KR101443443B1

KR101443443B1 - 고강도 강판 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101443443B1
Application number: KR1020120070335A
Authority: KR
Inventors: 황성두; 박병준
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2012-06-28
Publication date: 2014-09-25
Also published as: KR20140002282A

Abstract

CTOD 특성이 우수한 고강도 강판 및 그 제조 방법에 관하여 개시한다.
본 발명에 따른 고강도 강판 제조 방법은 중량%로, 탄소(C) : 0.02~0.12%, 실리콘(Si) : 0.5% 이하, 망간(Mn) : 1.0~1.8%, 인(P) : 0.01% 이하, 황(S) : 0.01% 이하, 크롬(Cr) : 0.1~0.4%, 니켈(Ni) : 0.2~0.8%, 몰리브덴(Mo) : 0.15~1.0%, 알루미늄(Al) : 0.06% 이하, 구리(Cu) : 0.2~0.5%, 티타늄(Ti) : 0.03% 이하, 니오븀(Nb) : 0.005~0.05%, 바나듐(V) : 0.005~0.05%, 보론(B) : 0.0005~0.004%, 안티몬(Sb) : 0.015% 이하, 주석(Sn) : 0.015% 이하, 질소(N) : 0.007% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 900~1000℃에서 재가열하는 단계; 상기 재가열된 판재를 오스테나이트 재결정영역에서 1차 압연하는 단계; 상기 1차 압연된 판재를 Ar3 이상의 온도에서 2차 압연하는 단계; 및 상기 2차 압연된 판재를 250~400℃까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 한다.

Description

고강도 강판 및 그 제조 방법{HIGH STRENGTH STEEL PLATE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 고강도 강판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합금성분 및 공정 제어를 통하여, 저온 CTOD(Crack Tip Opening Displacement) 특성이 우수한 고강도 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

북극권 등의 한랭지역에서 사용되는 해양구조물, 내진 건축물 등의 엄격한 사용환경에 적용되는 강구조물에는 파괴인성 지표인 CTOD(Crack Tip Opening Displacement) 특성이 우수할 것이 요구되고 있다.

CTOD 특성 향상을 위해서, 통상 니켈(Ni), 구리(Cu) 등을 첨가하고 있다.

그러나, 이는 비용적인 측면에서 바람직하지 못하며, 용접성에 관련된 탄소당량이 증가하기 때문에 용접성을 저해할 수 있다.

본 발명에 관련된 배경기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-0782761호(2007.12.05. 공고)에 개시되어 있는 두께 중심부의 강도와 인성이 우수한 극후물 강판의 제조 방법이 있다.

본 발명의 하나의 목적은 합금성분 및 공정 제어를 통하여 저온 CTOD 특성이 우수한 고강도 강판 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조되어 저온 CTOD 특성이 우수하여, 저온 지역의 해양구조물의 소재로도 활용할 수 있는 고강도 강판을 제공하는 것이다.

상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 고강도 강판 제조 방법은 중량%로, 탄소(C) : 0.02~0.12%, 실리콘(Si) : 0% 초과 내지 0.5% 이하, 망간(Mn) : 1.0~1.8%, 인(P) : 0% 초과 내지 0.01% 이하, 황(S) : 0% 초과 내지 0.01% 이하, 크롬(Cr) : 0.1~0.4%, 니켈(Ni) : 0.2~0.8%, 몰리브덴(Mo) : 0.15~1.0%, 알루미늄(Al) : 0% 초과 내지 0.06% 이하, 구리(Cu) : 0.2~0.5%, 티타늄(Ti) : 0% 초과 내지 0.03% 이하, 니오븀(Nb) : 0.005~0.05%, 바나듐(V) : 0.005~0.05%, 보론(B) : 0.0005~0.004%, 질소(N) : 0% 초과 내지 0.007% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 900~1000℃에서 재가열하는 단계; 상기 재가열된 판재를 오스테나이트 재결정영역에서 1차 압연하는 단계; 상기 1차 압연된 판재를 Ar3 이상의 온도에서 2차 압연하는 단계; 및 상기 2차 압연된 판재를 250~400℃까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 슬라브 판재는 중량%로, 안티몬(Sb) : 0.015% 이하 및 주석(Sn) : 0.015% 이하 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 2차 압연은, 압하율((A-B)/A X 100, 여기서 A는 2차 압연 개시 시점의 판재 두께, B는 2차 압연 종료 시점의 판재 두께)이 50~70%가 되도록 수행하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 2차 압연은 하기 식 1에 의해 정해지는 Shape factor가 0.7~0.85가 되도록 수행하는 것이 보다 바람직하다.

