨다.Boron (B) is a strong hardenable element, and serves to prevent the segregation of phosphorus to improve strength. If segregation of phosphorus (P) occurs, secondary processing brittleness may occur, so that the addition of boron prevents the segregation of phosphorus to increase the resistance to processing brittleness.

상기 보론(B)은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.0005 ~ 0.0040 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 만일, 보론(B)의 함량이 0.0005 중량% 미만일 경우에는 그 첨가량이 미미한 관계로 상기의 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 보론(B)의 함량이 0.0040 중량%를 초과하여 과다 첨가될 경우에는 보론 산화물의 형성으로 강판의 표면 품질을 저해하는 문제점이 있다.
The boron (B) is preferably added in an amount ratio of 0.0005 to 0.0040% by weight of the total weight of the steel sheet according to the present invention. If the content of boron (B) is less than 0.0005% by weight, the added amount is insignificant and the above effects cannot be properly exhibited. On the contrary, when the content of boron (B) is added in excess of 0.0040% by weight, there is a problem of inhibiting the surface quality of the steel sheet by the formation of boron oxide.

질소(N)Nitrogen (N)

질소(N)는 불가피한 불순물로써, 0.007 중량%를 초과하여 다량 함유될 경우 고용 질소가 증가하여 강판의 충격특성 및 연신율을 떨어뜨리고 용접부의 인성을 크게 저하시키는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 질소(N)의 함량을 강판 전체 중량의 0.007 중량% 이하로 제한하였다.
Nitrogen (N) is an unavoidable impurity, and when it contains a large amount of more than 0.007% by weight, the solid solution of nitrogen increases to reduce the impact characteristics and elongation of the steel sheet and greatly reduce the toughness of the weld. Therefore, in the present invention, the content of nitrogen (N) was limited to 0.007% by weight or less of the total weight of the steel sheet.

인(P), 황(S)Phosphorus (P), sulfur (S)

인(P)은 시멘타이트 형성을 억제하고, 강도를 증가시키기 위해 첨가된다. Phosphorous (P) is added to inhibit cementite formation and increase strength.

그러나, 인(P)은 용접성을 악화시키고, 슬라브 중심 편석(slab center segregation)에 의해 최종 재질 편차를 발생시키는 원인이 될 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 인(P)의 함량을 강판 전체 중량의 0.01 중량% 이하로 제한하였다.However, phosphorus (P) may cause weldability to deteriorate and cause final material deviation due to slab center segregation. Therefore, in the present invention, the content of phosphorus (P) was limited to 0.01% by weight or less of the total weight of the steel sheet.

황(S)은 강의 인성 및 용접성을 저해하고, 망간(Mn)과 결합하여 MnS 비금속 개재물을 형성함으로써 강의 가공 중 크랙을 발생시키는 원소이다.Sulfur (S) is an element that inhibits the toughness and weldability of steel and combines with manganese (Mn) to form MnS non-metallic inclusions to generate cracks during processing of steel.

다만, 황(S)의 함량이 0.01 중량%를 초과할 경우에는 MnS 개재물의 분율 증가로 인하여 저온 충격인성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 황(S)의 함량을 강판 전체 중량의 0.01 중량% 이하로 제한하였다.
However, when the content of sulfur (S) exceeds 0.01% by weight, there is a problem in that low-temperature impact toughness is lowered due to an increase in the fraction of MnS inclusions. Therefore, in the present invention, the content of sulfur (S) was limited to 0.01% by weight or less of the total weight of the steel sheet.

강판 제조 방법Steel plate manufacturing method

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 강판 제조 방법을 나타낸 순서도이다.1 is a flowchart showing a steel sheet manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 도시된 강판 제조 방법은 슬라브 재가열 단계(S110), 1차 압연 단계(S120), 2차 압연 단계(S130) 및 냉각 단계(S140)를 포함한다. 이때, 슬라브 재가열 단계(S110)는 반드시 수행되어야 하는 것은 아니나, 석출물의 재고용 등의 효과를 도출하기 위하여 슬라브 재가열 단계(S110)를 실시하는 것이 더 바람직하다.
Referring to FIG. 1, the illustrated steel sheet manufacturing method includes a slab reheating step (S110), a first rolling step (S120), a second rolling step (S130), and a cooling step (S140). At this time, the slab reheating step (S110) is not necessarily to be performed, it is more preferable to perform the slab reheating step (S110) in order to derive the effect, such as re-use of the precipitate.

