KR101290389B1 - Shape steel and method of manufacturing the shape steel - Google Patents

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Abstract

합금 성분 및 공정 조건 제어를 통하여, 강의 결정립 미세화로 고강도와 우수한 저온 충격 인성을 확보할 수 있는 형강 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 형강 제조 방법은 (a) 탄소(C) : 0.2 중량% 이하, 실리콘(Si) : 0.3 중량% 이하, 망간(Mn) : 1.2 중량% 이하, 인(P) : 0.03 ~ 0.05 중량%, 황(S) : 0.02 ~ 0.03 중량%, 구리(Cu) : 0.03 중량% 이하, 바나듐(V) : 0.01 중량% 이하, 니오븀(Nb) : 0.01 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 주편을 재가열하는 단계; (b) 상기 재가열된 주편을 열간 압연하는 단계; 및 (c) 상기 열간 압연된 강을 QST(Quenching & Self-Tempering) 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Disclosed are a shaped steel and a method of manufacturing the same, which can secure high strength and excellent low temperature impact toughness by refining grains of steel through control of alloy components and process conditions.
Method for producing a shaped steel according to the present invention (a) carbon (C): 0.2% by weight or less, silicon (Si): 0.3% by weight or less, manganese (Mn): 1.2% by weight or less, phosphorus (P): 0.03-0.05% by weight %, Sulfur (S): 0.02 to 0.03% by weight, copper (Cu): 0.03% by weight or less, vanadium (V): 0.01% by weight or less, niobium (Nb): 0.01% by weight or less, aluminum (Al): 0.01% by weight Reheating the slab consisting of less than% and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities; (b) hot rolling the reheated cast steel; And (c) cooling the hot rolled steel by QST (Quenching & Self-Tempering).

Description

형강 및 그 제조 방법{SHAPE STEEL AND METHOD OF MANUFACTURING THE SHAPE STEEL}SHAPE STEEL AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF {SHAPE STEEL AND METHOD OF MANUFACTURING THE SHAPE STEEL}

본 발명은 형강 제조 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합금 성분 조절 및 공정 조건 제어를 통하여 강의 결정립 미세화로 고강도와 우수한 저온 충격 인성을 확보할 수 있는 형강 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a shape steel manufacturing technology, and more particularly, to a shape steel and a method for manufacturing the same, which can secure high strength and excellent low temperature impact toughness by refining grains of steel through controlling alloy components and controlling process conditions.

극해 지방의 해양 플랜트 산업이 발달함에 따라 해양구조물에 사용되는 H 형강에 대한 수요가 증가하고 있다. 이에 부합하여, H 형강의 강도 증가 및 우수한 저온 충격 인성을 요구하고 있는 실정이다.As the offshore plant industry in the Arctic Ocean develops, the demand for H-beams for offshore structures increases. In line with this, there is a demand for increased strength of H-shaped steel and excellent low-temperature impact toughness.

종래에는 저온 충격 보증용 H 형강을 제조하기 위하여, 충격 인성을 저해하는 합금원소인 인(P), 황(S) 등의 함량을 극소로 제어하려는 노력이 진행 중이나, 이 경우 전기로에서의 진공탈처리시 인(P) 및 황(S)의 함량을 극소로 낮추기 위한 제강 비용 및 시간이 증대되는 요인이 된다.Conventionally, in order to manufacture H-shaped steel for low-temperature shock guarantee, efforts to minimize the content of phosphorus (P) and sulfur (S), which are alloy elements that impair impact toughness, are underway, but in this case vacuum degassing in an electric furnace During the treatment, the steelmaking cost and time for minimizing the content of phosphorus (P) and sulfur (S) are increased.

관련 선행기술로는 대한민국 공개특허 제10-2008-0057432호(2008.06.25 공개)가 있다.
Related prior art is Korean Patent Publication No. 10-2008-0057432 (published on June 25, 2008).

본 발명의 목적은 합금 성분 조절 및 공정 조건 제어를 통하여, 강의 결정립 미세화로 인해 고강도와 우수한 저온 충격 인성을 확보할 수 있는 형강 제조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a shaped steel which can secure high strength and excellent low temperature impact toughness due to refinement of grains of steel through alloy component control and process condition control.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조되어, 인장강도(TS) : 600 MPa 이상, 항복강도(YS) : 460 MPa 이상 및 20℃에서의 샤르피 충격에너지 : 100 J 이상을 갖는 형강을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a shaped steel produced by the above method, having a tensile strength (TS): 600 MPa or more, yield strength (YS): 460 MPa or more and Charpy impact energy at 20 ° C: 100 J or more. .

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 형강 제조 방법은 (a) 탄소(C) : 0.2 중량% 이하, 실리콘(Si) : 0.3 중량% 이하, 망간(Mn) : 1.2 중량% 이하, 인(P) : 0.03 ~ 0.05 중량%, 황(S) : 0.02 ~ 0.03 중량%, 구리(Cu) : 0.03 중량% 이하, 바나듐(V) : 0.01 중량% 이하, 니오븀(Nb) : 0.01 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 주편을 재가열하는 단계; (b) 상기 재가열된 주편을 열간 압연하는 단계; 및 (c) 상기 열간 압연된 강을 QST(Quenching & Self-Tempering) 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, a method of manufacturing a shaped steel includes (a) carbon (C): 0.2 wt% or less, silicon (Si): 0.3 wt% or less, manganese (Mn): 1.2 wt% or less, Phosphorus (P): 0.03 to 0.05 wt%, Sulfur (S): 0.02 to 0.03 wt%, Copper (Cu): 0.03 wt% or less, Vanadium (V): 0.01 wt% or less, Niobium (Nb): 0.01 wt% Aluminum (Al): reheating the slab consisting of 0.01 wt% or less and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities; (b) hot rolling the reheated cast steel; And (c) cooling the hot rolled steel by QST (Quenching & Self-Tempering).

이때, 상기 주편은 하기 수학식 1을 만족하는 범위에서 탄소(C), 망간(Mn) 및 구리(Cu)을 포함하는 것이 더 바람직하다.At this time, it is more preferable that the cast steel contains carbon (C), manganese (Mn) and copper (Cu) in a range satisfying the following Equation 1.

