KR20110097519A

KR20110097519A - 고강도 및 저온인성이 우수한 후판 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20110097519A
Application number: KR1020100017401A
Authority: KR
Inventors: 박재선; 함윤진
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2010-02-25
Filing date: 2010-02-25
Publication date: 2011-08-31
Also published as: KR101166967B1

Abstract

고강도 및 저온인성이 우수한 후판 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 고강도 및 저온인성이 우수한 후판 제조 방법은 C : 0.05 ~ 0.1 중량%, Si : 0.2 ~ 0.5 중량%, Mn : 1.5 ~ 1.8 중량%, P : 0.015 중량% 이하, S : 0.005 중량% 이하, Al : 0.02 ~ 0.05 중량%, Ti : 0.005 ~ 0.015 중량%, Nb : 0.01 ~ 0.05 중량%, Ni : 0.3 ~ 0.4 중량%, N : 60ppm 이하 및 나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브를 재가열하는 단계; 상기 재가열된 판재를 오스테나이트 재결정 정지 온도 이상의 온도에서 1차 압연하는 단계; 상기 1차 압연된 판재를 상기 오스테나이트 재결정 정지 온도 이하의 온도에서 2차 압연하는 단계; 상기 2차 압연된 판재를 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고강도 및 저온인성이 우수한 후판 및 그 제조 방법 {STEEL PLATE WITH HIGH STRENGTH AND LOW TEMPERATURE TOUGHNESS AND METHOD OF MANUFACTURING THE STEEL}

본 발명은 고강도 및 저온인성이 우수한 후판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고강도, 고인성이 요구되는 구조물, 플랜트, 조선 등의 분야에서 주로 사용되는 인장강도 500 MPa급의 고강도 후판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

후판(Steel plate)은 플랜트, 조선 등 고강도, 고인성이 요구되는 분야에 주로 적용된다.

후판은 통상, 슬라브 재가열 과정, 열간압연 과정 및 냉각 과정을 통하여 제조된다.

슬라브 재가열 과정에서는 반제품 상태인 강 슬라브(slab)를 재가열한다.

열간압연 과정에서는 압연롤을 이용하여 재가열된 슬라브를 특정한 온도범위에서 정해진 압하율로 압연한다.

냉각 과정에서는 압연이 마무리된 판재를 냉각한다.

본 발명의 목적은 인장강도 500MPa급의 고강도와 -60℃와 같은 저온에서 충격인성이 우수한 후판을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 미량 합금원소 및 열간압연 조건을 최적화하여 열처리 공정을 생략함으로써 제조비용을 감소시키고, 고강도 및 저온인성이 우수한 후판을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 및 저온인성이 우수한 후판은 C : 0.05 ~ 0.1 중량%, Si : 0.2 ~ 0.5 중량%, Mn : 1.5 ~ 1.8 중량%, P : 0.015 중량% 이하, S : 0.005 중량% 이하, Al : 0.02 ~ 0.05 중량%, Ti : 0.005 ~ 0.015 중량%, Nb : 0.01 ~ 0.05 중량%, Ni : 0.3 ~ 0.4 중량%, N : 60ppm 이하 및 나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물로 이루어지며, 인장강도 500 MPa 이상, -60 ℃에서 평균충격인성이 200 ~ 350 J인 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 및 저온인성이 우수한 후판 제조 방법은 C : 0.05 ~ 0.1 중량%, Si : 0.2 ~ 0.5 중량%, Mn : 1.5 ~ 1.8 중량%, P : 0.015 중량% 이하, S : 0.005 중량% 이하, Al : 0.02 ~ 0.05 중량%, Ti : 0.005 ~ 0.015 중량%, Nb : 0.01 ~ 0.05 중량%, Ni : 0.3 ~ 0.4 중량%, N : 60ppm 이하 및 나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브를 재가열하는 단계; 상기 재가열된 판재를 오스테나이트 재결정 정지 온도 이상의 온도에서 1차 압연하는 단계; 상기 1차 압연된 판재를 상기 오스테나이트 재결정 정지 온도 이하의 온도에서 2차 압연하는 단계; 상기 2차 압연된 판재를 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 고강도 및 저온인성이 우수한 후판 제조 방법은 오스테나이트 재결정 정지 온도 이상에서 잔압하율이 40 ~ 60 %가 되도록 1차 압연을 실시하고, 오스테나이트 재결정 정지 온도 이하에서 2차 압연을 실시하고, 가속냉각의 속도 및 냉각종료온도를 제어함으로써 최종 미세조직이 균일하면서도 미세한 페라이트 기지에 미세한 베이나이트가 형성된 복합조직을 얻을 수 있으므로, 500 MPa 이상의 고강도와 우수한 저온인성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 및 저온인성이 우수한 후판 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 2는 실시예 1 및 비교예 1~3에 따라 제조된 후판의 항복강도 및 인장강도를 나타내는 그래프이다.
도 3은 실시예 1 및 비교예 1~3에 따라 제조된 후판의 -60 ℃에서의 평균충격인성을 나타내는 그래프이다.
도 4는 실시예 1에 따라 제조된 후판의 미세조직 사진을 나타낸 것이다.
도 5는 비교예 1에 따라 제조된 후판의 미세조직 사진을 나타낸 것이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고강도 및 저온인성이 우수한 후판(Steel plate) 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

