KR101185359B1 - High strength api hot-rolled steel sheet with low yield ratio and method for manufacturing the api hot-rolled steel sheet - Google Patents

High strength api hot-rolled steel sheet with low yield ratio and method for manufacturing the api hot-rolled steel sheet Download PDF

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Abstract

송유관용 소재로 활용할 수 있는 고강도 API(American Petroleum Institute) 열연강판 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 저항복비를 갖는 고강도 API 열연강판은 중량%로, 탄소(C) : 0.05~0.09%, 실리콘(Si) : 0.1~0.3%, 망간(Mn) : 1.3~1.6%, 인(P) : 0.018% 이하, 황(S) : 0.003% 이하, 크롬(Cr) : 0.1~0.2%, 니켈(Ni) : 0.1~0.2%, 몰리브덴(Mo) : 0.1~0.3%, 티타늄(Ti) : 0.01~0.05%, 니오븀(Nb) : 0.05~0.1%, 바나듐(V) : 0.01~0.05% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 RDT(Roughing Delivery Temperature) : 950℃ ~ 850℃로 조압연한 후, FDT(Finishing Delivery Temperature) : 800℃ ~ Ar3 온도로 마무리 압연하는 열간압연 단계; 및 상기 열간압연된 판재를 CT(Coiling Temperature) : 600℃ ~ 550℃까지 냉각하여 권취하는 냉각/권취 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. Disclosed is a high strength API (American Petroleum Institute) hot rolled steel sheet that can be utilized as a material for an oil pipe and a method of manufacturing the same.
High-strength API hot rolled steel sheet having a resistive ratio according to the present invention in weight%, carbon (C): 0.05 ~ 0.09%, silicon (Si): 0.1 ~ 0.3%, manganese (Mn): 1.3 ~ 1.6%, phosphorus (P ): 0.018% or less, sulfur (S): 0.003% or less, chromium (Cr): 0.1-0.2%, nickel (Ni): 0.1-0.2%, molybdenum (Mo): 0.1-0.3%, titanium (Ti): 0.01 ~ 0.05%, niobium (Nb): 0.05 ~ 0.1%, vanadium (V): 0.01 ~ 0.05% and slab plate material consisting of remaining iron (Fe) and unavoidable impurities RDT (Roughing Delivery Temperature): 950 ℃ ~ 850 ℃ After rough-rolling, FDT (Finishing Delivery Temperature): hot rolling step of finishing rolling at a temperature of 800 ℃ ~ A r3 ; And a cooling / winding step of winding the hot rolled plate to CT (Coiling Temperature): 600 ° C to 550 ° C.

Description

저항복비를 갖는 고강도 ＡＰＩ 열연강판 및 그 제조 방법{HIGH STRENGTH API HOT-ROLLED STEEL SHEET WITH LOW YIELD RATIO AND METHOD FOR MANUFACTURING THE API HOT-ROLLED STEEL SHEET}High-strength APPI hot rolled steel sheet having a resistive ratio and its manufacturing method {HIGH STRENGTH API HOT-ROLLED STEEL SHEET WITH LOW YIELD RATIO AND METHOD FOR MANUFACTURING THE API HOT-ROLLED STEEL SHEET}

본 발명은 원유 수송을 위한 송유관용 소재 등에 사용되는 고강도 라인파이프 강판 제조 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 API-5L X80 규격(인장강도 635MPa 이상, 항복강도 555MPa 이상 및 항복비 0.93 이하) 이상의 물성을 가져, 심해저나 극지방에서의 원유나 가스의 수송관으로 활용할 수 있는 고강도 API 열연강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a high-strength line pipe steel sheet manufacturing technology used for oil pipe material for transporting crude oil, more specifically, the property of more than API-5L X80 specification (tensile strength of 635MPa or more, yield strength of 555MPa or more and yield ratio 0.93 or less) The present invention relates to a high-strength API hot rolled steel sheet and a method of manufacturing the same, which can be utilized as transport pipes of crude oil and gas in deep seas and polar regions.

최근 전 세계적인 자원고갈의 문제점이 대두됨에 따라 심해저 혹은 극지방에서의 원유 또는 가스의 채굴 및 수송 작업이 증가하고 있다. Recently, as the problem of global resource depletion is increasing, mining and transportation of crude oil or gas in the deep sea or the polar region is increasing.

이에 따라, 대규모 파이프 라인 건설이 증가하고 있으며, 종래에 비하여 고강도를 갖는 소재에 대한 요구가 증가하고 있다. 또한, 강관 구조물의 안정성을 위하여 0.8 이하의 저항복비를 가질 것을 요구하고 있다. Accordingly, large-scale pipeline construction is increasing, and there is an increasing demand for materials having high strength as compared with the prior art. In addition, it is required to have a resistance ratio of 0.8 or less for the stability of the steel pipe structure.

이러한 파이프 라인 등에 사용되는 소재는 주로 열연강판이다. The material used for such a pipeline is mainly a hot rolled steel sheet.

열연강판은 통상, 슬라브 재가열(slab reheating) 과정, 열간압연(hot-rolling) 과정 및 냉각/권취(cooling/coiling) 과정을 통하여 제조된다. Hot rolled steel sheets are typically manufactured through slab reheating, hot-rolling and cooling / coiling.

슬라브 재가열 과정에서는 반제품 상태인 슬라브(slab) 판재를 재가열한다. The slab reheating process reheats slab plates that are semifinished.

열간압연 과정에서는 압연롤을 이용하여 고온에서 슬라브 판재를 최종 두께로 압연한다. In the hot rolling process, the slab sheet is rolled to a final thickness at a high temperature using a rolling roll.

냉각/권취 과정에서는 압연이 마무리된 판재를 특정한 권취 온도(Coiling Temperature : CT)까지 냉각(cooling)하여 권취한다.
In the cooling / winding process, the rolled sheet is cooled by cooling to a specific coiling temperature (CT).

본 발명의 목적은 석출물 형성원소, 경화능 향상원소 등의 합금 성분 조절 및 열연공정 조건 제어를 통하여 API-5L X80 규격(인장강도 635MPa 이상, 항복강도 555MPa 이상 및 항복비 0.93 이하) 이상의 물성을 갖는 저항복비를 갖는 고강도 API 열연강판 제조 방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to control the alloy components such as precipitate forming element, hardening element, etc. and control the hot rolling process conditions to have the properties of API-5L X80 specification (tensile strength of 635MPa or more, yield strength of 555MPa or more and yield ratio 0.93 or less) It is to provide a high strength API hot rolled steel sheet manufacturing method having a resistive ratio.

본 발명의 다른 목적은 API-5L X80 규격 이상의 물성을 가져, 심해저나 극지방에서의 원유나 가스의 수송관으로 활용할 수 있는 저항복비를 갖는 고강도 API 열연강판을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a high-strength API hot rolled steel sheet having a resistivity ratio that can be utilized as a transport pipe of crude oil or gas in the deep sea or the polar region, having physical properties of API-5L X80 or more.