본 발명에 따른 강판 제조 방법에서 열연공정의 대상이 되는 반제품 상태의 슬라브 판재는 탄소(C) : 0.02 ~ 0.09 중량%, 실리콘(Si) : 0.4 중량% 이하, 망간(Mn) : 1.8 ~ 2.5 중량%, 크롬(Cr) : 0.1 ~ 0.5 중량%, 니켈(Ni) : 0.3 ~ 1.0 중량%, 몰리브덴(Mo) : 0.15 ~ 1.00 중량%, 알루미늄(Al) : 0.06 중량% 이하, 구리(Cu) : 0.2 ~ 1.0 중량%, 티타늄(Ti) : 0.01 ~ 0.03 중량%, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.080 중량%, 바나듐(V) : 0.03 ~ 0.10 중량%, 보론(B) : 0.0005 ~ 0.0040 중량%, 질소(N) : 0.007 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어진다.In the method for manufacturing a steel sheet according to the present invention, the slab sheet material in the semi-finished state, which is the target of the hot rolling process, includes carbon (C): 0.02 to 0.09 weight%, silicon (Si): 0.4 weight% or less, manganese (Mn): 1.8 to 2.5 weight %, Chromium (Cr): 0.1 to 0.5% by weight, nickel (Ni): 0.3 to 1.0% by weight, molybdenum (Mo): 0.15 to 1.00% by weight, aluminum (Al): 0.06% by weight or less, copper (Cu): 0.2 to 1.0 wt%, titanium (Ti): 0.01 to 0.03 wt%, niobium (Nb): 0.005 to 0.080 wt%, vanadium (V): 0.03 to 0.10 wt%, boron (B): 0.0005 to 0.0040 wt%, Nitrogen (N): 0.007% by weight or less and the remaining iron (Fe) and inevitable impurities.

이때, 상기 슬라브 판재에는 인(P) : 0.01 중량% 이하 및 황(S) : 0.01 중량% 이하가 포함되어 있을 수 있다.At this time, the slab plate may include phosphorus (P): 0.01% by weight or less and sulfur (S): 0.01% by weight or less.

한편, 상기 슬라브 판재는 하기 수학식 1을 만족하는 범위에서 탄소(C), 망간(Mn), 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 및 바나듐(V)을 포함하는 것이 더 바람직하다.On the other hand, the slab plate is carbon (C), manganese (Mn), copper (Cu), nickel (Ni), chromium (Cr), molybdenum (Mo) and vanadium (V) in a range satisfying the following equation (1) More preferably.

수학식 1 : [C] + [Mn]/6 + ([Cu] + [Ni]/15) + ([Cr] + [Mo] + [V])/5 ≤ 0.530 Equation 1: [C] + [Mn] / 6 + ([Cu] + [Ni] / 15) + ([Cr] + [Mo] + [V]) / 5 ≤ 0.530

(여기서, [ ]는 각 원소의 중량%)
(Where [] is the weight percentage of each element)

슬라브 재가열Reheat slab

슬라브 재가열 단계(S110)에서는 상기의 조성을 갖는 슬라브 판재를 SRT(Slab Reheating Temperature) : 1000 ~ 1200℃로 재가열한다. 상기 조성을 갖는 슬라브 판재는 제강공정을 통해 원하는 조성의 용강을 얻은 다음에 연속주조공정을 통해 얻어질 수 있다. 이러한 슬라브 판재의 재가열을 통하여, 주조 시 편석된 성분을 재고용한다.In the slab reheating step (S110), the slab plate having the composition is reheated to SRT (Slab Reheating Temperature): 1000 to 1200 ° C. The slab plate having the composition can be obtained through a continuous casting process after obtaining a molten steel of the desired composition through a steelmaking process. Through reheating of the slab sheet, the segregated components are cast again during casting.