고강도 및 저온인성이 우수한 후판

본 발명에 따른 고강도 및 저온인성이 우수한 후판은 탄소(C) : 0.05 ~ 0.1 중량%, 실리콘(Si) : 0.2 ~ 0.5 중량%, 망간(Mn) : 1.5 ~ 1.8 중량%, 인(P) : 0.015 중량% 이하, 황(S) : 0.005 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.02 ~ 0.05 중량%, 티타늄(Ti) : 0.005 ~ 0.015 중량%, 니오븀(Nb) : 0.01 ~ 0.05 중량%, 니켈(Ni) : 0.3 ~ 0.4 중량%, 질소(N) : 60ppm 이하를 포함하고, 나머지는 Fe와 기타 불가피한 불순물로 구성된다.

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

탄소(C)

본 발명에서 탄소(C)는 후판의 강도를 확보하기 위해 첨가된다.

상기 탄소(C)는 후판 전체 중량의 0.05 ~ 0.1 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 상기 탄소(C)가 0.05 중량% 미만으로 첨가되면 제2상 조직의 분율이 저하되어 후판의 강도가 낮아지는 문제점이 있으며, 상기 탄소(C)의 함량이 0.1 중량%을 초과하면 후판의 강도는 증가하나 저온 충격인성 및 용접성이 저하되는 문제점이 있다.

실리콘( Si )

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

상기 실리콘(Si)은 후판 전체 중량의 0.2 ~ 0.5 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 실리콘(Si)의 함량이 0.20 중량% 미만이면 상기의 실리콘 첨가 효과가 미미하며, 실리콘(Si)의 함량이 0.50 중량%를 초과하면 후판 표면에 산화물을 형성하여 후판의 도금특성을 저해하고 용접성을 저하시키는 문제점이 있다.

망간( Mn )

망간(Mn)은 오스테나이트 안정화 원소로서 본 발명에서 Ar₃ 온도를 낮추어 제어 압연 영역을 확대시킴으로써 압연에 의한 결정립을 미세화시켜 강도 및 인성을 향상시키는 역할을 한다.

상기 망간은 후판 전체 중량의 1.5 ~ 1.8 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 상기 망간(Mn)이 1.5 중량% 미만으로 첨가되면 제2상 조직의 형성이 불충분하여 강도 향상에 기여하지 못한다. 또한, 상기 망간(Mn)의 함량이 1.8 중량%를 초과하면 강에 고용된 황을 MnS로 석출하여 저온충격인성을 저하시키는 문제점이 있다.

알루미늄( Al )

알루미늄(Al)은 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제 역할을 한다.

상기 알루미늄(Al)은 후판 전체 중량의 0.02 ~ 0.05 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 상기 알루미늄(Al)이 0.02 중량% 미만의 함량비로 첨가되면 상기의 탈산 효과가 불충분하고, 알루미늄(Al)의 함량이 0.05 중량%를 초과하면 비금속 개재물인 Al₂O₃를 형성하여 저온충격인성을 저하시키는 문제점이 있다.

티타늄( Ti )

본 발명에서 티타늄(Ti)은 슬라브 재가열시 TiN을 형성하여 오스테나이트 결정립 성장을 억제하는 역할을 한다.