상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 저항복비를 갖는 고강도 API 열연강판 제조 방법은 중량%로, 탄소(C) : 0.05~0.09%, 실리콘(Si) : 0.1~0.3%, 망간(Mn) : 1.3~1.6%, 인(P) : 0.018% 이하, 황(S) : 0.003% 이하, 크롬(Cr) : 0.1~0.2%, 니켈(Ni) : 0.1~0.2%, 몰리브덴(Mo) : 0.1~0.3%, 티타늄(Ti) : 0.01~0.05%, 니오븀(Nb) : 0.05~0.1%, 바나듐(V) : 0.01~0.05% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 RDT(Roughing Delivery Temperature) : 950℃ ~ 850℃로 조압연한 후, FDT(Finishing Delivery Temperature) : 800℃ ~ Ar3 온도로 마무리 압연하는 열간압연 단계; 및 상기 열간압연된 판재를 CT(Coiling Temperature) : 600℃ ~ 550℃까지 냉각하여 권취하는 냉각/권취 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. Method for producing a high-strength API hot rolled steel sheet having a resistive ratio according to an embodiment of the present invention for achieving the above object by weight, carbon (C): 0.05 ~ 0.09%, silicon (Si): 0.1 ~ 0.3%, Manganese (Mn): 1.3 to 1.6%, Phosphorus (P): 0.018% or less, Sulfur (S): 0.003% or less, Chromium (Cr): 0.1 to 0.2%, Nickel (Ni): 0.1 to 0.2%, Molybdenum ( Mo): 0.1 ~ 0.3%, Titanium (Ti): 0.01 ~ 0.05%, Niobium (Nb): 0.05 ~ 0.1%, Vanadium (V): 0.01 ~ 0.05% and slab plate made of remaining iron (Fe) and unavoidable impurities Rough rolling to RDT (Roughing Delivery Temperature): 950 ℃ ~ 850 ℃, FDT (Finishing Delivery Temperature): hot rolling step of finishing rolling to a temperature of 800 ℃ ~ A r3 ; And a cooling / winding step of winding the hot rolled plate to CT (Coiling Temperature): 600 ° C to 550 ° C.

이때, 상기 열간압연 단계 이전에, 슬라브 판재를 SRT(Slab Reheating Temperature) : 1200 ~ 1250℃로 재가열하는 슬라브 재가열 단계;를 더 포함할 수 있다.
At this time, before the hot rolling step, the slab plate re-heating Slab (Slab Reheating Temperature): 1200 ~ 1250 ℃ reheating step; may further include a.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 저항복비를 갖는 고강도 API 열연강판은 중량%로, 탄소(C) : 0.05~0.09%, 실리콘(Si) : 0.1~0.3%, 망간(Mn) : 1.3~1.6%, 인(P) : 0.018% 이하, 황(S) : 0.003% 이하, 크롬(Cr) : 0.1~0.2%, 니켈(Ni) : 0.1~0.2%, 몰리브덴(Mo) : 0.1~0.3%, 티타늄(Ti) : 0.01~0.05%, 니오븀(Nb) : 0.05~0.1%, 바나듐(V) : 0.01~0.05% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지며, 하기 수학식 1 ~ 2를 만족하는 범위에서 실리콘(Si), 망간(Mn), 크롬(Cr) 및 몰리브덴(Mo)을 포함하며, 페라이트, 에시큘라 페라이트 및 베이나이트를 포함하는 복합 조직을 갖는 것을 특징으로 한다.High-strength API hot-rolled steel sheet having a resistive ratio according to an embodiment of the present invention for achieving the other object by weight, carbon (C): 0.05 ~ 0.09%, silicon (Si): 0.1 ~ 0.3%, manganese (Mn ): 1.3 ~ 1.6%, Phosphorus (P): 0.018% or less, Sulfur (S): 0.003% or less, Chromium (Cr): 0.1 ~ 0.2%, Nickel (Ni): 0.1 ~ 0.2%, Molybdenum (Mo): 0.1 to 0.3%, titanium (Ti): 0.01 to 0.05%, niobium (Nb): 0.05 to 0.1%, vanadium (V): 0.01 to 0.05% and the remaining iron (Fe) and inevitable impurities, the following formula Silicon (Si), manganese (Mn), chromium (Cr) and molybdenum (Mo) in the range satisfying 1 to 2, characterized in that it has a complex structure containing ferrite, ecicular ferrite and bainite. .

수학식 1: [Mn]+[Cr]+[Mo] ≤ 1.95 Equation 1: [Mn] + [Cr] + [Mo] ≤ 1.95

수학식 2 : 6 ≤ [Mn]/[Si] ≤ 9 Equation 2: 6 ≤ [Mn] / [Si] ≤ 9

(여기서, [ ]는 각 원소의 중량%를 의미한다)([] Means the weight percentage of each element)

이때, 상기 열연강판은 하기 수학식 3을 만족하는 범위에서 니오븀(Nb) 및 바나듐(V)을 포함할 수 있다. In this case, the hot rolled steel sheet may include niobium (Nb) and vanadium (V) in a range satisfying Equation 3 below.

수학식 3 : [Nb]+[V] ≤ 0.12 Equation 3: [Nb] + [V] ≤ 0.12

또한, 상기 열연강판은 하기 수학식 4를 만족하는 범위에서 티타늄(Ti), 니오븀(Nb) 및 바나듐(V)을 포함할 수 있다. In addition, the hot rolled steel sheet may include titanium (Ti), niobium (Nb), and vanadium (V) in a range satisfying Equation 4 below.

수학식 4 : [Ti]+[Nb]+[V] ≤ 0.15
Equation 4: [Ti] + [Nb] + [V] ≤ 0.15

본 발명에 따른 저항복비를 갖는 고강도 API 열연강판 제조 방법은 니오븀, 바나듐, 티타늄과 같은 석출물 형성 원소나 망간, 크롬, 몰리브덴과 같은 경화능 향상 원소 등 합금 성분의 조절 및 조압연 과정과 함께 Ar3 직상에서의 저온압연을 통하여 785MPa 이상의 인장강도, 600MPa 이상의 항복강도 및 0.80 이하의 저항복비를 갖는 API 열연강판을 제조할 수 있었다. Method for producing a high strength API hot-rolled steel sheet having a low yield ratio according to the invention, niobium, vanadium, with a precipitate forming elements or manganese, chromium, hardenability improvement element such as adjustment, and the rough rolling process, the alloying elements such as molybdenum, such as titanium A r3 Cold rolling on the bed was able to produce an API hot rolled steel sheet having a tensile strength of 785MPa or more, a yield strength of 600MPa or more and a resistance yield ratio of 0.80 or less.

따라서, 본 발명에 따라 제조된 저항복비를 갖는 고강도 API 열연강판은 API-5L X80 규격을 충분히 만족할 수 있으므로, 심해저나 극지방에서의 원유 수송관 등 폭넓은 활용도를 가질 수 있다.
Therefore, the high-strength API hot rolled steel sheet having a resistive ratio produced according to the present invention can sufficiently satisfy the API-5L X80 standard, it can have a wide range of applications, such as crude oil pipes in deep sea bottoms and polar regions.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 저항복비를 갖는 고강도 API 열연강판 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 방법으로 제조된 열연 시편의 미세조직을 나타낸 단면사진이다. 1 is a flow chart schematically showing a method for manufacturing a high strength API hot rolled steel sheet having a resistance ratio according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view showing the microstructure of the hot-rolled specimen prepared by the method according to Example 1 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 저항복비를 갖는 고강도 API 열연강판 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, a high-strength API hot rolled steel sheet having a resistance ratio 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.

고강도 API 열연강판High Strength API Hot Rolled Steel Sheet

본 발명에 따른 저항복비를 갖는 고강도 API 열연강판은 심해저나 극지방에서 원유, 가스 등의 수송관 등으로 활용될 수 있도록, 미국석유협회(American Petroleum Institute : API)에서 규정한 API-5L X80의 기계적 물성인 인장강도(TS) 635MPa 이상, 항복강도 555MPa 이상 및 항복비 0.8 이하를 만족시키는 것을 목표로 한다. High-strength API hot rolled steel sheet having a resistance ratio according to the present invention can be used as a transport pipe for oil, gas, etc. in the deep sea or the polar region, the mechanical of API-5L X80 prescribed by the American Petroleum Institute (API) It aims to satisfy the tensile strength (TS) of 635 MPa or more, the yield strength of 555 MPa or more, and the yield ratio of 0.8 or less.

