KR20060049390A - A thick steel plate having superior roughness in high input heat welding joint - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대입열 용접을 실시하는 경우에도 용접 이음매 인성(HAZ 인성)이 우수한, 590 내지 780Mpa급의 고강도 후강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a high-strength thick steel sheet of 590 to 780 Mpa, which is excellent in weld seam toughness (HAZ toughness) even when high heat input welding is performed.

특정 성분의 후강판에 있어서, 추가로, C, Mn, Cu, Ni의 합계 함유량을 특정 파라미터로 제어하고, 평균 입경이 0.05 내지 1μm인 미세한 Ti 함유 산화물의 평균개수를 10000개/cm2 이상으로 함과 동시에, 평균 입경 2μm 이상의 조대한 Ti 함유 산화물의 평균 개수를 2000 개/cm2이하로 하여, 고강도인 590 내지 780 Mpa 급의 후강판에서도, 특히 인성이 저하되기 쉬운, 전술한 용융선으로부터 3 내지 5 mm 근방의 용접열 영향부를 포함해서, 대입열 용접시의 HAZ 전 영역의 인성을 대폭 개선한다In the thick steel sheet of the specific component, the total content of C, Mn, Cu, and Ni is further controlled by specific parameters, and the average number of fine Ti-containing oxides having an average particle diameter of 0.05 to 1 μm is 10000 / cm 2 or more. At the same time, the average number of coarse Ti-containing oxides having an average particle diameter of 2 μm or more is set to 2000 pieces / cm 2 or less, so that even in a high strength steel sheet of 590 to 780 Mpa class, toughness tends to be particularly low, so that Significantly improves the toughness of the entire HAZ area at the time of high heat input welding, including the weld heat affected zone around 3 to 5 mm.

Description

대입열 용접 이음매 인성이 우수한 후강판{A THICK STEEL PLATE HAVING SUPERIOR ROUGHNESS IN HIGH INPUT HEAT WELDING JOINT}High-strength welded joint steel plate with excellent toughness {A THICK STEEL PLATE HAVING SUPERIOR ROUGHNESS IN HIGH INPUT HEAT WELDING JOINT}

본 발명은, 대입열 용접 이음매 인성이 우수한 후강판에 관한 것으로, 대입열 용접을 행한 경우에도, 우수한 용접 이음매 인성을 발휘하는, 590 내지 780 MPa급의 고강도 후강판에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thick steel sheet excellent in high heat input weld joint toughness, and a high strength thick steel sheet of 590 to 780 MPa class that exhibits excellent weld joint toughness even when high heat input welding is performed.

종래부터, 후강판의 HAZ 인성을 확보하도록, Ti를 함유하는 산화물을 모재중에 분산시키고, HAZ 부의 냉각시에 입자 내부로부터 페라이트를 생성시켜 조직을 미세화함으로써, HAZ 인성을 확보하는 것이 시도되어 왔다. Conventionally, it has been attempted to secure HAZ toughness by dispersing an oxide containing Ti in a base material so as to secure the HAZ toughness of a thick steel sheet, and by forming ferrite from inside the particles when cooling the HAZ portion to make the structure fine.

예컨대 일본 특허 공고 제 평성 7-824호 공보(특허청구범위)에는, 0.1 내지 3.0 μm의 Ti 산화물, 또는 Ti 산화물과 Ti 질화물의 복합체중 1종 또는 2종을 석출시킴에 따라, HAZ부의 조립화 영역에서의 냉각시에 γ-α 변태를 제어하여 입자내 페라이트를 생성시켜, HAZ 인성을 향상시키는 것이 기재되어 있다. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-824 (claim) discloses granulation of the HAZ part by depositing one or two kinds of Ti oxide of 0.1 to 3.0 μm or a composite of Ti oxide and Ti nitride. It is described to improve the HAZ toughness by controlling the γ-α transformation during cooling in the region to generate intraparticle ferrite.

또한, 일본 특허 공고 제 평성 3-67467호 공보(특허청구범위)나 일본 특허 공고 제 평성 3-59134호 공보(특허청구범위)에는, 용강내에서 생성되는 조대한 일 차 탈산 생성물(Al, Ca, REM 등, 강탈산 원소에 의한 탈산생성물)의 생성을 억제하고, 또한 약탈산원소(Ti, Si, Nb, V, Ta)에 의한 탈산으로 생성되는 2차 탈산 생성물을 균일하게 분산시킴에 따라, 용접열 영향부(HAZ부)의 인성을 확보하는 것이 예시되어 있다.In addition, Japanese Patent Publication No. 3-67467 (claim) and Japanese Patent Publication No. 3-59134 (claim) disclose coarse primary deoxidation products (Al, Ca) produced in molten steel. By suppressing the production of deoxidation products by strong deoxidation elements, such as, REM, and by uniformly dispersing the secondary deoxidation products generated by deoxidation by the weak deoxidation elements (Ti, Si, Nb, V, Ta) It is exemplified to secure the toughness of the weld heat affected zone (HAZ section).

일본 특허 공개 평성 9-3599호 공보(특허청구범위)에는, Ti 조성비가 5% 이상이고, Al 조성비가 95% 이하이고, 입자직경이 0.01 내지 1.0μm인 Ti와 Al의 복합 산화물을, 강중에서 균일하게 분산시킴에 따라, 용접시의 강재의 HAZ 인성을 향상시키는 것이 기재되어 있다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-3599 (claims) discloses a composite oxide of Ti and Al having a Ti composition ratio of 5% or more, an Al composition ratio of 95% or less, and a particle diameter of 0.01 to 1.0 μm in steel. By dispersing uniformly, it is described to improve the HAZ toughness of steel materials during welding.

그러나, 이러한 기술에 대해, 최근 일반적으로 이루어지고 있는 입열 보다 큰 대입열 용접을 실시한 경우에도, 우수한 HAZ 인성이 보증된다고는 말하기는 어렵다. However, it is difficult to say that the excellent HAZ toughness is assured even when a large heat input welding is performed which is larger than the heat input currently generally performed on such a technique.

이것에 대하여, 제 2003-313628호 공보(특허청구범위, 단락0031, 및 단락0030)에는, 대입열 용접 이음매에 있어서, HAZ 인성을 향상시키기 위해서, 1400℃ 이상으로 가열되는 HAZ 영역의 고온에서의 오스테나이트 입자의 성장(조대화)을 억제하고, 재가열 오스테나이트 세립화를 촉진하기 위해서, 강중에 생성되는 산화물 입자의 조성으로서, Ca를 3% 이상, Al을 1% 이상 포함하는 산화물을 이용하는 것이 기재되어 있다. On the other hand, in the 2003-313628 publication (claims, paragraph 3003, and paragraph 3030), in the high heat input welded joint, in order to improve HAZ toughness, at a high temperature of the HAZ region heated to 1400 ° C or more. In order to suppress the growth (coarsening) of the austenite particles and to promote reheating austenite granulation, it is preferable to use an oxide containing 3% or more of Ca and 1% or more of Al as a composition of the oxide particles produced in the steel. It is described.

그러나, 상기 일본 특허 공개 제 2003-313628호 공보(특허청구범위, 단락0031, 및 단락0030)은, 50 내지 60 킬로급(590 MPa 미만)의 후강판을 대상으로 삼는 것이다. 이 때문에, 이 이상으로 고강도인 590 내지 780 MPa급의 후강판에 관 한 경우, 일본 특허 공개 제 2003-313628호 공보(특허청구범위, 단락0031 및 단락0030)에 의한 산화물 수단으로서는, 대입열 용접때에 HAZ의 전 영역에 걸쳐 인성을 확보할 수 없는 경우가 생긴다. 본 발명자들의 발견에 의하면, 상기 일본 특허 공개 제 2003-313628호 공보(특허청구범위, 단락0031, 및 단락0030)에는, 특히, 용융선으로부터 3 내지 5mm 근방의 용접열 영향부의 인성을 확보할 수 없다. However, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-313628 (claims, paragraph 3003, and paragraph 0030) is intended for a thick steel sheet of 50 to 60 kilo class (less than 590 MPa). For this reason, in the case of a high strength 590 to 780 MPa grade thick steel sheet, the oxide means according to Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2003-313628 (claims, paragraphs 0031 and 0030) is a high heat input welding. When toughness cannot be secured over the entire area of the HAZ. According to the findings of the present inventors, the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2003-313628 (claims, paragraph 3003, and paragraph 3030), in particular, can secure the toughness of the weld heat affecting portion about 3 to 5 mm from the melting line. none.

이것은, 용융선으로부터 3 내지 5mm 근방의 용접열 영향부에서는 γ 입경이 비교적 미세한 영역(입경 10μm 정도)에서 대입열 용접시에 담금질성이 저하되어 베이나이트 조직이 조대화되기 쉽고, 입계 생성형 베이나이트의 핵 생성 빈도가 높기 때문에 입자내 베이나이트가 형성되지 않는 등에 의한 것으로 추고된다. This is because, in the weld heat affected zone near 3 to 5 mm from the melting line, the hardenability is reduced during the high heat input welding in a region where the γ particle size is relatively small (about 10 μm in diameter), and the bainite structure is easily coarsened, and the grain boundary generation bay is formed. It is estimated that the nitrite nucleation frequency is high and the bainite is not formed in the particles.

본 발명은, 이러한 사정에 비추어 이루진 것으로, 본 발명의 목적은 대입열 용접을 실시하더라도 용접 이음매 인성(HAZ 인성)이 우수한 590 내지 780 MPa급의 고강도 후강판을 제공하는 것이다.The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a high strength thick steel sheet of 590 to 780 MPa grade which is excellent in weld seam toughness (HAZ toughness) even when high heat input welding is performed.

이 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 대입열 용접 이음매 인성이 우수한 후강판의 요지는, 질량%로, C: 0.01 내지 0.07%, Si :1.0% 이하(0%를 포함하지 않는다), Mn: 1.0 내지 3.0%, Al: 0.010% 미만(0%을 포함하지 않는다), Ti: 0.005 내지 0.050%, O: 0.0010 내지 0.0100%를 각각 함유하고, 또한, Cu: 0.1 내지 1.5%나 Ni: 0.1 내지 2.5%중 1종 이상을 함유하고, 또한 20C(%) + 1.5Mn(%) + Cu(%) + Ni(%)가 4.5 내지 7.0%이며, 잔부가 실질적으로 철 및 불가피한 불순물로 이루어진 강판으로서, 평균 입경이 0.05 내지 1μm인 Ti 함유 산화물의 평균개수가 배율 1000 배로 관찰했을 때에 10000 개/cm2 이상임과 동시에, 평균 입경 2μm이상인 Ti 함유 산화물의 평균개수가 배율 200배로 관찰했을 때에 2000개/cm2 이하인 것이다.In order to achieve this object, the gist of the thick steel sheet excellent in the high heat input welding seam toughness of the present invention is mass%, C: 0.01 to 0.07%, Si: 1.0% or less (does not include 0%), Mn: 1.0 to 3.0%, Al: less than 0.010% (without 0%), Ti: 0.005 to 0.050%, O: 0.0010 to 0.0100%, respectively, and Cu: 0.1 to 1.5% or Ni: 0.1 to A steel sheet containing at least one of 2.5%, and 20C (%) + 1.5Mn (%) + Cu (%) + Ni (%) of 4.5 to 7.0%, the balance being substantially composed of iron and unavoidable impurities When the average number of Ti-containing oxides having an average particle diameter of 0.05 to 1 μm was observed at a magnification of 1000 times, the number of Ti-containing oxides having an average particle diameter of 2 μm or more was 10000 pieces / cm 2 or more. It is cm 2 or less.

