KR102357132B1 - 저 항복비를 가진 초고 강인화 강판 및 그의 제조방법 - Google Patents

저 항복비를 가진 초고 강인화 강판 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 화학원소의 질량 백분비 함량이: C：0.18 내지 0.34%, Si：0.10 내지 0.40%, Mn：0.50 내지 1.40%, Cr：0.20 내지 0.70%, Mo：0.30 내지 0.90%, Nb：0 내지 0.06%, Ni：0.50 내지 2.40%, V：0 내지 0.06%, Ti：0.002 내지 0.04%, Al：0.01 내지 0.08%, B：0.0006 내지 0.0020%, N≤0.0060%, O≤0.0040%, Ca：0 내지 0.0045%, 잔부가 Fe 및 기타 불가피한 불순물인 저 항복비를 가진 초고 강인화 강판을 공개하였으며, 또한 강판의 제조방법을 제공하였으며, 가열온도는 1080 내지 1250℃이며, 담금질 온도는 860 내지 940℃이며, 탬퍼링 온도는 150 내지 350℃이다.

Description

저 항복비를 가진 초고 강인화 강판 및 그의 제조방법{Ultra-high Obdurability Steel Plate Having Low Yield Ratio and Process of Manufacturing Same}
본 발명은 강판 및 그의 제조방법에 관한 것이며, 특히는 초고 강인화(Ultra 내지 high Obdurability) 강판 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
고 강인화 강판은 기계구조, 교량건축 및 공정구조에 광범위하게 사용된다. 강판의 역학적 성능에는 항복강도, 인장강도, 연신율 및 저온 충격 에너지(impact energy) 등이 포함된다. 기계구조 및 교량건축 등의 구조품용 강판을 선택할 경우, 일반적으로 항복강도를 기준으로 하는 동시에 일정한 안전계수를 고려한다. 항복강도와 인장강도의 비를 항복비라고 하며, 공정용도에 있어서 항복비는 주로 구조품이 초과 항복강도와 극한 응력을 받을 경우, 강판에 변형이 생겨서부터 완전히 실효될 때까지의 안전성 계수를 가리킨다. 강판의 항복비가 비교적 낮으면, 강판이 항복강도보다 큰 응력을 받을 경우, 응력이 인장강도에 달해 강판 재료의 단열 또는 구조적 안전성을 잃기 전에, 비교적 넓은 안전범위를 가지게 된다. 강판의 항복비가 비교적 높으면, 강판이 항복강도에 달한 후, 강판이 신속하게 인장강도에 달해 단열이 일어나게 된다. 따라서, 구조품에 대한 안전성 요구가 비교적 높은 경우에, 낮은 항복강도를 가진 강판을 사용해야 한다. 예하면, 고층건축용 강 구조, 물전기압력 강관 및 탄광 액체압력 지지대 등 구조품에 있어서, 지진, 산사태 등 자연재해가 일어날 경우, 저 항복비 강판은 더 많은 에너지를 흡수하여, 구조 파괴 시간을 지연시키거나 구조의 완전한 파괴를 피면하여, 2차재해의 발생을 방지하며, 인간생명에 대한 위협을 감소시킨다.
강판의 항복 현상이 뚜렷할 경우, 항복강도는 상항복강도, 하항복강도를 이용하여 표시하며, 강판의 항복 현상이 뚜렷하지 않을 경우, 항복강도는 0.2%의 가소성 변형의 강도 Rp0 .2로 표시한다. 저탄소 강판의 상 항복강도는 간질 원자(interstitial atoms)가 전위 근처에서 코트렐 기류(Cottrell atmosphere )를 형성하여, 전위의 개시운동을 저해시키는 것을 가리킨다. 전위가 시작된 후, 코트렐 기류의 작용이 소실되어, 강판에 작용하는 힘이 감소되며, 하 항복점이 형성된다. 전위 개시에는 코트렐 기류 및 전위링(dislocation rings)과 전위벽(dislocation walls)의 상호 작용 등이 포함되며, 항복 현상이 현저하지 않다. 항복강도는 큰 범위내의 전위 증가와 운동으로 인해 슬립밴드(slip band)가 넓어지는 응력을 대표한다. 부분 문헌에서는, 항복강도가 운동가능한 칼날전위(edge dislocations)가 전부 결정체에서 나오는데 대응한 응력이며, 인장강도는 재료가 연신과정에서 저항하는 최대응력이며, 일반적으로 미세 균열의 핵형성, 생장 및 확장을 동반한다고 보고 있다.