이를 위하여, 본 발명에 따른 저항복비를 갖는 고강도 API 열연강판은 중량%로, 탄소(C) : 0.05~0.09%, 실리콘(Si) : 0.1~0.3%, 망간(Mn) : 1.3~1.6%, 인(P) : 0.018% 이하, 황(S) : 0.003% 이하, 크롬(Cr) : 0.1~0.2%, 니켈(Ni) : 0.1~0.2%, 몰리브덴(Mo) : 0.1~0.3%, 티타늄(Ti) : 0.01~0.05%, 니오븀(Nb) : 0.05~0.1% 및 바나듐(V) : 0.01~0.05%를 포함하며, 페라이트, 에시큘라 페라이트 및 베이나이트를 포함하는 복합 조직을 갖는다. 상기의 합금 성분들 외에 나머지는 철(Fe)과 제강 과정 등에서 불가피하게 포함되는 불순물로 이루어진다.
To this end, the high-strength API hot rolled steel sheet having a resistive ratio according to the present invention is a weight%, carbon (C): 0.05 ~ 0.09%, silicon (Si): 0.1 ~ 0.3%, manganese (Mn): 1.3 ~ 1.6%, Phosphorus (P): 0.018% or less, Sulfur (S): 0.003% or less, Chromium (Cr): 0.1-0.2%, Nickel (Ni): 0.1-0.2%, Molybdenum (Mo): 0.1-0.3%, Titanium ( Ti): 0.01% to 0.05%, niobium (Nb): 0.05% to 0.1%, and vanadium (V): 0.01% to 0.05%, and have a complex structure including ferrite, ecicular ferrite, and bainite. In addition to the above alloy components, the remainder is made of iron (Fe) and impurities which are inevitably included in steelmaking.

이하, 본 발명에 따른 저항복비를 갖는 고강도 API 열연강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, the role and content of each component included in the high strength API hot rolled steel sheet having a resistance ratio according to the present invention will be described.

탄소(C)Carbon (C)

탄소(C)는 강도를 확보하기 위하여 첨가된다. Carbon (C) is added to secure the strength.

상기 탄소는 본 발명에 따른 열연강판 전체 중량의 0.05 ~ 0.09 중량%로 첨가되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.07 중량%를 제시할 수 있다. 탄소의 함량이 0.05 중량% 미만일 경우 강도 보충을 위하여 첨가되는 다른 합금원소에도 불구하고 785MPa 이상의 인장강도를 확보하기 어려우며, 탄소의 함량이 0.09 중량%를 초과할 경우 인성이 상대적으로 크게 저하되는 문제점이 있다.
The carbon is preferably added in 0.05 ~ 0.09% by weight of the total weight of the hot rolled steel sheet according to the present invention, more preferably 0.07% by weight can be presented. If the carbon content is less than 0.05% by weight, it is difficult to secure a tensile strength of 785 MPa or more despite other alloying elements added for strength reinforcement, and when the carbon content is more than 0.09% by weight, the toughness decreases relatively. have.

실리콘(Si)Silicon (Si)

실리콘은 강도 확보에 기여하며, 특히, 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제 역할을 한다. Silicon contributes to strength and, in particular, serves as a deoxidizer to remove oxygen in the steel.

상기 실리콘은 고유의 탈산 효과 및 표면 품질 등을 고려할 때 본 발명에 따른 열연강판 전체 중량의 0.1 ~ 0.3 중량%로 첨가되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.2 중량%를 제시할 수 있다. 실리콘의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우 실리콘 첨가에 따른 탈산 효과가 불충분하다. 반대로, 실리콘의 함량이 0.3 중량%를 초과할 경우 강의 용접후 도금성을 저해할 수 있으며, 열간압연 시에 적 스케일(red scales)을 생성시킴으로써 표면 품질을 저하시키는 문제점이 있다.
The silicon is preferably added at 0.1 to 0.3% by weight of the total weight of the hot rolled steel sheet according to the present invention in consideration of inherent deoxidation effect and surface quality, and more preferably 0.2% by weight. If the content of silicon is less than 0.1% by weight, the deoxidation effect due to the addition of silicon is insufficient. On the contrary, when the content of silicon exceeds 0.3% by weight, the plating property may be inhibited after welding of the steel, and the surface quality may be degraded by generating red scales during hot rolling.

망간(Mn)Manganese (Mn)

망간(Mn)은 고용강화 원소로써 매우 효과적이며, 강의 경화능을 향상시켜서 강도 확보에 효과적인 원소이다. 또한 망간은 오스테나이트 안정화 원소로서, 페라이트, 펄라이트 변태를 지연시킴으로써 페라이트 결정립 미세화에 기여한다. Manganese (Mn) is very effective as a solid solution strengthening element, and is an effective element for securing strength by improving the hardenability of steel. In addition, manganese is an austenite stabilizing element, which contributes to the refinement of ferrite grains by retarding ferrite and pearlite transformation.

상기 망간은 강도 향상 효과 및 중심 편석 유발 등을 고려할 때 본 발명에 따른 API 열연강판 전체 중량의 1.3 ~ 1.6 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1.5 중량%를 제시할 수 있다. The manganese is preferably added in a content ratio of 1.3 to 1.6% by weight of the total weight of the API hot-rolled steel sheet according to the present invention in consideration of the strength improving effect and the center segregation, and more preferably 1.5% by weight. .

통상 API-5L X80 강종에서는 망간의 함량이 1.8중량% 정도로 다소 높으나 이 경우 0.8 이하의 저항복비를 달성하기 어려우며, 이에 따라 본원 발명에서는 망간의 함량을 1.5 중량% 정도로 낮추었다. 대신 후술하는 크롬을 0.1 ~ 0.2 중량% 첨가하여 강도를 확보하였다. In the API-5L X80 steel grade, the content of manganese is slightly higher than 1.8% by weight, but in this case, it is difficult to achieve a resistance ratio of 0.8 or less. Accordingly, in the present invention, the content of manganese is lowered to about 1.5% by weight. Instead, 0.1 to 0.2% by weight of chromium, which will be described later, was added to ensure strength.

본 발명에 따른 열연강판에서 망간의 첨가량이 1.3 중량% 미만일 경우 고용강화 효과가 미미하다. 반대로 망간의 첨가량이 1.6 중량%를 초과하면 항복비 상승과 함께 용접성을 크게 저하시킨다. 아울러, 망간의 첨가량이 1.6 중량%를 초과하면 MnS 개재물 생성 및 중심 편석(center segregation) 발생에 의하여 강의 연성을 크게 저하시키는 문제점이 있다.
When the amount of manganese added in the hot rolled steel sheet according to the present invention is less than 1.3% by weight, the solid solution strengthening effect is insignificant. On the contrary, when the amount of manganese exceeds 1.6% by weight, weldability is greatly reduced with increasing yield ratio. In addition, when the amount of manganese exceeds 1.6% by weight, there is a problem of greatly reducing the ductility of the steel due to the generation of MnS inclusions and the generation of center segregation.

인(P)Phosphorus (P)

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

그러나, 인은 용접성을 악화시키고, 슬라브 중심 편석(slab center segregation)에 의해 최종 재질 편차를 발생시키는 원인이 되므로, 상기 인(P)은 본 발명에 따른 열연강판 전체 중량의 0.018 중량% 이하의 범위 내에서 제한적으로 첨가되는 것이 바람직하다.
However, since phosphorus deteriorates weldability and causes final material variation by slab center segregation, the phosphorus (P) is in the range of 0.018% by weight or less of the total weight of the hot rolled steel sheet according to the present invention. It is preferred to add in a limited manner.

황(S)Sulfur (S)

황(S)은 강의 인성 및 용접성을 저해하고, 망간과 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 to form MnS non-metallic inclusions to generate cracks during processing of steel.

따라서, 황(S)의 함량은 본 발명에 따른 열연강판 전체 중량의 0.003 중량% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.
Therefore, the content of sulfur (S) is preferably limited to 0.003% by weight or less of the total weight of the hot rolled steel sheet according to the present invention.