만일, 슬라브 재가열 온도(SRT)가 1000℃ 미만일 경우에는 주조 시 편석된 성분이 충분히 재고용되지 못하는 문제점이 있다. 반대로, 슬라브 재가열 온도(SRT)가 1200℃를 초과할 경우에는 오스테나이트 결정입도가 증가하여 강도 확보가 어려울 수 있으며, 과도한 가열 공정으로 인하여 강판의 제조 비용만 상승할 수 있다.
If the slab reheating temperature (SRT) is less than 1000 ° C., there is a problem in that the segregated components are not sufficiently reclaimed during casting. On the contrary, when the slab reheating temperature (SRT) exceeds 1200 ° C., the austenite grain size may be increased to secure strength, and the manufacturing cost of the steel sheet may increase due to the excessive heating process.

1차 압연Primary rolling

도 2는 본 발명에 적용되는 제어압연(CR)/가속냉각(ACC) 과정을 나타낸 모식도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing a control rolling (CR) / acceleration cooling (ACC) process applied to the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 1차 압연 단계(S120)에서는 재가열된 슬라브 판재를 오스테나이트 재결정 영역에서 1차 압연한다. 이때, 본 발명에서의 오스테나이트 재결정 영역은 대략 950 ~ 1050℃에 해당할 수 있다.1 and 2, in the first rolling step S120, the reheated slab plate is first rolled in the austenite recrystallization region. At this time, the austenite recrystallization region in the present invention may correspond to approximately 950 ~ 1050 ℃.

1차 압연의 압하율은 후술할 2차 압연의 누적 압하율에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 1차 압연전 판재의 두께가 100mm, 제어압연 종료 후 두께가 40mm이고, 2차 압연의 누적압하율이 50%인 경우, 1차 압연 후의 판재 두께는 80mm가 되어야 한다(80mm→40mm). 따라서, 1차 압연의 압하율은 20%(100mm→80mm)가 된다.
The reduction ratio of the primary rolling may be determined according to the cumulative reduction ratio of the secondary rolling, which will be described later. For example, if the thickness of the plate before the primary rolling is 100mm, the thickness after the end of the control rolling is 40mm, and the cumulative reduction ratio of the secondary rolling is 50%, the plate thickness after the primary rolling should be 80mm (80mm → 40mm). Therefore, the reduction ratio of the primary rolling is 20% (100 mm to 80 mm).

2차 압연Secondary rolling

2차 압연 단계(S130)에서는 1차 압연된 판재를 오스테나이트 미재결정 영역에서 2차 압연한다. 이때, 2차 압연은 제어압연이 적용되도록 복수의 압연 패스를 이용할 수 있다.In the secondary rolling step (S130), the primary rolled plate is secondarily rolled in the austenite non-recrystallized region. In this case, the secondary rolling may use a plurality of rolling passes so that control rolling is applied.

이때, 2차 압연 종료온도는 Ar3 ~ Ar3 + 100℃에서 실시하는 것이 바람직하다. 본 발명에서의 Ar3 온도는 대략 780℃ ~ 810℃에 해당할 수 있다. 만일, 2차 압연 종료온도가 Ar3 미만으로 실시될 경우에는 이상역 압연이 발생하여 충격인성이 급격히 저하되는 문제를 야기할 수 있다. 반대로, 2차 압연 종료온도가 Ar3 + 100℃를 초과할 경우에는 충분한 강도를 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다.At this time, the secondary rolling finish temperature is preferably carried out at Ar 3 ~ Ar 3 + 100 ° C. Ar 3 temperature in the present invention may correspond to approximately 780 ℃ ~ 810 ℃. If the secondary rolling finish temperature is lower than Ar 3 , abnormal reverse rolling may occur, which may cause a problem that the impact toughness is sharply lowered. On the contrary, when the secondary rolling finish temperature exceeds Ar 3 + 100 ° C., it may be difficult to secure sufficient strength.