수학식 1 : [C] + [Mn]/6 + [Cu]/15 ≤ 0.45Equation 1: [C] + [Mn] / 6 + [Cu] / 15 ≤ 0.45

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

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 형강은 탄소(C) : 0.2 중량% 이하, 실리콘(Si) : 0.3 중량% 이하, 망간(Mn) : 1.2 중량% 이하, 인(P) : 0.03 ~ 0.05 중량%, 황(S) : 0.02 ~ 0.03 중량%, 구리(Cu) : 0.03 중량% 이하, 바나듐(V) : 0.01 중량% 이하, 니오븀(Nb) : 0.01 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지며, 최종 미세 조직이 내부는 페라이트 및 펄라이트를 포함하는 복합 조직으로 이루어지고, 표면은 템퍼드 마르텐사이트 조직으로 이루어진 것을 특징으로 한다.Shape steel according to an embodiment of the present invention for achieving the other object is carbon (C): 0.2% by weight or less, silicon (Si): 0.3% by weight or less, manganese (Mn): 1.2% by weight or less, phosphorus (P) : 0.03 to 0.05 wt%, sulfur (S): 0.02 to 0.03 wt%, copper (Cu): 0.03 wt% or less, vanadium (V): 0.01 wt% or less, niobium (Nb): 0.01 wt% or less, aluminum ( Al): 0.01% by weight or less and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities, the final microstructure consists of a composite structure containing ferrite and pearlite inside, the surface is made of tempered martensite tissue It is done.

이때, 상기 형강은 하기 수학식 1을 만족하는 범위에서 탄소(C), 망간(Mn) 및 구리(Cu)을 포함하는 것이 더 바람직하다.In this case, it is more preferable that the shaped steel includes carbon (C), manganese (Mn), and copper (Cu) in a range satisfying the following Equation 1.

수학식 1 : [C] + [Mn]/6 + [Cu]/15 ≤ 0.45Equation 1: [C] + [Mn] / 6 + [Cu] / 15 ≤ 0.45

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

본 발명에 따른 형강 및 그 제조 방법은 전기로 조업 수준으로 0.03 ~ 0.05 중량%의 인(P)과 0.02 ~ 0.03 중량%의 황(S)을 포함하는 합금 조성을 가지면서도 열간 압연 후 QST(Quenching & Self-Tempering) 냉각을 실시하는 것을 통하여 강의 결정립 미세화로 인해 고강도 및 우수한 저온 충격 특성을 확보할 수 있다.According to the present invention, the steel and its manufacturing method have an alloy composition including 0.03 to 0.05% by weight of phosphorus (P) and 0.02 to 0.03% by weight of sulfur (S) as an electric furnace operation level, and after hot rolling, QST (Quenching & Self-Tempering Cooling enables high strength and excellent low temperature impact characteristics due to the refinement of grains in steel.

이를 통해, 본 발명에 따른 방법으로 제조되는 형강은 인장강도(TS) : 600 MPa 이상, 항복강도(YS) : 460 MPa 이상 및 20℃에서의 샤르피 충격에너지 : 100 J 이상을 가질 수 있다.
Through this, the shaped steel produced by the method according to the present invention may have a tensile strength (TS): 600 MPa or more, yield strength (YS): 460 MPa or more and Charpy impact energy at 20 ° C: 100 J or more.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 형강 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명에 적용되는 주편을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 적용되는 QST(Quenching & Self-Tempering) 냉각 과정을 나타낸 모식도이다.
도 4는 실시예 1에 따라 제조된 시편의 표면에 대한 절단면을 나타낸 사진이다.
도 5는 비교예 1에 따라 제조된 시편의 표면에 대한 절단면을 나타낸 사진이다.
도 6은 실시예 1에 따라 제조된 시편의 두께 중심부에 대한 절단면을 나타낸 사진이다.
도 7은 비교예 1에 따라 제조된 시편의 두께 중심부에 대한 절단면을 나타낸 사진이다.
1 is a flow chart illustrating a method for manufacturing a shaped steel according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a cast steel applied to the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram showing a cooling and self-tempering (QST) cooling process applied to the present invention.
4 is a photograph showing a cut surface of the surface of the specimen prepared according to Example 1.
5 is a photograph showing a cut surface of the surface of the specimen prepared according to Comparative Example 1.
6 is a photograph showing a cut surface of the thickness center of the specimen prepared according to Example 1.
7 is a photograph showing a cut surface of the thickness center of the specimen prepared according to Comparative Example 1.

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. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey 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 형강 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which preferred embodiments of the invention are shown.

형강Section steel

본 발명에 따른 형강은 인장강도(TS) : 600 MPa 이상, 항복강도(YS) : 460 MPa 이상 및 20℃에서의 샤르피 충격에너지 : 100 J 이상을 갖는 것을 목표로 한다.The shaped steel according to the present invention is intended to have a tensile strength (TS): 600 MPa or more, yield strength (YS): 460 MPa or more and Charpy impact energy at 20 ° C: 100 J or more.

이를 위하여, 본 발명에 따른 형강은 탄소(C) : 0.2 중량% 이하, 실리콘(Si) : 0.3 중량% 이하, 망간(Mn) : 1.2 중량% 이하, 인(P) : 0.03 ~ 0.05 중량%, 황(S) : 0.02 ~ 0.03 중량%, 구리(Cu) : 0.03 중량% 이하, 바나듐(V) : 0.01 중량% 이하, 니오븀(Nb) : 0.01 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지며, 최종 미세 조직이 내부는 페라이트 및 펄라이트를 포함하는 복합 조직으로 이루어지고, 표면은 템퍼드 마르텐사이트 조직으로 이루어진 것을 특징으로 한다.To this end, the steel according to the present invention is carbon (C): 0.2% by weight or less, silicon (Si): 0.3% by weight or less, manganese (Mn): 1.2% by weight or less, phosphorus (P): 0.03 to 0.05% by weight, Sulfur (S): 0.02 to 0.03 wt%, Copper (Cu): 0.03 wt% or less, Vanadium (V): 0.01 wt% or less, Niobium (Nb): 0.01 wt% or less, Aluminum (Al): 0.01 wt% or less And the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities, the final microstructure is composed of a complex structure including ferrite and perlite inside, and the surface is made of a tempered martensite structure.