크롬(Cr)Chrome (Cr)

크롬(Cr)은 경화능 향상 원소로 첨가되어, 강의 강도를 향상시키는 역할을 한다. Chromium (Cr) is added as a hardenability improving element, and serves to improve the strength of the steel.

상기 크롬은 본 발명에 따른 열연강판 전체 중량의 0.1 ~ 0.2 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 크롬의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우 크롬 첨가에 따른 경화능 향상 효과가 불충분하다. 반대로, 크롬의 함량이 0.2 중량%를 초과할 경우 인성이 급격히 저하될 수 있는 문제가 있다.
The chromium is preferably added in 0.1 to 0.2% by weight of the total weight of the hot rolled steel sheet according to the present invention. If the content of chromium is less than 0.1% by weight, the effect of improving the hardenability due to the addition of chromium is insufficient. On the contrary, when the content of chromium exceeds 0.2% by weight, there is a problem that the toughness may be sharply lowered.

니켈(Ni)Nickel (Ni)

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

상기 니켈은 본 발명에 따른 열연강판 전체 중량의 0.1 ~ 0.2 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 니켈이 0.1 중량% 미만으로 첨가되면 니켈 첨가에 따른 강도 향상 및 저온 충격인성 향상 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 니켈(Ni)의 함량이 0.2 중량%를 초과하면 적열취성을 유발하는 문제점이 있다.
The nickel is preferably added in 0.1 to 0.2% by weight of the total weight of the hot rolled steel sheet according to the present invention. If nickel is added at less than 0.1% by weight, the effect of improving the strength and the low temperature impact toughness due to the addition of nickel cannot be properly exhibited. On the contrary, if the content of nickel (Ni) exceeds 0.2% by weight, there is a problem of causing red brittleness.

몰리브덴(Mo)Molybdenum (Mo)

몰리브덴(Mo)은 경화능 증가를 통해 강도 확보에 기여한다. Molybdenum (Mo) contributes to securing strength through increased hardenability.

상기 몰리브덴은 본 발명에 따른 열연강판 전체 중량의 0.1 ~ 0.3 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 몰리브덴의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우 그 첨가 효과를 충분히 발휘할 수 없다. 반대로, 몰리브덴의 함량이 0.3 중량%를 초과할 경우 제조되는 강판의 인성이 저하될 수 있으며, 또한 강판 제조 원가를 크게 상승시키는 문제점이 있다.
The molybdenum is preferably added in 0.1 to 0.3% by weight of the total weight of the hot rolled steel sheet according to the present invention. If the content of molybdenum is less than 0.1% by weight, the addition effect may not be sufficiently exhibited. On the contrary, when the content of molybdenum exceeds 0.3% by weight, the toughness of the steel sheet to be produced may be lowered, and there is a problem of greatly increasing the steel sheet manufacturing cost.

티타늄(Ti)Titanium (Ti)

본 발명에서 티타늄(Ti)은 니오븀(Nb), 바나듐(V)과 함께 석출물 형성원소로서, 슬라브 재가열시 TiN을 형성하여 오스테나이트 결정립 성장을 억제하여 강도를 증대시키는 역할을 한다. 특히, TiN 석출물은 높은 용해온도로 인하여 고온에서 쉽게 용해되지 않으며, 이로 인해 용접 열영향부(HAZ)에서 결정립을 미세화시키는 역할을 한다. In the present invention, titanium (Ti) is a precipitate forming element together with niobium (Nb) and vanadium (V), and forms a TiN upon reheating the slab, thereby suppressing austenite grain growth and increasing strength. In particular, TiN precipitates are not easily dissolved at high temperatures due to the high dissolution temperature, and thus serve to refine the grains in the weld heat affected zone (HAZ).

상기 티타늄은 본 발명에 따른 열연강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.05 중량%로 첨가되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.02 중량%를 제시할 수 있다. 티타늄의 함량이 0.01 중량% 미만이면 상기의 티타늄 첨가 효과가 미미하고, 티타늄의 함량이 0.05 중량%를 초과하면 TiN석출물이 조대해져 결정립 성장을 억제하는 효과가 저하되고, 제조되는 API 열연강판의 표면 결함을 유발시킬 수 있다.
The titanium is preferably added in 0.01 to 0.05% by weight of the total weight of the hot rolled steel sheet according to the present invention, more preferably 0.02% by weight can be presented. If the content of titanium is less than 0.01% by weight, the effect of adding titanium is insignificant, and if the content of titanium is more than 0.05% by weight, the TiN precipitate is coarsened to reduce the effect of inhibiting grain growth, and the surface of the API hot-rolled steel sheet manufactured Can cause defects.

니오븀(Nb)Niobium (Nb)

니오븀(Nb)은 석출물 형성원소로서 강의 강도에 가장 큰 영향을 주는 원소 중 하나이며, 강 중에 탄질화물을 석출하거나 Fe 내 고용강화를 통하여 강의 강도를 향상시키는 원소이다. 특히, 니오븀계 석출물들은 슬라브 재가열시 1200℃ 이상의 가열로에서 고용된 후 열간압연 중 미세하게 석출하여 강의 강도를 효과적으로 증가시킨다. Niobium (Nb) is one of the elements that have the greatest influence on the strength of steel as a precipitate forming element. It is an element that improves the strength of steel by precipitating carbonitride in steel or strengthening solid solution in Fe. In particular, niobium-based precipitates are solid-solution precipitated during hot rolling after solid solution in a heating furnace of 1200 ℃ or more when reheating the slab effectively increases the strength of the steel.

상기 니오븀은 본 발명에 따른 열연강판 전체 중량의 0.05 ~ 0.1 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 니오븀의 함량이 0.05 중량% 미만일 경우에는 니오븀 첨가에 따른 강도 향상 효과가 불충분하다. 반면, 니오븀의 함량이 0.1 중량%를 초과할 경우 과다한 석출로 인하여 연주성, 압연성 및 연신율을 저하시킬 수 있다.
The niobium is preferably added in a content ratio of 0.05 to 0.1% by weight of the total weight of the hot rolled steel sheet according to the present invention. When the content of niobium is less than 0.05% by weight, the effect of improving strength due to niobium addition is insufficient. On the other hand, when the content of niobium exceeds 0.1% by weight, due to excessive precipitation can lower the playability, rollability and elongation.

바나듐(V)Vanadium (V)

바나듐(V)은 고용강화 및 저온에서 니오븀(Nb)과 함께 복합 석출물 형성을 통해 강도 향상에 기여한다. Vanadium (V) contributes to strength enhancement through solid solution strengthening and complex precipitate formation with niobium (Nb) at low temperatures.

상기 바나듐은 본 발명에 따른 열연강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.05 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 바나듐은 0.01 중량% 이상 첨가될 때, 그 효과를 충분히 발휘한다. 반면, 바나듐을 0.05 중량%를 초과하여 첨가할 경우 제조 비용 상승과 함께 용접성을 저하시키고, 저온에서의 과다한 석출에 의하여 권취시 문제를 발생할 수 있다.
The vanadium is preferably added in an amount of 0.01 to 0.05% by weight of the total weight of the hot rolled steel sheet according to the present invention. Vanadium fully exhibits the effect when 0.01 weight% or more is added. On the other hand, when vanadium is added in excess of 0.05% by weight, the weldability is lowered with the increase in manufacturing cost, and problems may occur during winding due to excessive precipitation at low temperatures.

한편, 본 발명에 따른 저항복비를 갖는 고강도 API 열연강판은 하기 수학식 1 ~ 2를 만족하는 범위에서 실리콘(Si), 망간(Mn), 크롬(Cr) 및 몰리브덴(Mo)을 포함하는 것이 바람직하다. On the other hand, high-strength API hot rolled steel sheet having a resistive ratio according to the present invention preferably comprises silicon (Si), manganese (Mn), chromium (Cr) and molybdenum (Mo) in a range satisfying the following equations (1) to (2). Do.