상기 티타늄(Ti)은 후판 전체 중량의 0.005 ~ 0.015 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 티타늄의 함량이 0.005 중량% 미만이면 상기의 티타늄 첨가 효과가 미미하고, 티타늄의 함량이 0.015 중량%를 초과하면 TiN석출물이 조대해져 결정립 성장을 억제하는 효과가 저하된다.

니오븀( Nb )

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

상기 니오븀(Nb)은 후판 전체 중량의 0.01~0.05 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 니오븀(Nb)의 함량이 0.01 중량% 미만일 경우 상기의 니오븀 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 한편, 니오븀(Nb)의 함량이 0.05 중량%를 초과할 경우 후판의 용접성을 저하하며, 또한 니오븀(Nb) 함량 증가에 따른 강도와 저온인성은 더 이상 향상되지 않고 페라이트 내에 고용된 상태로 존재하여 오히려 충격인성을 저하시킬 위험이 있다.

니켈( Ni )

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

상기 니켈은 후판 전체 중량의 0.3 ~ 0.4 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 니켈(Ni)이 0.3 중량% 미만의 함량비로 첨가되면 상기 니켈 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 또한, 니켈(Ni)의 함량이 0.4 중량%를 초과하면 적열취성을 유발하는 문제점이 있다.

인(P), 황(S), 질소(N)

인(P)은 저온충격인성을 저하시키는 대표적인 원소로서 그 함량이 낮으면 낮을수록 좋다. 따라서, 인(P)의 함량은 0.015 중량% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.

황(S)은 상기 인(P)과 함께 강의 제조시 불가피하게 함유되는 원소로서, 유화물계 개재물(MnS)을 형성하여 저온충격인성을 저하시킨다. 따라서, 황(S)의 함량은 0.005 중량% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.

질소(N)는 강 내부에 개재물을 발생시켜 후판의 내부 품질을 저하시키므로, 극저의 함량비로 관리하는 것이 바람직하나, 이를 위해서는 후판의 제조 비용이 증가하고, 또한 질소(N) 관리의 어려움이 있다. 따라서, 본 발명에서는 질소(N)의 함량을 60 ppm 이하로 제한한다.

상기 조성으로 이루어진 후판의 인장강도는 520 ~ 610 MPa으로, 목표로 하는 500 MPa 이상의 고강도를 가지며, -60 ℃에서 평균충격인성이 200 ~ 350 J을 나타내어 저온인성을 만족한다. 또한, 상기 조성으로 이루어진 후판은 항복강도(YS) 510 ~ 580 MPa, 연신율(EL)은 18 ~ 35 %를 나타낼 수 있다.

이러한 특성은 본 발명의 조성에 포함되는 Ti-Nb-Ni 등의 미량 합금원소를 이용하여 미세조직을 제어함으로써, 최종 미세조직이 도 4에 도시된 바와 같이, 균일하고 미세한 페라이트를 주상으로 하며 제2상이 베이나이트인 복합조직의 형태인 것으로부터 얻어질 수 있다.

후판 제조 방법

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 및 저온인성이 우수한 후판 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.

도 1을 참조하면, 도시된 후판 제조 방법은 슬라브 재가열 단계(S110), 1차 압연 단계(S120), 2차 압연 단계(S130), 냉각 단계를 포함한다. 냉각 단계는 다시 1차 냉각 단계(S140) 및 2차 냉각 단계(S150)로 구분된다.

슬라브 재가열

슬라브 재가열 단계(S110)에서는 C : 0.05 ~ 0.1 중량%, Si : 0.2 ~ 0.5 중량%, Mn : 1.5 ~ 1.8 중량%, P : 0.015 중량% 이하, S : 0.005 중량% 이하, Al : 0.02 ~ 0.05 중량%, Ti : 0.005 ~ 0.015 중량%, Nb : 0.01 ~ 0.05 중량%, Ni : 0.3 ~ 0.4 중량%, N : 60ppm 이하 및 나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브를 제어압연 등을 위하여 재가열한다.

슬라브 재가열 온도는 1100 ~ 1200 ℃인 것이 바람직하다. 슬라브 재가열 온도가 1100℃ 미만이면 슬라브의 온도가 낮아 압연 부하가 커지는 문제점이 있다. 또한 슬라브 재가열 온도가 1200℃를 초과하면 니오븀(Nb) 및 티타늄(Ti) 석출물이 고용되어 오스테나이트 결정립 성장을 억제하지 못해 오스테나이트 결정립이 조대화되어 제조되는 후판의 강도 및 저온인성 확보가 어려운 문제점이 있다.