이때, 상기 형강은 하기 수학식 1을 만족하는 범위에서 탄소(C), 망간(Mn) 및 구리(Cu)을 포함하는 것이 더 바람직하다.In this case, it is more preferable that the shaped steel includes carbon (C), manganese (Mn), and copper (Cu) in a range satisfying the following Equation 1.

수학식 1 : [C] + [Mn]/6 + [Cu]/15 ≤ 0.45Equation 1: [C] + [Mn] / 6 + [Cu] / 15 ≤ 0.45

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

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

탄소(C)Carbon (C)

본 발명에서 탄소(C)는 강의 강도를 확보하기 위해 첨가된다.In the present invention, carbon (C) is added to secure the strength of the steel.

상기 탄소(C)는 본 발명에 따른 강 전체 중량의 0.20 중량% 이하의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하며, 구체적으로는 0.16 ~ 0.20 중량%를 제시할 수 있다.The carbon (C) is preferably added in an amount ratio of 0.20% by weight or less of the total weight of the steel according to the present invention, and specifically, may present from 0.16 to 0.20% by weight.

만일, 탄소(C)의 함량이 0.16 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 강도 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 탄소(C)의 함량이 0.20 중량%를 초과할 경우에는 강의 강도는 증가하나 심부경도 및 용접성이 저하되는 문제점이 있다.
If the content of carbon (C) is added less than 0.16% by weight, it may be difficult to secure the strength. On the contrary, when the content of carbon (C) exceeds 0.20% by weight, the strength of the steel increases, but there is a problem in that the core hardness and the weldability decrease.

실리콘(Si)Silicon (Si)

본 발명에서 실리콘(Si)은 제강공정에서 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제로 첨가된다. 또한, 실리콘(Si)은 고용강화 효과도 갖는다.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.

상기 실리콘(Si)은 본 발명에 따른 강 전체 중량의 0.30 중량% 이하의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하며, 구체적으로는 0.25 ~ 0.30 중량%를 제시할 수 있다. 만일, 실리콘(Si)의 함량이 0.25 중량% 미만일 경우에는 실리콘 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 실리콘(Si)의 함량이 0.30 중량%를 초과할 경우에는 강 표면에 산화물을 형성하여 강의 용접성 등을 저하시키는 문제점이 있다.
The silicon (Si) is preferably added in an amount ratio of 0.30% by weight or less of the total weight of the steel according to the present invention, specifically, 0.25 to 0.30% by weight may be present. If the content of silicon (Si) is less than 0.25% by weight, the silicon addition effect may not be properly exhibited. On the contrary, when the content of silicon (Si) exceeds 0.30% by weight, an oxide is formed on the surface of the steel, thereby degrading weldability of the steel.

망간(Mn)Manganese (Mn)

망간(Mn)은 강의 강도 및 인성을 증가시키고 강의 소입성을 증가시키는 원소로서, 망간(Mn)의 첨가는 탄소(C)의 첨가보다도 강도 상승시 연성의 저하가 적다. 또한, 망간(Mn)은 강의 담금질성 향상에 기여한다.Manganese (Mn) is an element that increases the strength and toughness of the steel and increases the hardenability of the steel, and the addition of manganese (Mn) has less deterioration in ductility when increasing the strength than the addition of carbon (C). Manganese (Mn) also contributes to the hardenability of the steel.

상기 망간(Mn)은 본 발명에 따른 강 전체 중량의 1.2 중량% 이하의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하며, 구체적으로는 0.8 ~ 1.2 중량%를 제시할 수 있다. 만일, 망간(Mn)의 함량이 0.8 중량% 미만일 경우에는 탄소(C) 함량이 높아도 강도를 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 망간(Mn)의 함량이 1.2 중량%를 초과할 경우에는 MnS계 비금속개재물의 양이 증가하는 데 기인하여 용접시 크랙 발생 등의 결함을 유발할 수 있다.
The manganese (Mn) is preferably added in an amount ratio of 1.2% by weight or less of the total weight of the steel according to the present invention, specifically, 0.8 to 1.2% by weight may be present. If the content of manganese (Mn) is less than 0.8 wt%, it may be difficult to secure the strength even if the carbon (C) content is high. On the contrary, when the content of manganese (Mn) exceeds 1.2% by weight, the amount of MnS-based nonmetallic inclusions may increase, which may cause defects such as cracking during welding.

인(P)Phosphorus (P)

인(P)은 강도 향상에 기여하는 원소이다.Phosphorus (P) is an element contributing to strength improvement.

상기 인(P)은 본 발명에 따른 강 전체 중량의 0.03 ~ 0.05 중량%의 함량비로 제한하는 것이 바람직하다. 만일, 인(P)의 함량이 0.03 중량% 미만일 경우에는 그 첨가량이 미미한 관계로 인 첨가에 따른 강도 향상 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 인(P)의 함량이 0.05 중량%를 초과할 경우에는 중심 편석은 물론 미세 편석도 형성하여 재질에 좋지 않은 영향을 주며, 또한 용접성을 악화시킬 수 있다.
The phosphorus (P) is preferably limited to the content ratio of 0.03 to 0.05% by weight of the total weight of the steel according to the present invention. If the content of phosphorus (P) is less than 0.03% by weight, the added amount is insignificant, and thus the strength improvement effect due to phosphorus addition cannot be properly exhibited. On the contrary, when the content of phosphorus (P) exceeds 0.05% by weight, not only central segregation but also fine segregation may be formed, which may adversely affect the material and may also deteriorate weldability.

황(S)Sulfur (S)

황(S)은 가공성 향상에 일부 기여하는 원소이다.Sulfur (S) is an element contributing to improvement of processability.

상기 황(S)은 본 발명에 따른 강 전체 중량의 0.02 ~ 0.03 중량%의 함량비로 제한하는 것이 바람직하다. 만일, 황(S)의 함량이 0.02 중량% 미만일 경우에는 황에 의한 가공성 향상이 어렵고, 아울러 황의 함량을 극소로 제어해야 하므로, 강 제조 비용이 상승하는 문제가 있다. 반대로, 황(S)의 함량이 0.03 중량%를 초과하는 경우에는 용접성을 크게 저해하는 문제가 있다.
The sulfur (S) is preferably limited to the content ratio of 0.02 to 0.03% by weight of the total weight of the steel according to the present invention. If the content of sulfur (S) is less than 0.02% by weight, it is difficult to improve the workability due to sulfur and at the same time control the content of sulfur to a minimum, thereby increasing the steel manufacturing cost. On the contrary, when the content of sulfur (S) exceeds 0.03% by weight, there is a problem that greatly inhibits weldability.

