KR101665809B1 - Austenite steel sheet having excellent dwtt property and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 개시의 일 실시 형태에 따른 DWTT 연성파면율이 우수한 오스테나이트계 라인파이프용 강판은 망간(Mn): 14~22 중량%; 탄소(C): 0.5~0.8 중량%; 구리(Cu): 0.5~2 중량%; 인 (P): 0.001~0.03중량%; 황(S): 0.001~0.02중량%; 질소(N): 0.001~0.03중량%; 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물;을 포함할 수 있다. 상기 강판은 상기 조성을 가짐으로써, 우수한 항복강도 및 DWTT 연성파면율의 특성을 확보할 수 있다.A steel sheet for an austenitic line pipe excellent in DWTT ductile wavefront ratio according to an embodiment of the present disclosure has a manganese (Mn) content of 14 to 22% by weight; 0.5 to 0.8% by weight of carbon (C); 0.5-2% by weight of copper (Cu); Phosphorus (P): 0.001 to 0.03% by weight; Sulfur (S): 0.001 to 0.02% by weight; Nitrogen (N): 0.001 to 0.03% by weight; The balance Fe and other unavoidable impurities. By having the steel sheet having the above composition, excellent yield strength and DWTT ductile wavefront ratio characteristics can be ensured.

Description

DWTT 연성파면율이 우수한 오스테나이트계 라인파이프용 강판 및 그 제조방법 {AUSTENITE STEEL SHEET HAVING EXCELLENT DWTT PROPERTY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}Technical Field [0001] The present invention relates to a steel sheet for an austenitic line pipe excellent in DWTT ductile wavefront ratio and a method of manufacturing the steel sheet for an austenitic line pipe,

본 개시는 DWTT 연성파면율이 우수한 오스테나이트계 라인파이프용 강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present disclosure relates to a steel sheet for an austenitic line pipe excellent in DWTT ductile wavefront ratio and a method of manufacturing the same.

육상 및 천해 지역에서의 자원고갈에 따라 자원채취 지역이 점차적으로 기존 천해지역(~200m)에서 심해(1000~3000m) 지역으로 변화하고 있으며, 채취된 자원의 효율적인 수송을 위해 라인파이프를 사용한다. With the depletion of resources in land and coastal areas, resource extraction areas are gradually shifting from existing coastal areas (~ 200m) to deep water (1000 ~ 3000m) and line pipes are used for efficient transportation of collected resources.

심해지역에서 라이파이프를 적용하기 위해, 라인파이프용 강판의 요구 두께가 증가하고 있다. 특히, 탄소강에서는 기계적 물성 중 인장특성으로써 항복비(항복강도/인장강도)가 낮은 것이 요구되고 있다. In order to apply the risepipe in the deep sea area, the required thickness of the steel sheet for the line pipe is increasing. In particular, carbon steel is required to have a low yield ratio (yield strength / tensile strength) as a tensile property of mechanical properties.

심해저용 라인파이프 강판에서 요구되는 파괴특성 중에 하나로써 DWTT(Drop Weight Tear Test) 연성파면율(shear area)이 -20℃에서 DWTT 연성파면율 85% 이상이 요구되고 있다. DWTT (Drop Weight Tear Test) ductile shear area is required to have a DWTT ductile wave shear rate of 85% or more at -20 ℃ as one of the failure characteristics required for deep-sea line pipe steel plates.

이러한 저온 DWTT 연성파면율(DWTT shear area)은 판재의 두께가 증가함에 따라, DWTT 테스트 시 발생하는 크랙(crack) 주변 선단에서의 평면변형률(plane strain) 조건은 점점 가혹해지기 때문에, 파괴역학적으로 두꺼운 판재에서 높은 연성파면율을 구현하기 힘들다.Since the DWTT shear area of the low temperature is increased by increasing the thickness of the plate material, the plane strain condition at the periphery of the crack occurring in the DWTT test becomes increasingly severe, It is difficult to realize a high ductile wave fracture rate in a thick plate.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 저온에서 연신율을 확보하면서 우수한 DWTT 연성파면율 특성을 확보하는 기술이 필요한 실정이다.
In order to solve such a problem, there is a need for a technique for ensuring an excellent DWTT ductile wavefront ratio characteristic while securing elongation at a low temperature.

하기의 특허문헌 1은 저온 DWTT 연성파면율이 우수한 강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The following Patent Document 1 relates to a steel sheet excellent in low temperature DWTT ductile wavefront ratio and a method for manufacturing the same.

한국특허공개공보 제2011-0143221호Korean Patent Laid-Open Publication No. 2011-0143221

본 개시의 일 실시 형태는 DWTT 연성파면율이 우수한 오스테나이트계 라인파이프용 강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
One embodiment of the present disclosure relates to a steel sheet for an austenitic line pipe excellent in DWTT ductile wavefront ratio and a method of manufacturing the same.

본 개시의 일 실시 형태에 따른 DWTT 연성파면율이 우수한 오스테나이트계 라인파이프용 강판은 망간(Mn): 14~22 중량%; 탄소(C): 0.5~0.8 중량%; 구리(Cu): 0.5~2 중량%; 인 (P): 0.001~0.03중량%; 황(S): 0.001~0.02중량%; 질소(N): 0.001~0.03중량%; 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물;을 포함할 수 있다.
A steel sheet for an austenitic line pipe excellent in DWTT ductile wavefront ratio according to an embodiment of the present disclosure has a manganese (Mn) content of 14 to 22% by weight; 0.5 to 0.8% by weight of carbon (C); 0.5-2% by weight of copper (Cu); Phosphorus (P): 0.001 to 0.03% by weight; Sulfur (S): 0.001 to 0.02% by weight; Nitrogen (N): 0.001 to 0.03% by weight; The balance Fe and other unavoidable impurities.

