KR20120001017A - 확관성이 우수한 유정용 고강도 열연강판 및 그 제조 방법 - Google Patents

확관성이 우수한 유정용 고강도 열연강판 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120001017A
KR20120001017A KR1020100061578A KR20100061578A KR20120001017A KR 20120001017 A KR20120001017 A KR 20120001017A KR 1020100061578 A KR1020100061578 A KR 1020100061578A KR 20100061578 A KR20100061578 A KR 20100061578A KR 20120001017 A KR20120001017 A KR 20120001017A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steel sheet
hot rolled
rolled steel
weight
high strength
Prior art date
Application number
KR1020100061578A
Other languages
English (en)
Inventor
문준오
김성주
Original Assignee
현대제철 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대제철 주식회사 filed Critical 현대제철 주식회사
Priority to KR1020100061578A priority Critical patent/KR20120001017A/ko
Publication of KR20120001017A publication Critical patent/KR20120001017A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226—Hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C21D8/0263—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment following hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
    • C21D9/14—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes wear-resistant or pressure-resistant pipes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

고강도와 함께 연신성 및 확관성이 우수한 유정용(Casting & Tubing) 고강도 열연강판 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 유정용 고강도 강판은 탄소(C) : 0.2 ~ 0.25 중량%, 인(P) 0.02 중량% 이하, 황(S) : 0.005 중량% 이하, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.025 중량%, 알루미늄(Al) : 0.05 중량% 이하를 포함하고, 식 1 : 2.0 ≤ [Ca] / [S] ≤ 2.5 및 식 2 : 6.0 ≤ [Mn] / [Si] ≤ 9.0를 만족하는 범위에서, 실리콘(Si), 망간(Mn) 및 칼슘(Ca)을 함유하며, 나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

확관성이 우수한 유정용 고강도 열연강판 및 그 제조 방법 {HOT ROLLED HIGH STRENGTH STEEL SHEET WITH EXCELLENT PIPE EXPANDABILITY FOR CASTING AND TUBING AND METHOD OF MANUFACTURING THE STEEL SHEET}
본 발명은 유정용 고강도 열연강판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 API(American Petroleum Institute)에서 규정한 API-J55 규격을 만족하면서 확관성이 우수하여 유정용 강관을 슬림화 및 일직선화를 추구할 수 있는 유정용 고강도 열연강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
유정용 강관(Casting & Tubing Steel Pipe)은 석유 및 가스의 시추를 위하여 사용되는 강관이다. 이러한 유정용 강관은 통상 열연강판을 조관 및 확관하여 제조한다.
일반적으로 열연강판은 슬라브 재가열 과정, 열간압연 과정 및 권취 과정을 포함하는 열연과정으로 제조된다.
슬라브 재가열 과정에서는 반제품 상태인 슬라브(slab) 판재를 재가열한다.
열간압연 과정에서는 압연롤을 이용하여 재가열된 판재를 정해진 압하율로 열간 압연한다.
권취 과정에서는 열간 압연된 판재를 권취 온도까지 냉각한 후, 냉각된 판재를 권취한다.
본 발명의 목적은 API(American Petroleum Institute)에서 규정한 API-J55 규격(인장강도(TS) 517MPa 이상, 항복강도(YS) 379MPa 이상)을 만족하면서 우수한 확관성을 가져 유정용 강관의 슬림화 및 직선화가 용이한 유정용 고강도 열연강판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 합금 성분 및 공정 조건의 제어를 통하여 API-J55 규격 이상의 고강도 및 확관성을 확보할 수 있는 유정용 열연강판 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 유정용 고강도 열연강판은 탄소(C) : 0.2 ~ 0.25 중량%, 인(P) 0.02 중량% 이하, 황(S) : 0.005 중량% 이하, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.025 중량%, 알루미늄(Al) : 0.05 중량% 이하를 포함하고, 식 1 : 2.0 ≤ [Ca] / [S] ≤ 2.5 및 식 2 : 6.0 ≤ [Mn] / [Si] ≤ 9.0 (여기서, [Ca], [S], [Mn] 및 [Si]은 각 성분의 중량%)을 만족하는 범위에서, 실리콘(Si), 망간(Mn) 및 칼슘(Ca)을 함유하며, 나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 유정용 고강도 열연강판 제조 방법은 (a) 탄소(C) : 0.2 ~ 0.25 중량%, 인(P) 0.02 중량% 이하, 황(S) : 0.005 중량% 이하, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.025 중량%, 알루미늄(Al) : 0.05 중량% 이하를 포함하고, 식 1 : 2.0 ≤ [Ca] / [S] ≤ 2.5 및 식 2 : 6.0 ≤ [Mn] / [Si] ≤ 9.0 (여기서, [Ca], [S], [Mn] 및 [Si]은 각 성분의 중량%)을 만족하는 범위에서, 실리콘(Si), 망간(Mn) 및 칼슘(Ca)을 함유하며, 나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 재가열하는 단계; (b) 상기 재가열된 판재를 열간 압연하는 단계; 및 (c) 상기 열간 압연된 판재를 펄라이트(pearlite) 온도역까지 냉각하여 권취하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 제조 방법을 통하여 제조되는 유정용 고강도 열연강판은 0.2 중량% 이상의 탄소(C) 함량과 함께 900℃ 이상의 고온에서 마무리 압연함으로써 6mm 이하의 두께에서도 590MPa 이상의 인장강도(TS)와 함께 30% 이상의 고연신율을 확보할 수 있다.