저 항복비를 가진 강판의 설계 및 제조에 있어서, 일반적으로 소프트 및 하드 상을 결합시킨 미세조직을 이용하여 비교적 낮은 항복강도와 비교적 높은 인장강도를 얻는다. 예하면:
공개번호가 WO2007/051080이며, 공개일이 2007년 5월 3일이고, 발명명칭이 "저 항복비, 고인성 및 우수한 용접성을 가진 고강도 2상 강"인 특허문헌에서는 소프트 및 하드 상 복합 미세조직을 가진 2상 고강도 강을 제공하였으며, 상기 복합 미세조직은 저 항복비, 고 변형능력(strain capacity), 우수한 용접성 및 고 인성을 제공하며, 화학적 성분은 C：0.03 내지 0.12%，Ni：0.1 내지 1.0%, Nb：0.005 내지 0.05%, Ti：0.005 내지 0.03%, Mo：0.1 내지 0.6%, Mn：0.5 내지 2.5%, Cu：≤1.0%、Cr：≤1.0%、Ca：≤0.01%이며, 또한 선택가능한 원소 V：≤0.1%, B：≤0.002%, Mg：≤0.006%, N：≤0.010%, Si：≤0.5%, Cu：≤1.0%, Al：≤0.06%, P：≤0.015%, S：≤0.004%를 포함한다. 상기 2상 강은 약 10체적% 내지 약 60체적%의 주로 미세한 결정립 페라이트로 구성된 제1상 또는 조성분을 포함한다. 상기 제1상은 평균 결정립 크기가 약 5μm 또는 더 작은 페라이트를 구비한다. 상기 2상 강은 또한 약 40체적% 내지 약 90체적%의 제2상 또는 조성분을 포함하며, 상기 제2상 또는 조성분은 미세 결정립 마르텐사이트, 미세 결정립 하부베이나이트(lower bainite), 미세 결정립 과립 베이나이트(granular bainite), 미세 결정립 축퇴성 상베이나이트(degenerate upper bainite) 또는 이들의 임의의 혼합물을 포함한다.
공개번호가 CN101045977A이고, 공개일이 2007년 10월 3일이며, 발명명칭이 "800MPA급 고인성 저 항복비의 두꺼운 강판 및 그의 제조방법"인 중국 특허문헌에는 고강도인성화 저 항복비의 두꺼운 강판 및 그의 제조방법이 공개되었으며, 그의 화학적 성분은 C：0.05 내지 0.09%, Si：0.35 내지 0.45%, Mn：1.5 내지 1.90%, Ni：0.30 내지 0.70%, Nb：0.04 내지 0.08%, Al：0.02 내지 0.04%,Ti：0.01 내지 0.04%이며, 상기 강판은 저 항복비를 가지고 있으며, 인장강도가 800MPa보다 크다.