본 개시의 일 실시 형태에 따른 DWTT 연성파면율이 우수한 오스테나이트계 라인파이프용 강판의 제조방법은 망간(Mn): 14~22중량%, 탄소(C): 0.5~0.8중량%, 구리(Cu): 0.5~2중량%, 인 (P): 0.001~0.03중량%, 황(S): 0.001~0.02중량%, 질소(N): 0.001~0.03중량%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 준비하는 단계; 상기 슬라브를 900~1200℃의 온도에서 재가열하는 단계; 상기 재가열된 슬라브를 750~1050℃의 마무리 압연 온도에서 열간압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 및 상기 열연강판을 냉각하여 600℃이하의 온도에서 냉각을 종료하는 단계;를 포함할 수 있다.
A method for producing a steel sheet for an austenitic line pipe excellent in DWTT ductile wavefront ratio according to an embodiment of the present disclosure is characterized by comprising 14 to 22 wt% of manganese (Mn), 0.5 to 0.8 wt% of carbon (C) , 0.001 to 0.03% by weight of phosphorus (P), 0.001 to 0.02% by weight of sulfur (S), 0.001 to 0.03% by weight of nitrogen (N), balance Fe and other unavoidable impurities Preparing a slab; Reheating the slab at a temperature of 900 to 1200 ° C; Hot-rolling the reheated slab at a finishing rolling temperature of 750 to 1050 占 폚 to produce a hot-rolled steel sheet; And cooling the hot-rolled steel sheet to terminate cooling at a temperature of 600 ° C or lower.

본 개시의 일 실시 형태에 따르면, 적정한 항복강도를 가지며, DWTT 연성파면율이 우수한 오스테나이트계 라인파이프용 강판 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
According to one embodiment of the present disclosure, it is possible to provide a steel sheet for an austenitic line pipe excellent in yield strength and excellent in DWTT ductile wavefront ratio and a method of manufacturing the same.

도 1은 본 개시의 일 실시 형태에 따른 실시예의 파면을 나타낸 전자 현미경 사진이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 형태에 따른 실시예의 구리 함량에 따른 DWTT 연성파면율을 나타낸 그래프이다.
1 is an electron micrograph showing a wavefront of an embodiment according to an embodiment of the present disclosure;
2 is a graph showing the DWTT ductile wavefront ratio according to the copper content of an embodiment according to one embodiment of the present disclosure;

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.Preferred embodiments of the present disclosure will now be described with reference to the accompanying drawings.

그러나, 본 개시의 실시 형태는 당해 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 개시를 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.However, the embodiments of the present disclosure are provided to more fully describe the present disclosure to those skilled in the art.

또한, 본 개시의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 개시의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.The embodiments of the present disclosure can be modified into various other forms, and the scope of the present disclosure is not limited to the embodiments described below.

덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
In addition, to include an element throughout the specification does not exclude other elements unless specifically stated otherwise, but may include other elements.

이하, 본 개시에 의한 DWTT 연성파면율이 우수한 오스테나이트계 라인파이프용 강판에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a steel sheet for an austenitic line pipe excellent in DWTT ductile wavefront ratio according to the present disclosure will be described in detail.

본 개시의 일 실시 형태의 DWTT 연성파면율이 우수한 오스테나이트계 라인파이프용 강판은 망간(Mn): 14~22 중량%; 탄소(C): 0.5~0.8 중량%; 구리(Cu): 0.5~2 중량%; 인 (P): 0.001~0.03중량%; 황(S): 0.001~0.02중량%; 질소(N): 0.001~0.03중량%; 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물;을 포함한다.
The steel sheet for an austenitic line pipe excellent in the DWTT ductile wavefront ratio of one embodiment of the present disclosure has a manganese (Mn) content of 14 to 22% by weight; 0.5 to 0.8% by weight of carbon (C); 0.5-2% by weight of copper (Cu); Phosphorus (P): 0.001 to 0.03% by weight; Sulfur (S): 0.001 to 0.02% by weight; Nitrogen (N): 0.001 to 0.03% by weight; The balance Fe and other unavoidable impurities.

이하, 상기 DWTT 특성이 우수한 오스테나이트계 라인파이프용 강판의 성분 조성에 대하여 설명한다. 단, 각 성분의 함량에 관해서는 특별히 언급하지 않는 한 중량%를 의미함에 유의한다.
Hereinafter, the composition of the steel sheet for an austenitic line pipe excellent in DWTT characteristics will be described. Note that the content of each component means weight% unless otherwise stated.

망간(manganese( MnMn ): 14~22 중량%): 14-22 wt%

상기 망간은 오스테나이트를 안정화시키는 역할을 하는 원소이다.The manganese is an element that stabilizes the austenite.

상기 망간은 극저온에서의 오스테나이트 상을 안정화시키기 위하여 14 중량% 이상 포함될 수 있다.The manganese may be contained in an amount of 14 wt% or more to stabilize the austenite phase at a cryogenic temperature.

상기 망간의 함량은 14 중량% 내지 22 중량% 일 수 있다.The content of manganese may be 14 wt% to 22 wt%.