구리(Cu)Copper (Cu)

본 발명에서 구리(Cu)는 강도 상승 및 인성 개선에 유효한 원소이다.In the present invention, copper (Cu) is an element effective for increasing the strength and improving the toughness.

상기 구리(Cu)는 실리콘(Si) 및 망간(Mn)과 함께 일정한 함량 조절을 통해 강의 고용강화 효과에 기여하나, 본 발명에 따른 강 전체 중량의 0.03 중량%를 초과하여 다량 첨가될 경우 강의 표면 특성을 저하시키는 문제가 있다. 따라서, 본 발명에서는 구리(Cu)의 함량을 강 전체 중량의 0.03 중량% 이하로 첨가하는 것이 바람직하다.
The copper (Cu) contributes to the solid solution strengthening effect of the steel through a constant content control together with silicon (Si) and manganese (Mn), but when added in excess of 0.03% by weight of the total weight of the steel according to the present invention There is a problem of deteriorating characteristics. Therefore, in the present invention, it is preferable to add the content of copper (Cu) to 0.03% by weight or less of the total weight of the steel.

바나듐(V)Vanadium (V)

바나듐(V)은 결정립계에 피닝(pinning)으로 작용하여 강도 향상에 기여하는 원소이다.Vanadium (V) is an element that contributes to strength improvement by pinning at grain boundaries.

다만, 상기 바나듐(V)이 본 발명에 따른 강 전체 중량의 0.01 중량%를 초과하여 다량 첨가될 경우 제조 비용을 상승시키며, 항복비를 증가시키는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 바나듐(V)의 함량을 강 전체 중량의 0.01 중량% 이하로 첨가하는 것이 바람직하다.
However, if the vanadium (V) is added in a large amount in excess of 0.01% by weight of the total weight of the steel according to the present invention there is a problem that increases the manufacturing cost, increase the yield ratio. Therefore, in the present invention, it is preferable to add the content of vanadium (V) to 0.01% by weight or less of the total weight of the steel.

니오븀(Nb)Niobium (Nb)

니오븀(Nb)은 탄소(C) 및 질소(N)와 결합하여 탄화물 또는 질화물을 형성한다. 이는 압연시 결정립 성장을 억제하여 결정립을 미세화시키므로 강도와 저온인성을 향상시킨다.Niobium (Nb) combines with carbon (C) and nitrogen (N) to form carbides or nitrides. This improves the strength and low temperature toughness by suppressing grain growth during rolling to refine grains.

다만, 상기 니오븀(Nb)이 본 발명에 따른 강 전체 중량의 0.01 중량%를 초과하여 다량 첨가될 경우 강판의 용접성을 저하하며, 또한 니오븀(Nb) 함량 증가에 따른 강도와 저온인성은 더 이상 향상되지 않고 페라이트 내에 고용된 상태로 존재하여 오히려 충격인성을 저하시킬 위험이 있다. 따라서, 본 발명에서는 니오븀(Nb)의 함량을 강 전체 중량의 0.01 중량% 이하로 첨가하는 것이 바람직하다.
However, when a large amount of niobium (Nb) is added in excess of 0.01% by weight of the total weight of the steel according to the present invention, the weldability of the steel sheet is lowered, and the strength and low temperature toughness due to the increase in niobium (Nb) content are further improved. Rather, it exists in a solid solution in the ferrite, rather there is a risk of lowering the impact toughness. Therefore, in the present invention, it is preferable to add the content of niobium (Nb) to 0.01% by weight or less of the total weight of the steel.

알루미늄(Al)Aluminum (Al)

알루미늄(Al)은 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제 역할을 한다.Aluminum (Al) acts as a deoxidizer to remove oxygen in the steel.

상기 알루미늄(Al)은 본 발명에 따른 강 전체 중량의 0.03 중량% 이하의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하며, 구체적으로는 0.01 ~ 0.03 중량%를 제시할 수 있다. 만일, 알루미늄(Al)의 함량이 0.01 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 탈산 효과가 불충분하다. 반대로, 알루미늄(Al)의 함량이 0.03 중량%를 초과할 경우에는 Al2O3를 형성하여 인성을 저하시키는 문제점이 있다.
The aluminum (Al) is preferably added in an amount ratio of 0.03% by weight or less of the total weight of the steel according to the present invention, specifically, 0.01 to 0.03% by weight can be presented. If the content of aluminum (Al) is added less than 0.01% by weight, the deoxidation effect is insufficient. On the contrary, when the content of aluminum (Al) exceeds 0.03% by weight, Al 2 O 3 is formed to deteriorate toughness.

한편, 본 발명에 따른 형강은 하기 수학식 1을 만족하는 범위에서 탄소(C), 망간(Mn) 및 구리(Cu)을 포함하는 것이 더 바람직하다.On the other hand, the shaped steel according to the present invention more preferably comprises carbon (C), manganese (Mn) and copper (Cu) in a range satisfying the following equation (1).

이는 형강의 전기저항용접(ERW)시, This is due to the electric resistance welding (ERW) of the steel

수학식 1 : [C] + [Mn]/6 + [Cu]/15 ≤ 0.45Equation 1: [C] + [Mn] / 6 + [Cu] / 15 ≤ 0.45

(여기서, [ ]는 각 원소의 중량%)로 탄소 단량이 일정 범위 내에 들어야 용접부 균열 발생이 현저히 감소하기 때문이다.
(Wherein [] is the weight% of each element) because the amount of carbon contained within a predetermined range significantly reduces the occurrence of weld cracking.

형강 제조 방법Manufacturing method of steel section

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 형강 제조 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.1 is a flow chart schematically showing a method for manufacturing a shaped steel according to an embodiment of the present invention.