따라서, API에서 규정한 API-J55 규격을 충분히 만족하면서 고연신성을 통하여 우수한 확관성을 확보할 수 있어, 유정용 강관의 슬림화 및 직선화가 용이한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유정용 고강도 열연강판 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제조 방법으로 제조된 열연강판의 미세 조직을 나타내는 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제조 방법으로 제조된 열연강판의 180ㅀ 굽힘시험 결과를 나타낸다.
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 유정용 고강도 열연강판 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
유정용 고강도 열연강판
본 발명에 따른 유정용 고강도 열연강판은 탄소(C) : 0.2 ~ 0.25 중량%, 인(P) 0.02 중량% 이하, 황(S) : 0.005 중량% 이하, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.025 중량%, 알루미늄(Al) : 0.05 중량% 이하를 포함한다. 이때, 본 발명에 따른 유정용 고강도 열연 강판은 하기 식 1 및 식 2를 만족하는 범위에서 실리콘(Si), 망간(Mn) 및 칼슘(Ca)을 함유한다.
식 1 : 2.0 ≤ [Ca] / [S] ≤ 2.5
식 2 : 6.0 ≤ [Mn] / [Si] ≤ 9.0
(여기서, [Ca], [S], [Mn] 및 [Si]은 각 성분의 중량%)
상기 합금 성분들 이외에 나머지는 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진다.
이하, 본 발명에 따른 유정용 고강도 열연강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다.
탄소(C)
탄소(C)는 강도를 확보하기 위하여 첨가된다.
상기 탄소는 본 발명에 따른 유정용 열연강판 전체 중량의 0.2 ~ 0.25 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 탄소의 함량의 0.2 중량% 미만일 경우 강도가 불충분하며, 탄소의 함량이 0.25 중량%를 초과할 경우 연신성 저하에 의하여 확관성을 확보하기 어려우며, 또한 저온 충격 인성이 저하될 수 있다.
인(P)
인(P)은 시멘타이트 형성을 억제하고, 강도를 증가시키기 위해 첨가되지만, 과다하게 첨가될 경우 용접성이 악화되고, 슬라브 중심 편석(center segregation)에 의해 최종재질 편차가 발생하는 문제가 있으므로, 인(P)의 함량은 본 발명에 따른 유정용 열연강판 전체 중량의 0.02 중량% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.
황(S)
황(S)은 강의 인성 및 용접성을 저해하고 MnS 비금속 개재물을 증가시켜 강의 가공 중 크랙을 발생시키는 원소이다. 따라서, 황(S)의 함량은 본 발명에 따른 유정용 열연강판 전체 중량의 0.005 중량% 이하로 제한하는 것이 보다 바람직하다.
니오븀(Nb)
니오븀(Nb)은 석출물 형성원소로서 강의 강도에 가장 큰 영향을 주는 원소 중 하나이며, 강 중에 탄질화물을 석출하거나 Fe 내 고용강화를 통하여 강의 강도를 향상시키는 원소이다. 특히, 니오븀계 석출물들은 슬라브 재가열시 1150℃ 이상의 가열로에서 고용된 후 열간압연 wdn 미세하게 석출하여 강의 강도를 효과적으로 증가시킨다.