상기 망간의 함량이 14% 미만이면, 탄소 함량이 작은 강판의 경우 준안정상인 ε-마르텐사이트가 형성되어 극저온에서의 가공유기변태에 의해 쉽게 α-마르텐사이트로 변태할 수 있어, 강판의 인성이 낮아질 수 있다.If the content of manganese is less than 14%, ε-martensite, which is a metastable phase, can be formed in the case of a steel sheet having a small carbon content, and can be transformed into α-martensite easily due to processing transformation at an extremely low temperature. Can be lowered.

또한, 강판의 인성을 확보하기 위하여 탄소의 함량을 증가시킨 강판의 경우, 탄화물 석출로 인하여 강판의 물성이 급격히 감소할 수 있다.Further, in the case of a steel sheet in which the content of carbon is increased in order to secure the toughness of the steel sheet, the physical properties of the steel sheet can be drastically reduced owing to the precipitation of carbide.

상기 망간의 함량이 22 중량%를 초과하면, 제조원가 상승으로 인하여 강판의 경제성이 감소할 수 있다.
If the content of manganese exceeds 22 wt%, the economical efficiency of the steel sheet may be reduced due to an increase in production cost.

탄소(C): 0.5~0.8 중량%Carbon (C): 0.5 to 0.8 wt%

상기 탄소는 오스테나이트를 안정화시키며, 강판의 강도를 증가시키는 원소이다.The carbon stabilizes the austenite and increases the strength of the steel sheet.

상기 탄소는 냉각공정 혹은 가공에 의한 오스테나이트, ε-마르텐사이트 또는 α-마르텐사이트의 변태점인 Ms 및 Md 를 낮추는 역할을 할 수 있다.The carbon can serve to lower Ms and Md which are transformation points of austenite, epsilon -martensite or alpha -martensite by cooling or processing.

상기 탄소의 함량은 0.5 중량% 내지 0.8 중량% 일 수 있다.The content of carbon may be 0.5 wt% to 0.8 wt%.

상기 탄소의 함량이 0.5 중량% 미만이면, 오스텐나이트의 안정도가 부족하여 극저온에서 안정한 오스테나이트를 얻을 수 없으며, 외부 응력에 의해 쉽게 ε-마르텐사이트 또는 α-마르텐사이트로 가공유기변태를 일으켜 강판의 인성 및 강도를 감소시킬 수 있다. If the content of carbon is less than 0.5% by weight, the stability of the austenite is insufficient and stable austenite can not be obtained at an extremely low temperature, and an organic transformation easily occurs in? -Martensite or? -Martensite due to external stress, It is possible to reduce the toughness and strength.

상기 탄소의 함량이 0.8 중량%를 초과하면, 탄화물 석출로 인하여 강판의 인성이 급격히 열화될 수 있으며, 강판의 강도가 지나치게 높아져 강판의 가공성이 감소할 수 있다.
If the carbon content is more than 0.8% by weight, the toughness of the steel sheet may be deteriorated rapidly due to carbide precipitation, and the strength of the steel sheet may be excessively increased, which may reduce the workability of the steel sheet.

구리(Copper( CuCu ): 0.5~2 중량%): 0.5 to 2 wt%

상기 구리는 강판의 인성을 유지하면서, 강판의 강도를 향상시킬 수 있는 원소이다.The copper is an element capable of improving the strength of the steel sheet while maintaining the toughness of the steel sheet.

상기 구리 첨가에 따른 석출물 형성에 의하여 강판의 강도가 향상되고, 강판이 변형되는 동안 상기 석출물 주위에 형성된 미소한 공동의 성장과 합체에 의해 딤플(dimple)이 발생하게 된다.The strength of the steel sheet is improved by the formation of the precipitate by the addition of copper, and a dimple is generated by the growth and coalescence of minute voids formed around the precipitate while the steel sheet is deformed.

상기 과정에서 구리는 오스테나이트에서 발생하는 딤플의 깊이를 깊게 만들수 있으며, 이에 의해 DWTT 연성파면율을 향상시킬 수 있다.In this process, copper can deepen the depth of dimples generated in austenite, thereby improving the DWTT ductile wavefront ratio.

상기 구리가 다량 첨가되는 경우, 후물재의 중심부 및 용접부와 같은 냉각조건의 변화에 영향을 받는 부분은 다량의 탄화물의 입계 석출에 의하여 강판이 취약해질 수 있다.When the copper is added in a large amount, the steel sheet may be fragile due to grain boundary precipitation of a large amount of carbide, which is affected by changes in the cooling conditions such as the center portion and the welded portion of the post material.

상기 구리의 함량은 0.5 중량% 내지 2 중량% 일 수 있다.The content of copper may be 0.5 wt% to 2 wt%.

상기 구리의 함량이 2 중량%를 초과하면, 강판의 열간 가공성 및 표면 품질이 크게 떨어질 수 있다.
If the content of copper exceeds 2% by weight, the hot workability and surface quality of the steel sheet may be significantly deteriorated.

인(P): 0.001~0.03 중량% 이하Phosphorus (P): 0.001 to 0.03% by weight or less

상기 인은 강의 강도 및 내식성 향상에 유리한 원소이다.The phosphorus is an element favorable for improving the strength and corrosion resistance of steel.

상기 인의 함량은 0.001 중량% 내지 0.03 중량% 일 수 있다.The content of phosphorus may be 0.001% by weight to 0.03% by weight.