[식 1]

(R : 압연롤의 반지름, t₀ : 압연롤 입측 판재 두께, t_i : 압연롤 출측 판재 두께)

또한, 상기 냉각은 25℃/sec 이하의 평균냉각속도로 강제냉각하는 방식으로 수행되는 것이 바람직하다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 고강도 강판은 중량%로, 탄소(C) : 0.02~0.12%, 실리콘(Si) : 0% 초과 내지 0.5% 이하, 망간(Mn) : 1.0~1.8%, 인(P) : 0% 초과 내지 0.01% 이하, 황(S) : 0% 초과 내지 0.01% 이하, 크롬(Cr) : 0.1~0.4%, 니켈(Ni) : 0.2~0.8%, 몰리브덴(Mo) : 0.15~1.0%, 알루미늄(Al) : 0% 초과 내지 0.06% 이하, 구리(Cu) : 0.2~0.5%, 티타늄(Ti) : 0% 초과 내지 0.03% 이하, 니오븀(Nb) : 0.005~0.05%, 바나듐(V) : 0.005~0.05%, 보론(B) : 0.0005~0.004%, 질소(N) : 0% 초과 내지 0.007% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지고, 인장강도 390MPa 이상 및 -40℃에서 임계 CTOD(Crack Tip Opening Displacement)값이 2.0mm 이상을 나타내는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 강판은 중량%로, 안티몬(Sb) : 0.015% 이하 및 주석(Sn) : 0.015% 이하 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 강판은 -80℃에서 충격흡수에너지가 300J 이상을 나타낼 수 있다.

본 발명에 따른 고강도 강판 제조 방법에 의하면, 슬라브 판재를 1000℃ 미만으로 저온 가열함으로써 초기 오스테나이트 결정립을 최대한 미세화시키고, 제어압연시 가속냉각에 의해 중심부의 강도 및 인성을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명데 따른 고강도 강판 제조 방법에 의하면, 저온에서의 슬라브 재가열 후 강압하를 수행함으로써 우수한 CTOD 특성을 나타낼 수 잇다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 강판 제조 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 2는 형상 계수(shape factor)를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 실시예 1 및 비교예 1~2에 따른 시편의 저온 충격 특성을 나타낸 것이다.
도 4 내지 도 6은 비교예 1, 비교예 2 및 실시예 1에 따른 시편의 CTOD 특성을 나타낸 것이다.

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.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 고강도 강판 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

고강도 강판

본 발명에 따른 고강도 강판은, 중량%로, 탄소(C) : 0.02~0.12%, 실리콘(Si) : 0% 초과 내지 0.5% 이하, 망간(Mn) : 1.0~1.8%, 인(P) : 0% 초과 내지 0.01% 이하, 황(S) : 0% 초과 내지 0.01% 이하, 크롬(Cr) : 0.1~0.4%, 니켈(Ni) : 0.2~0.8%, 몰리브덴(Mo) : 0.15~1.0%, 알루미늄(Al) : 0% 초과 내지 0.06% 이하, 구리(Cu) : 0.2~0.5%, 티타늄(Ti) : 0% 초과 내지 0.03% 이하, 니오븀(Nb) : 0.005~0.05%, 바나듐(V) : 0.005~0.05%, 보론(B) : 0.0005~0.004%, 질소(N) : 0% 초과 내지 0.007% 이하를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 고강도 강판은, 중량%로, 안티몬(Sb) : 0.015% 이하 및 주석(Sn) : 0.015% 이하 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.

상기 성분들 외 나머지는 철(Fe)과 제강 공정 등에서 불가피하게 포함되는 불순물로 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 고강도 강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다.

탄소(C)

본 발명에서 탄소(C)는 강판의 강도를 확보하기 위해 첨가된다.

상기 탄소는 강판 전체 중량의 0.02~0.12중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 탄소의 첨가량이 0.02중량% 미만인 경우 강판의 강도가 불충분할 수 있다. 반대로, 탄소의 첨가량이 0.12중량%를 초과하면 강판의 저온 충격인성 및 용접성이 저하되는 문제점이 있다.

실리콘(Si)

실리콘(Si)은 제강공정에서 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제로 첨가된다. 또한 실리콘은 고용강화를 통한 강판의 강도 향상에 기여한다.