상기 니오븀은 본 발명에 따른 유정용 열연강판 전체 중량의 0.005 ~ 0.025 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 니오븀의 함량이 0.005 중량% 이상일 때 니오븀 첨가 효과를 가지며, 니오븀의 함량이 0.025 중량%를 초과할 경우 과다한 석출로 인하여 연주성, 압연성 및 연신율을 저하시킬 수 있다.
알루미늄(Al)
알루미늄(Al)은 실리콘(Si)이나 망간(Mn)에 비해 우수한 탈산능을 가짐으로써 제강공정 시 용강 중에 산소 제거에 효과적인 원소이다.
다만, 본 발명에서 알루미늄의 함량이 0.05 중량%를 초과할 경우 펄라이트 변태시 시멘타이트의 구상화를 방해함으로써 제조되는 유정용 열연강판의 절삭성 등의 가공성 등을 저해할 수 있으므로, 알루미늄의 함량은 본 발명에 따른 유정용 열연강판 전체 중량의 0.05 중량% 이하인 것이 바람직하다.
실리콘(Si), 망간(Mn), 칼슘(Ca)
본 발명에서 실리콘(Si), 망간(Mn) 및 칼슘(Ca)은 하기 식 1 및 식 2를 만족하는 범위 내에서 첨가된다.
상기 식 1 및 식 2는 전기저항용접(ERW) 특성에 관한 것으로, 본 발명의 발명자들은 실리콘(Si), 망간(Mn) 및 칼슘(Ca)이 하기 식 1 및 식 2를 만족할 경우 용접부 균열 발생이 현저히 감소하는 것을 알아내었다. 특히 식 2의 경우, Mn-oxide, Si-oxide의 특성을 제어하기 위하여 Al-Si 복합 탈산이 유효하게 적용되는 구간에 해당한다.
식 1 : 2.0 ≤ [Ca] / [S] ≤ 2.5
식 2 : 6.0 ≤ [Mn] / [Si] ≤ 9.0
(식 1 및 식 2에서 [Ca], [S], [Mn] 및 [Si]은 각 성분의 중량%)를 의미한다)
실리콘(Si)
실리콘은 고용강화 원소로써 강도 확보에 기여하며, 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제 역할을 한다.
상기 실리콘은 용접성과 관계되는 상기 식 1 및 식 2를 만족하는 범위 내에서 자유롭게 첨가될 수 있으며, 실리콘 고유의 탈산 효과 및 표면 품질 등을 고려할 때 본 발명에 따른 유정용 열연강판 전체 중량의 0.05 ~ 0.3 중량%로 첨가되는 것이 보다 바람직하다.
실리콘의 함량이 0.05 중량% 미만일 경우 실리콘 첨가에 따른 탈산 효과가 불충분하며, 실리콘의 함량이 0.3 중량%를 초과할 경우 강의 용접성 저하가 현저하고, 열간압연시에 적 스케일(red scales)을 생성시킴으로써 표면 품질을 열화시키는 문제점이 있다.
망간(Mn)
망간(Mn)은 고용강화 원소로써 매우 효과적이며, 강의 경화능을 향상시켜서 강도 확보에 효과적인 원소이다.
상기 망간은 용접성에 관계되는 식 2를 만족하는 범위 내에서 자유롭게 첨가될 수 있으며, 강도 향상 효과 및 중심 편석 유발 등을 고려할 때 본 발명에 따른 유정용 열연강판 전체 중량의 1.0 ~ 2.0 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 보다 바람직하다.
망간의 첨가량이 1.0 중량% 미만일 경우 고용강화 효과가 미미하고, 반대로 망간의 첨가랴이 2.0 중량%를 초과하면 용접성이 크게 저하되며, 아울러 MnS 개재물 생성 및 중심편석 등을 유발하여 강의 연성을 현저히 저하시키는 문제점이 있다.
칼슘(Ca)
칼슘은 MnS 개재물의 형상을 조절하고, 저온 충격 인성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 칼슘의 함량은 상기 식 1을 만족하는 범위에서 자유롭게 첨가될 수 있으나, 칼슘의 함량으로 보다 바람직하게는 본 발명에 따른 유정용 열연강판 전체 중량의 0.001 ~ 0.004 중량%를 제시할 수 있다
칼슘의 함량이 0.001 중량% 미만일 경우에는 칼슘 첨가 효과가 미미하며, 칼슘의 함량이 0.004 중량%를 초과할 경우에는 강의 청정성이 저하되며, 용접성 또한 현저히 저하될 수 있다.