상기 인의 함량이 0.001 중량% 미만이면, 제강공정의 부하가 일어날 수 있다.If the phosphorus content is less than 0.001% by weight, a load of the steelmaking process may occur.

상기 인의 함량이 0.03 중량%를 초과하면, 강판의 충격 인성을 크게 감소시킬 수 있다.
If the phosphorus content exceeds 0.03% by weight, the impact toughness of the steel sheet can be greatly reduced.

황(S): 0.001~0.02 중량%Sulfur (S): 0.001 to 0.02 wt%

상기 황은 미량 원소로서 강판 내에 존재하여 MnS 개재물을 형성하는 원소이다.The sulfur is an element which is present as a trace element in the steel sheet to form MnS inclusions.

일반적으로, 상기 황은 개재물을 형성하며, 상기 개재물 주위에 응력 집중에 의하 내부결함을 발생시킬 수 있다. Generally, the sulfur forms inclusions, which can cause internal defects due to stress concentration around the inclusions.

상기 개재물은 양, 크기 및 형상에 따라 극심한 결함을 발생시킬 수 있으나, 오스테나이트 상은 높은 인성을 가지므로, MnS 개재물에 의한 내부결함을 억제할 수 있다.The inclusions may cause severe defects depending on the amount, size and shape, but since the austenite phase has high toughness, internal defects due to MnS inclusions can be suppressed.

상기 황의 함량은 MnS의 함량에 유의하여 결정하는 것이 바람직하다.The content of sulfur is preferably determined in consideration of the content of MnS.

상기 황의 함량은 0.001 중량% 내지 0.02 중량% 일 수 있다.The sulfur content may be 0.001 wt% to 0.02 wt%.

상기 황의 함량이 0.02 중량%를 초과하면, 과도한 MnS 개재물로 인하여 수소 취성을 억제하는 것이 어려울 수 있다.
If the sulfur content exceeds 0.02% by weight, it may be difficult to suppress hydrogen embrittlement due to excessive MnS inclusions.

질소(N): 0.001~0.03중량%Nitrogen (N): 0.001 to 0.03 wt%

상기 질소는 상기 탄소와 더불어 오스테나이트를 안정화시켜 인성을 향상시키는 원소이다.The nitrogen is an element that stabilizes austenite together with the carbon to improve toughness.

상기 질소는 탄소와 같이 고용강화 또는 석출물 형성을 통하여, 강판의 강도를 향상시키는데 매우 유리한 원소이다.The nitrogen is a very advantageous element for improving the strength of the steel sheet through solidification of solid or formation of precipitates like carbon.

상기 질소의 함량은 0.001 중량% 내지 0.03 중량% 일 수 있다.The content of nitrogen may be 0.001 wt% to 0.03 wt%.

상기 질소의 함량이 0.001 중량% 미만이면, 강판의 강도를 향상시키는 효과가 미비할 수 있다.If the content of nitrogen is less than 0.001% by weight, the effect of improving the strength of the steel sheet may be insufficient.

상기 질소의 함량이 0.03 중량%를 초과하면, 탄질화물의 조대화로 인하여 강판의 물성이나 표면 품질의 열화가 발생할 수 있다.
If the content of nitrogen exceeds 0.03% by weight, the physical properties and surface quality of the steel sheet may deteriorate due to the coarsening of the carbonitride.

본 개시의 강판은 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다.The steel sheet of this disclosure includes the balance iron (Fe) and other unavoidable impurities.

통상의 철강 제조과정에서 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않은 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있어, 이를 배제할 수는 없다. Impurities that are not intended from the raw material or the surrounding environment can be inevitably incorporated in the ordinary steel manufacturing process and can not be excluded.

이들 불순물은 통상의 철강제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 개시에서는 언급하지는 않는다.
All of these impurities are not specifically mentioned in the present disclosure, as they are known to anyone skilled in the art of steel making.

저온에서 연성 파괴를 보이는 대표적인 연질 조직인 오스테나이트는 저온 인성을 확보하기 위한 필수 미세조직이다.Austenite, which is a representative soft structure showing ductile fracture at low temperatures, is an essential microstructure for ensuring low-temperature toughness.

본 개시의 일 실시 형태의 DWTT 연성파면율이 우수한 오스테나이트계 라인파이프용 강판의 미세조직은 면적분율로 95% 이상의 오스테나이트를 포함할 수 있다.The microstructure of the steel sheet for an austenitic line pipe excellent in the DWTT ductile wavefront ratio of one embodiment of the present disclosure can contain 95% or more of austenite in an area fraction.

상기 오스테나이트의 면적분율이 95% 미만이면, 마르텐사이트의 형성 시, 연신율이 낮을 수 있다.
If the area fraction of the austenite is less than 95%, the elongation may be low when martensite is formed.

본 개시의 성분계와 내부조직을 만족하는 강판은 -30℃에서 DWTT 연성파면율 85% 이상의 물성을 가질 수 있다.The steel sheet satisfying the constituent system and internal structure of the present disclosure can have a DWTT ductile waveguide ratio of 85% or more at -30 캜.

본 개시의 성분계를 만족하는 강판은 면적분율로 95% 이상의 안정한 오스테나이트를 포함하는 미세조직을 가지면, 충분한 강도와 연신율을 확보할 수 있다.  A steel sheet satisfying the component system of the present disclosure can have sufficient strength and elongation if it has a microstructure containing 95% or more of stable austenite in an area fraction.