상기 실리콘은 강판 전체 중량의 0중량% 초과 내지 0.5중량% 이하로 첨가되는 것이 바람직하다. 실리콘의 첨가량이 0.5중량%를 초과하는 경우, 강판 표면에 산화물을 다량 형성하여 강판의 도금특성을 저해하고 용접성을 저하시키는 문제점이 있다.

망간(Mn)

망간(Mn)은 오스테나이트 안정화 원소이며, 결정립을 미세화시켜 강도 및 저온 충격인성을 향상시키는 역할을 한다.

상기 망간은 강판 전체 중량의 1.0~1.8중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 망간의 첨가량이 1.0중량% 미만인 경우, 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 망간의 첨가량이 1.8중량%를 초과하는 경우, 저온충격인성을 저하시키는 문제점이 있다.

인(P)

인(P)은 강도 향상에 일부 기여하나, 저온 충격인성을 저하시키는 대표적인 원소로서 그 함량이 낮으면 낮을수록 좋다.

이에 본 발명에서는 인의 함량을 강판 전체 중량의 0중량% 초과 내지 0.01중량% 이하로 제한하였다.

황(S)

황(S)은 상기 인(P)과 함께 강의 제조 시 불가피하게 함유되는 원소로서, 유화물계 개재물(MnS)을 형성하여 저온충격인성을 저하시킨다.

이에 본 발명에서는 황의 함량을 강판 전체 중량의 0중량% 초과 내지 0.01중량% 이하로 제한하였다.

크롬(Cr)

본 발명에서 크롬(Cr)은 페라이트를 안정화하여 연신율을 향상시키며, 강도 향상에 기여한다.

상기 크롬은 강판 전체 중량의 0.1~0.4중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 크롬의 첨가량이 0.1중량% 미만일 경우, 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 크롬의 첨가량이 0.4중량%를 초과하는 경우, 강도 대비 연성을 크게 저하시키는 원인이 된다.

니켈(Ni)

본 발명에서 니켈(Ni)은 결정립을 미세화하고 오스테나이트 및 페라이트에 고용되어 기지를 강화시킨다. 특히 니켈은 저온인성을 향상시키는데 효과적인 원소이다.

상기 니켈은 강판 전체 중량의 0.2~0.8중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 니켈의 첨가량이 0.2중량% 미만일 경우, 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 니켈의 첨가량이 0.8중량%를 초과하는 경우, 적열취성을 유발하는 문제점이 나타날 수 있다.

몰리브덴(Mo)

몰리브덴(Mo)은 강도 및 인성의 향상에 기여한다.

상기 몰리브덴은 강판 전체 중량의 0.15~1.0중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 몰리브덴의 첨가량이 0.15중량% 미만일 경우, 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 몰리브덴의 첨가량이 1.0중량%를 초과하는 경우에는 용접성을 저하시키는 문제점이 있다.

알루미늄(Al)

알루미늄(Al)은 탈산제로 주로 사용하는 원소로서, 페라이트를 청정화하여 연신율을 향상시키며 오스테나이트 내 탄소 농화량을 증진하여 오스테나이트를 안정화시키는데 기여한다.

상기 알루미늄은 강판 전체 중량의 0중량% 초과 내지 0.06중량% 이하로 첨가되는 것이 바람직하다. 알루미늄의 첨가량이 0.06중량%를 초과하는 경우, CTOD 특성을 저해하는 문제점이 있다.

구리(Cu)

본 발명에서 구리(Cu)는 강도 상승 및 인성 개선에 유효한 원소이다.

상기 구리는 강판 전체 중량의 0.2~0.5중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 구리의 첨가량이 0.2중량% 미만일 경우, 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 구리의 첨가량이 0.5중량%를 초과하는 경우, 표면결함을 유발시킬 수 있다.

티타늄(Ti)

티타늄(Ti)은 강판의 결정립을 미세화하고, CTOD 특성 향상 등에 기여한다.

상기 티타늄은 강판 전체 중량의 0중량% 초과 내지 0.03중량% 이하로 첨가되는 것이 바람직하다. 티타늄의 첨가량이 0.03중량%를 초과하면 고용 티타늄이 탄소(C)와 결합하여 탄화물을 형성하게 되어 오히려 CTOD 특성을 저하시키는 문제점이 발생할 수 있다.