수학식 1: [Mn]+[Cr]+[Mo] ≤ 1.95 Equation 1: [Mn] + [Cr] + [Mo] ≤ 1.95

수학식 2 : 6 ≤ [Mn]/[Si] ≤ 9 (여기서, [ ]는 각 원소의 중량%)Equation 2: 6 ≤ [Mn] / [Si] ≤ 9 (where [] is the weight percent of each element)

수학식 1에서, 망간(Mn), 크롬(Cr) 및 몰리브덴(Mo)의 합산 함량이 본 발명에 따른 열연강판 전체 중량의 1.95중량%를 초과하는 경우, 항복강도 및 항복비가 과도하게 상승하여 인성과 용접성에 악영향을 끼치며, 원가가 상승하는 문제점이 있다. In Equation 1, when the combined content of manganese (Mn), chromium (Cr) and molybdenum (Mo) exceeds 1.95% by weight of the total weight of the hot-rolled steel sheet according to the present invention, the yield strength and yield ratio are excessively increased to give toughness It adversely affects the weldability and there is a problem that the cost rises.

또한, 수학식 2에서 실리콘(Si)의 함량 대비, 망간(Mn)의 함량 비율이 6 ~ 9일 때 가장 우수한 용접성을 나타내며, 실리콘(Si)의 함량 대비, 망간(Mn)의 함량 비율이 6 미만일 경우 혹은 9를 초과할 경우 고온에서 안정한 MnO, SiO2 산화물을 생성시킴으로써 전기저항용접(ERW)시 훅 크랙(Hook crack)을 유발하여 용접부 품질을 크게 저하시키는 문제점이 있다.
In addition, in Equation 2, when the ratio of the content of silicon (Si) and the content of manganese (Mn) is 6 to 9, it shows the best weldability, and the ratio of the content of manganese (Mn) to the content of silicon (Si) is 6 If less than 9 or more than 9 to generate a stable MnO, SiO 2 oxide at a high temperature to cause a hook crack during electrical resistance welding (ERW) there is a problem that greatly reduces the quality of the weld.

또한, 본 발명에 따른 저항복비를 갖는 고강도 API 열연강판은 하기 수학식 3을 만족하는 범위에서 니오븀(Nb) 및 바나듐(V)을 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the high-strength API hot rolled steel sheet having a resistance ratio according to the present invention preferably comprises niobium (Nb) and vanadium (V) in a range satisfying the following equation (3).

수학식 3 : [Nb]+[V] ≤ 0.12Equation 3: [Nb] + [V] ≤ 0.12

니오븀(Nb)과 바나듐(V)은 석출물 형성 원소로 강의 강도를 증가시키는데 효과적인 원소들이다. 수학식 3에서 니오븀(Nb)과 바나듐(V)의 합산 함량이 0.12를 초과하는 경우, 제조 비용의 상승 및 항복비 상승 등이 문제될 수 있다.
Niobium (Nb) and vanadium (V) are precipitate forming elements and are effective elements for increasing the strength of steel. When the combined content of niobium (Nb) and vanadium (V) in Equation 3 exceeds 0.12, an increase in manufacturing cost and an increase in yield ratio may be a problem.

또한, 본 발명에 따른 저항복비를 갖는 고강도 API 열연강판은 하기 수학식 4를 만족하는 범위에서, 티타늄(Ti), 니오븀(Nb) 및 바나듐(V)을 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the high-strength API hot rolled steel sheet having a resistivity ratio according to the present invention preferably includes titanium (Ti), niobium (Nb), and vanadium (V) in a range satisfying Equation 4 below.

수학식 4 : [Ti]+[Nb]+[V] ≤ 0.15 Equation 4: [Ti] + [Nb] + [V] ≤ 0.15

수학식 4에서, 티타늄(Ti), 니오븀(Nb) 및 바나듐(V)의 합산 함량이 0.15를 초과하는 경우, API 규격에 어긋날 뿐만 아니라 항복비 상승 등이 문제될 수 있다.
In Equation 4, when the total content of titanium (Ti), niobium (Nb), and vanadium (V) exceeds 0.15, not only the API specification may be breached but the yield ratio may be increased.

고강도 API 열연강판 제조 방법High strength API hot rolled steel sheet manufacturing method

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 API 열연강판 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다. 1 is a flow chart schematically showing a method for manufacturing a high strength API hot rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 도시된 본 발명에 따른 저항복비를 갖는 고강도 API 열연강판 제조 방법은 열간압연 단계(S110) 및 냉각/권취 단계(S120)를 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 저항복비를 갖는 고강도 API 열연강판 제조 방법은 열간압연 단계(S110) 이전에 슬라브 재가열 단계(S105)를 더 포함할 수 있다.
Referring to Figure 1, the high-strength API hot rolled steel sheet manufacturing method having a resistive ratio according to the present invention shown includes a hot rolling step (S110) and cooling / winding step (S120). In addition, the high-strength API hot rolled steel sheet manufacturing method having a resistive ratio according to the present invention may further comprise a slab reheating step (S105) before the hot rolling step (S110).

열간압연Hot rolling

열간압연 단계(S110)에서는 중량%로, 탄소(C) : 0.05~0.09%, 실리콘(Si) : 0.1~0.3%, 망간(Mn) : 1.3~1.6%, 인(P) : 0.018% 이하, 황(S) : 0.003% 이하, 크롬(Cr) : 0.1~0.2%, 니켈(Ni) : 0.1~0.2%, 몰리브덴(Mo) : 0.1~0.3%, 티타늄(Ti) : 0.01~0.05%, 니오븀(Nb) : 0.05~0.1%, 바나듐(V) : 0.01~0.05% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 RDT(Roughing Delivery Temperature) : 950℃ ~ 850℃로 조압연한 후, FDT(Finishing Delivery Temperature) : 800℃ ~ Ar3 온도로 마무리 압연한다. In the hot rolling step (S110) by weight%, carbon (C): 0.05 ~ 0.09%, silicon (Si): 0.1 ~ 0.3%, manganese (Mn): 1.3 ~ 1.6%, phosphorus (P): 0.018% or less, Sulfur (S): 0.003% or less, Chromium (Cr): 0.1-0.2%, Nickel (Ni): 0.1-0.2%, Molybdenum (Mo): 0.1-0.3%, Titanium (Ti): 0.01-0.05%, Niobium (Nb): 0.05 to 0.1%, vanadium (V): 0.01 to 0.05%, and after roughly rolling the slab plate composed of the remaining iron (Fe) and inevitable impurities to RDT (Roughing Delivery Temperature): 950 ° C to 850 ° C, Finishing Delivery Temperature (FDT): Finish rolling at 800 ℃ ~ A r3 temperature.

슬라브 판재는 제강공정을 통해 원하는 조성의 용강을 얻은 다음에 연속주조공정을 통해 얻어질 수 있다.The slab plate can be obtained through the continuous casting process after obtaining the molten steel of the desired composition through the steelmaking process.

이때, 슬라브 판재는 하기 수학식 1 ~ 2를 만족하는 범위에서 실리콘(Si), 망간(Mn), 크롬(Cr) 및 몰리브덴(Mo)을 포함할 수 있다. In this case, the slab plate may include silicon (Si), manganese (Mn), chromium (Cr) and molybdenum (Mo) in a range satisfying the following equations (1) to (2).

수학식 1: [Mn]+[Cr]+[Mo] ≤ 1.95, 수학식 2 : 6 ≤ [Mn]/[Si] ≤ 9 (여기서, [ ]는 각 원소의 중량%)Equation 1: [Mn] + [Cr] + [Mo] ≤ 1.95, Equation 2: 6 ≤ [Mn] / [Si] ≤ 9 (where [] is the weight percentage of each element)

또한, 슬라브 판재는 하기 수학식 3을 만족하는 범위에서 니오븀(Nb) 및 바나듐(V)을 포함할 수 있다. In addition, the slab plate may include niobium (Nb) and vanadium (V) in a range satisfying Equation 3 below.