한편, 본 발명에 있어서, 상기 Ti 함유 산화물이란, 후술하는 EPMA 장치나 FE-SEM/EDX 장치 등의 측정장치를 이용하여, 강중의 개재물의 조성분석을 했을 때에, Ti를 10질량% 이상 함유하는 산화물을 지칭한다. 따라서, 강중의 개재물내에 Ti 함유량이 10질량 %미만인 산화물은, 본 발명의 Ti 함유 산화물로 언급하지 않는다. 또한, 상기「평균 입경」이란, Ti를 함유하는 산화물의 원 상당 입경을 말한다. In the present invention, the Ti-containing oxide contains 10% by mass or more of Ti when the composition analysis of inclusions in steel is performed using a measuring device such as an EPMA device or an FE-SEM / EDX device described later. Refers to the oxide. Therefore, the oxide whose Ti content is less than 10 mass% in inclusions in steel is not mentioned as Ti containing oxide of this invention. In addition, said "average particle diameter" means the circle equivalent particle diameter of the oxide containing Ti.

전술한 바와 같이, 고강도인 590 내지 780 MPa급의 후강판의 경우, 일본 특허 공개 제 평성 9-3599호 공보(특허청구범위) 및 일본 특허 공개 제 2003-313628호 공보(특허청구범위, 단락0031)에 의한 Ca나 Al계의 산화물로서는, 전술한 바와 같이, 대입열 용접시에 HAZ의 전 영역에 걸쳐 인성을 확보할 수 없는 경우가 생긴다. As described above, in the case of a high strength steel plate of 590 to 780 MPa class, Japanese Patent Application Laid-open No. 9-3599 (claims) and Japanese Patent Publication No. 2003-313628 (claims, paragraph 3003) As the Ca or Al-based oxides, the toughness cannot be ensured over the entire area of the HAZ during the high heat input welding as described above.

이것에 비해, 본 발명에서는, 강중에 존재하는 Ti 함유 산화물내에서, 조대한 산화물의 수를 억제한 후에, 미세한 산화물을 다수 생성시킨다. 이와 같이 미세한 산화물의 생성수가 다수가 되면, 대입열 용접 후 냉각시에 HAZ부에서 입자내 베이나이트가 생성되기 쉽게 된다. 그 결과, 고강도인 590 내지 780 MPa급의 후강판의 경우에도, 특히 인성이 저하되기 쉬운, 상기한 용융선으로부터 3 내지 5 mm 근방의 용접열 영향부를 포함해서, 대입열 용접시의 HAZ 전 영역의 인성을 대폭 개선할 수 있다. In contrast, in the present invention, a large number of fine oxides are produced after the number of coarse oxides is suppressed in the Ti-containing oxides present in the steel. In this manner, when a large number of fine oxides is generated, intragranular bainite is easily generated in the HAZ portion at the time of cooling after the high heat input welding. As a result, even in the case of a high strength 590 to 780 MPa class thick steel sheet, the whole HAZ area at the time of high heat input welding, including a weld heat influence part around 3 to 5 mm from the above-described melting line, in which toughness tends to be particularly low. Toughness can be greatly improved.

또한, 본 발명에서는, 용융선 근방 뿐만이 아니라, HAZ 전 영역에서 인성을 양호하게 확보하기 때문에, 오스테나이트를 안정화시키는 원소(담금질성을 높이는 원소)인 C, Mn, Cu, Ni의 함유량을 합계로 제어한다. In addition, in the present invention, not only the vicinity of the melting line but also the toughness is secured well in the entire area of HAZ, the contents of C, Mn, Cu, and Ni, which are elements that stabilize austenite (elements to increase hardenability), are added up in total. To control.

따라서, 본 발명의 후강판는, 강도가 590 내지 780 MPa급의 선박, 해양구조물, 교량, 건축 구조물 등의 용접 구조물 등에 최적이며, 상기 용접구조물로서 이용하는 경우에 대입열로 용접을 하더라도, 우수한 용접 이음매 인성을 발휘한다. Therefore, the thick steel sheet of the present invention is suitable for welding structures such as ships, offshore structures, bridges, building structures, etc. having a strength of 590 to 780 MPa, and excellent welding seams even when welding with high heat input when used as the welding structures. Demonstrate toughness.

<Ti 함유 산화물><Ti containing oxide>

우선, 본 발명에 있어서 후강판 조직중 Ti를 함유하는 산화물의 의의에 대하여, 이하에 설명한다. 본 발명에서는, 전술한 바대로, Ti 함유 산화물내에서 조대한 산화물의 수를 억제한 후에, 미세한 산화물을 다수 생성시킨다. 구체적으로는, 평균 입경이 0.05 내지 1μm인 미세한 Ti 함유 산화물의 평균 개수가, 배율 1000배로 관찰했을 때에 10000개/cm2 이상이다. 한편, 평균 입경 2μm 이상의 조대한 Ti 함유 산화물의 평균개수가, 배율 200배로 관찰했을 때에 2000개/cm2 이하로 된다. First, in the present invention, the significance of the oxide containing Ti in the thick steel sheet structure will be described below. In the present invention, as described above, after suppressing the number of coarse oxides in the Ti-containing oxide, many fine oxides are produced. Specifically, the average number of fine Ti-containing oxides having an average particle diameter of 0.05 to 1 µm is 10000 particles / cm 2 or more when observed at a magnification of 1000 times. On the other hand, the average number of coarse Ti-containing oxides having an average particle diameter of 2 µm or more is 2000 pieces / cm 2 or less when observed at a magnification of 200 times.

본 발명에 있어서, 상기 Ti 함유 산화물이란, 전술한 바와 같이 Ti를 10질량% 이상 함유하는 산화물을 지칭한다. Ti 함유량이 10질량% 미만인 Ti 함유량이 적 은 산화물에는, 미세한 Ti 함유 산화물이 대입열 용접시의 HAZ 입자내에서 베이나이트를 형성하는 효과나, 조대한 Ti 함유 산화물이 페라이트의 생성핵이 되어 유용한 베이나이트의 생성을 억제하는 작용이 없다. In the present invention, the Ti-containing oxide refers to an oxide containing 10% by mass or more of Ti as described above. Oxides having a low Ti content of less than 10% by mass have an effect of forming fine bainite in bainite in HAZ particles during high heat input welding, and coarse Ti-containing oxides are useful as nuclei for ferrite. There is no action to inhibit the production of bainite.

상기한 종래 기술과 같이, 대입열 용접시의 HAZ 입자내에서 페라이트를 성장시키는 것이 아니고, 본 발명에 있어서는, 대입열 용접시의 HAZ 입자내에서 베이나이트를 형성시킨다. 이 때문에, 본 발명에서는 강철중에 미리 상기 미세한 Ti 함유 산화물을 다수 존재시킨다. As described above, the ferrite is not grown in the HAZ particles at the time of high heat input welding. In the present invention, bainite is formed in the HAZ particles at the time of high heat input welding. For this reason, in this invention, many said fine Ti containing oxides exist in steel previously.

본 발명과 같이 대입열 용접시의 HAZ 입자내에서 베이나이트를 형성시킴으로써 γ 입경이 비교적 미세한 용융선 근방의 HAZ에서, 대입열 용접시의 담금질성 저하에 의한 베이나이트 조직 조대화나, 입계 생성형 베이나이트의 핵생성을 억제한다. 그리고, 고강도인 590 내지 780 Mpa급의 후강판의 경우에도 특히 인성이 저하되기 쉽고, 상기한 용융선으로부터 3 내지 5mm 근방의 용접 열 영향부를 포함해서, 대입열 용접시의 HAZ 전 영역의 인성을 대폭 개선한다. By forming bainite in HAZ particles during high heat input welding as in the present invention, in HAZ near a melting line having a relatively small γ particle diameter, coarsening of bainite structure due to hardenability at high heat input welding or grain boundary generation bay Suppresses nucleation of knight. In the case of a high strength 590 to 780 Mpa thick steel sheet, the toughness tends to be particularly low, and the toughness of the entire HAZ region during the high heat input welding, including the weld heat affected zone near 3 to 5 mm from the melting line. Significantly improve.

동시에, 이 미세한 Ti 함유 산화물의 존재수를 보장하고, 더불어, 입자내에서의 베이나이트 형성을 저해시키지 않기 위해서, 본 발명에서는, 미리 상기 조대한 Ti 함유 산화물을 억제한다. 보다 구체적으로는, 2μm 이상의 조대한 Ti 함유 산화물은, 페라이트의 생성능이 강하기 때문에, 대입열 용접시와 같은 고온에서 페라이트의 생성핵으로 되기 쉽고, 유용한 베이나이트의 생성을 억제하게 된다. 또한, 이러한 조대한 Ti 함유 산화물은, 미세한 베이나이트 조직에 있어서의 파괴 기점이 되기 쉽고, 베이나이트에 의한 미세화 효과를 저해하는 역할도 한다. At the same time, the coarse Ti-containing oxide is previously suppressed in the present invention, in order to ensure the number of the present Ti-containing oxides and to not inhibit the formation of bainite in the particles. More specifically, coarse Ti-containing oxides having a thickness of 2 μm or more have a strong ferrite generating ability, and therefore, tend to become ferrite nuclei at high temperatures such as high heat input welding, and suppress formation of useful bainite. In addition, such coarse Ti-containing oxide tends to be a breakdown point in the fine bainite structure, and also serves to inhibit the micronization effect by bainite.

상기 작용효과를 확실히 발휘시켜 우수한 용접 이음매 인성을 얻기 위해서, 본 발명에서는, 평균 입경이 0.05 내지 1μm인 미세한 Ti 함유 산화물과, 2μm이상의 조대한 Ti 함유 산화물의 존재수를, 상기 최적의 평균 개수 범위로 한다. 그러나, 어느 쪽의 Ti 함유 산화물도 상기 최적의 평균 개수 범위로부터 벗어난 경우, 고강도인 590 내지 780 MPa급의 후강판의 경우, 특히, 인성이 저하되기 쉬운, 용융선으로부터 3 내지 5 mm 근방의 용접열 영향부를 포함해서, 대입열 용접시의 HAZ 전 영역의 인성을 개선시킬 수 없게 된다.In order to reliably exert the above-mentioned effect and obtain excellent weld seam toughness, in the present invention, the number of fine Ti-containing oxides having an average particle diameter of 0.05 to 1 μm and the number of coarse Ti-containing oxides of 2 μm or more are determined in the optimum average number range. Shall be. However, when both Ti-containing oxides deviate from the optimum average number range, in the case of high strength 590 to 780 MPa grade thick steel sheets, welding in the vicinity of 3 to 5 mm from the melting line, particularly where toughness tends to be lowered Including the heat affected zone, the toughness of the entire HAZ region at the time of high heat input welding cannot be improved.