공개번호가 CN1924065A이고, 공개일이 2007년 3월 7일이며, 발명명칭이 "700MPA급 고인성 저 항복비 두꺼운 강판 및 그의 제조방법"인 중국 특허문헌에는 일종의 강판이 공개되었으며, 그의 화학적 성분의 질량 백분비는 :C 0.03 내지 0.06, Si 0.35 내지 0.55, Mn 1.00 내지 1.55, Ni 0.50 내지 0.70, Nb 0.02 내지 0.06, Al0.02 내지 0.04, Ti 0.01 내지 0.04, V 0.04 내지 0.07, Cu 0.50 내지 0.70이며, 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물이다. 상기 제조방법에는, A. 슬래브의 제련 및 주조단계；B.1180 내지 1220℃로 가열하는 단계；C.압연，압연 시작온도는 1050 내지 1100℃이며, 압연품의 두께가 완제품 강판 두께의 2 내지 3배에 달할 경우, 롤레일(roll rail)에서 920 내지 960℃까지 유지시키며, 이어서, 제2단계 압연을 진행하며, 매차례 압연 변형률은 5 내지 15MM이며, 매차례 변형률은 10 내지 25%이며；압연 마감온도는 820 내지 880℃인 단계；D.압연 결속，60 내지 120초 동안 공기냉각시킨 후， 냉각을 가속화시키며, 10 내지 20℃/s의 속도로 460 내지 600℃로 냉각시켜, 강판을 수중에서 꺼낸후 공기냉각시키는 단계를 포함한다.
이로부터 보아, 기계강 구조가 대형화 및 복잡화로 발전함에 따라, 강구조의 보강 및 중량감소, 에너지 절약의 목적을 달성하기 위해, 강판의 강도가 부단히 증가하는 동시에 비교적 낮은 항복비를 가질 것을 필요로 한다.
본 발명의 목적은 저 항복비를 가진 초고 강인화 강판 및 그의 제조방법을 제공하는 것이며, 상기 강판의 인장강도 레벨이 높으며, 비교적 낮은 항복비를 가지고 있어, 기계구조, 교량건축, 및 공정구조 등 분야에서 강판에 대한 저항복 강인화 및 강도를 높이고 중량을 감소시키는 2중 요구를 동시에 만족시킬 수 있다.
상기 본 발명의 목적을 실현하기 위해, 본 발명에서는 저 항복비의 초고 강인화 강판을 제공하며, 화학원소 질량 백분비 함량은 하기와 같다.
C：0.18 내지 0.34%，
Si：0.10 내지 0.40%，
Mn：0.50 내지 1.40%，
Cr：0.20 내지 0.70%，
Mo：0.30 내지 0.90%，
Nb：0 내지 0.06%，
Ni：0.50 내지 2.40%，
V：0 내지 0.06%，
Ti：0.002 내지 0.04%，
Al：0.01 내지 0.08%，
B：0.0006 내지 0.0020%，
N≤0.0060%，
O≤0.0040%，
Ca：0 내지 0.0045%，
잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물이다.
진일보로, 본 발명의 상기 저 항복비 초고 강인화 강판에 있어서, 탄소당량은 CEV≤0.75%이며, 그중 탄소당량 CEV＝C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15이다.
조성분설계방면에 있어서, 본 발명의 저 항복비의 초고 강인화 강판에 있어서, 각 화학원소의 설계 원리는 하기와 같다.
C：C는 강판의 오스테나이트의 상 영역을 확대시킬 수 있으며, 강중에서의 C원소 함량을 제어하여, 부동한 미세조직과 역학적성능의 강판을 얻을 수 있다. 강중에서 C원소의 부동한 첨가량에 따라, 강판에서 발생하는 상변이 유형도 부동하다. C원소와 합금원소의 함량이 비교적 낮으면, 페라이트, 펄라이트(pearlite) 등 확산형 상변이가 발생한다. C원소와 합금원소의 함량이 비교적 높으면, 마르텐사이트 변태(transformation)가 발생하게 된다. 마르텐사이트가 변태할 경우, C원자가 Fe원자의 결정체 격자중에 고용체화 되어, 결정체의 c축이 연장되며, Fcc（면심입방격자） 내지 Hcp(（조밀육방격자）)의 변태가 발생하게 된다. C원자는 결정체 구조를 개변시키는 것을 통해, 강판의 강도를 대폭 제고시킨다. 오스테나이트의 안정성은 C원자의 증가에 따라 증가되며, 강판을 급냉각 시킨 후 마르텐사이트 및 잔여 오스테나이트 조직을 얻을 수 있어, 강판의 항복비를 낮춰준다. 그러나, C원소 함량이 너무 높으면, 강판의 가소성과 인성이 떨어지게 된다. C원소가 강판에 대한 강인화 및 강 가소성에 대한 영향을 종합적으로 고려하여, 본 발명의 C 함량을 0.18 내지 0.34%로 제어한다.