니오븀(Nb)

니오븀(Nb)은 탄소(C), 질소(N)와 결합하여 탄화물 또는 질화물을 형성한다. 이는 압연시 결정립 성장을 억제하여 결정립을 미세화 시키므로 강도와 저온인성을 향상시킨다.

상기 니오븀은 강판 전체 중량의 0.005~0.05중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 니오븀의 첨가량이 0.005중량% 미만일 경우 상기의 니오븀 첨가 효과를 충분히 발휘할 수 없다. 반대로, 니오븀의 첨가량이 0.05중량%를 초과할 경우 강판의 용접성을 저하하며, CTOD 특성을 저하시킬 위험이 있다.

바나듐(V)

바나듐(V)은 상기 니오븀과 함께 석출물을 형성하여 강도 향상에 기여한다.

상기 바나듐은 강판 전체 중량의 0.005~0.05%로 첨가되는 것이 바람직하다. 바나듐의 첨가량이 0.005중량% 미만인 경우, 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 바나듐의 첨가량이 0.05중량%를 초과하는 경우, 강의 취성이 증가하는 문제점이 있다.

보론(B)

보론(B)은 고용되면 소입성을 증가시키고, 또한 BN으로서 석출되면 고용 N을 저하시켜서 HAZ의 인성을 향상시키는 원소이다.

상기 보론은 강판 전체 중량의 5~40ppm(0.0005~0.004중량%)로 첨가되는 것이 바람직하다. 보론의 첨가량이 5ppm 미만일 경우, 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 보론의 첨가량이 40ppm을 초과하는 경우, 강도는 양호하나, 저온충격인성이 저하되는 문제점이 있다.

질소(N)

질소(N)는 강 내부에 개재물을 발생시켜 강판의 내부 품질을 저하시킨다.

이에 본 발명에서는 질소의 함량을 강판 전체 중량의 0중량% 초과 내지 0.007중량% 이하로 제한하였다.

안티몬(Sb)

안티몬(Sb)은 실리콘 및 망간의 입계 농화를 방지할 수 있다. 따라서, 안티몬은 강의 표면 특성 향상을 위하여 첨가될 수 있다.

상기 안티몬이 첨가되는 경우, 그 첨가량은 강판 전체 중량의 0.015중량% 이하인 것이 바람직하다. 안티몬의 첨가량이 0.015중량%를 초과하는 경우, 크랙발생 및 2차가공취성 등을 유발할 수 있다.

주석(Sn)

주석(Sn)은 강도 향상을 위하여 첨가될 수 있다.

상기 주석이 첨가될 경우, 그 첨가량은 강판 전체 중량의 0.015% 이하인 것이 바람직하다. 주석의 함량이 0.015%를 초과하는 경우, 고용강화로 강의 강도 향상에는 유효하나, 성형성을 크게 저하시키는 문제점이 있다.

본 발명에 따른 고강도 강판은 상기 성분들 및 후술하는 공정 조건 제어에 의하여 인장강도 390MPa 이상 및 -40℃에서 임계 CTOD(Crack Tip Opening Displacement)값이 2.0mm 이상을 나타낼 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 고강도 강판은 -80℃에서 충격흡수에너지가 300J 이상을 나타낼 수 있다.

고강도 강판의 제조 방법

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 강판의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 고강도 강판 제조 방법은 슬라브 재가열 단계(S110), 1차 압연 단계(S120), 2차 압연 단계(S130), 냉각 단계(S140)를 포함한다.

슬라브 재가열

먼저 슬라브 재가열 단계(S110)에서는 전술한 조성으로 이루어지는 슬라브 판재를 900~1000℃에서 대략 1~3시간동안 재가열한다.

슬라브 재가열 온도가 900℃ 미만인 경우, 강판의 길이 및 폭 방향으로 재질 편차가 커질 수 있다. 반대로, 슬라브 재가열 온도가 1000℃를 초과하는 경우, 초기 오스테나이트의 성장에 의하여, 두께 방향으로 조직 및 재질 편차가 증가할 수 있다.

1차 압연

1차 압연 단계(S120)에서는 재가열된 슬라브 판재를 오스테나이트 재결정 영역에서 압연한다. 1차 압연에서는 2차 압연 이전에 미리 압연을 실시하여 2차 압연의 압하율을 조절할 수 있다.

2차 압연

2차 압연 단계(S130)에서는 1차 압연된 판재를 Ar3 온도 이상에서 2차 압연한다.