이때, 2차 압연은 미재결정 영역에서의 누적압하율이 50 ~ 70%가 되도록 실시될 수 있다. 2차 압연의 누적압하율이 50% 미만일 경우 제어압연이 불충분하여 충격인성을 확보하기 어렵다. 반대로, 2차 압연의 누적압하율이 70%를 초과할 경우에는 강판 제조 비용이 과다하게 상승할 수 있다.
At this time, the secondary rolling may be performed so that the cumulative reduction ratio in the unrecrystallized region is 50 to 70%. If the cumulative reduction ratio of the secondary rolling is less than 50%, the control rolling is insufficient and it is difficult to secure impact toughness. On the contrary, when the cumulative reduction ratio of secondary rolling exceeds 70%, the steel sheet manufacturing cost may increase excessively.

냉각Cooling

냉각 단계(S140)에서는 2차 압연이 종료된 판재를 냉각종료온도 : 400℃ ~ 500℃까지 냉각한다.In the cooling step (S140) is cooled to the end of the secondary rolling plate cooling temperature: 400 ℃ ~ 500 ℃.

본 발명에서 냉각 과정은 2차 압연된 판재를 수냉 등의 방식을 통하여 400℃ ~ 500℃까지 가속 냉각함으로써, 강판의 결정립 성장을 억제하여 미세한 베이나이트 결정립을 가지는 기지 조직을 형성시켜 고강도 및 고인성을 확보할 수 있다.In the present invention, the cooling process is accelerated cooling of the second rolled sheet to 400 ℃ ~ 500 ℃ by water cooling, etc., to suppress the grain growth of the steel sheet to form a matrix having fine bainite grains, high strength and high toughness Can be secured.

만일, 냉각종료온도가 400℃ 미만일 경우에는 저온변태조직이 다량 형성되어 저온 충격인성이 급격히 저하되는 문제점이 있다. 반대로, 냉각종료온도가 500℃를 초과할 경우에는 조대한 미세조직 형성으로 인하여 강도 확보가 불충분해지는 문제가 있다.If, when the cooling end temperature is less than 400 ℃ there is a problem that a large amount of low temperature transformation structure is formed, the low temperature impact toughness is sharply lowered. On the contrary, when the cooling end temperature exceeds 500 ° C., there is a problem in that strength is insufficient due to coarse microstructure formation.

한편, 냉각 단계(S140)에서 냉각속도는 15 ~ 20℃/sec로 실시하는 것이 바람직하다. 만일, 냉각 속도가 15℃/sec 미만으로 실시될 경우에는 강판의 두께 중심부의 결정립 성장이 촉진되어 강도 확보에 어려움이 따른다. 반대로, 냉각 속도가 20℃/sec를 초과할 경우에는 베이나이트 분율이 증가하여 강도는 증가하나, 저온 충격인성이 급격히 저하되는 문제가 있다.
On the other hand, the cooling rate in the cooling step (S140) is preferably carried out at 15 ~ 20 ℃ / sec. If the cooling rate is less than 15 ° C./sec, grain growth at the center of the thickness of the steel sheet is promoted, which makes it difficult to secure the strength. On the contrary, when the cooling rate exceeds 20 ° C / sec, the bainite fraction increases and the strength increases, but there is a problem that the low-temperature impact toughness rapidly decreases.

상술한 제조 과정(S110 ~ S140)으로 제조되는 강판은 합금 성분 조절 및 공정 조건 제어를 통하여, 인장강도(TS) : 800MPa 이상, 항복강도(YS) : 700 ~ 950MPa 및 -60℃에서의 충격에너지 : 150J 이상을 확보할 수 있다.
Steel sheet manufactured by the above-described manufacturing process (S110 ~ S140) through the alloy component control and process condition control, tensile strength (TS): 800MPa or more, yield strength (YS): 700 ~ 950MPa and impact energy at -60 ℃ : 150J or more can be secured.