상기 미세한 Ti 함유 산화물은, 개수가 많을수록 입자내 베이나이트의 생성을 촉진하기 때문에, 바람직하게는 20000개/cm2 이상, 보다 바람직하는 40000개/cm2 이상 존재시키는 것이 좋다. 상기 작용 효과의 관점에서 보면, 미세한 Ti 함유 산화물의 개수에 상한은 없지만, 보통의 후판 제조 공정에 있어서 석출이 가능한 미세한 Ti 함유 산화물의 개수는 1×108개/cm2 정도가 상한이라고 생각된다. Since the fine Ti-containing oxide promotes the generation of bainite in the particles as the number thereof increases, it is preferable to present at least 20000 pieces / cm 2 and more preferably 40000 pieces / cm 2 . From the viewpoint of the above-mentioned effect, there is no upper limit to the number of fine Ti-containing oxides, but it is considered that the number of fine Ti-containing oxides that can be precipitated in an ordinary thick plate manufacturing process is about 1 × 10 8 / cm 2 . .

상기 미세한 Ti 함유 산화물에는, Ti 이외의 합금원소로서 Si, Ca, Mg 등이 포함될 수도 있다. 그 중에서도, 특히, Mn이, Ti와 함께 포함되는 원소로서 바람직하다. 보다 바람직하게는, 산화물을 구성하는 전합금 원소에 점유하는 Ti+ Mn이 60% 이상(추가로 바람직하게는 70% 이상)인 것이 좋다. The fine Ti-containing oxide may contain Si, Ca, Mg, or the like as an alloying element other than Ti. Especially, Mn is especially preferable as an element contained with Ti. More preferably, it is preferable that Ti + Mn occupied by the all-alloy element which comprises an oxide is 60% or more (more preferably 70% or more).

한편, 상기 조대한 Ti 함유 산화물은, 페라이트의 생성을 억제하기 때문에, 상기 억제 효과를 달성하기 위해서는 개수가 적은 편이 바람직하고, 바람직하게는 1000개/cm2 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 500개/cm2 이하로 한다. On the other hand, since the coarse Ti-containing oxide suppresses the formation of ferrite, in order to achieve the above inhibitory effect, the smaller the number is, the lower the number is, preferably 1000 / cm 2 or less, and more preferably 500 / cm 2 or less

이러한 양태로, 조대한 Ti 함유 산화물의 수를 억제한 후에, 미세한 Ti계 개재물을 다수 생성시키면, 용접후의 냉각시에 HAZ부에서 입자내 베이나이트가 생성되기 쉬워서, HAZ 인성을 대폭 개선할 수 있다. 한편, 본 발명의 강판은 전술한 바와 같이, 용접후의 냉각시 HAZ부에서 입자내 베이나이트가 우선적으로 생성하면 바람직하고, 상기 냉각시에 입계에서 베이나이트나 페라이트가 다소 생성하는 경우에도, HAZ 인성 개선을 저해하지 않는 범위에서 이들 베이나이트나 페라이트의 생성을 허용한다. In such an embodiment, if a large number of fine Ti-based inclusions are produced after suppressing the number of coarse Ti-containing oxides, intragranular bainite is easily generated in the HAZ portion during cooling after welding, and HAZ toughness can be greatly improved. . On the other hand, the steel sheet of the present invention, as described above, it is preferable that the intragranular bainite is preferentially generated in the HAZ portion during cooling after welding, and even when bainite or ferrite is somewhat generated at the grain boundary during the cooling, the HAZ toughness Allows the production of these bainite or ferrite to the extent that no improvement is impeded.

<Ti 함유 산화물의 계측><Measurement of Ti-containing Oxide>

상기 규정의 배율에서의 Ti 함유 산화물의 관찰에는, 전계 반사형 주사 전자 현미경(FE-SEM), 또는 주사형 전자 현미경(SEM), 또는 EPMA(electron probe micron analyzer) 장치 등을 적용할 수 있다. 또한, FE-SEM에, 강 매트릭스상과 각 Ti 함유 산화물의 보다 명확한 구별을 실시하기 위해서는, EDX(케벡스(Kevex)사 제품, 시그마(Sigma) 에너지 분산형 X선 검출기: energy dispersive X-ray spectrometer)를 부가하여 분석하는 것도 좋다(FE-SEM/EDX). A field reflection scanning electron microscope (FE-SEM), a scanning electron microscope (SEM), an electron probe micron analyzer (EPMA) apparatus, etc. can be applied to observation of Ti containing oxide at the magnification of the said prescription | regulation. In addition, in order to make the FE-SEM a clearer distinction between the steel matrix phase and each Ti-containing oxide, EDX (Kevex, Sigma energy dispersive X-ray detector: energy dispersive X-ray spectrometer) may be used for analysis (FE-SEM / EDX).

이 중, 배율 200 배에서의 평균 입경 2μm 이상의 조대한 Ti 함유 산화물 관찰에는, 적합하게는 EPMA 장치를 사용한다. 또한, 배율 1000배에서의 평균 입경이 0.05 내지 1μm인 미세한 Ti 함유 산화물을 관찰할 때에는, 적합하게는, 전계 반사형 주사 전자 현미경(FE-SEM)을 이용한다. 이와 같이, 본 발명에서는 Ti 함유 산화물 개수 측정의 정밀도와 재현성을 높이기 위해서 Ti 함유 산화물의 크기에 따라 배율을 바꾼다. Among these, EPMA apparatus is used suitably for coarse Ti containing oxide observation with an average particle diameter of 2 micrometers or more at 200 times the magnification. In addition, when observing the fine Ti containing oxide whose average particle diameter at the magnification 1000 times is 0.05-1 micrometer, suitably, a field reflection scanning electron microscope (FE-SEM) is used. As described above, in the present invention, the magnification is changed in accordance with the size of the Ti-containing oxide in order to increase the accuracy and reproducibility of the Ti-containing oxide number measurement.

예컨대, 미세한 Ti 함유 산화물 관찰에는, FE-SEM/EDX를 이용하는 경우, 우선, 강중에 존재하는 평균 입경 0.05 내지 1.0μm의 개재물의 조성분석을 하고, Ti를 10질량% 이상 함유하는 Ti 함유 산화물의 개재물에 대한 비율을 구한다. 다음으로, 0.1mm2의 영역에서, 1000 배의 반사 전자상을 이용하고, 0.01mm2의 임의의 예를 든다면, 10 시야를 촬영하여, 화상 해석의 소프트웨어로서, 메디아사이버네틱스(MEDIACYBERNETICS)사 제품인 Image-ProP1US 등을 이용한 화상 해석 장치에 의해, 평균 입경 0.05 내지 1.0μm의 개재물의 개수를 측정한다. 그리고, 이 10 시야의 합계 개수에 상기 Ti 함유 산화물의 비율을 곱하고, 또한 1000 배로 하는 것으로, 1cm2당 평균 입경 0.05 내지 1.0μm의 Ti 함유 산화물의 수를 구한다. For example, when FE-SEM / EDX is used for fine Ti-containing oxide observation, first, a composition analysis of inclusions having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm in steel is performed, and the Ti-containing oxide containing 10 mass% or more of Ti is contained. Find the ratio of inclusions. Next, 1000 times of reflection electron images are used in an area of 0.1 mm 2 , and if an arbitrary example of 0.01 mm 2 is taken, 10 fields of view are taken, which is a product of MEDIACYBERNETICS company as image analysis software. The number of inclusions with an average particle diameter of 0.05-1.0 micrometer is measured by the image analyzer which used Image-ProP1US. The number of Ti-containing oxides having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 µm per 1 cm 2 is obtained by multiplying the ratio of the Ti-containing oxide by the total number of these 10 fields and multiplying it to 1000 times.

<후강판의 조성><Composition of thick steel plate>

본 발명의 후강판의 조성(단위: 질량%)에 대하여, 각 원소의 한정 이유를 포함해서, 이하에서 설명한다. 본 발명의 후강판의 상기 조직(미세한 Ti계 개재물과 조대한 개재물의 개수)을 제어하여, 대입열 용접시의 HAZ 인성을 높임과 동시에, 고강도 등의 모재 특성을 얻는 전제로서, 본 발명의 후강판의 조성은, 하기에 나타내는 범위내로 하고, 규정의 방법으로 제조하는 것이 유효하다 The composition (unit: mass%) of the thick steel sheet of this invention is demonstrated below including the reason for limitation of each element. By controlling the above structure (number of fine Ti inclusions and coarse inclusions) of the thick steel sheet of the present invention to increase the HAZ toughness at the time of high heat input welding and at the same time obtain the base material characteristics such as high strength. It is effective to make the composition of a steel plate into the range shown below, and to manufacture by a prescribed method.

즉, C: 0.01 내지 0.07%, Si: 1.0% 이하(0%를 포함하지 않는다), Mn: 1.0 내지 3.0%, Al:0.01% 미만(0%을 포함하지 않는다), Ti: 0.005 내지 0.050%, O: 0.0010 내지 0.0100%를 각각 함유하고, 또한, Cu: 0.1 내지 1.5%이 및 Ni: 0.1 내지 2.5%중 1종 이상을 함유하고, 또한, 20C(%) + 1.5 Mn(%) + Cu(%) + Ni(%)가 4.5 내지 7.0%이며, 잔부가 실질적으로 철 및 불가피한 불순물인 강판으로 한다. That is, C: 0.01 to 0.07%, Si: 1.0% or less (not including 0%), Mn: 1.0 to 3.0%, Al: less than 0.01% (without 0%), Ti: 0.005 to 0.050% , O: 0.0010% to 0.0100%, Cu: 0.1% to 1.5%, and Ni: 0.1% to 2.5% or more, and also 20C (%) + 1.5 Mn (%) + Cu (%) + Ni (%) is 4.5-7.0%, and remainder is iron plate which is substantially iron and an unavoidable impurity.

이와 같은 후강판 조성으로 한 것은, 특히, 용접후의 냉각때에 HAZ부에서 입자내 베이나이트를 생성시키기 위해서는, 모재 성분을 조정하는 것이 중요하기 때문이다. 구체적으로는, 상기 조성에서는 C량이 상대적으로 높아서, 입자내 베이나이트가 생성되기 쉽다.Such a thick steel sheet composition is particularly important to adjust the base material component in order to produce intragranular bainite in the HAZ portion during cooling after welding. Specifically, in the above composition, the amount of C is relatively high, and intraparticle bainite is easily produced.

대입열 용접에는, HAZ부의 냉각 속도가 느리게 되기 때문에 페라이트가 생성되기 쉽고, 또한 페라이트의 생성을 억제했다고 해도 입계로부터 베이나이트가 생성되기 쉽게 된다. 그런데, HAZ부의 C 량을 상대적으로 높이면, 페라이트의 생성이 억제됨과 동시에 입계에서의 베이나이트 생성도 억제되고, 입자내에서의 베이나이트 생성이 촉진되는 것으로 추고된다.In the high heat input welding, the cooling rate of the HAZ portion is slowed, so ferrite is easily generated, and even if the formation of ferrite is suppressed, bainite is easily generated from grain boundaries. By increasing the amount of C in the HAZ portion relatively, the formation of ferrite is suppressed and the bainite formation at the grain boundary is also suppressed, and the bainite production in the particles is promoted.

한편, 상기 입계에서의 베이나이트 생성 억제를 위해, Nb나 V와 같은 탄화물 생성능이 강한 합금 원소의 선택적인 함유도 유효한다. Nb나 V는 Ti 산화물의 주위에 편석되어, Ti 산화물을 중심으로 베이나이트가 생성하는 것을 저지한다. On the other hand, selective containment of alloying elements having strong carbide generating ability such as Nb or V is also effective for suppressing bainite formation at the grain boundaries. Nb and V segregate around the Ti oxide to prevent the formation of bainite around the Ti oxide.