2차 압연은 압하율((A-B)/A X 100, 여기서 A는 2차 압연 개시 시점의 판재 두께, B는 2차 압연 종료 시점의 판재 두께)이 50~70%가 되는 강압하로 수행되는 것이 바람직하다. 2차 압연의 압하율이 50% 미만일 경우, 균일하면서도 미세한 조직을 확보하기 어려우며, 두께방향 중심부 조직이 조대화되어 CTOD 특성이 저하될 수 있다. 반대로, 2차 압연의 압하율이 70%를 초과하는 경우, 항복강도 증가로 인하여 내진 특성 등이 저하될 수 있다.

또한, 2차 압연은, 종료 온도가 Ar3 온도 이상이 되도록 수행하는 것이 바람직하다. 2차 압연의 종료 온도가 Ar3 온도 미만인 경우, 이상역 압연에 의해 혼립 조직이 발생하여 강판 물성을 저하시킬 수 있다.

한편, 2차 압연은 하기 식 1에 의해 정해지는 형상 계수(Shape factor)가 0.7~0.85가 되도록 수행하는 것이 바람직하다.

[식 1]

여기서, R은 압연롤의 반지름을 의미하고, t₀는 압연롤 입측 판재 두께를 의미하며, t_i는 압연롤 출측 판재 두께를 의미한다.

상기 형상 계수와 관련된 변수들이 의미하는 바는 도 2를 참조하면 보다 쉽게 이해할 수 있다.

한편, 2차 압연에서 형상 계수가 0.7 미만일 경우, 강압하가 되지 못하여, 강도 및 CTOD 특성이 불충분할 수 있다. 반대로, 2차 압연에서 형상 계수가 0.85를 초과하는 경우, 지나친 압연으로 인하여 항복강도가 크게 증가할 수 있다.

냉각

냉각 단계(S140)에서는 2차 압연된 판재를 250~400℃까지 냉각한다. 이때, 냉각은 25℃/sec 이하의 평균냉각속도로 수냉 등 강제 냉각 방식으로 수행되는 것이 바람직하다. 강제 냉각이 아닌 자연 냉각의 경우, 결정립 성장이 촉진되어 강도 확보에 어려움이 있다. 다만, 강제 냉각시 평균냉각속도가 25℃/sec를 초과하는 경우, 강도 확보에는 유리하나 두께 방향 재질 편차를 가져오며, CTOD 특성이 저하될 수 있다.

상기 냉각종료 온도는 250~400℃인 것이 바람직하다. 냉각 종료 온도가 250℃ 미만인 경우 저온변태조직이 다량 형성되어 저온 충격인성 및 CTOD 특성이 저하되는 문제점이 있다. 반대로, 냉각 종료 온도가 400℃를 초과할 경우 조대한 미세조직의 형성 등으로 인하여 강도가 불충분해지는 문제가 있다.

실시예

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. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.

1. 강판의 제조

하기 표 1-1 및 1-2에 기재된 조성을 갖는 슬라브 판재를 제조한 후, 표 2에 기재된 공정 조건으로 실시예 1~3 및 비교예 1~2에 따른 강판 시편을 제조하였다.

[표 1-1]

[표 1-2]

[표 2]

2. 물성평가

(1) 기계적 특성

표 2에 실시예 1~3 및 비교예 1~2에 따른 시편의 기계적 특성을 나타내었다.

표 2를 참조하면, 실시예 1~3 및 비교예 1~2에 따른 시편의 경우, 기계적 특성 측면에서는 큰 차이점이 없는 것으로 나타났다.

(2) 저온 충격 인성

저온 충격인성은 실시예 1, 비교예 1~2에 따른 시편 각각에 대하여, -20℃, -40℃, -60℃, -80℃, -100℃, -120℃ 각각에서 3회 샤르피 충격 흡수 테스트를 수행한 후, 충격 흡수 에너지 평균값으로 표시하였으며, 그 결과를 도 3에 나타내었다.

도 3을 참조하면, -60℃까지는 실시예 1 및 비교예 1~2 모두 우수한 충격 특성을 나타냄을 볼 수 있다. 그러나, -80℃에서 실시예 1에 따른 시편의 경우 300J 이상의 충격 흡수 에너지를 나타냄에 반하여, 비교예 1~2에 따른 시편의 경우 현저히 낮은 충격 흡수 에너지를 나타내었다.