실시예Example

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention through the preferred embodiment of the present invention will be described in more detail. It is to be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed in a limiting sense.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
Details that are not described herein will be omitted since those skilled in the art can sufficiently infer technically.

1. 시편의 제조1. Preparation of specimens

표 1 및 표 2에 기재된 조성과 표 3에 기재된 공정 조건으로 비교예 1 ~ 2 및 실시예 1 ~ 2에 따른 시편을 제조하였다. 이때, 비교예 1 ~ 2 및 실시예 1 ~ 2에 따른 시편의 경우, 각각의 조성을 갖는 잉곳을 제조하고, 이를 압연모사시험기를 이용하여 가열, 열간압연 및 냉각의 열연공정을 모사하였다.Specimens according to Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 and 2 were prepared using the compositions shown in Tables 1 and 2 and the process conditions described in Table 3. At this time, in the case of the specimens according to Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 and 2, ingots having respective compositions were prepared and simulated hot rolling processes of heating, hot rolling and cooling using a rolling simulation tester.

이후, 비교예 1 ~ 2에 따른 시편에 대해서만 QT(Quenching & Tempering) 열처리를 수행한 다음, 상기 비교예 1 ~ 2 및 실시예 1 ~ 2에 따른 시편들에 대하여 인장시험과 샤르피(charpy) 충격시험을 각각 수행하였다.
Thereafter, only QT (Quenching & Tempering) heat treatment was performed on the specimens according to Comparative Examples 1 and 2, and then the tensile test and the Charpy impact on the specimens according to Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 and 2 were performed. Each test was performed.

[표 1] (단위 : 중량%)[Table 1] (unit:% by weight)

Figure pat00001
Figure pat00001

[표 2] (단위 : 중량%)[Table 2] (unit:% by weight)

Figure pat00002
Figure pat00002

[표 3][Table 3]

Figure pat00003
Figure pat00003

2. 기계적 물성 평가2. Evaluation of mechanical properties

표 4는 비교예 1 ~ 2 및 실시예 1 ~ 2에 따라 제조된 시편에 대한 기계적 물성의 평가 결과를 나타낸 것이다.
Table 4 shows the evaluation results of the mechanical properties of the specimen prepared according to Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 and 2.

[표 4][Table 4]

Figure pat00004
Figure pat00004

표 1 내지 표 4를 참조하면, 실시예 1 ~ 2에 따라 제조된 시편의 경우 인장강도(TS), 항복강도(YS) 및 - 60℃에서의 충격에너지가 목표값을 모두 만족하는 것을 확인할 수 있다.Referring to Tables 1 to 4, in the case of specimens prepared according to Examples 1 to 2, it can be seen that the tensile strength (TS), yield strength (YS), and impact energy at -60 ° C satisfy all target values. have.

도 3은 본 발명의 실시예 1 ~ 2에 따라 제조된 시편에 대한 강도를 나타낸 그래프이고, 도 4는 본 발명의 실시예 1 ~ 2에 따라 제조된 시편에 대한 온도별 충격에너지를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing the strength for the specimen prepared according to Examples 1 to 2 of the present invention, Figure 4 is a graph showing the impact energy for each temperature for the specimen prepared according to Examples 1 to 2 of the present invention. .

도 3 및 도 4를 참조하면, 실시예 1 ~ 2에 따라 제조된 시편들의 경우, 목표값에 해당하는 인장강도(TS) 및 항복강도(YS)를 모두 만족하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 실시예 1 ~ 2에 따라 제조된 시편들의 경우, -80℃에서의 충격에너지를 제외하고, -60℃ 이상의 온도에서 측정된 충격에너지가 150J 이상을 갖는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4, in the case of specimens manufactured according to Examples 1 and 2, it can be seen that both tensile strength (TS) and yield strength (YS) corresponding to target values are satisfied. In addition, in the case of specimens prepared according to Examples 1 and 2, except for the impact energy at -80 ℃, it can be seen that the impact energy measured at a temperature of -60 ℃ or more has 150J or more.