제어압연

슬라브가 재가열된 후, 제어압연이 실시된다. 일반압연의 경우, 압연 후 다시 Ac3 변태점 이상의 온도로 소둔열처리(Normalizing)를 하는 과정이 필요하다. 이 경우 전체적인 후판 제조 비용을 증가되고, 또한, 고강도 확보를 위해 탄소당량이 증가함에 따라 강도에는 유리하나 저온 인성이 저하될 수 있다.

본 발명에서 제어압연은 1차 압연 및 2차 압연으로 2단계로 진행된다.

1차 압연 단계(S120)에서는 재가열된 슬라브(판재)를 오스테나이트 재결정 정지 온도 이상의 온도, 바람직하게는 930℃ 이상의 온도에서 1차 압연한다.

이때, 1차 압연은 상기 2차 압연의 잔압하율이 40 ~ 60 %가 되도록 실시되는 것이 바람직하다. 여기서 1차 압연 후의 판재의 두께 또는 압하율은 제어압연전 판재의 두께와 최종 제어압연 후 판재의 두께 및 2차 압연의 잔압하율로부터 구할 수 있다. 예를 들어 제어압연전 판재의 두께가 100mm, 제어압연 종료 후 두께가 10mm, 2차 압연의 잔압하율이 50%인 경우, 1차 압연 후의 판재의 두께는 20mm가 된다. 따라서, 1차 압연은 100mm 두께의 판재를 20mm의 두께로 압연하는 것이므로 1차 압연의 압하율은 80%가 된다.

2차 압연 단계(S130)에서는 1차 압연된 판재를 오스테나이트 재결정 정지 온도 이하의 온도에서 2차 압연한다.

상기 2차 압연의 잔압하율은 40 ~ 60 %인 것이 바람직하다. 오스테나이트 재결정 정지 온도 이하에서 이루어지는 2차 압연의 잔압하율이 40% 미만일 경우 페라이트 결정립 미세화가 충분히 이루어지지 않는 문제점이 있다. 또한 2차 압연의 잔압하율이 60%를 초과할 경우, 압연 공정 시간이 길어 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

2차 압연의 종료 온도는 제조되는 후판의 강도 및 저온인성과 밀접한 연관성이 있으므로, 이를 적절히 제어하는 것은 매우 중요하다.

본 발명에서 2차 압연의 완료 온도는 820 ~ 860 ℃인 것이 바람직하다. 2차 압연의 종료 온도가 820℃ 미만인 경우 이상역 압연이 발생하여 연신된 페라이트와 퍼얼라이트가 존재하고 퍼얼라이트 밴드가 형성되어 연성과 저온인성을 크게 저하시킨다. 또한 2차 압연의 종료 온도가 860℃를 초과하는 경우 연성과 인성은 우수하지만 제조되는 후판의 강도를 충분히 확보할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명의 1차 압연 및 2차 압연 조건을 적용하면, 오스테나이트 결정립 내에 변형대가 형성되며, 이를 통하여 오스테나이트 결정립 내에 페라이트 핵생성 사이트를 다량 형성시켜 압연종료 후 미세한 결정립이 형성된다.

냉각

냉각 단계는 2차 압연된 판재를 냉각함으로써, 가속냉각을 통하여 결정립 성장을 억제하여 미세한 페라이트 결정립을 가지는 기지조직을 형성시키고, 2차상으로 미세한 베이나이트 조직을 형성시켜 고강도 및 저온 인성이 우수한 재질 특성을 확보하기 위해 실시된다.

본 발명에서는 냉각 단계는 다시, 1차 냉각 단계(S140)와 2차 냉각 단계(S150)로 구분된다.

1차 냉각 단계(S140)에서는 2차 압연된 판재를 미리 정해진 온도까지 냉각하는데, 수냉을 통한 가속냉각으로 진행될 수 있다.

가속냉각으로 진행되는 1차 냉각은 제조되는 후판의 고강도 및 저온인성 확보가 모두 용이하도록 4 ~ 8 ℃/sec의 냉각 속도 및 500 ~ 550 ℃의 냉각 종료 온도까지 실시될 수 있다.