그러나, 상기 오스테나이트의 파면이 얕은 딤플(shallow dimple)을 형성하면 상기 강판의 DWTT 연성파면율이 감소할 수 있다.
However, if the shallow dimple of the austenite surface is formed, the DWTT ductile wavefront ratio of the steel sheet can be reduced.

상기 강판에 구리를 첨가하면, 미세 석출물이 형성될 수 있다.When copper is added to the steel sheet, fine precipitates can be formed.

상기 석출물 주위에 변형에 의하여 미소 공동이 발생 및 성장하게 되며, 상기 공동의 합체에 의하여 상기 오스테나이트의 파면에 발생한 딤플의 깊이가 깊어질 수 있다.The minute voids are generated and grown by the deformation around the precipitate, and the depth of the dimples formed on the wavefront of the austenite can be deepened by the incorporation of the cavity.

상기 오스테나이트의 파면은 깊은 딤플(Deep dimple)을 포함할 수 있다. 이로 인해, 상기 강판의 DWTT 연성파면율은 85% 일 수 있다.
The wave front of the austenite may comprise a deep dimple. As a result, the DWTT ductile wavefront ratio of the steel sheet may be 85%.

이하, 본 개시에 의한 DWTT 연성파면율이 우수한 오스테나이트계 라인파이프용 강판의 제조방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a steel sheet for an austenitic line pipe excellent in DWTT ductile wavefront ratio according to the present disclosure will be described in detail.

하기의 제조방법은 본 개시의 DWTT 연성파면율이 우수한 오스테나이트계 라인파이프용 강판을 제조할 수 있는 바람직한 일 실시 형태를 나타낸 것이며, 이에 한정되는 것은 아니다.
The following manufacturing method is a preferred embodiment for producing a steel sheet for an austenitic line pipe excellent in DWTT ductile wave surface ratio of the present disclosure, but is not limited thereto.

본 개시의 일 실시 형태에 따른 DWTT 연성파면율이 우수한 오스테나이트계 라인파이프용 강판의 제조방법은 망간(Mn): 14~22중량%, 탄소(C): 0.5~0.8중량%, 구리(Cu): 0.5~2중량%, 인 (P): 0.001~0.03중량%, 황(S): 0.001~0.02중량%, 질소(N): 0.001~0.03중량%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 준비하는 단계; 상기 슬라브를 900~1200℃의 온도에서 재가열하는 단계; 상기 재가열된 슬라브를 750~1050℃의 마무리 압연 온도에서 열간압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 및 상기 열연강판을 냉각하여 600℃이하의 온도에서 냉각을 종료하는 단계;를 포함한다.
A method for producing a steel sheet for an austenitic line pipe excellent in DWTT ductile wavefront ratio according to an embodiment of the present disclosure is characterized by comprising 14 to 22 wt% of manganese (Mn), 0.5 to 0.8 wt% of carbon (C) , 0.001 to 0.03% by weight of phosphorus (P), 0.001 to 0.02% by weight of sulfur (S), 0.001 to 0.03% by weight of nitrogen (N), balance Fe and other unavoidable impurities Preparing a slab; Reheating the slab at a temperature of 900 to 1200 ° C; Hot-rolling the reheated slab at a finishing rolling temperature of 750 to 1050 占 폚 to produce a hot-rolled steel sheet; And cooling the hot-rolled steel sheet to terminate the cooling at a temperature of 600 ° C or lower.

상기 슬라브를 재가열하는 단계는 이후 압연공정을 원활히 수행하고, 목표하는 물성을 충분히 얻을 수 있도록 강을 가열하는 공정이므로, 목적에 맞는 적절한 온도범위에서 가열공정이 수행되어야 한다.The step of reheating the slab is a step of heating the steel so as to smoothly carry out the rolling process and obtain the desired physical properties sufficiently. Therefore, the heating process should be performed in an appropriate temperature range suitable for the purpose.

상기 슬라브를 재가열하는 단계에서는 강판 내부의 석출형 원소들이 충분히 고용되도록 균일하게 가열하며, 너무 높은 가열온도에 의한 조대 결정립을 방지하여야 한다.In the step of reheating the slab, it is necessary to uniformly heat the precipitation-type elements in the steel sheet so that the precipitation-type elements are sufficiently dissolved, and prevent coarse grains from being excessively heated.

상기 슬라브를 재가열하는 단계는 열간압연 전 슬라브를 900~1200℃ 온도 범위에서 재가열한다.The reheating of the slab may include reheating the slab before the hot rolling at a temperature in the range of 900 to 1200 ° C.

상기 재가열 온도가 950℃ 미만이면, 주조시 발생되는 다양한 탄화물들이 충분히 고용되기 어려울 수 있어, 입계 탄화물에 의한 취성을 발생시킬 수 있다.If the reheating temperature is less than 950 ° C, various carbides generated during casting may not be sufficiently solidified, and brittleness due to intergranular carbides may be generated.

상기 재가열 온도가 1200℃를 초과하면, 오스테나이트가 조대화되며, 이로 인해 최종 제품의 목표물성에 도달하지 못할 수 있다.
If the reheating temperature exceeds 1200 ° C, the austenite is coarsened, and the target properties of the final product may not be reached.

강판의 저온인성을 향상시키기 위하여, 오스테나이트 결정립을 미세한 크기로 제어할 수 있다. 이는 압연온도 및 압하율을 정밀제어하여 제어할 수 있다.In order to improve the low-temperature toughness of the steel sheet, the austenite grains can be controlled to a finer size. This can be controlled by precisely controlling the rolling temperature and the reduction rate.