(3) CTOD

CTOD 특성 평가를 위하여, 실시예 1 및 비교예 1~2에 따른 시편을 각각 에 대하여 전기저항 용접을 수행한 후, ASTM E647에 의거 -40℃에서 용접 열영향부인 CGHAZ(Coarse-grain HAZ), SCHAZ(Subcritical HAZ)에 대하여 임계 CTOD 값(mm)을 나타내었다. 임계 CTOD 값이 클수록 CTOD 특성이 더 우수한 것으로 볼 수 있다.

도 4 내지 도 6은 비교예 1, 비교예 2 및 실시예 1에 따른 시편의 CTOD 특성을 나타낸 것이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 비교예 1(도 4) 및 비교예 2(도 5)에 따른 시편들에 비하여, 실시예 1에 따른 시편의 경우, 임계 CTOD값이 크고, 이에 따라 CTOD 특성이 보다 우수한 것으로 볼 수 있다.

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.

Claims

중량%로, 탄소(C) : 0.02~0.12%, 실리콘(Si) : 0% 초과 내지 0.5% 이하, 망간(Mn) : 1.0~1.8%, 인(P) : 0% 초과 내지 0.01% 이하, 황(S) : 0% 초과 내지 0.01% 이하, 크롬(Cr) : 0.1~0.4%, 니켈(Ni) : 0.2~0.8%, 몰리브덴(Mo) : 0.15~1.0%, 알루미늄(Al) : 0% 초과 내지 0.06% 이하, 구리(Cu) : 0.2~0.5%, 티타늄(Ti) : 0% 초과 내지 0.03% 이하, 니오븀(Nb) : 0.005~0.05%, 바나듐(V) : 0.005~0.05%, 보론(B) : 0.0005~0.004%, 질소(N) : 0% 초과 내지 0.007% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 900~1000℃에서 재가열하는 단계;
상기 재가열된 판재를 오스테나이트 재결정영역에서 1차 압연하는 단계;
상기 1차 압연된 판재를 Ar3 이상의 온도에서 2차 압연하는 단계;
상기 2차 압연된 판재를 250~400℃까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 강판 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 슬라브 판재는
중량%로, 안티몬(Sb) : 0.015% 이하 및 주석(Sn) : 0.015% 이하 중 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 강판 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 2차 압연은,
압하율((A-B)/A X 100, 여기서 A는 2차 압연 개시 시점의 판재 두께, B는 2차 압연 종료 시점의 판재 두께)이 50~70%가 되도록 수행하는 것을 특징으로 하는 고강도 강판 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 2차 압연은
하기 식 1에 의해 정해지는 형상 계수(Shape factor)가 0.7~0.85가 되도록 수행하는 것을 특징으로 하는 고강도 강판 제조 방법.
[식 1]

(R : 압연롤의 반지름, t₀ : 압연롤 입측 판재 두께, t_i : 압연롤 출측 판재 두께)
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 냉각은
25℃/sec 이하의 평균냉각속도로 강제냉각하는 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 고강도 강판 제조 방법.
중량%로, 탄소(C) : 0.02~0.12%, 실리콘(Si) : 0% 초과 내지 0.5% 이하, 망간(Mn) : 1.0~1.8%, 인(P) : 0% 초과 내지 0.01% 이하, 황(S) : 0% 초과 내지 0.01% 이하, 크롬(Cr) : 0.1~0.4%, 니켈(Ni) : 0.2~0.8%, 몰리브덴(Mo) : 0.15~1.0%, 알루미늄(Al) : 0% 초과 내지 0.06% 이하, 구리(Cu) : 0.2~0.5%, 티타늄(Ti) : 0% 초과 내지 0.03% 이하, 니오븀(Nb) : 0.005~0.05%, 바나듐(V) : 0.005~0.05%, 보론(B) : 0.0005~0.004%, 질소(N) : 0% 초과 내지 0.007% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지고,
인장강도 390MPa 이상 및 -40℃에서 임계 CTOD(Crack Tip Opening Displacement)값이 2.0mm 이상을 나타내는 것을 특징으로 하는 고강도 강판.
제6항에 있어서,
상기 강판은
중량%로, 안티몬(Sb) : 0.015% 이하 및 주석(Sn) : 0.015% 이하 중 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 강판.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 강판은
-80℃에서 충격흡수에너지가 300J 이상을 나타내는 것을 특징으로 하는 고강도 강판.