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

본 발명에 따른 형강 제조 방법에서 열연공정의 대상이 되는 반제품 상태의 주편은 탄소(C) : 0.2 중량% 이하, 실리콘(Si) : 0.3 중량% 이하, 망간(Mn) : 1.2 중량% 이하, 인(P) : 0.03 ~ 0.05 중량%, 황(S) : 0.02 ~ 0.03 중량%, 구리(Cu) : 0.03 중량% 이하, 바나듐(V) : 0.01 중량% 이하, 니오븀(Nb) : 0.01 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어질 수 있다.In the method for manufacturing a shaped steel according to the present invention, the cast steel in the semi-finished state which is the target of the hot rolling process is carbon (C): 0.2 wt% or less, silicon (Si): 0.3 wt% or less, manganese (Mn): 1.2 wt% or less, phosphorus (P): 0.03 to 0.05 wt%, sulfur (S): 0.02 to 0.03 wt%, copper (Cu): 0.03 wt% or less, vanadium (V): 0.01 wt% or less, niobium (Nb): 0.01 wt% or less , Aluminum (Al): 0.01% by weight or less and may be composed of the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities.

한편, 상기 주편은 하기 수학식 1을 만족하는 범위에서 상기 탄소(C), 망간(Mn) 및 구리(Cu)을 포함하는 것이 더 바람직하다.On the other hand, the cast steel more preferably comprises the carbon (C), manganese (Mn) and copper (Cu) in a range satisfying the following equation (1).

수학식 1 : [C] + [Mn]/6 + [Cu]/15 ≤ 0.45Equation 1: [C] + [Mn] / 6 + [Cu] / 15 ≤ 0.45

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

재가열Reheating

재가열 단계(S110)에서는 상기의 조성을 갖는 주편을 1200 ~ 1250℃로 재가열한다. 상기 조성을 갖는 주편은 제강공정을 통해 원하는 조성의 용강을 얻은 다음에 연속주조공정을 통해 얻어질 수 있다. 이러한 주편의 재가열을 통하여, 주조 시 편석된 성분을 재고용할 수 있다.In the reheating step (S110), the cast steel having the above composition is reheated at 1200 to 1250 ° C. Cast steel 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 cast, it is possible to re-use segregated components during casting.

만일, 재가열 온도가 1200℃ 미만일 경우에는 주조 시 편석된 성분이 충분히 재고용되지 못하는 문제점이 있다. 반대로, 재가열 온도가 1250℃를 초과할 경우에는 오스테나이트 결정입도가 증가하여 강도 확보가 어려울 수 있으며, 과도한 가열 공정으로 인하여 강의 제조 비용만 상승할 수 있다.
If the reheating temperature is less than 1200 ° C., there is a problem in that the segregated components during casting are not sufficiently reusable. On the contrary, when the reheating temperature exceeds 1250 ° C., the austenite grain size may be increased, thereby making it difficult to secure the strength, and the manufacturing cost of the steel may increase due to the excessive heating process.

열간 압연Hot rolling

열간압연 단계(S120)에서는 재가열된 주편을 열간압연한다.In the hot rolling step (S120), the reheated cast steel is hot rolled.

이때, 압연 단계(S120)에서는, 일 예로, 유니버셜 압연이 이용될 수 있다. 도면으로 도시하지는 않았지만, 재가열된 주편은 유니버셜 압연에 의하여 'H', 'Ι' 등의 특정 형상으로 압연될 수 있다. 이때, 유니버셜 압연은 주편의 웨브(web)와 플렌지(flange)를 상하 및 좌우 방향에서 가압하는 방식으로 압연이 진행될 수 있다.At this time, in the rolling step (S120), for example, universal rolling may be used. Although not shown in the drawings, the reheated cast steel may be rolled into a specific shape such as 'H', 'Ι' by universal rolling. In this case, the universal rolling may be performed by pressing the web and the flange of the cast steel in the vertical and horizontal directions.

즉, 유니버셜 압연은 주편의 웨브를 가압하는 수평 롤과 주편의 플렌지를 가압하는 수직 롤을 구비하는 유니버셜 스탠드를 따라 일정 속도로 가압하는 방식으로 실시될 수 있다.That is, universal rolling may be performed by pressing at a constant speed along the universal stand having a horizontal roll pressing the web of the cast and a vertical roll pressing the flange of the cast.

상기 열간압연 단계(S120)에서, 마무리 압연온도(Finish Rolling Temperature : FRT)는 950 ~ 980℃로 실시하는 것이 바람직하다. 만일, 마무리 압연온도(FRT)가 950℃ 미만일 경우에는 이상역 압연이 발생하여 연성을 저하시킬 수 있다. 반대로, 마무리 압연온도(FRT)가 980℃를 초과할 경우에는 제조되는 강의 강도가 급격히 저하되는 문제점이 있다.
In the hot rolling step (S120), the finish rolling temperature (Finish Rolling Temperature: FRT) is preferably carried out at 950 ~ 980 ℃. If the finish rolling temperature (FRT) is less than 950 ° C, abnormal reverse rolling may occur to reduce ductility. On the contrary, when the finish rolling temperature (FRT) exceeds 980 ° C, there is a problem in that the strength of the steel to be manufactured is sharply lowered.

냉각Cooling

냉각 단계(S130)에서는 마무리 열간압연된 강을 퀀칭 및 자기템퍼링(Quenching & Self-Tempering : QST) 냉각한다.In the cooling step (S130), the finished hot rolled steel is quenched and self-tempered (QST) cooled.

도 2는 본 발명에 적용되는 주편을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 적용되는 QST(Quenching & Self-Tempering) 냉각 과정을 나타낸 모식도이다.2 is a view showing a cast steel applied to the present invention, Figure 3 is a schematic diagram showing a cooling and self-tempering (QST) cooling process applied to the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 QST 냉각은 마무리 열간압연직후 단시간 균일 냉각으로 퀀칭한 후 내부의 보유열에 의해 자기템퍼링될 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3, the QST cooling may be self-tempered by internal heat retention after quenching to short time uniform cooling immediately after finishing hot rolling.

이때, QST 냉각시, 퀀칭 구간에서는 450 ~ 510㎥/hr의 주수량으로 6 ~ 8초 동안 냉각하는 것이 바람직하다. 만일, 냉각 주수량이 450㎥/h 미만이거나, 냉각 시간이 6초 미만으로 실시될 경우에는 냉각이 불충분하여 목표로 하는 강의 강도와 충격인성을 확보하는 데 어려움이 따른다. 반대로, 냉각 주수량이 510㎥/h를 초과하거나, 냉각 시간이 8초를 초과할 경우에는 과냉각에 의하여 연신율이 급격히 저하되는 문제가 있다.At this time, during the cooling of the QST, in the quenching section, it is preferable to cool for 6 to 8 seconds with a main quantity of 450 to 510 m 3 / hr. If the cooling water supply amount is less than 450 m 3 / h, or if the cooling time is carried out in less than 6 seconds, the cooling is insufficient to secure the strength and impact toughness of the target steel. On the contrary, when the cooling water amount exceeds 510 m 3 / h or the cooling time exceeds 8 seconds, there is a problem that the elongation rapidly decreases due to supercooling.