한편, 표 1 내지 표 4를 다시 참조하면, 실시예 1과 비교하여 탄소(C) 및 니켈(Ni)이 다량으로 첨가되며, 냉각종료온도 및 냉각속도가 본 발명에서 제시하는 공정 조건을 벗어나고, QT 열처리가 더 수행되는 비교예 1에 따라 제조된 시편의 경우, 인장강도(TS), 항복강도(YS) 및 -60℃에서의 충격에너지가 모두 목표값에 미달하는 것을 확인할 수 있다.Meanwhile, referring back to Tables 1 to 4, carbon (C) and nickel (Ni) are added in a large amount compared to Example 1, and the cooling end temperature and cooling rate are outside the process conditions suggested by the present invention. In the case of the specimen prepared according to Comparative Example 1, which is further subjected to QT heat treatment, it can be seen that the tensile strength (TS), the yield strength (YS), and the impact energy at -60 ° C all fall short of the target value.

또한, 실시예 1과 비교하여 탄소(C) 및 크롬(Cr)의 함량이 다량 첨가되며, 냉각종료온도 및 냉각속도가 본 발명에서 제시한 공정 조건을 벗어나고, QT 열처리가 더 수행되는 비교예 2에 따라 제조된 시편의 경우, 인장강도(TS) 및 항복강도(YS)는 목표값을 만족하는 805MPa 및 715MPa로 각각 측정되었으나, -60℃에서의 충격에너지가 목표값에 미달하는 60J에 불과하다는 것을 확인할 수 있다.In addition, compared with Example 1, the content of carbon (C) and chromium (Cr) is added in a large amount, the cooling end temperature and cooling rate is beyond the process conditions proposed in the present invention, Comparative Example 2 is further performed QT heat treatment Tensile strength (TS) and yield strength (YS) were measured at 805MPa and 715MPa, respectively, to meet the target value, but the impact energy at -60 ℃ was only 60J below the target value. You can see that.

위의 실험 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 ~ 2에 따라 제조된 시편들의 경우 크롬(Cr), 니켈(Ni) 등의 원소 함량을 줄여 제조원가를 절감하였으며, 탄소(C)의 함량을 0.02 ~ 0.08 중량%로 첨가함으로써 저온 충격 특성을 확보하였다.As can be seen from the above experimental results, in the case of the specimen prepared according to Examples 1 to 2 of the present invention, the production cost was reduced by reducing the element content such as chromium (Cr), nickel (Ni), carbon (C) By adding the content of 0.02 ~ 0.08% by weight of to secure the low temperature shock characteristics.

또한, 실시예 1 ~ 2에 따라 제조된 시편들의 경우, QT(Quenching & Tempering) 열처리를 실시하지 않는 대신 TMCP(Thermo Mechanical Control Process) 공정을 적용함으로써 그 만큼 생산성을 향상시킬 수 있다.In addition, in the case of the specimens prepared according to Examples 1 to 2, instead of performing a QT (Quenching & Tempering) heat treatment, by applying a TMCP (Thermo Mechanical Control Process) process can be improved by that much.

부가해서, 실시예 1 ~ 2에 따라 제조된 시편들의 경우, 비교예 1 ~ 2에 따라 제조되는 시편들에 비하여 탄소당량(CEQ)이 감소되는 데 기인하여 용접성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
In addition, in the case of specimens prepared according to Examples 1 and 2, the weldability is improved due to a reduction in carbon equivalent (CEQ) compared to the specimens prepared according to Comparative Examples 1 and 2.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
While the invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Such changes and modifications are intended to fall within the scope of the present invention unless they depart from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.