수학식 3 : [Nb]+[V] ≤ 0.12 Equation 3: [Nb] + [V] ≤ 0.12

또한, 슬라브 판재는 하기 수학식 4를 만족하는 범위에서, 티타늄(Ti), 니오븀(Nb) 및 바나듐(V)을 포함할 수 있다. In addition, the slab plate may include titanium (Ti), niobium (Nb), and vanadium (V) in a range satisfying Equation 4 below.

수학식 4 : [Ti]+[Nb]+[V] ≤ 0.15
Equation 4: [Ti] + [Nb] + [V] ≤ 0.15

한편, 상기 열간압연 단계 이전에, 슬라브 판재를 SRT(Slab Reheating Temperature) : 1200 ~ 1250℃로 재가열하는 슬라브 재가열 단계(S105)를 더 포함할 수 있다. On the other hand, before the hot rolling step, the slab plate may further include a slab reheating step (S105) of reheating the slab reheating temperature (SRT): 1200 ~ 1250 ℃.

슬라브 판재의 재가열을 통하여, 주조 시 편석된 성분의 재고용 및 석출물의 재고용이 발생할 수 있다. Through the reheating of slab plates, restocking of segregated components and reclaims of precipitates may occur during casting.

슬라브 판재의 재가열 온도(SRT)는 1200 ~ 1250 ℃인 것이 바람직하다. 슬라브 재가열 온도(SRT)가 1200℃ 미만이면 주조 시 편석된 성분이 충분히 재고용되지 못하고, 니오븀(Nb) 등의 석출물 용해가 충분치 이루어지지 않는 문제점이 있다. 반대로 슬라브 재가열 온도(SRT)가 1250℃를 초과하면 오스테나이트 결정입도가 증가하여 최종 미세 조직의 페라이트가 조대화되어 강도 확보가 어려울 수 있으며, 과도한 가열 공정으로 인하여 강판의 제조 비용만 상승할 수 있다.
The reheating temperature (SRT) of the slab sheet is preferably 1200 to 1250 ° C. If the slab reheating temperature (SRT) is less than 1200 ° C, the segregated components during casting may not be sufficiently reusable, and precipitate dissolution such as niobium (Nb) may not be sufficient. On the contrary, when the slab reheating temperature (SRT) exceeds 1250 ° C, the austenite grain size may increase, resulting in coarsening of the ferrite of the final microstructure, which may make it difficult to secure strength, and may increase only the manufacturing cost of the steel sheet due to excessive heating process. .

본 발명에서 열간압연 단계(S110)는 다시 조압연 과정 및 마무리압연 과정으로 구분된다. Hot rolling step (S110) in the present invention is divided into rough rolling process and finish rolling process again.

조압연 과정은 미재결정영역에서의 압하율을 충분히 확보하고, 결정립을 미세화를 통한 저온 충격 인성을 향상시키기 위하여 실시된다. The rough rolling process is performed to sufficiently secure the reduction ratio in the unrecrystallized region and to improve the low temperature impact toughness by miniaturizing the crystal grains.

이때, 조압연 온도(RDT)는 950℃ 이하인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 950 ~ 850℃를 제시할 수 있다. 조압연 온도(RDT)가 950℃를 초과할 경우, 충분한 압하율 확보가 어려운 문제점 등이 있다. At this time, the rough rolling temperature (RDT) is preferably 950 ℃ or less, more preferably 950 ~ 850 ℃ can be presented. When the rough rolling temperature RDT exceeds 950 ° C., it is difficult to secure a sufficient reduction ratio.

마무리 압연 과정에서 마무리 압연 온도(FDT)는 대략 750℃ 정도인 Ar3 온도 직상에 해당하는 800℃ 이하인 것이 바람직하다. 마무리 압연 온도(FDT)가 800℃를 초과할 경우 페라이트 결정립 미세화가 충분히 이루어지지 않으며, 이에 따라 강도 확보가 어려워질 수 있다.
In the finish rolling process, the finish rolling temperature (FDT) is preferably 800 ° C. or less corresponding to just above the A r3 temperature of about 750 ° C. If the finish rolling temperature (FDT) exceeds 800 ℃ ferrite grain refinement is not sufficiently made, it may be difficult to secure the strength.

냉각/권취Cooling / winding

냉각/권취 단계(S120)에서는 열간압연된 판재를 CT(Coiling Temperature) : 600℃ ~ 550℃까지 냉각하여 권취한다. In the cooling / winding step (S120), the hot rolled plate is wound up by cooling to CT (Coiling Temperature): 600 ° C to 550 ° C.

본 발명에서 냉각 과정은 압연된 판재를 수냉 등의 방식을 통하여 600℃ ~ 550℃까지 냉각함으로써, 강판의 결정립 성장을 억제하여 미세한 페라이트 결정립을 가지는 기지 조직을 형성시키고, 또한 에시큘라 페라이트와 미세한 베이나이트 조직을 형성시켜 고강도 및 고인성을 확보하기 위하여 실시된다. 냉각 속도는 대략 1~100℃/sec 정도가 될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In the present invention, the cooling process is to cool the rolled plate to 600 ℃ ~ 550 ℃ by water cooling or the like, thereby suppressing the grain growth of the steel sheet to form a matrix having fine ferrite grains, and also the ecuculal ferrite and fine bay It is carried out to form a nit structure to secure high strength and high toughness. Cooling rate may be about 1 ~ 100 ℃ / sec, but is not limited thereto.

본 발명에서 권취 온도(CT)는 600℃ 이하, 보다 바람직하게는 600 ~ 550℃인 것이 바람직하다. 권취 온도(CT)가 600℃를 초과할 경우, 강도가 불충분하며, 반대로, 권취 온도(CT)가 550℃ 미만일 경우 충분한 강도를 확보할 수 있으나, 고인성 확보가 어려운 문제점이 있다 .
In this invention, winding temperature CT is 600 degrees C or less, More preferably, it is 600-550 degreeC. When the coiling temperature CT exceeds 600 ° C., the strength is insufficient. On the contrary, when the coiling temperature CT is less than 550 ° C., sufficient strength can be secured, but it is difficult to secure high toughness.

상기 과정을 통하여 제조되는 고강도 API 열연강판은 페라이트, 에시큘라(acicular) 페라이트와 베이나이트 복합조직을 가질 수 있다. 또한 약간의 펄라이트 가 포함될 수 있다. 페라이트의 경우, 10㎛ 이하의 평균 결정립의 사이즈를 가질 수 있다. The high-strength API hot rolled steel sheet manufactured through the above process may have a ferrite, an acicular ferrite, and a bainite complex structure. Some pearlite may also be included. In the case of ferrite, it may have an average grain size of 10 μm or less.

또한, 제조되는 고강도 API 열연강판은 인장강도(TS) : 785 MPa 이상 및 항복강도(YS) : 600 MPa 이상의 고강도를 가질 수 있으며, 아울러 항복비(YS/TS) : 0.8 이하를 가질 수 있어, API-5L X80 규격(인장강도 635MPa 이상, 항복강도 555MPa 이상 및 항복비 0.93 이하)을 충족시킬 수 있다. In addition, the high-strength API hot-rolled steel sheet to be manufactured may have a high strength of tensile strength (TS): 785 MPa or more and a yield strength (YS): 600 MPa or more, and a yield ratio (YS / TS): 0.8 or less, It can meet API-5L X80 specification (tensile strength of 635 MPa or more, yield strength of 555 MPa or more and yield ratio 0.93 or less).