이와 같은, QST 냉각에 의하여, 주편의 내부는 10 ~ 15℃/sec의 냉각 속도로 Ac1점 이하까지 냉각되고, 주편의 표면은 냉각수의 영향을 직접 받기 때문에 내부보다 빠른 65 ~ 75℃/sec의 냉각 속도로 마르텐사이트 변태점 이하까지 냉각된다.By this QST cooling, the inside of the cast steel is cooled to Ac1 point or less at a cooling rate of 10 to 15 ° C / sec, and the surface of the cast steel is 65 to 75 ° C / sec faster than the inside because it is directly affected by the cooling water. Cool down to the martensite transformation point at the cooling rate.

QST 냉각 종료 후, 주편의 내부는 조밀한 페라이트 및 펄라이트를 포함하는 복합 조직을 갖는다. 한편, 상기 주편의 표면은 내부와 표면의 온도 차이에 따른 복열 효과에 의해 표면의 온도가 상승하게 되어 템퍼링된 마르텐사이트 조직을 갖는다.After the end of the QST cooling, the inside of the cast steel has a composite structure containing dense ferrite and pearlite. On the other hand, the surface of the cast piece has a tempered martensite structure by the temperature of the surface is increased by the recuperation effect of the temperature difference between the inside and the surface.

이때, 복열온도는 630 ~ 670℃가 될 수 있다. 여기서, 복열온도 및 냉각 주수량이 상기의 범위 내에서 수행되어야 강의 표면부에 생성되는 템퍼드 마르텐사이트의 적정 분율 및 균일한 경화 깊이를 확보하는 데 유리하다. 이와 같이, 소정의 범위 내에서 냉각조건을 조절함으로써 내부와 표면의 경도 및 경화층의 분율을 제어할 수 있고, 이로부터 요구하는 물성을 확보할 수 있다.
At this time, the recuperation temperature may be 630 to 670 ° C. Here, it is advantageous to ensure an appropriate fraction and a uniform cure depth of the tempered martensite produced in the surface portion of the steel only when the recuperation temperature and the cooling water amount are performed within the above ranges. In this manner, by controlling the cooling conditions within a predetermined range, the hardness of the inside and the surface and the fraction of the cured layer can be controlled, thereby securing the required physical properties.

상기 제조 과정(S110 ~ S130)을 통하여 제조되는 형강은 전기로 조업 수준으로 0.03 ~ 0.05 중량%의 인(P)과 0.02 ~ 0.03 중량%의 황(S)을 포함하는 합금 조성을 가지면서도 열간 압연 후 QST 냉각을 통하여 강의 결정립 미세화로 인해 고강도 및 우수한 저온 충격 특성을 확보할 수 있다.The section steel manufactured through the manufacturing process (S110 ~ S130) after the hot rolling while having an alloy composition containing 0.03 ~ 0.05% by weight of phosphorus (P) and 0.02 ~ 0.03% by weight of sulfur (S) as an electric furnace operation level. QST cooling ensures high strength and excellent low temperature impact characteristics due to the grain refinement of steel.

이를 통해, 본 발명에 따른 방법으로 제조되는 형강은 인장강도(TS) : 600 MPa 이상, 항복강도(YS) : 460 MPa 이상 및 20℃에서의 샤르피 충격에너지 : 100 J 이상을 가질 수 있다.
Through this, the shaped steel produced by the method according to the present invention may have a tensile strength (TS): 600 MPa or more, yield strength (YS): 460 MPa or more and Charpy impact energy at 20 ° C: 100 J or more.

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. 시편 제조1. Specimen Manufacturing

표 1에 기재된 조성 및 표 2에 기재된 공정 조건으로 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 3에 따른 시편을 제조하였다.
Specimens according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 were prepared under the compositions shown in Table 1 and the process conditions described in Table 2.

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

Figure 112011075683881-pat00001
Figure 112011075683881-pat00001

[표 2][Table 2]

Figure 112011075683881-pat00002
Figure 112011075683881-pat00002

2. 기계적 물성 평가2. Evaluation of mechanical properties

표 3은 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 3에 따라 제조된 시편들에 대한 기계적 물성 평가 결과를 나타낸 것이다.Table 3 shows the mechanical property evaluation results for the specimens prepared according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3.

[표 3][Table 3]

Figure 112011075683881-pat00003
Figure 112011075683881-pat00003

표 1 ~ 3을 참조하면, 실시예 1 ~ 3에 따라 제조된 시편들은 목표값에 해당하는 인장강도(TS) : 600MPa 이상, 항복강도(YS) : 460MPa 이상, 연신율(EL) : 23% 이상 및 20℃에서의 충격에너지 : 20J 이상을 모두 만족하는 것을 알 수 있다. Referring to Tables 1 to 3, the specimens prepared according to Examples 1 to 3 are tensile strength (TS): 600 MPa or more, yield strength (YS): 460 MPa or more, and elongation (EL): 23% or more corresponding to a target value. And impact energy at 20 ° C .: 20J or more.

반면, 실시예 1과 비교하여 탄소(C) 및 실리콘(Si)이 다량으로 첨가되고, 인(P) 및 황(S)이 본 발명의 함량 범위보다 극소로 제어되며, 열간 압연 이후 공냉으로 실시되는 비교예 1에 따라 제조된 시편의 경우, 연신율(El)은 목표값을 만족하였으나, 인장강도(TS), 항복강도(YS) 및 20℃에서의 샤르피 충격에너지가 목표값에 미달하는 것을 알 수 있다.On the other hand, compared with Example 1, carbon (C) and silicon (Si) are added in a large amount, phosphorus (P) and sulfur (S) are controlled to be much smaller than the content range of the present invention, carried out by air cooling after hot rolling In the case of specimens prepared according to Comparative Example 1, the elongation (El) satisfied the target value, but it was found that the tensile strength (TS), yield strength (YS) and Charpy impact energy at 20 ° C were below the target value. Can be.