Si：Si를 강중에 첨가하게 되면, 원자치환의 고용체 강화를 통해 강판의 강도를 제고시킬 수 있으나, Si함량이 너무 높으면, 강판 용접시의 고온균열의 경향을 증가시키게 된다. 따라서, 본 발명에 있어서, Si함량을 0.10 내지 0.40%로 설계한다.
Mn：C와 Mn원소는 일반적으로 같이 사용하여 양호한 역학적 성능을 가진 강판을 얻는다. Mn원소를 본 발명의 강판에 첨가하면, 고용체 강화를 통해 강판의 강인성을 제고시킨다. 본 발명의 강판에 첨가하는 C의 함량이 상대적으로 높아, 강판의 탄소당량 및 용접성을 확보하기 위해, 본 발명에서 첨가하는 Mn은 0.50 내지 1.40%이며, 이로써 강판의 항복비와 강인성을 조절하게 된다.
Cr：Cr은 강판의 담금질성을 제고시켜, 냉각시 강판에 마르텐사이트 조직을 형성하게 한다. Cr함량이 너무 높으면, 강판의 탄소당량을 증가시켜, 강판의 용접성을 악화시킨다. 따라서, 본 발명에서 Cr함량을 0.20 내지 0.70%로 제어한다.
Mo：Mo은 확산성 상변이를 효과적으로 억제할 수 있으며, 냉각시 강판에 강도가 비교적 높은 저온 상변이 조직이 형성되게 한다. Mo함량이 비교적 낮을 경우, 강판의 확산성 상변이를 억제하는 효과를 충분히 발휘할 수 없어, 냉각 시 강판에 더 많은 마르텐사이트 조직을 형성시키지 못하여, 강판의 강도를 저하시킨다. Mo함량이 너무 높으면, 탄소당량의 증가를 초래하여 가판의 용접성을 악화시킨다. 따라서, 본 발명에서는 Mo의 함량을 0.30 내지 0.90%로 제어한다.
Nb： 강중에 Nb를 첨가하면 오스테나이트 결정립계의 운동을 억제할 수 있으며, 비교적 높은 온도하에 강판에서 재결정이 발생된다. 비교적 높은 온도하에서 오스테나이트화 할 경우, 오스테나이트에 고용체화된 Nb는 압연 시 변형에 의해 석출효과를 초래하게 되며, 전위 및 결정립계에서 NbC과립을 형성하여, 결정립계 운동을 억제시켜 강판의 강인성을 제고시킨다. Nb함량의 너무 높을 경우, 조대한 NbC를 형성하여 강판의 저온 충격성을 악화시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 있어서, 0.06%미만의 Nb를 첨가하여 강판의 역학적 성능을 제어한다.
Ni：Ni는 강중에서 Fe와 고용체를 형성하며, 결정립격자의 적층결함(stacking fault)을 감소시켜 강판의 인성을 제고시킬 수 있다. 양호한 저온 인성을 가진 고강도 강판을 얻기 위해, 강판 중에 일정한 Ni를 첨가해야 하며, Ni의 첨가는 오스테나이트의 안정성을 증가시켜, 냉각과정에서 강판에 마르텐사이트 및 오스테나이트 조직을 형성시키며, 강판의 항복비를 낮춰준다. Ni의 함량이 너무 높으면, 한편으로는 가열시 슬래브에 제거가 어려운 산화막이 형성되어, 강판의 표면 품질에 영향을 주며, 다른 한편으로는 강판의 생산원가를 증가시킨다. 따라서, 본 발명에 있어서, Ni함량은 0.50 내지 2.40%의 범위로 설정해야 한다.