상기 열간 압연은 두 가지 온도영역에서 실시할 수 있으며, 상기 두 온도영역에서 재결정 거동이 상이하므로 그 조건도 각각 설정할 수 있다.
The hot rolling can be performed in two temperature ranges, and since the recrystallization behavior differs in the two temperature ranges, the conditions can also be set individually.

상기 열연 강판을 제조하는 단계는 상기 재가열된 슬라브를 750~1050℃의 마무리 압연 온도에서 열간압연을 수행할 수 있다.The step of manufacturing the hot-rolled steel sheet may include subjecting the reheated slab to hot rolling at a finishing rolling temperature of 750 to 1050 ° C.

상기 마무리 압연 온도가 750℃ 미만이면, 다량의 탄화물의 입계 석출에 의하여 상온에서 강판의 연신율이 감소될 수 있으며, 미세조직이 팬케이크화 되어 조직이방성으로 인한 불균일 연신이 발생할 수 있다.If the finish rolling temperature is less than 750 캜, the elongation of the steel sheet may be reduced at room temperature due to grain growth of a large amount of carbides, and the microstructure may be pancaked to cause non-uniform stretching due to tissue anisotropy.

상기 마무리 압연 온도가 1050℃를 초과하면, 결정립 성장이 활발하여 쉽게 결정립이 조대화되며, 이로 인해 강판의 강도가 감소될 수 있다.
If the finish rolling temperature exceeds 1050 DEG C, crystal grains are vigorously grown and crystal grains are easily coarsened, whereby the strength of the steel sheet can be reduced.

상기 냉각을 종료하는 단계는 냉각속도를 10℃/s 이상으로 제어하여 600℃ 이하까지 냉각을 수행할 수 있다.The step of terminating the cooling may be performed by controlling the cooling rate to 10 ° C / s or more and cooling to 600 ° C or less.

상기 냉각속도가 10℃/s 미만 또는 상기 냉각 종료 온도가 600℃ 이상이면, 탄소가 고용되지 못하여 탄화물이 과다 석출되며, 이로 인해 강판의 연신율이 감소될 수 있다. If the cooling rate is less than 10 占 폚 / s or the cooling termination temperature is 600 占 폚 or more, the carbon is not solidified and excess carbide is precipitated, whereby the elongation of the steel sheet may be reduced.

상기 냉각속도는 상기 냉각 속도는 20℃/s 이상이 바람직할 수 있으며, 설비 부하를 고려하여 그 상한을 50℃/s로 제한할 수 있다.
The cooling rate may be preferably 20 ° C / s or more, and the upper limit may be limited to 50 ° C / s in consideration of facility load.

이하, 실시예를 통하여 본 개시를 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 개시를 상세하게 설명하기 위한 예시일 뿐, 본 개시의 권리범위를 한정하지 않는다.
Hereinafter, the present disclosure will be described in more detail by way of examples. However, the following embodiments are only examples for explaining the present disclosure in detail, and do not limit the scope of the present disclosure.

(실시예)(Example)

하기 표 1의 성분계를 만족하는 슬라브를 900~1200℃의 온도에서 재가열한 후, 표 1의 조건을 만족하는 열간 압연 공정을 통하여 열연강판을 제조하였다.The slabs satisfying the composition of the following Table 1 were reheated at a temperature of 900 to 1200 ° C and hot rolled steel sheets were prepared through hot rolling processes satisfying the conditions of Table 1.

상기와 같이 제조된 열연강판의 미세조직, 결정립 크기, 항복강도, DWTT 연성파면율 및 균일 연신율을 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
The microstructure, grain size, yield strength, DWTT ductile wavefront ratio and uniform elongation of the hot-rolled steel sheet thus prepared were measured, and the results are shown in Table 2 below.

구분
division
성분조성(중량%)Component composition (% by weight) 제조조건Manufacturing conditions
CC MnMn CuCu PP SS NN 마무리 압연온도
(℃)
Finishing rolling temperature
(° C)
냉각
속도
(℃/s)
Cooling
speed
(° C / s)
냉각종료
온도
(℃)
Cooling shutdown
Temperature
(° C)
비교예 1Comparative Example 1 0.440.44 21.521.5 00 0.0080.008 0.00150.0015 0.0120.012 890890 2828 420420 비교예 2Comparative Example 2 0.480.48 18.218.2 0.050.05 0.0130.013 0.00220.0022 0.0150.015 910910 2828 350350 비교예 3Comparative Example 3 0.720.72 17.817.8 0.20.2 0.0150.015 0.00120.0012 0.0150.015 930930 3232 370370 비교예 4Comparative Example 4 0.310.31 1414 0.50.5 0.0170.017 0.00180.0018 0.0110.011 930930 2323 350350 비교예 5Comparative Example 5 0.650.65 17.817.8 1One 0.0180.018 0.00180.0018 0.0160.016 910910 44 640640 실시예 1Example 1 0.740.74 14.314.3 0.50.5 0.0180.018 0.00190.0019 0.0170.017 920920 4545 520520 실시예 2Example 2 0.40.4 21.421.4 0.50.5 0.0090.009 0.00170.0017 0.0140.014 888888 2929 370370 실시예 3Example 3 0.660.66 16.716.7 1One 0.0350.035 0.00140.0014 0.0180.018 900900 2222 230230 실시예 4Example 4 0.450.45 21.821.8 1One 0.0220.022 0.00130.0013 0.0160.016 10151015 3434 480480 실시예 5Example 5 0.420.42 19.919.9 1.51.5 0.0170.017 0.00140.0014 0.0150.015 10201020 3434 480480 실시예 6Example 6 0.60.6 19.219.2 1.51.5 0.0110.011 0.00150.0015 0.0140.014 855855 4545 520520 실시예 7Example 7 0.410.41 20.820.8 22 0.0190.019 0.00170.0017 0.0130.013 888888 2929 370370