또한, 본 발명에서는 입자내 베이나이트가 생성 용융선 근방뿐만 아니라, HAZ 전 영역에 걸쳐 인성을 양호하게 확보하기 위해서, 오스테나이트를 안정화시키는 원소(담금질성을 높이는 원소)인, 전술한 바와 같은, C, Mn, Cu, Ni의 함유량을, 하기 파라미터와 같이 합계량으로 제어한다. 이들의 원소의 합계 함유량의 제어에 의해서, 대입열 용접으로 HAZ부의 냉각 속도가 늦더라도, 담금질성이 높아져, 입자내에서 생성되는 베이나이트를 미세화할 수 있다. In addition, in the present invention, as described above, the intra-particle bainite is an element for stabilizing austenite (element that increases hardenability) in order to ensure good toughness not only in the vicinity of the generated melting line but also throughout the entire HAZ region. Content of C, Mn, Cu, and Ni is controlled by the total amount like the following parameter. By controlling the total content of these elements, even if the cooling rate of the HAZ part is slow by high heat input welding, hardenability becomes high and the bainite produced in particle | grains can be refined.

이하, 각 원소량을 규정한 이유에 대하여 상술한다. Hereinafter, the reason which prescribed | regulated each element amount is explained in full detail.

C: 0.01 내지 0.07%C: 0.01 to 0.07%

C(탄소)는 모재의 강도 확보에 필요한 원소이며, 적어도 0.01% 필요하다. 또한, C의 양을 높이면, 입자내 베이나이트의 생성이 촉진된다. 이들의 효과는 0.01% 이상, 바람직하게는 0.02% 이상에서 발휘된다. 일반적으로, C 량이 과잉이 되면, 오히려 반대로 내용접균열성 및 HAZ 인성이 열화되기 때문에, 0.07% 이하, 바람직하게는 0.05% 미만으로 억제한다. 따라서, C 함유량은 0.01 내지 0.07%, 바람직하게는 0.02 내지 0.05% 미만의 범위로 한다. C (carbon) is an element necessary for securing the strength of the base metal, and is required at least 0.01%. In addition, by increasing the amount of C, the production of intraparticle bainite is promoted. These effects are exhibited at 0.01% or more, preferably 0.02% or more. In general, when the amount of C becomes excessive, on the contrary, since the content of crack cracking and HAZ toughness deteriorates, it is suppressed to 0.07% or less, preferably less than 0.05%. Therefore, the C content is in the range of 0.01 to 0.07%, preferably 0.02 to 0.05%.

Si: 1.0% 이하(0%를 포함하지 않는다.)Si: 1.0% or less (does not contain 0%)

Si는, 고용강화하여 모재 강도의 확보에 기여한다. 또한, 예비 탈산제로서 유용한 원소이다. 이것의 효과는, 바람직하게는 0.05% 이상의 함유로 발휘된다. 한편, 1.0%을 초과하고, 보다 엄격하게는 0.5%을 초과하여, 과잉으로 포함되면, 모재 인성과 HAZ 인성이 함께 저하되기 때문에, Si의 상한은 1.0%, 바람직하게는 0.5%로 한다. 또한, Si 함유량의 범위는, 바람직하게는 0.05 내지 1.0%, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.5%로 한다.Si strengthens solid solution and contributes to securing the base metal strength. It is also an element useful as a preliminary deoxidizer. This effect is preferably exhibited at 0.05% or more. On the other hand, when the content exceeds 1.0% and more strictly exceeds 0.5% and the base material toughness and the HAZ toughness are both reduced together, the upper limit of Si is 1.0%, preferably 0.5%. In addition, the range of Si content becomes like this. Preferably it is 0.05 to 1.0%, More preferably, you may be 0.05 to 0.5%.

Mn: 1.0 내지 3.0%Mn: 1.0 to 3.0%

Mn은, 강의 담금질성을 개선시키는 작용을 함과 동시에, 입자내 베이나이트의 생성을 촉진하여 HAZ 인성을 개선하는 효과도 갖는다. 이러한 효과를 유효하게 발휘시키기 위해서는, 1.0%이상, 바람직하게는 1.2% 이상의 함유가 필요하다. 한편, 과잉으로 함유시켜면, HAZ 인성이 열화하기 때문에, 상한은 3.0%, 바람직하게는 2.5% 이하로 한다. 따라서, Mn 함유량의 범위는 1.0 내지 3.0%, 바람직하게는 1.2 내지 2.5%의 범위로 한다. Mn not only acts to improve the hardenability of the steel, but also has the effect of promoting the production of bainite in the particles and improving the HAZ toughness. In order to exert such an effect effectively, it is necessary to contain 1.0% or more, preferably 1.2% or more. On the other hand, when it contains excessively, since HAZ toughness deteriorates, an upper limit is 3.0%, Preferably it is 2.5% or less. Therefore, the Mn content is in the range of 1.0 to 3.0%, preferably 1.2 to 2.5%.

Al: 0.010% 미만(0%을 포함하지 않는다.)Al: less than 0.010% (does not include 0%)

Al은 강력한 탈산 원소로서 필요하고, 바람직하게는 0.001%이상, 보다 바람직하게는 0.002% 이상 함유된다. 한편, Al가 0.010%이상, 엄격하게는 0.005%을 넘어 과잉으로 포함되면, Ti 함유 산화물중의 Al의 비율이 증대하여, 입자내 베이나이트의 생성 촉진 효과가 저감된다. 이 때문에, Al 함유량은 0.010% 미만, 바람직하게는 0.001 내지 0.010%, 보다 바람직하게는 0.002 내지 0,005%의 범위로 한다.Al is required as a strong deoxidation element, preferably 0.001% or more, more preferably 0.002% or more. On the other hand, when Al is contained in excess of 0.010% or more and strictly exceeding 0.005%, the ratio of Al in Ti containing oxide will increase and the effect of promoting the production | generation of bainite in particle will reduce. For this reason, Al content is less than 0.010%, Preferably it is 0.001 to 0.010%, More preferably, you may be 0.002 to 0,005% of range.

Ti(총량): 0.005 내지 0.050%Ti (total amount): 0.005 to 0.050%

Ti는, 전술한 바와 같이, 미세한 Ti 함유 산화물(일부는 질화물)을 형성하여, 입자내 베이나이트의 생성을 촉진하여 HAZ 인성을 개선하는 효과도 갖는 주요 원소이다. 이러한 효과를 유효하게 발휘시키기 위해서는, 0.005%이상, 바람직하게는 0.008% 이상 함유시키는 것이 좋다. 한편, Ti의 양이 과잉으로 되면, Ti 함유 산화물이 조대화되거나, Ti 함유 산화물이 과다해져서, 도리어, HAZ 인성과 모재 인성이 함께 열화하기 때문에, 0.05% 이하, 바람직하게는 0.030% 이하로 억제한다. 따라서, 전체 Ti 함유량은, 0.005 내지 0.050%의 범위, 바람직하게는 0.008 내지 0.030%의 범위로 한다. As described above, Ti is a main element having the effect of forming a fine Ti-containing oxide (part of nitride), promoting the production of bainite in the particles, and improving HAZ toughness. In order to exhibit such an effect effectively, it is good to contain 0.005% or more, Preferably it is 0.008% or more. On the other hand, when the amount of Ti becomes excessive, the Ti-containing oxide becomes coarse or the Ti-containing oxide becomes excessively deteriorated, so that the HAZ toughness and the base metal toughness deteriorate together. do. Therefore, the total Ti content is in the range of 0.005 to 0.050%, preferably in the range of 0.008 to 0.030%.

Cu: 0.1 내지 1.5%, Ni: 0.1 내지 2.5%중 1종 이상At least one of Cu: 0.1 to 1.5% and Ni: 0.1 to 2.5%

Cu와 Ni는, 함께 담금질성을 향상시켜, 매트릭스를 강인화함과 동시에, HAZ 조직을 미세화시켜, 모재 인성과 HAZ 인성의 향상에 기여한다. 이들의 효과를 발휘시키기 위해서는, Cu나 Ni중 1종 이상을 0.1% 이상, 바람직하게는 0.2% 이상 함 유시킨다. 한편, Cu와 Ni를 지나치게 함유시키면, HAZ의 경화가 현저하게 되고, 오히려 반대로 HAZ 인성을 저하시킨다. 이 때문에, Cu의 상한은 1.5%, 바람직하게는 1.2%, Ni의 상한은 2.5%, 바람직하게는 2.2%으로 한다. Cu and Ni together improve the hardenability, strengthen the matrix, and refine the HAZ structure, contributing to the improvement of the base metal toughness and the HAZ toughness. In order to exert these effects, at least one of Cu and Ni is contained in 0.1% or more, preferably 0.2% or more. On the other hand, when Cu and Ni are excessively contained, hardening of HAZ will become remarkable and rather HAZ toughness will fall. For this reason, the upper limit of Cu is 1.5%, Preferably it is 1.2%, and the upper limit of Ni is 2.5%, Preferably it is 2.2%.

또한, 0.5%을 초과하는 Cu를 함유하는 경우에는, 압연중의 열간균열을 방지하는 관점에서, Cu 함유량(질량%)의 반 이상의 Ni를 함유하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 화학 등량 이상의 Ni를 함유하는 것이 추장된다. Moreover, when it contains Cu exceeding 0.5%, it is preferable to contain Ni more than half of Cu content (mass%) from a viewpoint of preventing hot cracking during rolling, More preferably Ni equal or more than chemical equivalent Containing is recommended.

O: 0.0010 내지 0.0100%O: 0.0010 to 0.0100%

O(산소)는, Ti 함유 산화물을 형성하고, 전술한 바와 같이, HAZ의 입자내 베이나이트의 생성을 촉진하는 데 유효한 원소이다. 이러한 효과를 발휘시키기 위해서는, 0.0010% 이상 함유시키는 것이 좋고, 바람직하게는 0.0015% 이상, 보다 바람직하게는 0.0020% 이상이다. 한편, 산소 함유량이 과잉으로 되면, 조대한 Ti 함유 산화물이 생성되기 쉬워서, 오히려 HAZ 인성을 열화시킨다. 따라서, 산소 함유량은, 0.0100% 이하로 억제할 필요가 있고, 바람직하게는 0.0030% 이하로 한다. O (oxygen) forms an Ti-containing oxide and, as described above, is an element effective for promoting the generation of bainite in the particles of HAZ. In order to exhibit such an effect, it is preferable to contain 0.0010% or more, Preferably it is 0.0015% or more, More preferably, it is 0.0020% or more. On the other hand, when the oxygen content is excessive, coarse Ti-containing oxides are likely to be produced, which deteriorates HAZ toughness. Therefore, oxygen content needs to be suppressed to 0.0100% or less, Preferably you may be 0.0030% or less.