V: V는 합금원소로 강중에 첨가하며, 고용체 강화 및 MC형 탄소화물의 석출강화 효과를 통해 강판의 강인성을 제고시킨다. 그러나, V원소 함량이 너무 높을 경우, MC형 탄소화물은 열처리 과정에서 조대화가 발생하여, 강판의 저온 인성에 영향을 주게 된다. 따라서, 본 발명에 있어서, 0.06%미만의 V원소를 첨가하여 강판의 역학적 성능을 확보한다.
Ti：Ti는 용강중에서 질소화물을 형성한 후, 비교적 낮은 온도범위내에서 산화물과 탄소화물을 형성한다. 그러나, Ti함량이 너무 높으면, 용강중에 조대한 TiN가 형성하게 된다. TiN과립은 입방체이며, 과립의 각부분에 응력이 집중되게 되어, 균열무늬가 형성하는 기점으로 된다. 강중에서의 Ti원소의 작용을 종합적으로 고려하여, 본 발명에 있어서, Ti함량을 0.002 내지 0.04%로 제어한다.
Al：Al을 강중에 첨가하면, 산화물과 질소화물을 형성시켜 결정립을 미세화시킨다. 결정립 미세화를 실현하고, 강판의 인성을 제고시키는 동시에 용접성을 확보하는 것을 목적으로, 본 발명에 있어서, Al의 함량은 0.01 내지 0.08%로 설계한다.
B：B는 강판중의 결정립계에 부화(enrichment)되어, 결정립계 에너지를 감소시키며, 냉각시 강판에 저온 상변이 조직을 형성하게 한다. B를 강중에 첨가하면 C와 합금원소와 결합되어, 고강도를 가진 마르텐사이트 조직을 형성할 수 있으며, 또한 양호한 강도 성능을 가진 강판을 얻게 된다. 그러나, B함량이 너무 높으면, 마르텐사이트 결정립계에 부화되어, 강판의 저온 충격에너지와 피로특성(fatigue property)을 저하시킨다. 따라서, 본 발명에 있어서, B의 첨가량은 0.0006 내지 0.0020%이다.
N：N은 강중에서 Ti, Nb 및 V와 질소화물을 형성할 수 있다. 강판에 있어서, 오스테나이트화 과정에서 용해되지 않은 질소화물은 오스테나이트의 결정립계 운동을 저해하여, 오스테나이트 결정립을 미세화하는 효과를 실현한다. N원소의 함량이 너무 높으면, N와 Ti이 조대한 TiN를 형성하여, 강판의 역학적 성능을 악화시킨다. 동시에, N원자는 강중의 결함부위에 부화되어, 기공을 형성하여 느슨해지게 되며, 진일보 강판의 역학적 성능을 악화시키게 된다. 따라서, 본 발명에서 N함량을 0.0060%미만으로 제어한다.
O：O는 강중에서 Al, Si 및 Ti과 함게 산화물을 형성한다. 오스테나이트를 가열하는 과정에 있어서, 강판의 Al 산화물이 오스테나이트의 생장을 억제하며, 결정립을 미세화하는 작용을 일으킨다. 그러나, O함량이 비교적 많은 강판은 용접시 고온균열이 일어나는 경향을 가지고 있다. 따라서, 본 발명에서 O함량을 0.0040%미만으로 제어한다.
Ca：Ca를 강중에 첨가하면, S원소와 함께 CaS를 형성하여, 황화물을 구상화(spheroidizing)하는 작용을 하며, 강판의 저온 충격인성을 제고시킨다. 본 발명에서 있어서, Ca함량을 0.0045%미만으로 제어한다.