이러한 본 발명에 따른 API 열연강판의 고강도 특성은 본 발명에 포함되는 니오븀(Nb), 바나듐(V), 티타늄(Ti) 등의 석출물 형성원소 및 망간(Mn), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 등의 경화능 향상원소의 함량비를 조절하고, 열간압연 공정을 제어함으로써, 제조되는 열연강판의 최종 미세조직이 도 2에 도시된 바와 같이 페라이트(ferrite), 에시큘라 페라이트(acicular ferrite) 및 베이나이트(bainite) 복합 조직이며, 페라이트의 평균 결정립 사이즈가 10㎛ 이하로 미세한 것으로부터 얻어질 수 있다.
The high-strength characteristics of the API hot-rolled steel sheet according to the present invention is a precipitate forming element such as niobium (Nb), vanadium (V), titanium (Ti), and manganese (Mn), chromium (Cr), molybdenum (Mo) By adjusting the content ratio of the hardenability improving element such as) and controlling the hot rolling process, the final microstructure of the hot rolled steel sheet produced is ferrite, acicular ferrite and It is a bainite composite structure, and can be obtained from fine grains with an average grain size of ferrite of 10 µm or less.

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. 열연 시편의 제조1. Preparation of Hot Rolled Specimens

표 1에 기재된 조성 및 표 2에 기재된 공정 조건으로 실시예 1 및 비교예 1에 열연시편을 제조하였다. Hot-rolled specimens were prepared in Example 1 and Comparative Example 1 using the compositions shown in Table 1 and the process conditions described in Table 2.

실시예 1 및 비교예 1에 따른 열연시편의 경우, 각각의 조성을 갖는 잉곳을 제조하고, 이를 압연모사시험기를 이용하여 가열, 조압연(비교예 1에서는 미실시), 마무리 압연, 냉각(수냉) 등의 열연공정을 모사하고 및 권취로에 장입하였다.
In the case of the hot-rolled specimens according to Example 1 and Comparative Example 1, ingots having respective compositions were prepared and heated, rough-rolled (not carried out in Comparative Example 1), finish rolling, cooling (water cooling), etc. using a rolling simulation tester. Was simulated and charged into a winding furnace.

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

Figure 112010069868462-pat00001
Figure 112010069868462-pat00001

[표 2][Table 2]

Figure 112010069868462-pat00002

Figure 112010069868462-pat00002

2. 기계적 특성 평가2. Evaluation of mechanical properties

실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 열연 시편의 재질을 평가하기 위하여 인장 시험을 실시하였다. Tensile tests were conducted to evaluate the materials of the hot rolled specimens prepared according to Example 1 and Comparative Example 1.

표 2를 참조하면, 실시예 1에 따라 제조된 열연 시편의 경우 인장강도(TS)가 802 MPa 이상이었으며, 항복강도(YS)가 640.5 MPa이었다. Referring to Table 2, in the case of the hot-rolled specimen prepared according to Example 1, the tensile strength (TS) was 802 MPa or more, and the yield strength (YS) was 640.5 MPa.

반면, 비교예 1에 따라 제조된 열연 시편의 경우 인장강도(TS)가 713.2 MPa, 항복강도(YS)가 670.7로서 실시예 1에 비하여 다소 낮았으며, 특히 비교예 1의 경우, 항복비(YS/TS)가 0.94로서, 실시예 1에 비하여 현저히 높았다. On the other hand, in the hot-rolled specimens prepared according to Comparative Example 1, the tensile strength (TS) was 713.2 MPa and the yield strength (YS) was 670.7, which was somewhat lower than that of Example 1, and particularly in Comparative Example 1, the yield ratio (YS) / TS) was 0.94, which was significantly higher than that of Example 1.

이러한, 본 발명에 해당하는 실시예 1에 따라 제조된 열연 시편의 우수한 강도 및 저항복비는 합금 성분의 제어 및 Ar3 직상에서의 저온압연 및 저온 영역에서의 권취를 통하여, 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 미세 조직이 미세 페라이트, 에시큘라 페라이트 및 베이나이트 복합 조직을 형성하였기 때문이라 볼 수 있다.
This, according to the first embodiment for the present invention, high strength and low yield ratio of the produced hot-rolled specimens in through the cold rolling and coiling at a low temperature region in the control of the alloy component and the A r3 immediately above, can be seen in Figure 2, As described above, it can be considered that the microstructures formed the fine ferrite, the ecicle ferrite, and the bainite complex structure.

도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 방법으로 제조된 열연 시편의 미세조직을 나타낸 단면사진이다. Figure 2 is a cross-sectional view showing the microstructure of the hot-rolled specimen prepared by the method according to Example 1 of the present invention.

도 2를 참조하면, 실시예 1에 따른 방법으로 제조된 열연 시편의 미세 조직은 미세 페라이트와, 에시큘라 페라이트 및 베이나이트 복합 조직으로 이루어져 있으며, 약간의 펄라이트가 형성되어 있는 것을 볼 수 있다. 이때, 페라이트의 평균 결정립 사이즈는 10㎛ 이하로서 미세하였다.
Referring to FIG. 2, the microstructure of the hot rolled specimen prepared by the method according to Example 1 is composed of fine ferrite, an ecicle ferrite and bainite composite structure, and some pearlite is formed. At this time, the average grain size of ferrite was fine as 10 micrometers or less.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 제조 방법으로 제조된 고강도 API 열연강판은 785 MPa 이상의 인장강도(TS), 600 MPa 이상의 항복강도(YS) 및 0.8 이하의 저항복비를 가짐으로써 API-5L X80 규격을 만족할 수 있으며, 제조된 API 열연강판은 심해저나 극지방에서의 원유 등의 수송관으로 활용할 수 있다. As described above, the high-strength API hot rolled steel sheet manufactured by the manufacturing method according to the present invention has a tensile strength (TS) of 785 MPa or more, a yield strength (YS) of 600 MPa or more, and a resistivity ratio of 0.8 or less, thereby providing API-5L X80 specification. The API hot rolled steel sheet can be used as a transport pipe such as crude oil in the deep sea or the polar region.

특히, 본 발명에 따른 제조 방법으로 제조된 고강도 API 열연강판은 낮은 망간 함량과 함께 적정량의 크롬을 첨가함으로써 0.8 이하의 저항복비를 확보할 수 있다. 따라서, 인장강도 향상에 효과를 부여할 수 있어, 강관 구조물의 안정성을 높일 수 있다.
In particular, the high-strength API hot-rolled steel sheet manufactured by the manufacturing method according to the present invention can secure a resistivity ratio of 0.8 or less by adding an appropriate amount of chromium with a low manganese content. Therefore, it is possible to give an effect in improving the tensile strength, it is possible to increase the stability of the steel pipe structure.

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.

S105 : 슬라브 재가열 단계
S110 : 열간압연 단계
S120 : 냉각/권취 단계S105: Slavic Reheating Step
S110: hot rolling stage
S120: Cooling / Coiling Step

Claims (12)