20C(%) + 1.5Mn(%) + Cu(%) + Ni(%) = 4.5 내지 7.0%20 C (%) + 1.5 Mn (%) + Cu (%) + Ni (%) = 4.5 to 7.0%

또한, 본 발명에서는, 이상 설명한 C, Mn, Cu, Ni에 대하여, 용융선 근방 뿐만이 아니라, HAZ 전성에 걸쳐 인성을 양호하게 확보하기 위해서, 상기 특정 파라미터와 같이 합계량으로 제어한다. 오스테나이트를 안정화시키는 원소(담금질성을 높이는 원소)인, C, Mn, Cu, Ni의 함유량을, 상기 특정 파라미터와 같이 제어함으로써, 대입열 용접에서 HAZ부의 냉각 속도가 느리게 되어도, 담금질성이 높아져, 입자내에서 생성하는 베이나이트를 미세화할 수 있다. In the present invention, the C, Mn, Cu, and Ni described above are controlled by the total amount as described above in order to ensure good toughness not only in the vicinity of the melting line but also in the HAZ malleability. By controlling the contents of C, Mn, Cu, and Ni, which is an element stabilizing austenite (element that increases the hardenability), as described above, the hardenability becomes high even if the cooling rate of the HAZ portion is slowed in high heat input welding. The bainite produced in the particles can be refined.

상기 파라미터가 4.5% 이상에서도, 담금질성 증가 효과를 발휘할 수 있고, 입자내 생성 베이나이트 조직을 미세화할 수 있어, HAZ 전체 영역에 걸쳐 인성이 개선될 수 있다. 이 파라미터가 4.5% 미만인 경우에는, 가령 C, Mn, Cu, Ni의 각각의 함유량이 규정 범위내에 있어도, 상기 담금질성 증가 효과가 발휘될 수 없고, 입자내 생성 베이나이트 조직을 미세화할 수 없고, HAZ 전 영역에 걸쳐서 인성이 개선될 수 없다.Even if the parameter is 4.5% or more, the hardenability increase effect can be exerted, and the intravenous generated bainite structure can be refined, so that the toughness can be improved over the entire HAZ region. If this parameter is less than 4.5%, even if the respective contents of C, Mn, Cu, and Ni are within the prescribed ranges, the hardenability increase effect cannot be exhibited, and the intravenous generated bainite structure cannot be refined. Toughness cannot be improved over the entire HAZ region.

한편, 이 파라미터가 7.0%를 넘기는 경우, 가령 C, Mn, Cu, Ni의 각각의 함유량이 규정 범위내였다고 해도, MA 베이나이트 조직에 형성되는 MA(마텐자이트)의 양이 증가하기 때문에, 오히려 반대로 HAZ 전 영역에 걸쳐 인성이 저하할 가능성이 높다. On the other hand, when this parameter exceeds 7.0%, even if the respective contents of C, Mn, Cu, and Ni are within the prescribed ranges, the amount of MA (martensite) formed in the MA bainite structure increases, On the contrary, toughness is likely to decrease throughout the entire HAZ region.

이하에, 선택적으로 함유되는 원소에 대하여 설명한다. Below, the element selectively contained is demonstrated.

Cr: 0.1 내지 2.0%, Mo: 0.1 내지 1.0%, Nb: 0.10% 이하(0%를 포함하지 않는다), V: 0.10% 이하(0%를 포함하지 않는다)중 1종 또는 2종 이상One or two or more of Cr: 0.1 to 2.0%, Mo: 0.1 to 1.0%, Nb: 0.10% or less (does not contain 0%), V: 0.10% or less (does not contain 0%)

Cr, Mo, Nb, V는 모두 담금질성을 향상시켜, 모재 강도를 높인다. 또한, Cr은 담금질성을 높여 HAZ 조직을 미세화시켜, HAZ 인성의 향상에 기여하는 효과도 있다. Nb, V는, 템퍼링 연화 저항을 높여, 모재 강도를 높이는 효과도 있다. 이들의 효과를 발휘시키기 위해서는, Cr: 0.1% 이상, Mo: 0.1% 이상, Nb: 바람직하게는 0.01% 이상, V: 바람직하게는 0.01% 이상중 1종 또는 2종 이상을 선택적으로 함유시킨다. Cr, Mo, Nb, and V all improve hardenability and raise base material strength. In addition, Cr has an effect of increasing hardenability to refine HAZ structure and contributing to improvement of HAZ toughness. Nb and V increase the temper softening resistance, and also have the effect of increasing the base material strength. In order to exert these effects, one or two or more of Cr: 0.1% or more, Mo: 0.1% or more, Nb: preferably 0.01% or more, and V: preferably 0.01% or more are optionally contained.

한편, 이들을 과잉으로 함유시키면, 각각, 오히려 반대로 HAZ 인성을 저하시 킨다. Cr는, 마르텐자이트의 증가를 초래하여 HAZ 인성을 저하시킨다. Mo는, HAZ의 경화가 현저하게 되어 HAZ 인성을 저하시킨다. Nb, V는, 입자내 베이나이트의 형성이 억제되고, HAZ 인성을 열화시킨다. 따라서, 각각 상한은 Cr: 2.0%, Mo: 1.0%, Nb: 0.10%, V: 0.10%으로 한다. On the other hand, when they are contained in excess, HAZ toughness will fall, respectively, on the contrary. Cr causes an increase in martensite and lowers the HAZ toughness. Mo hardens HAZ and lowers HAZ toughness. Nb and V suppress the formation of intraparticle bainite and deteriorate HAZ toughness. Therefore, the upper limit is made into Cr: 2.0%, Mo: 1.0%, Nb: 0.10%, and V: 0.10%, respectively.

B: 0.0005 내지 0.0050%B: 0.0005 to 0.0050%

B는, 강중에 고용되어 담금질성을 개선하는 작용을 갖는다. 또한 HAZ부에서, 입계에서의 페라이트 생성을 억제하여 입자내에서의 베이나이트 생성을 촉진시키는 효과도 발휘한다. 이러한 효과를 발휘시키기 위해서는 0.0005% 이상 선택적으로 함유시킨다. 한편, B 함유량이 지나치게 많으면, 오히려 반대로 담금질성을 저하시킴과 동시에, 입자내 베이나이트의 형성이 억제되어, HAZ 인성을 열화시킨다. 따라서, B의 양은, 0.0005 내지0.0050%, 바람직하게는 0.0005 내지 0.0030%로 한다. B is dissolved in steel and has an effect of improving hardenability. In addition, the HAZ portion also exhibits the effect of inhibiting ferrite generation at grain boundaries and promoting bainite production in the particles. In order to exert such an effect, 0.0005% or more is selectively contained. On the other hand, when there is too much B content, on the contrary, hardenability will fall on the contrary, formation of the intraparticle bainite will be suppressed, and HAZ toughness will deteriorate. Therefore, the amount of B is made 0.0005 to 0.0050%, Preferably it is 0.0005 to 0.0030%.

Zr: 0.05% 이하(0%를 포함하지 않는다), Mg: 0.0050% 이하(0%를 포함하지 않는다), Ca: 0.0050% 이하(0%를 포함하지 않는다), REM: 0.0050% 이하(0%를 포함하지 않는다)중 1종 또는 2종 이상Zr: 0.05% or less (does not contain 0%), Mg: 0.0050% or less (does not contain 0%), Ca: 0.0050% or less (does not contain 0%), REM: 0.0050% or less (0% I do not include) one kind or two or more kinds

Zr, Mg, Ca, REM은, HAZ 인성을 개선하는 효과를 갖지만, 각각 과잉으로 함유하면, 오히려 반대로 HAZ 인성을 열화시킨다. Zr, Mg, Ca, and REM have the effect of improving the HAZ toughness, but when they are contained in excess, respectively, rather, they deteriorate the HAZ toughness.

예컨대, Zr는 질소를 고정하는 것에 의해 HAZ 인성을 개선한다. Ca는 MnS 등의 황화물 등의 개재물을 구상화하여, 개재물 형상의 이방성을 저감시켜, HAZ 인성을 개선한다. Mg, REM은 MnS 등의 황화물 등의 개재물을 미세화시켜 HAZ 인성을 개선한다. 그러나, 이들 Ca, Mg, REM은 각각 과잉으로 함유되면, Ti 함유 산화물을 조대화시키기 때문에, 오히려 반대로 HAZ 인성을 열화시킨다. For example, Zr improves HAZ toughness by fixing nitrogen. Ca spheroidizes inclusions, such as sulfides, such as MnS, reduces anisotropy of an inclusion shape, and improves HAZ toughness. Mg and REM improve HAZ toughness by miniaturizing inclusions such as sulfides such as MnS. However, when Ca, Mg, and REM are excessively contained, respectively, the Ti-containing oxide is coarsened, and conversely, HAZ toughness is deteriorated.

이 때문에, 어느 것이나 1종 또는 2종 이상, 선택적으로 함유시키는 경우에는, 각각, Zr: 0.05% 이하, 바람직하게는 0.005 내지 0.03%, Mg: 0.0050% 이하, 바람직하게는 0.0040% 이하, Ca: 0.0050% 이하, 바람직하게는 0.0040% 이하, REM: 0.0050% 이하, 바람직하게는 0.0040% 이하로 각각 한다. For this reason, when either one or two or more kinds are selectively contained, Zr: 0.05% or less, preferably 0.005 to 0.03%, Mg: 0.0050% or less, preferably 0.0040% or less, Ca: 0.0050% or less, preferably 0.0040% or less, REM: 0.0050% or less, preferably 0.0040% or less, respectively.

다음에, 불순물에 대하여, 이하에 설명한다.Next, impurities will be described below.

N(질소)은, 모재 인성과 HAZ 인성을 함께 열화시키기 때문에, 본 발명에서는 불순물이다. 단, N에는, Ti와 질화물을 형성하여 입자내 베이나이트의 생성을 촉진시켜, HAZ 인성을 개선하는 효과도 있어, N은 0.0090%까지의 함유는 허용된다. N (nitrogen) is an impurity in the present invention because it degrades both the base metal toughness and the HAZ toughness. However, N also has an effect of forming nitrides with Ti to promote the formation of bainite in the particles, thereby improving HAZ toughness, and N content of up to 0.0090% is allowed.

P(인)나 S(황)도 불가피한 불순물로서 존재하는 원소이며, 용접성이나 모재인성을 저하시키는 등의 악영향을 미치게 한다. 따라서, P는 0.020% 이하(바람직하게는 0.010% 이하), S는 0.010% 이하(바람직하게는 0.005% 이하)로 억제하는 것이 좋다. P (phosphorus) and S (sulfur) are also elements that exist as unavoidable impurities, and have adverse effects such as lowering weldability and base metal toughness. Therefore, it is preferable to suppress P to 0.020% or less (preferably 0.010% or less), and S to 0.010% or less (preferably 0.005% or less).

<제조 방법><Manufacturing method>

본 발명의 후강판은, 공정 자체는 통상적인 방법으로써 제조할 수 있다. 단, 전술한 양태에서 미세한 Ti 함유 산화물과 조대한 Ti 함유 산화물의 개수를 제어하기 위한, 바람직한 제조 조건을 포함하여 하기에서 설명한다.The thick steel sheet of this invention can be manufactured by a conventional method itself. However, it demonstrates below including preferable manufacturing conditions for controlling the number of fine Ti containing oxide and coarse Ti containing oxide in the above-mentioned aspect.