상응하게, 본 발명에서는 저 항복비 초고 강인화 강판의 제조방법을 제공한다. 상기 방법은 제련, 주조, 가열, 압연, 냉각, 담금질 및 탬퍼링 단계를 포함하며, 얻은 강판의 미세화 조직은 미세화한 마르텐사이트 및 잔여 오스테나이트이며, 그중, 가열 단계에 있어서, 슬래브를 1080 내지 1250℃로 가열하며；담금질 단계에 있어서 담금질 온도는 860 내지 940℃이며； 탬퍼링 단계에 있어서, 탬퍼링 온도는 150 내지 350℃이다.
제조프로세스에 있어서, 본 발명의 상기 저 항복비를 가진 초고 강인화 강판의 제조방법에서, 가열, 담금질 및 탬퍼링 등 공정단계의 온도에 대해 상응하게 제어하며, 원소성분 설계를 결합시켜, 화학원소의 성분설계와 제조공정 사이에 서로 상대적으로 영향주게 한다. 가열 과정에 있어서, 온도를 1080 내지 1250℃사이로 제어하여 오스테나이트화를 실현한다. 가열과정은, 주로 탄소질소화물 용해 및 오스테나이트 결정립 생장 과정이다. Nb, V, Ti, Cr 및 Mo 등 탄소화물 형성원소에 의해 형성된 탄소화물 또는 탄소질소화물의 일부분이 강중에 용해되어, 합금원소 원자는 확산을 통해 오스테나이트중에 고용체화 된다. 압연과정에 있어서, 일부분 탄소질소화물은 변형에 따른 석출효과에 의해 결함부위에 핵생성 및 생장을 통해 최종 결정립을 미세화시켜, 강판의 역학적 성능을 제고시킨다. 담금질 과정에 있어서, 온도를 860 내지 940℃로 설정한다. 이는 이 온도범위내에서 가열 보온하면, 탄소화물의 형성원소(예하면, Nb, V, Ti, Cr 및 Mo등 원소)의 탄소질소화물의 일부분 용해 및 오스테나이트 결정립 생장 크기를 효과적으로 제어할 수 있기 때문이다. 탬퍼링 과정에 있어서, 가열로내의 온도를 150 내지 350℃로 제어하여 탬퍼링 처리를 진행해야 한다. 강판의 탬퍼링은 일반적으로 네개 단계로 나뉜다. 1)100℃에서 탬퍼링 할 경우, 정방형격자(square lattice)의 마르텐사이트에서 ε탄소화물이 석출되며, 마르텐사이트의 방형비(squareness)를 감소시킨다. 탄소함량이 0.3%이하인 강중에서 ε탄소화물이 형성되지 않으며, 전위 등 결함 근처에서 미세화한 탄소화물을 형성한다. 2)235℃좌우일 경우, 잔여 오스테나이트는 하베이나이트및 마르텐사이트로 전환된다. 3)300℃좌우에서, ε탄소화물은 시멘타이트 (cementite)로 전환된다. 4)400 내지 450℃온도일 경우, 탄소와 철의 확산계수가 높아지고 시멘타이트 과립이 조대화된다. 본 발명에 있어서, 150 내지 350℃정도에서 탬퍼링을 진행하여, 미세화한 마르텐사이트 라스(lath)의 변두리에서 미세화한 탄소화물 석출을 형성시키며, 강판중 전위밀도가 매우 높은 부분에서 상이한 전위소멸(unlike dislocation annihilation)이 발생하여, 강판의 내부응력을 감소시켜, 강판의 가소성을 제고시킨다. 이때, 탬퍼링 온도의 제어로 인해 일부분 잔여 오스테나이트가 강중에 보류되게 하여, 강판의 최종 항복비를 감소시키는 동시에 강판이 비교적 높은 인장강도를 갖게 한다.
상기 저 항복비를 가진 초고 강인화 강판의 제조방법에 있어서, 압연 후의 강판에 대해 공기 냉각 또는 수냉각을 진행한다.
진일보, 저 항복비를 가진 초고 강인화 강판의 제조방법에 있어서, 담금질 후의 강판에 대해 수냉각을 진행한다.