또한, 실시예 1과 비교하여 탄소(C)가 다량으로 첨가되고, 니오븀(Nb)이 미첨가되며, 주수량 및 냉각 시간이 본 발명에서 제시하는 범위에 미달하는 비교예 2에 따라 제조된 시편의 경우도 연신율(EL)은 목표값을 만족하였으나, 인장강도(TS), 항복강도(YS) 및 20℃에서의 샤르피 충격에너지가 목표값에 미달하는 것을 알 수 있다.In addition, compared with Example 1, a large amount of carbon (C) was added, niobium (Nb) was not added, and the specimen prepared according to Comparative Example 2 in which the main water quantity and the cooling time were not in the range suggested by the present invention. Elongation (EL) also meets the target value, but it can be seen that the tensile strength (TS), yield strength (YS) and Charpy impact energy at 20 ℃ is less than the target value.

또한, 실시예 1과 비교하여 탄소(C)가 다량으로 첨가되고 니오븀(Nb)이 미첨가되며, 인(P) 및 황(S)이 본 발명의 함량 범위보다 극소로 제어되며, 주수량 및 냉각 시간이 본 발명에서 제시하는 범위를 초과하여 실시된 비교예 3에 따라 제조된 시편의 경우, 인장강도(TS) 및 항복강도(YS)는 목표값을 만족하였으나, 연신율(EL) 및 20℃에서의 샤르피 충격에너지가 목표값에 미달하는 것을 알 수 있다.
In addition, compared with Example 1, carbon (C) is added in a large amount and niobium (Nb) is not added, phosphorus (P) and sulfur (S) is controlled to a minimum than the content range of the present invention, In the case of specimens prepared according to Comparative Example 3 in which the cooling time exceeded the range suggested by the present invention, the tensile strength (TS) and the yield strength (YS) satisfied the target values, but the elongation (EL) and 20 ° C It can be seen that the Charpy impact energy at is less than the target value.

한편, 실시예 1 ~ 3에 따라 제조된 시편들의 경우, 탄소당량 : 0.45 이하를 모두 만족하였으나, 비교예 1 ~ 3에 따라 제조되는 시편들의 경우에는 탄소당량이 0.45를 초과하는 것을 알 수 있다. 따라서, 실시예 1 ~ 3에 따라 제조되는 시편들의 경우, 비교예 1 ~ 3에 따라 제조된 시편들에 비하여 탄소당량(CEQ)이 감소되는 데 기인하여 용접성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
On the other hand, in the case of the specimens prepared according to Examples 1 to 3, all of the carbon equivalent: 0.45 or less was satisfied, but in the case of the specimen prepared according to Comparative Examples 1 to 3 it can be seen that the carbon equivalent exceeds 0.45. Therefore, in the case of the specimens prepared according to Examples 1 to 3, the weldability is improved due to the reduction in carbon equivalent (CEQ) compared to the specimens prepared according to Comparative Examples 1 to 3.

도 4는 실시예 1에 따라 제조된 시편의 표면에 대한 절단면을 나타낸 사진이고, 도 5는 비교예 1에 따라 제조된 시편의 표면에 대한 절단면을 나타낸 사진이다.4 is a photograph showing a cut surface of the surface of the specimen prepared according to Example 1, Figure 5 is a photograph showing a cut surface of the surface of the specimen prepared according to Comparative Example 1.

도 4를 참조하면, 실시예 1에 따라 제조된 시편의 경우, 표면에서의 미세 조직이 템퍼드 마르텐사이트 조직을 갖는 것을 알 수 있다. 반면, 도 5를 참조하면, 비교예 1에 따라 제조된 시편의 경우, 표면의 미세 조직이 페라이트 및 펄라이트를 포함하는 복합 조직을 갖는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 4, in the case of the specimen prepared according to Example 1, it can be seen that the microstructure on the surface has a tempered martensite structure. On the other hand, referring to Figure 5, in the case of the specimen prepared according to Comparative Example 1, it can be seen that the microstructure of the surface has a complex structure containing ferrite and pearlite.

도 6은 실시예 1에 따라 제조된 시편의 두께 중심부에 대한 절단면을 나타낸 사진이고, 도 7은 비교예 1에 따라 제조된 시편의 두께 중심부에 대한 절단면을 나타낸 사진이다.6 is a photograph showing a cut surface of the thickness center of the specimen prepared according to Example 1, Figure 7 is a photograph showing a cut surface of the thickness center of the specimen prepared according to Comparative Example 1.

도 6 및 도 7을 참조하면, 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 시편들의 경우, 시편의 두께 중심부에서의 미세 조직이 모두 페라이트 및 펄라이트를 포함하는 복합 조직을 갖는 것을 알 수 있다.
6 and 7, in the case of specimens prepared according to Example 1 and Comparative Example 1, it can be seen that the microstructures at the center of the thickness of the specimens all have a composite structure including ferrite and pearlite.

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 : 재가열 단계
S120 : 열간압연 단계
S130 : 냉각 단계
S110: Reheating step
S120: Hot rolling step
S130: cooling step

Claims (12)