전술한 일본 특허 공고 제 평성 3-67467호 공보(특허청구범위)나 일본 특허 공고 제 평성 3-59134호 공보(특허청구범위)에는 산화물의 크기나 개수를 제어하는 방법으로서, 주입하기 전에 용존 산소량 등을 제어하거나, 응고시의 냉각 속도 등을 제어하는 것이 기재되어 있다. 그러나, 본 발명에서 주목하는 2μm 이상의 조대한 Ti 함유 산화물을 저감할 수는 없다. 또한, 용강중의 산소량을 저감하는 것 뿐으로는, 본 발명에서 정하는 미세한 Ti 함유 산화물의 수를 확보할 수 없다.The above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-67467 (claim) or Japanese Patent Application Laid-open No. 3-59134 (claim) is a method of controlling the size and number of oxides, and the amount of dissolved oxygen before injection. It is described to control the back and the like, or to control the cooling rate at the time of solidification. However, coarse Ti-containing oxides of 2 μm or more noted in the present invention cannot be reduced. Further, only by reducing the amount of oxygen in the molten steel, the number of fine Ti-containing oxides defined in the present invention cannot be ensured.

본 발명에서는, 전로 등의 통상의 용제(溶製)법으로 용제하고, 이어서 연속 주조법 등의 통상의 주조법으로 소정 치수의 강소재(슬라브)로 하지만, 미세한 Ti 함유 산화물의 수를 증대하면서, 조대한 개재물을 Ti 함유 산화물을 저감하기 위해서는, 이 용제 단계에서 Ti 첨가 전의 강의 용존 산소량과 Ti 첨가 후부터 용제할 때까지의 유지 시간을 엄밀히 관리하는 것이 바람직하다. In the present invention, a solvent is formed by a conventional solvent method such as a converter, and then a steel material having a predetermined size (slab) is obtained by a conventional casting method such as a continuous casting method, while increasing the number of fine Ti-containing oxides. In order to reduce Ti-containing oxide with respect to the inclusions, it is preferable to strictly manage the dissolved oxygen amount of the steel before the Ti addition and the holding time from the addition of Ti to the solvent in this solvent step.

구체적으로는, 용제 단계에서, Ti를 첨가할 때에, 우선 용강중의 용존 산소량을 20 내지 100 ppm의 범위내로 제어한다. 이렇게 용존 산소량을 제어하는 것으로, 상기 미세한 Ti 함유 산화물을 생성시킬 수 있고, 본 발명에서 규정하는 양의 미세한 Ti 함유 산화물을 확보할 수 있다. Specifically, in the solvent step, when adding Ti, first, the amount of dissolved oxygen in the molten steel is controlled within a range of 20 to 100 ppm. By controlling the amount of dissolved oxygen in this manner, the fine Ti-containing oxide can be produced, and the fine Ti-containing oxide in the amount specified in the present invention can be secured.

미세한 Ti 함유 산화물을 보다 많이 생성시키기 위해서, 용강중의 용존 산소량은 20 ppm 이상으로 하는 것이 좋고, 보다 바람직하게는 25 ppm 이상이다. 한편, Ti 첨가 전의 용강중의 용존 산소량이 과잉이면, 조대한 Ti 함유 산화물이나 그 밖의 산화물이 생성되기 쉽게 되기 때문에 바람직하지 못하다. 따라서, 용강중의 용존 산소량을 100 ppm 이하로 억제하고 나서 Ti를 첨가한다. 바람직하게는 용강중의 용존 산소량을 70 ppm 이하로 억제하고 나서 Ti를 첨가한다. 전술한 바와 같이, 용제 단계에서 용강중의 용존 산소량을 제어하기 위해서는, Mn 첨가에 의한 탈산, 진공 C(카본) 탈산, Si 첨가에 의한 탈산을 단독 또는 적절히 조합하면 좋다.In order to produce more fine Ti containing oxides, the amount of dissolved oxygen in molten steel is preferably set to 20 ppm or more, more preferably 25 ppm or more. On the other hand, when the amount of dissolved oxygen in molten steel before Ti addition is excessive, coarse Ti containing oxide and other oxides tend to form easily, and it is unpreferable. Therefore, Ti is added after suppressing the amount of dissolved oxygen in molten steel to 100 ppm or less. Preferably, Ti is added after suppressing the amount of dissolved oxygen in molten steel to 70 ppm or less. As mentioned above, in order to control the amount of dissolved oxygen in molten steel in a solvent step, deoxidation by Mn addition, vacuum C (carbon) deoxidation, and deoxidation by Si addition may be used individually or in combination suitably.

또한, Ti 첨가 후는, 정지상태에서 10 내지 50분간 유지한다. 이렇게 Ti 첨가후에 유지하는 것으로, 입자내 베이나이트의 생성핵으로서 유효하게 작용하는 적합 크기의 미세한 Ti 함유 산화물을 확보하면서, 입자내 페라이트의 생성핵이 되기 쉬운 2μm 이상의 Ti 함유 산화물을 부상 분리시켜 제거할 수 있다. 상기 조대한 Ti 함유 산화물을 확실히 제거하기 위해서는, 10분 이상 유지하는 것이 좋고, 바람직하게는 15분간 이상, 더욱 바람직하게는 20분 이상이다. In addition, after Ti addition, it hold | maintains for 10 to 50 minutes in a stationary state. Thus, after Ti addition, 2 micrometers or more of Ti containing oxides which are easy to become a nucleus of ferrite in a particle are floating-separated and removed while ensuring the fine Ti containing oxide of the suitable size which acts effectively as a nucleus of bainite in a particle | grain. can do. In order to reliably remove the said coarse Ti containing oxide, it is good to hold for 10 minutes or more, Preferably it is 15 minutes or more, More preferably, it is 20 minutes or more.

한편, 상기 유지는, 통상의 용제에서 실시되는 바와 같이, 약 1550 내지 1650℃에서 유지하는 것을 말한다.In addition, the said holding | maintenance means holding | maintaining at about 1550-1650 degreeC, as implemented in a normal solvent.

한편, 이러한 유지시간이 지나치게 길면, 미세한 개재물이 응집하여 조대화하고, 본 발명에서 정하는 양의 미세한 Ti 함유 산화물을 확보할 수 없게 되기 때문에 바람직하지 못하다. 따라서, 유지 시간은 50분간 이하로 한다. 바람직하게는 40분간 이하이다. On the other hand, when such holding time is too long, it is unpreferable because fine inclusions aggregate and coarsen, and it becomes impossible to ensure the fine Ti containing oxide of the quantity prescribed | regulated by this invention. Therefore, the holding time is 50 minutes or less. Preferably it is 40 minutes or less.

실제의 조업에 있어서는, Ti, Si, Mn 및 C을 최종 성분량이 되도록 동시에 첨가하고 나서 전술한 바와 같이 유지하고, 그 후에 주입하면 좋다. In actual operation, Ti, Si, Mn, and C may be added simultaneously to the final component amounts, and then maintained as described above, followed by injection.

이러한 방법으로 용제함으로써, 본 발명에서 정하는 적정량의 미세한 Ti 함유 산화물을 확보하면서, 조대한 Ti 함유 산화물을 저감시킬 수 있다. By solvent in this way, coarse Ti containing oxide can be reduced, ensuring the appropriate amount of fine Ti containing oxide determined by this invention.

강 소재(슬라브)는, 통상의 후강판의 제조 방법대로, 가열후, 열간 압연을 수행하고, 압연방향에 따라 집합조직의 발달을 저지하고, 열간 압연 종료시에 있어 서 재결정시킨 조직으로 한다. 열간 압연 종료후의 강판은 수담금질을 실시한다. 그 후, 강판의 템퍼링을 수행하여, 제품 후강판을 수득한다.The steel material (slab) is made of a structure which is hot-rolled after heating, inhibits the development of the aggregate structure in accordance with the rolling direction, and recrystallizes at the end of the hot rolling, according to the usual thick steel plate production method. The steel sheet after completion of hot rolling is quenched. Thereafter, tempering of the steel sheet is performed to obtain a product thick steel sheet.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 물론 하기 실시예에 의해 제한을 받는 것이 아니라, 전술하거나 후술한 취지에 적합할 수 있는 범위에서 적당히 변경을 가하여 실시하는 것도 물론 가능하고, 그들은 어느 것이나 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the present invention is not limited by the following Examples, and of course, the present invention is not limited by the following Examples. Possible and they are all included in the technical scope of this invention.

실시예Example

표 1(발명예) 및 표 2(비교예)에 나타내는 화학 성분 조성의 강을, 표 3(발명예) 및 표 4(비교예)에 나타내는 바와 같이, 용제 단계에서의 Ti 첨가전의 용존 산소량과 Ti 첨가후의 정지 상태에서의 유지시간을 여러가지로 바꿔 용제하고, 주조하여, 슬라브를 수득했다. 수득된 슬라브를 1100℃로 가열한 후, 압연, 냉각을 수행하고, 판두께 50 mm의 강판을 수득했다. 또한, 모재의 강도나 인성을 조정하기 위해서, 500 내지 650℃까지의 템퍼링 처리를 실시했다. As shown in Table 3 (invention example) and Table 4 (comparative example), the steels of the chemical composition shown in Table 1 (invention example) and Table 2 (comparative example), the amount of dissolved oxygen before the addition of Ti in the solvent step The holding time in the stationary state after Ti addition was changed in various ways, and was melted and cast, and the slab was obtained. After heating the obtained slab to 1100 ° C., rolling and cooling were performed to obtain a steel sheet having a sheet thickness of 50 mm. In addition, in order to adjust the strength and toughness of a base material, the tempering process to 500-650 degreeC was implemented.

이렇게 하여 수득한 강판으로부터 시료를 채취하여, 모재 특성, HAZ인성, 모재에 존재하는 Ti 함유 산화물의 크기를 측정했다. 이러한 결과를 표 3 및 표 4에 나타낸다.The sample was taken from the steel plate obtained in this way, and the base material characteristics, HAZ toughness, and the magnitude | size of the Ti containing oxide which exist in a base material were measured. These results are shown in Table 3 and Table 4.

<모재 특성><Material properties>

전술한 바와 같이 제조된 각 강판으로부터 JIS4호 시험편을 채취하고, JISZ2241에 준한 인장 시험을 수행하여 강판의 인장강도, 및 JlSZ2242에 준한 샤르피 충격 시험을 수행하여 강판의 인성(vE-20)을 측정했다. JIS No. 4 test pieces were taken from each steel sheet manufactured as described above, and a tensile test in accordance with JISZ2241 was performed to carry out tensile strength of the steel sheet and a Charpy impact test in accordance with J1SZ2242 to measure the toughness (vE-20) of the steel sheet. .

여기서, 인장강도가 590 MPa 이상이고, 또한 샤르피 충격치가 150 J 이상인 것은, 고강도 및 고인성인 우수한 모재특성을 갖는 것으로 평가하고, 이러한 우수한 모재 특성이 확보되는 것에 대하여, 후술하는 바와 같이 HAZ 인성의 평가를 수행하였다.Here, the tensile strength of 590 MPa or more and the Charpy impact value of 150 J or more are evaluated to have excellent base material properties of high strength and high toughness, and to secure such excellent base material properties, as described later, evaluation of the HAZ toughness Was performed.