진일보, 저 항복비를 가진 초고 강인화 강판의 제조방법에 있어서, 탬퍼링 후의 강판에 대해 공기냉각을 진행한다.
현존기술에 비해, 합리적인 성분설계 및 최적화 제조공정을 통해, 본 발명의 저 항복비를 가진 초고 강인화 강판은 하기 장점을 갖는다.1)탄소당량CEV이 비교적 낮으며, 합금원소가 비교적 적다. 2)항복비가 0.85 보다 작다. 3)인장강도가 1500MPa보다 크다. 3)항복강도가 1200 MPa보다 크다. 4)연신율이 10%보다 크다. 5)우수한 각항 역학적성능을 가지고 있다.
본 발명의 상기 저 항복비를 가진 초고 강인화 강판의 제조방법에 있어서, 최적화 온도 제어를 통해 공정 난이도와 별도의 단계를 증가하지 않은 상황하에서, 미세화한 마르텐사이트 조직과 잔여 오스테나이트로 이루어진 소프트 및 하드 결합의 미세조직을 얻을 수 있으며, 역학적 성능이 이상적인 저 항복비를 가진 초고 강인화 강판을 얻을 수 있으며, 공정제도가 비교적 느슨하여, 구조 안전성 요구가 비교적 높은 공정구조품의 제조분야의 안정적 생산에 광범위하게 사용할수 있다.
본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.
도 1은 실시예 4의 저 항복비를 가진 초고 강인화 강판의 광학 현미경하의 미세조직을 나타낸다.
하기, 구체적 실시예와 명세서 도면을 참고로 하여, 본 발명의 기술방안을 진일보 해석하나, 상기 해석은 본 발명에 대한 한정이 아니다.
실시예 1 내지 6
하기 단계를 통해 본 발명의 상기 저 항복비를 가진 초고 강인화 강판을 제조한다.
1) 제련, 각 화학원소의 질량백분비 함량의 배합비를 제어하며, 구체적으로 표1에 표시한바와 같다.
2) 주조;
3) 가열, 슬래브를 1080 내지 1250℃로 가열한다;
4) 압연: 압연 후의 강판에 대해 공기 냉각 또는 수냉각을 진행한다;
5) 냉각: 실온까지 냉각된다;
6) 담금질: 담금질 온도는 860 내지 940℃이며, 담금질 후 수냉각을 진행한다;
7) 탬퍼링: 탬퍼링 온도는 150 내지 350℃이며, 탬퍼링 후 공기냉각을 진행한다.
도 1은 실시예 4의 저 항복비를 가진 초고 강인화 강판의 광학 현미경하의 미세조직을 나타낸다.
실시예 1 내지 6의 저 항복비를 가진 초고 강인화 강판의 각 조성분의 질량백분비 배합비(wt.%, 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물)
실시예 C Si Mn Cr Mo Nb Ni V Ti Al B N O Ca CEV
1 0.34 0.1 0.5 0.2 0.8 0 1.1 0.04 0.002 0.01 0.0006 0.004 0.003 0.003 0.704
2 0.3 0.2 0.6 0.3 0.5 0.01 2.4 0.01 0.006 0.02 0.0008 0.003 0.003 0.002 0.722
3 0.28 0.2 0.8 0.4 0.9 0.02 0.9 0.02 0.009 0.04 0.001 0.005 0.004 0.0045 0.737
4 0.25 0.2 1 0.5 0.5 0.03 1.2 0.03 0.012 0.05 0.0012 0.006 0.003 0.002 0.703
5 0.21 0.3 1.2 0.6 0.4 0.04 2 0 0.03 0.06 0.0016 0.003 0.004 0.001 0.743
6 0.18 0.4 1.4 0.7 0.3 0.06 1.5 0.06 0.04 0.08 0.002 0.004 0.003 0 0.725
비고:CEV은 탄소당량이며, CEV＝C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15이다.
표 2는 실시예 1 내지 6의 구체적 온도변수를 나타낸다. 그중, 표2중의 각 실시예의 구체적 온도변수는 표1중의 상응한 실시예 1 내지 6에 대응된다.