유정용 고강도 열연강판 제조 방법
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유정용 고강도 열연강판 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 1을 참조하면, 도시된 유정용 고강도 열연강판 제조 방법은 슬라브 재가열 단계(S110), 열간 압연 단계(S120) 및 권취 단계(S130)를 포함한다.
슬라브 재가열
슬라브 재가열 단계(S110)에서는 탄소(C) : 0.2 ~ 0.25 중량%, 인(P) 0.02 중량% 이하, 황(S) : 0.005 중량% 이하, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.025 중량%, 알루미늄(Al) : 0.05 중량% 이하를 포함하고, 식 1 : 2.0 ≤ [Ca] / [S] ≤ 2.5 및 식 2 : 6.0 ≤ [Mn] / [Si] ≤ 9.0을 만족하는 범위에서, 실리콘(Si), 망간(Mn) 및 칼슘(Ca)을 함유하며, 나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물로 이루어진 반제품 상태의 슬라브 판재를 재가열한다.
슬라브 판재는 제강공정을 통해 원하는 조성의 용강을 얻은 다음에 연속주조공정을 통해 얻어질 수 있다. 슬라브 판재의 재가열을 통하여, 주조시 편석된 성분을 재고용한다.
본 단계에서, 슬라브 재가열 온도(SRT)는 1150 ~ 1250℃의 온도범위에서 실시되는 것이 바람직하다. 슬라브 재가열 온도(SRT)가 1150℃ 미만일 경우, 주조시 편석된 성분이 재고용되지 못한다. 반대로, 슬라브 재가열 온도(SRT)가 1250℃를 초과하는 경우 오스테나이트 결정입도가 증가하여 최종 페라이트 입도가 조대화되면서 강도가 감소하며, 또한 과도한 가열 공정으로 인하여 강의 제조 비용을 증가시킨다.
열간 압연
열간 압연 단계(S120)에서는 상기 슬라브 재가열 단계(S110)를 통하여 재가열된 슬라브 판재를 열간 압연한다.
이때, 열간압연 후 냉각 전의 판재의 조직이 오스테나이트 상의 조직을 가지도록 마무리 열간 압연 온도(FDT)는 900 ~ 950 ℃인 것이 바람직하다. 마무리 열간 압연 온도가 900℃ 미만인 경우 높은 분율의 페라이트 확보가 어려워질 수 있으며, 압연 마무리 온도가 950℃를 초과할 경우 제조되는 강판의 강도를 충분히 확보할 수 없는 문제점이 있다.
냉각 및 권취
냉각 및 권취 단계(S130)에서는 열간 압연된 판재를 펄라이트(pearlite) 온도역에 해당하는 650 ㅁ50 ℃의 권취 온도(CT)까지 냉각하여, 페라이트(ferrite)와 펄라이트(pearlite) 복합 조직을 갖는 미세조직을 형성한 후, 냉각된 판재를 권취하여 열연 코일을 형성한다.
열간 압연된 판재의 냉각은 수냉을 통한 급속 냉각이 포함될 수 있으며, 지속적인 수냉 방식 혹은 수냉과 공냉을 반복하는 방식 등이 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 제조 방법으로 제조된 유정용 고강도 열연강판은 실리콘(Si), 망간(Mn), 칼슘(Ca) 등의 원소를 제어하여 용접성을 확보하고, 니오븀(Nb) 등의 합금 성분의 함량 조절 및 공정 조건의 제어를 통하여 590MPa 이상의 인장강도(TS), 420MPa 이상의 항복강도(YS)를 가져 강도가 매우 우수하다.
이에 더불어 30% 이상의 연신율(EL)을 가짐으로써 높은 연신성을 통하여 본 발명에 따른 유정용 열연강판을 이용한 조관 후, 확관 시에 우수한 확관성을 확보할 수 있다.
석유나 가스 등의 시추를 위한 파이프 라인의 설계의 경우, 구경이 다른 여러 유정용 강관을 차례로 박아나가는 방식을 취하고 있다. 이는, 지하 혹은 해저로 들어갈수록 파이프 혹은 튜브의 직경을 감소시키면서 안정적인 건설 및 시추가 가능하도록 하고 있으나, 이러한 방법의 경우 건설 및 시추 비용의 증가와 더불어 시추 깊이에 있어서 한계가 있다.