<용접 이음매 인성><Welding joint toughness>

상기 제조된 각 강판으로부터 인출된 시험편(크기 12.5 mm×32 mm×55 mm)를, 100 kJ/mm의 대입열로 SAW 용접했을 때의 용융선 근방(+0.5 mm)의 HAZ의 열이력에 상당하는 열사이클을 실시했다. 즉, 1400℃로 가열하고, 이 온도로 5초간 유지한 후, 800℃에서 500℃까지를 730초간 냉각하는 열사이클을 실시했다. 또한, 상기 대입열 용접시의 용융선으로부터 3 내지 5mm 정도의 영역의 HAZ의 열이력에 상당하는 열사이클도 실시했다. 즉, 1200℃로 가열하고, 이 온도에서 5초간 유지한 후, 800℃에서 500℃까지 730초간 냉각하는 열사이클을 실시했다. 이들 각 시험편으로부터, 각각 샤르피 시험편을 채취하고 vE0(1400℃와 1200℃)를 측정했다. 그리고 각각 vE0이 150J 이상인 경우를 용접 이음매 인성이 우수하다고 평가했다. Corresponds to the thermal history of the HAZ near the melting line (+0.5 mm) when the test piece (size 12.5 mm x 32 mm x 55 mm) drawn out from the steel sheets manufactured above was SAW welded with a high heat input of 100 kJ / mm. The heat cycle was performed. That is, it heated at 1400 degreeC, hold | maintained at this temperature for 5 second, and performed the heat cycle which cools from 800 degreeC to 500 degreeC for 730 second. In addition, a heat cycle corresponding to the thermal history of the HAZ in the region of about 3 to 5 mm from the melting line at the time of the high heat input welding was also performed. That is, it heated at 1200 degreeC, hold | maintained at this temperature for 5 second, and performed the heat cycle which cools for 730 second from 800 degreeC to 500 degreeC. From each of these test pieces, Charpy test pieces were taken, respectively, and vE0 (1400 ° C and 1200 ° C) was measured. And the case where vE0 was 150 J or more respectively evaluated the weld joint toughness excellent.

<Ti 함유 산화물><Ti containing oxide>

모재중에 존재하는 Ti 함유 산화물의 크기를 이하의 수법으로 측정했다.The magnitude | size of the Ti containing oxide which exists in a base material was measured with the following method.

<측정위치(시료의 채취 위치)><Measurement position (sample collection position)>

판두께의 1/4의 위치에 있어서, 압연 방향으로 평행한 단면을 관찰할 수 있도록 시료를 채취했다. 수득된 시료를 이용하고, 후술한 바와 같이, 평균 입경 2μm 이상의 조대한 Ti 함유 산화물 및 평균 입경 0.05 내지 1.0μm의 미세한 Ti 함 유 산화물의 개수를 각각 측정했다.  At the position of 1/4 of plate | board thickness, the sample was extract | collected so that the cross section parallel to a rolling direction can be observed. Using the obtained sample, as described later, the number of coarse Ti-containing oxides having an average particle diameter of 2 µm or more and fine Ti-containing oxides having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 µm was measured, respectively.

<평균 입경 2μm 이상의 조대한 Ti 함유 산화물의 개수 측정> <Measurement of the number of coarse Ti-containing oxides having an average particle diameter of 2 μm or more>

상기한 EPMA 장치를 이용하여 100mm2(10 mm×10mm)의 영역을 배율 200배로 관찰하고, 평균 입경 2μm 이상의 조대한 Ti 함유 산화물의 개수를 측정했다. 한편, Ti 함유 산화물의 크기는, 원 상당 입경을 구하여 평균 입경치로 하였다(이하 동일).An area of 100 mm 2 (10 mm × 10 mm) was observed at a magnification of 200 times using the EPMA device described above, and the number of coarse Ti-containing oxides having an average particle diameter of 2 μm or more was measured. In addition, the magnitude | size of Ti containing oxide calculated | required the round equivalent particle diameter and made it the average particle diameter value (it is the same below).

<평균 입경 0.05 내지 1.0μm의 미세한 Ti 함유 산화물의 개수 측정> <Measurement of the number of fine Ti-containing oxides having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm>

상기한 FE-SEM/EDX 장치를 이용하여, 평균 입경 0.05 내지 1.0μm의 개재물 20개의 조성 분석을 하여, Ti를 10질량% 이상 함유하는 Ti 함유 산화물의 비율을 구했다. 다음으로 0.1mm2의 영역에 있어서, 1000 배의 반사전자상을 이용하여, 0.01mm2의 임의의 10 시야를 촬영하고, 화상 해석 장치에 의해, 평균 입경 0.05 내지 1.0μm의 개재물의 개수를 측정하고, 상기 10시야의 합계 개수에 상기 Ti 함유 산화물의 비율을 곱하고, 또한 1000배로 하는 것으로, 1cm2당 평균 입경 0.05 내지 1.0μm의 Ti 함유 산화물의 수를 구했다. 이들의 결과도 표 3 및 표 4에 나타낸다. The composition analysis of 20 inclusions with an average particle diameter of 0.05-1.0 micrometer was performed using said FE-SEM / EDX apparatus, and the ratio of Ti containing oxide containing 10 mass% or more of Ti was calculated | required. Next, in an area of 0.1mm 2, by using a 1000-fold reflection electron image, recording an arbitrary 10 fields of view of 0.01mm 2 and, by the image analysis device, measuring the number average particle diameter of 0.05 to 1.0μm inclusions The number of Ti-containing oxides having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 µm per cm 2 was determined by multiplying the total number of the 10 viewing fields by the ratio of the Ti-containing oxide and further multiplying to 1000 times. These results are also shown in Table 3 and Table 4.

표 1 및 3에서 분명한 바와 같이, 발명예 1 내지 20는, 20C(%) + 1.5Mn(%) + Cu(%) + Ni(%)의 파라미터를 포함해서, 본 발명 조성을 만족시킴과 동시에, 용존 산소량과 유지시간과 함께 바람직한 용제 방법으로 제조되었다. As apparent from Tables 1 and 3, Inventive Examples 1 to 20, including the parameters of 20 C (%) + 1.5 Mn (%) + Cu (%) + Ni (%), satisfy the composition of the present invention, Along with the dissolved oxygen amount and the retention time, it was prepared by the preferred solvent method.

이 때문에, 평균 입경이 0.05 내지 1μm인 Ti 함유 산화물의 평균 개수가, 배율 1000배로 관찰했을 때에 10000개/cm2이상임과 동시에, 평균 입경 2μm 이상의 Ti 산화물의 평균개수가, 배율 200배로 관찰했을 때에 2000개/cm2 이하이다. 이러한 결과, 590 내지 780 MPa급의 모재 강도와, 210J 이상의 모재 인성이 얻어졌다. 또한, 열 사이클 특성도 1400℃와 1200℃의 vE0와 함께, 150J 이상의 인성이 얻어졌다. For this reason, when the average number of Ti containing oxides whose average particle diameters are 0.05-1 micrometer is 10000 piece / cm <2> or more when observed at 1000 times magnification, and the average number of Ti oxides whose average particle diameter is 2 micrometers or more is observed at 200 times magnification, 2000 pieces / cm 2 or less. As a result, base material strength of 590-780 MPa grade and base material toughness of 210J or more were obtained. Moreover, toughness of 150J or more was also obtained with vE0 of 1400 degreeC and 1200 degreeC of thermal cycling characteristics.

이들의 결과는, 고강도인 590 내지 780 MPa급의 후강판의 경우에도 그렇지만, 특히 인성이 저하되기 쉬운, 전술한 용융선으로부터 3 내지 5 mm 근방의 용접열 영향부를 포함해서, 대입열 용접시의 HAZ 전 영역의 인성을 대폭 개선할 수 있는 것을 나타낸다.These results, although also in the case of a high strength 590 to 780 MPa class thick steel sheet, especially in the case of high heat input welding, including the weld heat affected zone near 3 to 5 mm from the above-described melting line, which tends to lower toughness It shows that the toughness of the whole HAZ area can be significantly improved.

이에 비해, 표 2, 4에서 분명한 바와 같이, 비교예 21 내지 29, 32의 원소의 성분 조성은 본 발명 범위에서 벗어난다.In contrast, as is apparent from Tables 2 and 4, the component compositions of the elements of Comparative Examples 21 to 29 and 32 are outside the scope of the present invention.

또한, 비교예 30 및 31는 20C(%) + 1.5Mn(%) + Cu(%) + Ni(%)의 파라미터가 본 발명 범위에서 벗어난다.In addition, in Comparative Examples 30 and 31, the parameters of 20 C (%) + 1.5 Mn (%) + Cu (%) + Ni (%) are outside the scope of the present invention.

또한, 비교예 33 내지 35는 성분 조성이 본 발명 범위 이내지만, 용존 산소량이나 유지시간이 바람직한 용제 방법의 조건 밖에서 제조되었다.In Comparative Examples 33 to 35, the component composition was within the scope of the present invention, but was prepared outside the conditions of the solvent method in which the dissolved oxygen amount and the holding time were preferred.

그 결과, 비교예는 모재 강도나 모재 인성이 발명예에 비해 비교적 낮으며, 모재 강도나 모재 인성이 발명예와 유사하여도, 열사이클 특성은 1400℃ 및 1200℃의 vE0 모두 공통적으로 현저히 낮다. As a result, the comparative example is relatively low in the base material strength and the base material toughness compared to the invention example, and even if the base material strength and the base material toughness are similar to the invention example, the thermal cycle characteristics are both significantly lower in common at vE0 of 1400 ° C and 1200 ° C.

이들의 결과는, 본 발명 범위에서 벗어나는 비교예가, 고강도인 590 내지 780 MPa급의 후강판의 경우에, 특히, 용융선으로부터 3 내지 5 mm 근방의 용접열 영향부를 포함해서, 대입열 용접시의 HAZ 전 영역의 인성을 개선할 수 없는 것을 나타낸다. These results show that, in the case of a high strength 590 to 780 MPa class thick steel sheet, the comparative example deviating from the scope of the present invention includes, in particular, a weld heat influence part around 3 to 5 mm from the melting line. It shows that the toughness of the whole HAZ area cannot be improved.

예컨대, 비교예 21은 C의 양이 과잉이기 때문에, Ti 함유 산화물의 규정은 만족하지만, 열 사이클 특성(HAZ 인성)이 현저하게 낮다. For example, in Comparative Example 21, since the amount of C is excessive, the definition of Ti-containing oxide is satisfied, but the thermal cycle characteristics (HAZ toughness) are remarkably low.

비교예 22는, Mn의 양이 부족하기 때문에, 모재 강도를 확보할 수 없으며, Ti 함유 산화물의 규정은 만족하지만, 열 사이클 특성(HAZ 인성)은 뒤떨어진다.In Comparative Example 22, since the amount of Mn is insufficient, the base metal strength cannot be ensured, and the Ti-containing oxide is satisfied, but the thermal cycle characteristics (HAZ toughness) are inferior.

비교예 23은 Mn의 양이 과잉이기 때문에, Ti 함유 산화물의 규정은 만족하지만, 열 사이클 특성(HAZ 인성)이 뒤떨어진다.In Comparative Example 23, since the amount of Mn was excessive, the definition of Ti-containing oxide was satisfied, but the thermal cycle characteristics (HAZ toughness) were inferior.

비교예 24는, Al의 양이 과잉이기 때문에, 조대한 Ti 함유 산화물이 많아져, 열 사이클 특성(HAZ 인성)이 뒤떨어진다.In Comparative Example 24, since the amount of Al is excessive, coarse Ti-containing oxides increase, resulting in inferior thermal cycle characteristics (HAZ toughness).

비교예 25는, Cu의 양이 과잉이기 때문에, Ti 함유 산화물의 규정은 만족하지만, 열 사이클 특성(HAZ 인성)이 뒤떨어진다.In Comparative Example 25, since the amount of Cu is excessive, the definition of Ti-containing oxide is satisfied, but the thermal cycle characteristics (HAZ toughness) are inferior.