중량%로, 탄소(C) : 0.05~0.09%, 실리콘(Si) : 0.1~0.3%, 망간(Mn) : 1.3~1.6%, 인(P) : 0% 초과 내지 0.018% 이하, 황(S) : 0%초과 내지 0.003% 이하, 크롬(Cr) : 0.1~0.2%, 니켈(Ni) : 0.1~0.2%, 몰리브덴(Mo) : 0.1~0.3%, 티타늄(Ti) : 0.01~0.05%, 니오븀(Nb) : 0.05~0.1%, 바나듐(V) : 0.01~0.05% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 SRT(Slab Reheating Temperature) : 1200 ~ 1250℃로 재가열하는 슬라브 재가열 단계;
상기 재가열된 판재를 RDT(Roughing Delivery Temperature) : 950℃ ~ 850℃로 조압연한 후, FDT(Finishing Delivery Temperature) : 800℃ ~ Ar3 온도로 마무리 압연하는 열간압연 단계; 및
상기 열간압연된 판재를 CT(Coiling Temperature) : 600℃ ~ 550℃까지 냉각하여 권취하는 냉각/권취 단계;를 포함하여,
페라이트, 에시큘라 페라이트 및 베이나이트를 포함하는 복합조직을 형성하는 것을 특징으로 하는 고강도 API(American Petroleum Institute) 열연강판 제조 방법.
By weight%, carbon (C): 0.05 to 0.09%, silicon (Si): 0.1 to 0.3%, manganese (Mn): 1.3 to 1.6%, phosphorus (P): more than 0% to 0.018% or less, sulfur (S ): More than 0% to 0.003% or less, chromium (Cr): 0.1 to 0.2%, nickel (Ni): 0.1 to 0.2%, molybdenum (Mo): 0.1 to 0.3%, titanium (Ti): 0.01 to 0.05%, Slab reheating step of reheating slab plate composed of niobium (Nb): 0.05 ~ 0.1%, vanadium (V): 0.01 ~ 0.05% and remaining iron (Fe) and unavoidable impurities to SRT (Slab Reheating Temperature): 1200 ~ 1250 ℃ ;
The hot rolled step of roughly rolling the reheated plate to RDT (Roughing Delivery Temperature): 950 ℃ ~ 850 ℃, FDT (Finishing Delivery Temperature): 800 ℃ ~ A r3 temperature hot rolling step; And
Including the cooling / winding step of winding the hot-rolled sheet to CT (Coiling Temperature): 600 ℃ ~ 550 ℃ winding
A method for producing a high strength API (American Petroleum Institute) hot rolled steel sheet, characterized in that it forms a complex structure including ferrite, ecicle ferrite and bainite.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 슬라브 판재는
하기 수학식 1 ~ 2를 만족하는 범위에서 실리콘(Si), 망간(Mn), 크롬(Cr) 및 몰리브덴(Mo)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 API 열연강판 제조 방법.
수학식 1: [Mn]+[Cr]+[Mo] ≤ 1.95
수학식 2 : 6 ≤ [Mn]/[Si] ≤ 9 (여기서, [ ]는 각 원소의 중량%)
The method of claim 1,
The slab plate is
Method of producing a high-strength API hot rolled steel sheet comprising silicon (Si), manganese (Mn), chromium (Cr) and molybdenum (Mo) in the range satisfying the following formula (1).
Equation 1: [Mn] + [Cr] + [Mo] ≤ 1.95
Equation 2: 6 ≤ [Mn] / [Si] ≤ 9 (where [] is the weight percent of each element)
제3항에 있어서,
상기 슬라브 판재는
하기 수학식 3을 만족하는 범위에서 니오븀(Nb) 및 바나듐(V)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 API 열연강판 제조 방법.
수학식 3 : [Nb]+[V] ≤ 0.12 (여기서, [ ]는 각 원소의 중량%)
The method of claim 3,
The slab plate is
High-strength API hot-rolled steel sheet manufacturing method comprising niobium (Nb) and vanadium (V) in a range satisfying the following equation (3).
Equation 3: [Nb] + [V] ≤ 0.12 (where [] is the weight% of each element)
제4항에 있어서,
상기 슬라브 판재는
하기 수학식 4를 만족하는 범위에서, 티타늄(Ti), 니오븀(Nb) 및 바나듐(V)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 API 열연강판 제조 방법.
수학식 4 : [Ti]+[Nb]+[V] ≤ 0.15 (여기서 [ ]는 각 원소의 중량%)
The method of claim 4, wherein
The slab plate is
A method for producing a high strength API hot rolled steel sheet comprising titanium (Ti), niobium (Nb), and vanadium (V) in a range satisfying Equation 4 below.
Equation 4: [Ti] + [Nb] + [V] ≤ 0.15 (where [] is the weight percentage of each element)
삭제delete 중량%로, 탄소(C) : 0.05~0.09%, 실리콘(Si) : 0.1~0.3%, 망간(Mn) : 1.3~1.6%, 인(P) : 0% 초과 내지 0.018% 이하, 황(S) : 0% 초과 내지 0.003% 이하, 크롬(Cr) : 0.1~0.2%, 니켈(Ni) : 0.1~0.2%, 몰리브덴(Mo) : 0.1~0.3%, 티타늄(Ti) : 0.01~0.05%, 니오븀(Nb) : 0.05~0.1%, 바나듐(V) : 0.01~0.05% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지며,
하기 수학식 1 ~ 2를 만족하는 범위에서 실리콘(Si), 망간(Mn), 크롬(Cr) 및 몰리브덴(Mo)을 포함하며,
페라이트, 에시큘라 페라이트 및 베이나이트를 포함하는 복합 조직을 갖는 것을 특징으로 하는 고강도 API 열연강판.
수학식 1: [Mn]+[Cr]+[Mo] ≤ 1.95
수학식 2 : 6 ≤ [Mn]/[Si] ≤ 9 (여기서, [ ]는 각 원소의 중량%)
By weight%, carbon (C): 0.05 to 0.09%, silicon (Si): 0.1 to 0.3%, manganese (Mn): 1.3 to 1.6%, phosphorus (P): more than 0% to 0.018% or less, sulfur (S ): More than 0% to 0.003% or less, chromium (Cr): 0.1 to 0.2%, nickel (Ni): 0.1 to 0.2%, molybdenum (Mo): 0.1 to 0.3%, titanium (Ti): 0.01 to 0.05%, Niobium (Nb): 0.05 ~ 0.1%, Vanadium (V): 0.01 ~ 0.05% and the remaining iron (Fe) and inevitable impurities,
It includes silicon (Si), manganese (Mn), chromium (Cr) and molybdenum (Mo) in the range satisfying the following formula 1 to 2,
High-strength API hot rolled steel sheet, characterized in that it has a composite structure containing ferrite, ecicle ferrite and bainite.
Equation 1: [Mn] + [Cr] + [Mo] ≤ 1.95
Equation 2: 6 ≤ [Mn] / [Si] ≤ 9 (where [] is the weight percent of each element)
제7항에 있어서,
상기 열연강판은
하기 수학식 3을 만족하는 범위에서 니오븀(Nb) 및 바나듐(V)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 API 열연강판.
수학식 3 : [Nb]+[V] ≤ 0.12 (여기서, [ ]는 각 원소의 중량%)
The method of claim 7, wherein
The hot rolled steel sheet
A high strength API hot rolled steel sheet comprising niobium (Nb) and vanadium (V) in a range satisfying Equation 3 below.
Equation 3: [Nb] + [V] ≤ 0.12 (where [] is the weight% of each element)
제8항에 있어서,
상기 열연강판은
하기 수학식 4를 만족하는 범위에서, 티타늄(Ti), 니오븀(Nb) 및 바나듐(V)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 API 열연강판.
수학식 4 : [Ti]+[Nb]+[V] ≤ 0.15 (여기서 [ ]는 각 원소의 중량%)
The method of claim 8,
The hot rolled steel sheet
A high-strength API hot rolled steel sheet comprising titanium (Ti), niobium (Nb), and vanadium (V) in a range satisfying Equation 4 below.
Equation 4: [Ti] + [Nb] + [V] ≤ 0.15 (where [] is the weight percentage of each element)
제7항에 있어서,
상기 페라이트는
평균 결정립 사이즈가 10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 고강도 API 열연강판.
The method of claim 7, wherein
The ferrite is
High-strength API hot rolled steel sheet, characterized in that the average grain size is 10㎛ or less.
제7항에 있어서,
상기 열연강판은
인장강도(TS) : 785 MPa 이상 및 항복강도(YS) : 600 MPa 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 고강도 API 열연강판.
The method of claim 7, wherein
The hot rolled steel sheet
High strength API hot rolled steel sheet, characterized in that it has a tensile strength (TS) of 785 MPa or more and a yield strength (YS) of 600 MPa or more.
제11항에 있어서,
상기 열연강판은
항복비(YS/TS) : 0.80 이하를 갖는 것을 특징으로 하는 고강도 API 열연강판. The method of claim 11,
The hot rolled steel sheet
Yield ratio (YS / TS): high strength API hot rolled steel sheet, characterized in that it has a 0.80 or less.
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