구분division 미세조직
(면적분율)
Microstructure
(Area fraction)
결정립도
(μm)
Grain
(μm)
항복강도
(MPa)
Yield strength
(MPa)
DWTT 연성파면율(%)DWTT ductile fracture rate (%) 연신율(%)Elongation (%)
오스테나이트 분율(%)Austenite fraction (%) 기타조직Other organizations 비교예 1Comparative Example 1 100100 -- 3232 365365 20.520.5 6565 비교예 2Comparative Example 2 100100 -- 3535 378378 1818 6666 비교예 3Comparative Example 3 100100 -- 4242 388388 2828 6868 비교예 4Comparative Example 4 9191 ε-마르텐사이트ε-martensite 7979 465465 5252 3434 비교예 5Comparative Example 5 9494 탄화물Carbide 144144 470470 5858 3838 실시예 1Example 1 100100 -- 2626 482482 8888 6969 실시예 2Example 2 100100 -- 2828 479479 8585 6464 실시예 3Example 3 100100 -- 7575 495495 9191 6868 실시예 4Example 4 100100 -- 6868 488488 9393 7373 실시예 5Example 5 100100 -- 6767 489489 8686 7575 실시예 6Example 6 100100 -- 2424 477477 8888 6969 실시예 7Example 7 100100 -- 3030 454454 8585 6868

상기 표 1 및 표 2를 참조하여 설명하면, 실시예 1 내지 7은 본 개시의 성분의 함량 범위를 만족한다.Referring to Tables 1 and 2, Examples 1 to 7 satisfy the content ranges of the components of this disclosure.

상기 실시예 1 내지 7은 항복 강도 및 균일 연신율의 특성이 우수하며, DWTT 연성파면율이 85% 이상을 만족하는 것을 확인할 수 있다.
It can be confirmed that the properties of the yield strength and the uniform elongation are excellent and the DWTT ductile waveguide ratio satisfies 85% or more.

비교예 1 내지 3은 면적분율 100%의 오스테나이트 단상을 가져 연신율이 우수하나, DWTT 연성파면율이 85% 이하인 것을 확인할 수 있었다. It was confirmed that Comparative Examples 1 to 3 had an austenite single phase having an area fraction of 100%, thereby exhibiting excellent elongation but having a DWTT ductile wavefront ratio of 85% or less.

비교예 4는 구리(Cu) 첨가에 의하여 강판의 강도가 향상되었으나, 오스테나이트 안정화 원소인 탄소와 망간의 함량 미달에 의하여 마르텐사이트 상의 형성으로 연신율 및 DWTT 연성파면율이 감소한 것을 확인하였다.In Comparative Example 4, although the strength of the steel sheet was improved by the addition of copper (Cu), it was confirmed that the elongation and the DWTT ductile waveguide ratio were decreased due to the formation of the martensite phase due to an under content of the austenite stabilizing elements carbon and manganese.

비교예 5는 느린 냉각속도와 높은 냉각정지 온도에 의하여 입계 탄화물 형성되어, 강판의 연신율이 감소한 것을 확인할 수 있었다.
In Comparative Example 5, grain boundary carbides were formed due to the slow cooling rate and the high cooling stop temperature, and it was confirmed that the elongation percentage of the steel sheet was reduced.

도 1은 본 개시의 일 실시 형태에 따른 실시예의 파면을 나타낸 전자 현미경 사진이다.1 is an electron micrograph showing a wavefront of an embodiment according to an embodiment of the present disclosure;

도 1을 참조하면, 비교예 2의 파면은 딤플의 깊이가 얕은 딤플(shallow dimple)을 포함하는 것을 볼 수 있으며, 실시예 2의 파면은 딤플의 깊이가 깊은 딤플(deep dimple)을 포함하는 것을 볼 수 있다.Referring to FIG. 1, it can be seen that the wavefront of the comparative example 2 includes a shallow dimple having a shallow depth of the dimple, and the wavefront of the example 2 includes a deep dimple having a deep dimple depth can see.

실시예 2는 파면에 깊을 딤플을 포함하여, DWTT 연성파면율이 향상된 것을 확인할 수 있었다.In Example 2, it was confirmed that the DWTT ductile wavefront ratio was improved by including dimples deep in the wavefront.

도 2는 본 개시의 일 실시 형태에 따른 실시예의 구리 함량에 따른 DWTT 연성파면율을 나타낸 그래프이다. 2 is a graph showing the DWTT ductile wavefront ratio according to the copper content of an embodiment according to one embodiment of the present disclosure;

도 2를 참조하면, 구리의 함량이 0.5% 이하 일 때, DWTT 연성파면율이 40% 이하로 감소되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 2, when the content of copper is 0.5% or less, it is confirmed that the DWTT ductile wavefront ratio is reduced to 40% or less.