1차 냉각의 종료 온도가 500 ℃ 미만인 경우 저온변태조직이 다량 형성되어 저온인성이 저하되는 문제점이 있고, 1차 냉각의 종료 온도가 550 ℃를 초과할 경우 조대한 미세조직의 형성으로 인해 강도가 저하되는 문제가 있다.

또한, 1차 냉각의 냉각속도가 4 ℃/sec 미만인 경우 결정립 성작이 촉진되어 강도 확보에 어려움이 있으며, 8 ℃/sec를 초과할 경우 베이나이트 분율이 증가하여 강도는 상승하지만, 저온 인성이 저하되는 문제점이 있다.

2차 냉각 단계(S150)에서는 1차 냉각된 판재를 1차 냉각 속도보다 느린 속도로 냉각한다. 2차 냉각은 공냉 방식으로 10 ~ 30 ℃ 정도의 상온까지 진행될 수 있다.

실시예

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.

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

1. 후판의 제조

표 1에 기재된 조성 및 표 2에 기재된 공정 조건으로 실시예 1 및 비교예 1~3에 따른 후판을 제조하였다.

실시예 1 및 비교예 1~2의 경우 각각의 슬라브를 1150℃에서 2시간 재가열한 후 1차 압연 및 2차 압연을 실시하였으며, 냉각은 수냉인 1차 냉각과 공냉인 2차 냉각으로 진행하였다. 표 2에서 냉각조건은 1차 냉각 조건을 의미한다. 비교예 3의 경우 제어압연을 실시하지 않고, 통상의 소둔 열처리(Normalizing)를 진행하였다.

[표 1]

단위 : 중량%

[표 2]

2. 특성 평가

표 3은 실시예 1 및 비교예 1~3에 따라 제조된 후판의 기계적 특성 및 충격인성을 나타낸 것이다. 표 3에서 평균충격인성은 -60℃에서 샤르피충격치를 3회 측정하여 평균값으로 나타내었다.

[표 3]

도 2는 실시예 1 및 비교예 1~3에 따라 제조된 후판의 항복강도 및 인장강도를 나타내는 그래프이고, 도 3은 실시예 1 및 비교예 1~3에 따라 제조된 후판의 -60 ℃에서의 평균충격인성을 나타내는 그래프이다.

표 3과, 도 2 및 도 3을 참조하면, 실시예 1의 경우 인장강도가 580 MPa이었으며, -60 ℃에서의 평균충격인성이 290.6 J을 나타내어, 목표하는 인장강도 500 MPa급을 달성하였으며, 저온인성 역시 매우 우수한 것을 알 수 있다.

그러나, 비교예 1의 경우 -60 ℃에서 평균충격인성은 매우 우수하였으나, 인장강도가 487MPa로 목표치에 도달하지 못하였다. 또한, 비교예 2 및 비교예 3의 경우 인장강도는 500MPa급의 목표치에 도달하였으나, -60 ℃에서 평균충격인성이 200 J에 미치지 못하여 저온인성을 만족하지 못하였다.

특히, 제어압연이 아닌 통상의 소둔열처리를 적용한 비교예 3의 경우, 화학성분이 전혀 상이하고, 열처리 과정의 존재로 인하여 저온충격인성이 열위한 결과를 나타내었다.

도 4는 실시예 1에 따라 제조된 후판의 미세조직 사진을 나타낸 것이고, 도 5는 비교예 1에 따라 제조된 후판의 미세조직 사진을 나타낸 것이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 비교예 1에 따라 제조된 후판의 미세조직은 조대한 페라이트 기지에 베이나이트가 형성되어 있으나, 실시예 1에 따라 제조된 후판의 미세조직은 미세하고 균일한 페라이트에 제2상으로 베이나이트가 미세하게 분포되어 있는 것을 알 수 있다.

실시예 1에 따라 제조된 후판이 인장강도 및 저온인성 모두 우수한 것은 화학조성, 압연 및 냉각조건을 제어함으로써 미세조직이 비교예 1에 비하여 우수하기 때문이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 제조 방법으로 제조된 후판은 인장강도 500MPa급을 만족하고, 또한 -60℃에서 평균충격인성이 290 J 정도로 저온 인성 또한 우수한 장점이 있다.