실시예 1 내지 6의 제조공정의 구체적인 온도변수
실시예 가열온도（℃） 담금질 온도（℃） 탬퍼링 온도（℃）
1 1250 940 150
2 1220 920 200
3 1180 900 250
4 1150 880 300
5 1120 870 330
6 1080 860 350
실시예 1 내지 6의 저 항복비를 가진 초고 강인화 강판의 역학적 성능 변수
실시예 항복강도（MPa） 인장강도（MPa） 항복비（%） 연신율（%） 충격에너지 -20℃ Akv（J）
1 1350 1660 0.81 11 30/33/36
2 1320 1640 0.80 12 45/52/51
3 1330 1610 0.83 12 38/40/42
4 1305 1590 0.82 12 45/41/48
5 1285 1530 0.84 13 58/50/60
6 1250 1535 0.81 14 60/56/55
표3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 저 항복비를 가진 초고 강인화 강판은, 항복비가 0.85 미만이고, 인장강도가 1500MPa보다 크며, 항복강도가 1200MPa보다 크며, 연신율이 10%보다 크며, 충격에너지 Akv（-20℃）가 27J보다 크며, 상기 역학적 성능을 가진 강판은 초고강도 및 양호한 강인성 및 강 가소성을 구비한다.
본 기술분야의 일반기술자들은, 이상의 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것이지, 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니며, 본 발명의 주지 범위내에서, 상기 실시예의 변화, 변형은 모두 본 발명의 특허청구의 범위내에 있음을 이해해야 한다.

Claims (8)

  1. 저 항복비를 가진 초고 강인화 강판으로, 질량 백분율로 다음의 화학원소로 이루어지며:
    C：0.28 내지 0.34%，
    Si：0.10 내지 0.40%，
    Mn：0.50 내지 1.40%，
    Cr：0.20 내지 0.70%，
    Mo：0.30 내지 0.90%，
    Nb：0%，
    Ni：0.50 내지 2.40%，
    V：0 내지 0.06%，
    Ti：0.002 내지 0.04%，
    Al：0.01 내지 0.08%，
    B：0.0006 내지 0.0020% ，
    N≤0.0060%，
    O≤0.0040%，
    Ca：0.002 내지 0.0045%，및
    잔부가 Fe 및 기타 불가피한 불순물,
    여기서 강판의 탄소당량이 CEV≤0.75%를 만족시키며, 그중 탄소당량 CEV＝C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15이며, 강판은 항복비가 0.85 미만이고, 인장강도가 1500MPa보다 크며, 항복강도가 1200MPa보다 크며, 연신율이 10%보다 크며, 충격에너지 Akv（-20℃）가 27J보다 크며, 강판의 미세조직이 미세화한 마르텐사이트와 잔여 오스테나이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 저 항복비를 가진 초고 강인화 강판.
  2. 제련, 주조, 가열, 압연, 냉각, 담금질 및 탬퍼링 단계를 포함하며, 얻은 강판의 미세화 조직은 미세화한 마르텐사이트 및 잔여 오스테나이트이며, 그중, 가열 단계에 있어서, 슬래브를 1080 내지 1250℃로 가열하며；담금질 단계에 있어서 담금질 온도는 860 내지 940℃이며； 탬퍼링 단계에 있어서, 탬퍼링 온도는 150 내지 350℃인 것을 특징으로 하는 제 1 항의 저 항복비를 가진 초고 강인화 강판의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    압연 후의 강판을 공기냉각 또는 수냉각하는 것을 특징으로 하는 저 항복비를 가진 초고 강인화 강판의 제조방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    담금질 후의 강판을 수냉각하는 것을 특징으로 하는 저 항복비를 가진 초고 강인화 강판의 제조방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    탬퍼링 후의 강판을 공기냉각하는 것을 특징으로 하는 저 항복비를 가진 초고 강인화 강판의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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