S110 : 슬라브 재가열 단계
S120 : 1차 압연 단계
S130 : 2차 압연 단계
S140 : 냉각 단계S110: Slab reheating step
S120: Primary rolling step
S130: Secondary rolling step
S140: cooling step

Claims (11)

탄소(C) : 0.02 ~ 0.09 중량%, 실리콘(Si) : 0.4 중량% 이하, 망간(Mn) : 1.8 ~ 2.5 중량%, 크롬(Cr) : 0.1 ~ 0.5 중량%, 니켈(Ni) : 0.3 ~ 1.0 중량%, 몰리브덴(Mo) : 0.15 ~ 1.00 중량%, 알루미늄(Al) : 0.06 중량% 이하, 구리(Cu) : 0.2 ~ 1.0 중량%, 티타늄(Ti) : 0.01 ~ 0.03 중량%, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.080 중량%, 바나듐(V) : 0.03 ~ 0.10 중량%, 보론(B) : 0.0005 ~ 0.0040 중량%, 질소(N) : 0.007 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 재가열하는 단계;
상기 재가열된 판재를 오스테나이트 재결정 영역에서 1차 압연하는 단계;
상기 1차 압연된 판재를 오스테나이트 미재결정 영역에서 2차 압연하는 단계; 및
상기 2차 압연된 판재를 400 ~ 500℃까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 제조 방법.
Carbon (C): 0.02 to 0.09 wt%, Silicon (Si): 0.4 wt% or less, Manganese (Mn): 1.8 to 2.5 wt%, Chromium (Cr): 0.1 to 0.5 wt%, Nickel (Ni): 0.3 to 1.0 wt%, molybdenum (Mo): 0.15 to 1.00 wt%, aluminum (Al): 0.06 wt% or less, copper (Cu): 0.2 to 1.0 wt%, titanium (Ti): 0.01 to 0.03 wt%, niobium (Nb) ): 0.005 ~ 0.080% by weight, vanadium (V): 0.03 ~ 0.10% by weight, boron (B): 0.0005 ~ 0.0040% by weight, nitrogen (N): 0.007% by weight or less and the rest of iron (Fe) and inevitable impurities Reheating the slab sheet;
Primary rolling the reheated sheet in an austenite recrystallization zone;
Secondarily rolling the primary rolled plate in an austenitic non-recrystallized zone; And
Cooling the secondary rolled plate to 400 ~ 500 ℃; steel sheet manufacturing method comprising a.
제1항에 있어서,
상기 열간 압연 단계에서,
SRT(Slab Reheating Temperature)는 1000 ~ 1200℃인 것을 특징으로 하는 강판 제조 방법.
The method of claim 1,
In the hot rolling step,
SRT (Slab Reheating Temperature) is a steel sheet manufacturing method characterized in that 1000 ~ 1200 ℃.
제2항에 있어서,
상기 슬라브 판재에는
인(P) : 0.01 중량% 이하 및 황(S) : 0.01 중량% 이하가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 강판 제조 방법.
The method of claim 2,
The slab plate
Phosphorus (P): 0.01% by weight or less and Sulfur (S): 0.01% by weight or less is contained.
제1항에 있어서,
상기 슬라브 판재는
하기 수학식 1을 만족하는 범위에서 탄소(C), 망간(Mn), 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 및 바나듐(V)을 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 제조 방법.
수학식 1 : [C] + [Mn]/6 + ([Cu] + [Ni]/15) + ([Cr] + [Mo] + [V])/5 ≤ 0.530
(여기서, [ ]는 각 원소의 중량%)
The method of claim 1,
The slab plate is
Carbon (C), manganese (Mn), copper (Cu), nickel (Ni), chromium (Cr), molybdenum (Mo) and vanadium (V) in a range satisfying the following equation 1 Steel plate manufacturing method.
Equation 1: [C] + [Mn] / 6 + ([Cu] + [Ni] / 15) + ([Cr] + [Mo] + [V]) / 5 ≤ 0.530
(Where [] is the weight percentage of each element)
제1항에 있어서,
상기 2차 압연 단계에서,
2차 압연 종료온도는 Ar3 ~ Ar3 + 100℃인 것을 특징으로 하는 강판 제조 방법.
The method of claim 1,
In the secondary rolling step,