따라서, 제조된 후판은 고강도 및 고인성이 요구되는 프랜트, 구조물, 조선 분야 등에 폭넓게 활용될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.

S110 : 슬라브 재가열 단계
S120 : 1차 압연 단계
S130 : 2차 압연 단계
S140 : 1차 냉각 단계
S150 : 2차 냉각 단계

Claims

C : 0.05 ~ 0.1 중량%, Si : 0.2 ~ 0.5 중량%, Mn : 1.5 ~ 1.8 중량%, P : 0.015 중량% 이하, S : 0.005 중량% 이하, Al : 0.02 ~ 0.05 중량%, Ti : 0.005 ~ 0.015 중량%, Nb : 0.01 ~ 0.05 중량%, Ni : 0.3 ~ 0.4 중량%, N : 60ppm 이하 및 나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브를 재가열하는 단계;
상기 재가열된 판재를 오스테나이트 재결정 정지 온도 이상의 온도에서 1차 압연하는 단계;
상기 1차 압연된 판재를 상기 오스테나이트 재결정 정지 온도 이하의 온도에서 2차 압연하는 단계; 및
상기 2차 압연된 판재를 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 및 저온인성이 우수한 후판 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 슬라브 재가열은 1100 ~ 1200 ℃에서 실시되는 것을 특징으로 하는 고강도 및 저온인성이 우수한 후판 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 1차 압연은 상기 2차 압연의 압하율이 40 ~ 60 %이 되도록 실시되는 것을 특징으로 하는 고강도 및 저온인성이 우수한 후판 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 1차 압연은 930℃ 이상의 온도에서 실시되는 것을 특징으로 하는 고강도 및 저온인성이 우수한 후판 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 2차 압연의 완료 온도는 820 ~ 860 ℃인 것을 특징으로 하는 고강도 및 저온인성이 우수한 후판 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 냉각 단계는
상기 2차 압연된 판재를 1차 냉각하는 단계; 및
상기 1차 냉각된 판재를 상기 1차 냉각의 냉각 속도보다 느린 속도로 2차 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 및 저온인성이 우수한 후판 제조 방법.
제6항에 있어서,
상기 1차 냉각은 수냉으로 실시되고, 상기 2차 냉각은 공냉으로 실시되는 것을 특징으로 하는 고강도 및 저온인성이 우수한 후판 제조 방법.
제6항에 있어서,
상기 1차 냉각은 500 ~ 550 ℃의 온도까지 실시되는 것을 특징으로 하는 고강도 및 저온인성이 우수한 후판 제조 방법.
제6항에 있어서,
상기 1차 냉각은 4 ~ 8 ℃/sec의 의 냉각속도로 실시되는 것을 특징으로 하는 고강도 및 저온인성이 우수한 후판 제조 방법.
제6항에 있어서,
상기 2차 냉각은 종료 온도가 10 ~ 30 ℃의 온도까지 실시되는 것을 특징으로 하는 고강도 및 저온인성이 우수한 후판 제조 방법.
C : 0.05 ~ 0.1 중량%, Si : 0.2 ~ 0.5 중량%, Mn : 1.5 ~ 1.8 중량%, P : 0.015 중량% 이하, S : 0.005 중량% 이하, Al : 0.02 ~ 0.05 중량%, Ti : 0.005 ~ 0.015 중량%, Nb : 0.01 ~ 0.05 중량%, Ni : 0.3 ~ 0.4 중량%, N : 60ppm 이하 및 나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물로 이루어지며,
인장강도 500 MPa 이상, -60 ℃에서 평균충격인성이 200 ~ 350 J인 것을 특징으로 하는 고강도 및 저온인성이 우수한 후판.
제11항에 있어서,
상기 후판의 미세조직은 페라이트와 베이나이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 및 저온인성이 우수한 후판.
제11항에 있어서,
상기 후판의 인장강도(TS)는 520 ~ 610 MPa인 것을 특징으로 하는 고강도 및 저온인성이 우수한 후판.
제11항에 있어서,
상기 후판의 항복강도(YS)는 510 ~ 580 MPa이며, 연신율(EL)은 18 ~ 35 %인 것을 특징으로 하는 고강도 및 저온인성이 우수한 후판.