이는 비교예 1 내지 3이 100% 오스테나이트 상을 가짐으로써 높은 연신율로 연성 파괴를 할 수 있으나, 파면에서의 딤플의 깊이가 얕은 딤플(shallow dimple)을 포함하여 DWTT 연성파면율이 감소하는 것을 확인할 수 있다. This indicates that the comparative examples 1 to 3 have a 100% austenite phase so that the soft fracture can be performed at a high elongation but the DWTT ductile wavefront ratio is reduced by including a shallow dimple having a shallow depth of the dimple at the wave front .

상기 실시예 1 내지 2와 비교예 4 및 실시예 3 내지 4와 비교예 5은 각각 동일한 구리의 함량을 포함하고 있으나, DWTT 연성파면율이 다르다.The above Examples 1 to 2 and Comparative Example 4, and Examples 3 to 4 and Comparative Example 5 contain the same copper content, respectively, but the DWTT ductile wavefront ratio is different.

이는 비교예 4 및 5의 미세조직에 마르텐사이트 또는 탄화물이 형성되어 강판의 연성의 감소에 기인한 것이다.
This is because martensite or carbide is formed in the microstructure of Comparative Examples 4 and 5, resulting in a decrease in ductility of the steel sheet.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 자에게 있어서는 본 개시의 기본적인 사상의 범주 내에서 본 개시를 다양하게 수정 및 변경이 가능하며, 또한, 본 개시의 권리범위는 특허청구 범위에 기초하여 해석되어야 함을 명시한다.
It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present disclosure, Should be interpreted on the basis of.

Claims (7)

망간(Mn): 16.7~22 중량%;
탄소(C): 0.5~0.8 중량%;
구리(Cu): 0.5~2 중량%;
인 (P): 0.001~0.03중량%;
황(S): 0.001~0.02중량%;
질소(N): 0.001~0.03중량%;
잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물;을 포함하는 DWTT 연성파면율이 우수한 오스테나이트계 라인파이프용 강판.
Manganese (Mn): 16.7 to 22 wt%;
0.5 to 0.8% by weight of carbon (C);
0.5-2% by weight of copper (Cu);
Phosphorus (P): 0.001 to 0.03% by weight;
Sulfur (S): 0.001 to 0.02% by weight;
Nitrogen (N): 0.001 to 0.03% by weight;
And the balance Fe and other unavoidable impurities. The steel sheet for an austenitic line pipe excellent in DWTT ductility factor.
제1항에 있어서,
상기 강판의 미세조직은 면적분율로 95% 이상의 오스테나이트를 포함하는 DWTT 연성파면율이 우수한 오스테나이트계 라인파이프용 강판.
The method according to claim 1,
The austenitic steel sheet for a line pipe according to claim 1, wherein the microstructure of the steel sheet has a DWTT ductile wavefront ratio of 95% or more as an area fraction.
제2항에 있어서,
상기 오스테나이트의 파면은 깊은 딤플(deep dimple)을 포함하는 DWTT 연성파면율이 우수한 오스테나이트계 라인파이프용 강판.
3. The method of claim 2,
Wherein the wave front of the austenite has a DWTT ductile wavefront ratio including a deep dimple.
제1항에 있어서,
상기 강판의 DWTT 연성파면율은 85% 이상인 DWTT 연성파면율이 우수한 오스테나이트계 라인파이프용 강판.
The method according to claim 1,
A steel sheet for an austenitic line pipe excellent in a DWTT ductile wavefront ratio of 85% or more, wherein the steel plate has a DWTT ductile wavefront ratio of 85% or more.
망간(Mn): 16.7~22중량%, 탄소(C): 0.5~0.8중량%, 구리(Cu): 0.5~2중량%, 인 (P): 0.001~0.03중량%, 황(S): 0.001~0.02중량%, 질소(N): 0.001~0.03중량%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 준비하는 단계;
상기 슬라브를 900~1200℃의 온도에서 재가열하는 단계;
상기 재가열된 슬라브를 750~1050℃의 마무리 압연 온도에서 열간압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 및
상기 열연강판을 냉각하여 600℃이하의 온도에서 냉각을 종료하는 단계;를 포함하는 DWTT 연성파면율이 우수한 오스테나이트계 라인파이프용 강판의 제조방법.
(Mn): 16.7 to 22 wt%, C: 0.5 to 0.8 wt%, Cu: 0.5 to 2 wt%, P: 0.001 to 0.03 wt%, S: 0.001 To 0.02 wt.%, Nitrogen (N): 0.001 to 0.03 wt.%, Balance Fe and other unavoidable impurities;
Reheating the slab at a temperature of 900 to 1200 ° C;
Hot-rolling the reheated slab at a finishing rolling temperature of 750 to 1050 占 폚 to produce a hot-rolled steel sheet; And
And cooling the hot-rolled steel sheet to finish cooling at a temperature of 600 ° C or lower. The method of manufacturing a steel sheet for an austenitic line pipe excellent in DWTT ductile wavefront ratio.
제5항에 있어서,
상기 강판의 미세조직은 면적분율로 95% 이상의 오스테나이트를 포함하는 DWTT 연성파면율이 우수한 오스테나이트계 라인파이프용 강판의 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the microstructure of the steel sheet has a DWTT ductile wavefront ratio of 95% or more in terms of an area fraction and contains austenite.
제5항에 있어서,
상기 강판의 DWTT 연성파면율은 85% 이상인 DWTT 연성파면율이 우수한 오스테나이트계 라인파이프용 강판의 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the DWTT ductile wavefront ratio of the steel sheet is 85% or more.
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