(a) 탄소(C) : 0 중량% 초과 ~ 0.2 중량% 이하, 실리콘(Si) : 0 중량% 초과 ~ 0.3 중량% 이하, 망간(Mn) : 0 중량% 초과 ~ 1.2 중량% 이하, 인(P) : 0.03 ~ 0.05 중량%, 황(S) : 0.02 ~ 0.03 중량%, 구리(Cu) : 0 중량% 초과 ~ 0.03 중량% 이하, 바나듐(V) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하, 니오븀(Nb) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 주편을 재가열하는 단계;
(b) 상기 재가열된 주편을 열간압연하는 단계; 및
(c) 상기 열간압연된 강을 QST(Quenching & Self-Tempering) 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 형강 제조 방법.
(a) Carbon (C): more than 0 wt% to 0.2 wt% or less, silicon (Si): more than 0 wt% to 0.3 wt% or less, manganese (Mn): more than 0 wt% to 1.2 wt% or less, phosphorus ( P): 0.03 to 0.05% by weight, sulfur (S): 0.02 to 0.03% by weight, copper (Cu): greater than 0% by weight to 0.03% by weight, vanadium (V): greater than 0% by weight to 0.01% by weight, Reheating the cast steel comprising niobium (Nb): more than 0 wt% to 0.01 wt% or less, aluminum (Al): more than 0 wt% to 0.01 wt% and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities;
(b) hot rolling the reheated cast steel; And
(c) Quenching & Self-Tempering (QST) cooling the hot rolled steel.
제1항에 있어서,
상기 주편은
하기 수학식 1을 만족하는 범위에서 상기 탄소(C), 망간(Mn) 및 구리(Cu)을 포함하는 것을 특징으로 하는 형강 제조 방법.
수학식 1 : [C] + [Mn]/6 + [Cu]/15 ≤ 0.45
(여기서, [ ]는 각 원소의 중량%)
The method of claim 1,
The cast steel
A method of manufacturing a shaped steel comprising the carbon (C), manganese (Mn), and copper (Cu) in a range satisfying Equation 1 below.
Equation 1: [C] + [Mn] / 6 + [Cu] / 15 ≤ 0.45
(Where [] is the weight percentage of each element)
제1항에 있어서,
상기 (a) 단계에서,
상기 재가열은 1200 ~ 1250℃에서 1 ~ 3시간 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 형강 제조 방법.
The method of claim 1,
In the step (a)
The reheating method for producing a steel beam, characterized in that carried out for 1 to 3 hours at 1200 ~ 1250 ℃.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계에서,
마무리 압연온도(Finish Rolling Temperature : FRT)는 950 ~ 980℃인 것을 특징으로 하는 형강 제조 방법.
The method of claim 1,
In the step (b)
Finish Rolling Temperature (FRT) is a method for manufacturing a section steel, characterized in that 950 ~ 980 ℃.
제1항에 있어서,
상기 (c) 단계는
450 ~ 510㎥/h의 주수량으로 6 ~ 8초 동안 실시하는 것을 특징으로 형강 제조 방법.
The method of claim 1,
The step (c)
Shape steel manufacturing method characterized in that carried out for 6 to 8 seconds with a main water of 450 ~ 510㎥ / h.
제5항에 있어서,
상기 (c) 단계시,
상기 주편의 내부는 10 ~ 15℃/sec의 냉각 속도로 Ac1점 이하까지 냉각되고,
상기 주편의 표면은 65 ~ 75℃의 냉각 속도로 마르텐사이트 변태점 이하까지 냉각되는 것을 특징으로 하는 형강 제조 방법.
The method of claim 5,
In the step (c)
The inside of the cast is cooled to Ac1 point or less at a cooling rate of 10 ~ 15 ℃ / sec,
The surface of the cast steel is cooled to the martensite transformation point or less at a cooling rate of 65 ~ 75 ℃.
제6항에 있어서,
상기 냉각에 의하여,
상기 주편의 내부는 페라이트 및 펄라이트를 포함하는 복합 조직을 갖고,
상기 주편의 표면은 내부와 표면의 온도 차이에 따른 복열에 의해 표면의 온도가 상승되어 템퍼링된 마르텐사이트 조직을 갖는 것을 특징으로 하는 형강 제조 방법.
The method according to claim 6,
By the cooling,
The interior of the cast steel has a composite structure containing ferrite and pearlite,
The surface of the cast steel is a method for producing a section steel, characterized in that the temperature of the surface is raised by reheating according to the temperature difference between the inside and the surface has a tempered martensite structure.
탄소(C) : 0 중량% 초과 ~ 0.2 중량% 이하, 실리콘(Si) : 0 중량% 초과 ~ 0.3 중량% 이하, 망간(Mn) : 0 중량% 초과 ~ 1.2 중량% 이하, 인(P) : 0.03 ~ 0.05 중량%, 황(S) : 0.02 ~ 0.03 중량%, 구리(Cu) : 0 중량% 초과 ~ 0.03 중량% 이하, 바나듐(V) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하, 니오븀(Nb) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지며,
최종 미세 조직이 내부는 페라이트 및 펄라이트를 포함하는 복합 조직으로 이루어지고, 표면은 템퍼드 마르텐사이트 조직으로 이루어진 것을 특징으로 하는 형강.
Carbon (C): more than 0 wt% to 0.2 wt% or less, silicon (Si): more than 0 wt% to 0.3 wt% or less, manganese (Mn): more than 0 wt% to 1.2 wt% or less, phosphorus (P): 0.03 to 0.05% by weight, sulfur (S): 0.02 to 0.03% by weight, copper (Cu): greater than 0% by weight to 0.03% by weight, vanadium (V): greater than 0% by weight to 0.01% by weight, niobium (Nb) ): More than 0% by weight to 0.01% by weight or less, aluminum (Al): more than 0% by weight to 0.01% by weight and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities,
The final microstructure is a steel, characterized in that the interior consists of a composite structure containing ferrite and pearlite, the surface is made of tempered martensite tissue.
제8항에 있어서,
상기 형강은
하기 수학식 1을 만족하는 범위에서 상기 탄소(C), 망간(Mn) 및 구리(Cu)을 포함하는 것을 특징으로 하는 형강.
수학식 1 : [C] + [Mn]/6 + [Cu]/15 ≤ 0.45
(여기서, [ ]는 각 원소의 중량%)
9. The method of claim 8,
The section steel
Shape steel comprising the carbon (C), manganese (Mn) and copper (Cu) in a range satisfying the following equation (1).
Equation 1: [C] + [Mn] / 6 + [Cu] / 15 ≤ 0.45
(Where [] is the weight percentage of each element)
제8항에 있어서,
상기 형강은
인장강도(TS) : 600 MPa 이상 및 항복강도(YS) : 460 MPa 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 형강.
9. The method of claim 8,
The section steel
Tensile strength (TS): 600 MPa or more and Yield strength (YS): A steel having a 460 MPa or more.
제8항에 있어서,
상기 형강은
연신율(EL) : 23% 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 형강.
9. The method of claim 8,
The section steel
Elongation (EL): The shaped steel characterized by having more than 23%.
제8항에 있어서,
상기 형강은
20℃에서의 샤르피 충격에너지가 100 J 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 형강.
9. The method of claim 8,
The section steel
A shape steel, characterized in that the Charpy impact energy at 20 ° C. has 100 J or more.
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