Secondary rolling end temperature is Ar 3 ~ Ar 3 + 100 ℃ steel sheet manufacturing method characterized in that.
제1항에 있어서,
상기 냉각 단계에서,
냉각 속도는 15 ~ 20℃/sec인 것을 특징으로 하는 강판 제조 방법.
The method of claim 1,
In the cooling step,
The cooling rate is a steel sheet manufacturing method, characterized in that 15 ~ 20 ℃ / sec.
탄소(C) : 0.02 ~ 0.09 중량%, 실리콘(Si) : 0.4 중량% 이하, 망간(Mn) : 1.8 ~ 2.5 중량%, 크롬(Cr) : 0.1 ~ 0.5 중량%, 니켈(Ni) : 0.3 ~ 1.0 중량%, 몰리브덴(Mo) : 0.15 ~ 1.00 중량%, 알루미늄(Al) : 0.06 중량% 이하, 구리(Cu) : 0.2 ~ 1.0 중량%, 티타늄(Ti) : 0.01 ~ 0.03 중량%, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.080 중량%, 바나듐(V) : 0.03 ~ 0.10 중량%, 보론(B) : 0.0005 ~ 0.0040 중량%, 질소(N) : 0.007 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지며,
페라이트(ferrite) 및 베이니틱 페라이트(bainitic ferrite)를 포함하는 복합 조직을 갖되,
상기 베이니틱 페라이트의 분율이 단면 면적율로 90% 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 강판.
Carbon (C): 0.02 to 0.09 wt%, Silicon (Si): 0.4 wt% or less, Manganese (Mn): 1.8 to 2.5 wt%, Chromium (Cr): 0.1 to 0.5 wt%, Nickel (Ni): 0.3 to 1.0 wt%, molybdenum (Mo): 0.15 to 1.00 wt%, aluminum (Al): 0.06 wt% or less, copper (Cu): 0.2 to 1.0 wt%, titanium (Ti): 0.01 to 0.03 wt%, niobium (Nb) ): 0.005 ~ 0.080% by weight, vanadium (V): 0.03 ~ 0.10% by weight, boron (B): 0.0005 ~ 0.0040% by weight, nitrogen (N): 0.007% by weight or less and the rest of iron (Fe) and unavoidable impurities Lose,
Have a composite tissue comprising ferrite and bainitic ferrite,
A fraction of said bainitic ferrite has a cross-sectional area ratio of 90% or more.
제7항에 있어서,
상기 강판은
인(P) : 0.01 중량% 이하 및 황(S) : 0.01 중량% 이하를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판.
The method of claim 7, wherein
The steel sheet
Phosphorus (P): 0.01% by weight or less and sulfur (S): 0.01% by weight or less.
제7항에 있어서,
상기 강판은
하기 수학식 1을 만족하는 범위에서 탄소(C), 망간(Mn), 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 및 바나듐(V)을 포함하는 것을 특징으로 하는 강판.
수학식 1 : [C] + [Mn]/6 + ([Cu] + [Ni]/15) + ([Cr] + [Mo] + [V])/5 ≤ 0.530
(여기서, [ ]는 각 원소의 중량%)
The method of claim 7, wherein
The steel sheet
Carbon (C), manganese (Mn), copper (Cu), nickel (Ni), chromium (Cr), molybdenum (Mo) and vanadium (V) in a range satisfying the following equation 1 Grater.
Equation 1: [C] + [Mn] / 6 + ([Cu] + [Ni] / 15) + ([Cr] + [Mo] + [V]) / 5 ≤ 0.530
(Where [] is the weight percentage of each element)
제7항에 있어서,
상기 강판은
인장강도(TS) : 800 MPa 이상 및 항복강도(YS) : 700 ~ 950 MPa을 갖는 것을 특징으로 하는 강판.
The method of claim 7, wherein
The steel sheet
Tensile strength (TS): 800 MPa or more and yield strength (YS): 700 to 950 MPa characterized in that the steel sheet.
제7항에 있어서,
상기 강판은
-60℃에서의 충격에너지가 150J 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 강판.The method of claim 7, wherein
The steel sheet
Steel sheet characterized by having an impact energy of -150J or more at -60 ℃.
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