비교예 26은, Ni의 양이 과잉이기 때문에, Ti 함유 산화물의 규정은 만족하지만, 열 사이클 특성(HAZ 인성)은 뒤떨어진다.In Comparative Example 26, since the amount of Ni is excessive, the definition of Ti-containing oxide is satisfied, but the thermal cycle characteristics (HAZ toughness) are inferior.

비교예 27은, Ti의 양이 과잉이기 때문에, 미세한 Ti 함유 산화물이 지나치게 작아져서, 열 사이클 특성(HAZ 인성)이 뒤떨어진다.In Comparative Example 27, since the amount of Ti is excessive, the fine Ti-containing oxide is too small, resulting in poor thermal cycle characteristics (HAZ toughness).

비교예 28은, 산소량이 부족하여, 용제시의 용존 산소량이 적기 때문에, 미세한 Ti 함유 산화물이 지나치게 작아져서, 열 사이클 특성(HAZ 인성)이 뒤떨어진 다.In Comparative Example 28, since the amount of oxygen is insufficient and the amount of dissolved oxygen at the time of solvent is small, the fine Ti-containing oxide is too small, resulting in poor thermal cycle characteristics (HAZ toughness).

비교예 29는, 산소량이 과잉이고, 용제시의 용존 산소량도 과잉이기 때문에, 조대한 Ti 함유 산화물이 지나치게 많고, 미세한 Ti 함유 산화물도 적게 되어, 열 사이클 특성(HAZ 인성)이 열화된다.In Comparative Example 29, since the amount of oxygen is excessive and the amount of dissolved oxygen at the time of solvent is also excessive, the coarse Ti-containing oxide is excessively large, the fine Ti-containing oxide is also small, and thermal cycle characteristics (HAZ toughness) are deteriorated.

비교예 32는 붕소의 양이 과잉이기 때문에, Ti 함유 산화물의 규정은 만족하지만, 모재 인성과 열 사이클 특성(HAZ 인성)이 뒤떨어진다.In Comparative Example 32, since the amount of boron was excessive, the definition of Ti-containing oxide was satisfied, but the base metal toughness and heat cycle characteristics (HAZ toughness) were inferior.

비교예 30은, 20C(%) + 1.5Mn(%) + Cu(%) + Ni(%)의 파라미터가, 4.5% 미만으로 본 발명 범위에서 벗어난다. 이 때문에, C, Mn, Cu, Ni를 각각 규정량 범위내에서 함유함에도 불구하고, 1200℃에서의 열 사이클 특성이 뒤떨어지고, HAZ 3 내지 5mm 부분의 인성이 개선되지 않는다. 이것은, C, Mn, Cu, Ni의 상기 담금질성 증가 효과가 발휘되지 않고, 입자내 생성 베이나이트 조직을 미세화할 수 없기 때문이다. In Comparative Example 30, the parameters of 20 C (%) + 1.5 Mn (%) + Cu (%) + Ni (%) were outside the scope of the present invention by less than 4.5%. For this reason, in spite of containing C, Mn, Cu, and Ni within the prescribed amount ranges, the thermal cycle characteristics at 1200 ° C are inferior, and the toughness of the HAZ 3 to 5 mm portion is not improved. This is because the above hardenability increasing effects of C, Mn, Cu, and Ni are not exhibited, and the intravenous generated bainite structure cannot be refined.

비교예 31은, 상기 파라미터가 7.0%를 초과하여, 본 발명 범위에서 벗어난다. 이 때문에, C, Mn, Cu, Ni을 각각 규정량 범위내에서 함유하고 있음 에도 불구하고, 1200℃에서의 열 사이클 특성이 뒤떨어지고, HAZ 3 내지 5 mm 부분의 인성이 개선되지 않는다. 이것은, MA 베이나이트 조직에 형성되는 MA(마르텐자이트)의 양이 증가하기 때문에, 오히려 반대로, HAZ 전 영역에 걸쳐 인성이 저하되기 때문이다.In Comparative Example 31, the parameter exceeds 7.0%, which is outside the scope of the present invention. For this reason, in spite of containing C, Mn, Cu, and Ni within the prescribed amount ranges, the thermal cycle characteristics at 1200 ° C are inferior, and the toughness of the HAZ 3 to 5 mm portion is not improved. This is because the amount of MA (martensite) formed in the MA bainite structure increases, and on the contrary, the toughness decreases over the entire HAZ region.

비교예 33은, 용제 단계에서의 Ti 첨가전의 용존 산소량이 지나치게 많기 때문에, 조대한 Ti 함유 산화물의 수가 대부분 석출되어, 규정 개수를 넘는다. 이 때문에, 열 사이클 특성이 1400℃의 vE0에서 102J 정도로 인성이 현저히 낮다. In Comparative Example 33, since the amount of dissolved oxygen before the addition of Ti in the solvent step is too large, the number of coarse Ti-containing oxides is mostly precipitated and exceeds the prescribed number. For this reason, toughness is remarkably low about 102J at vE0 of 1400 degreeC in heat cycle characteristics.

비교예 34는, 용제 단계에서의 Ti 첨가 후의 정지상태에서의 유지시간이 지나치게 짧기 때문에, 조대한 Ti 함유 산화물이 대부분 석출되어 규정 개수를 넘고, 한쪽에서 미세한 Ti 함유 산화물이 비교적 적다. 이 때문에, 열 사이클 특성이 1400℃의 vEo에서 85 J 정도로 인성이 현저히 낮다. In Comparative Example 34, since the holding time in the stationary state after the addition of Ti in the solvent step was too short, most of the coarse Ti-containing oxides were precipitated, exceeding the prescribed number, and there were relatively few fine Ti-containing oxides on one side. For this reason, toughness is remarkably low about 85 J in vEo of 1400 degreeC of heat cycle characteristics.

비교예 35는, 용제 단계에서의 Ti 첨가 후 정지 상태에서의 유지시간이 지나치게 길기 때문에, 조대한 Ti 함유 산화물이 대부분 석출되어 규정 개수를 넘고, 한편으로 미세한 Ti 함유 산화물이 비교적 적다. 이 때문에, 열 사이클 특성이, 1400℃의 vE0에서 99J 정도로, 인성이 현저하게 낮다. In Comparative Example 35, since the holding time in the stop state after the addition of Ti in the solvent step is too long, most of the coarse Ti-containing oxides are precipitated, exceeding the prescribed number, and on the other hand, there are relatively few fine Ti-containing oxides. For this reason, a toughness is remarkably low about the heat cycle characteristic about 99J at vE0 of 1400 degreeC.

이상의 결과로부터, 본 발명의 성분조성과 Ti 함유 산화물의 규정에 따르면, 고강도인 590 내지 780 MPa급의 후강판의 경우에, 특히, 용융선으로부터 3 내지 5 mm 근방의 용접열 영향부를 포함하는, 대입열 용접시의 HAZ 전 영역의 인성 개선의 임계적인 의의가 뒷받침된다. From the above results, according to the component composition of the present invention and the definition of Ti-containing oxide, in the case of a high strength 590 to 780 MPa class thick steel sheet, in particular, it includes a weld heat influence part near 3 to 5 mm from the melting line. The critical significance of improving the toughness of the entire HAZ area during high heat input welding is supported.

Figure 112005061130022-PAT00001
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Figure 112005061130022-PAT00002
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Figure 112005061130022-PAT00003
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Figure 112005061130022-PAT00004
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이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 대입열 용접을 실시한 경우라도 용접 이음매 인성(HAZ 인성)이 우수한 590 내지 780 MPa급의 후강판을 제공할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 후강판은 선박, 해양 구조물, 교량, 건축 구조물 등의 고강도의 용접 구조물용으로 적용할 수 있다.As described above, the present invention can provide a thick steel sheet of 590 to 780 MPa class which is excellent in weld seam toughness (HAZ toughness) even when high heat input welding is performed. For this reason, the thick steel plate of this invention can be applied for high strength welded structures, such as a ship, an offshore structure, a bridge, and a building structure.

Claims (4)

질량%로서, C: 0.01 내지 0.07%, Si: 1.0% 이하(0%를 포함하지 않는다), Mn: 1.0 내지 3.0%, Al: 0.010% 미만(0%을 포함하지 않는다), Ti: 0.005 내지 0.050%, O: 0.0010 내지 0.0100%를 각각 함유하고, 또한, Cu: 0.1 내지 1.5% 및 Ni: 0.1 내지 2.5% 중 어느 하나 이상을 함유하고, 또한, 20C(%) + 1.5Mn(%) + Cu(%) + Ni(%)가 4.5 내지 7.0%이며, 잔부가 실질적으로 철 및 불가피한 불순물로 이루어진 강판으로서, As mass%, C: 0.01 to 0.07%, Si: 1.0% or less (not including 0%), Mn: 1.0 to 3.0%, Al: less than 0.010% (without 0%), Ti: 0.005 to 0.050%, O: 0.0010 to 0.0100%, respectively, and also contain any one or more of Cu: 0.1 to 1.5% and Ni: 0.1 to 2.5%, and further, 20C (%) + 1.5Mn (%) + Cu (%) + Ni (%) is 4.5 to 7.0%, the balance is a steel plate consisting substantially of iron and inevitable impurities, 평균 입경이 0.05 내지 1㎛인 Ti 함유 산화물의 평균 개수가 배율 1000배로 관찰했을 때에 10000개/cm2 이상임과 동시에, 평균 입경 2μm 이상의 Ti 함유 산화물의 평균개수가 배율 200 배에서 관찰했을 때에 2000개/cm2 이하인 것을 특징으로 하는, 대입열 용접 이음매 인성이 우수한 후강판. The average number of Ti-containing oxides having an average particle diameter of 0.05 to 1 µm was 10000 / cm 2 or more when observed at 1000 times magnification, and the average number of Ti-containing oxides having an average particle diameter of 2 μm or more was observed at 200 times magnification. A thick steel sheet excellent in high heat input weld joint toughness, characterized in that it is / cm 2 or less. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 추가로, Cr: 0.1 내지 2.0%, Mo: 0.1 내지 1.0%, Nb: 0.10% 이하(0%를 포함하지 않는다), V: 0.10% 이하(0%를 포함하지 않는다) 중에서 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는, 대입열 용접 이음매 인성이 우수한 후강판. In addition, one or two of Cr: 0.1 to 2.0%, Mo: 0.1 to 1.0%, Nb: 0.10% or less (0%), V: 0.10% or less (0%) are not included. The thick steel plate excellent in the high heat input welding joint toughness characterized by containing the above. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 추가로 B: 0.0005 내지 0.0050%를 함유하는 것을 특징으로 하는, 대입열 용접 이음매 인성이 우수한 후강판.B: 0.0005 to 0.0050% of a thick steel sheet excellent in high heat input weld joint toughness. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 추가로 Zr: 0.05% 이하(0%를 포함하지 않는다}, Mg: 0.0050% 이하(0%를 포함하지 않는다), Ca: 0.0050% 이하(0%를 포함하지 않는다), REM: 0.0050% 이하(0%를 포함하지 않는다) 중에서 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는, 대입열 용접 이음매 인성이 우수한 후강판.Additionally Zr: 0.05% or less (does not contain 0%), Mg: 0.0050% or less (does not contain 0%), Ca: 0.0050% or less (does not contain 0%), REM: 0.0050% or less ( A thick steel sheet excellent in high heat input weld joint toughness, characterized in that it contains one or two or more of them.
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