그러나, 본 발명에 따른 유정용 고강도 열연강판은 우수한 확관성을 통하여 유정용 강관을 지하에 박은 상태에서 시추 홀의 크기에 맞도록 확관을 실시할 수 있다. 따라서, 시추 라인 설계시 시추 홀을 직선화 및 슬림화할 수 있어서 시추 비용의 절감 및 보다 깊은 채굴이 가능하다.
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. 시편의 제조
표 1에 기재된 조성 및 표 2에 기재된 공정 조건으로 실시예 1 및 비교예 1에 따른 열연 시편을 제조하였다.
(중량%)
구 분 C Si Mn P S Al Nb Ca
규격
(API-J55) 		- - - 0.03 이하 0.03 이하 - - -
비교예 1 0.15 0.15 1.2 0.01 0.003 - 0.015 0.003
실시예 1 0.23 0.2 1.3 0.01 0.002 0.04 0.02 0.004
구 분 SRT
(℃) 		FDT
(℃) 		CT
(℃) 		TS
(MPa) 		YS
(MPa) 		EL
(%)
규격 - - - 517 이상 379 이상 20 이상
비교예 1 1150 850 580 460 330 35
실시예 1 1200 950 650 593 425 33
2. 기계적 특성
표 2를 참조하면, 비교예 1의 경우 인장강도(TS)는 대략 460MPa, 항복강도(YS)는 대략 330, 연신율(EL)은 대략 35%이었다. 반면, 본 발명에 해당하는 실시예 1의 경우 인장강도(TS)는 대략 593MPa, 항복강도(YS)는 대략 425로서 비교예 1보다 상대적으로 높은 강도를 나타내었으며, 이는 목표로 하는 인장강도(TS) 517MPa 이상, 항복강도(YS) 379MPa를 만족하는 값에 해당한다.
특히, 실시예 1의 경우 연신율(EL)은 대략 33%로서 비교예 1의 목표보다 매우 높았으며, 이는 본 발명에 따른 제조 방법으로 제조된 유정용 고강도 열연강판이 우수한 확관성을 가지고 있음을 의미한다.
아울러, 표 1을 참조하면, 실시예 1에서, [Ca] / [S]는 2.0 이었으며, [Mn] / [Si]는 6.5 로서, 용접성을 확보하였음을 알 수 있다.
3. 미세 조직
도 2는 실시예 1에 따른 제조 방법으로 제조된 열연강판의 미세 조직을 나타내는 사진이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 해당하는 실시예 1에 따라 제조된 시편의 최종 미세 조직은 조대한 페라이트 및 펄라이트의 복합 조직으로 이루어져 있으며, 결정립의 평균 크기는 10 ~ 20 ㎛ 이었다.
또한, 도 2를 참조하면, 실시예 1에 따라 제조된 시편의 최종 미세 조직은 높은 분율의 조대한 페라이트를 갖는 것을 볼 수 있는데, 이는 탄소(C)를 0.2 중량% 이상 첨가하면서 아울러 압연온도를 900℃ 이상으로 높임으로써 조대한 페라이트의 안정적인 확보가 가능하였다.
4. 굽힘 시험
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 제조 방법으로 제조된 열연강판의 180ㅀ 굽힘시험 결과를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 실시예 1에 따라 제조된 열연 시편의 경우 180ㅀ 굽힘 시험 결과 균열이 발생하지 않았다. 이는 실시예 1에 따라 제조된 열연 시편의 높은 연신율에 따른 결과로 판단된다.
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 : 열간 압연 단계
S130 : 권취 단계

Claims (15)

  1. 탄소(C) : 0.2 ~ 0.25 중량%, 인(P) 0.02 중량% 이하, 황(S) : 0.005 중량% 이하, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.025 중량%, 알루미늄(Al) : 0.05 중량% 이하를 포함하고,
    식 1 : 2.0 ≤ [Ca] / [S] ≤ 2.5 및 식 2 : 6.0 ≤ [Mn] / [Si] ≤ 9.0 (여기서, [Ca], [S], [Mn] 및 [Si]는 각 성분의 중량%)을 만족하는 범위에서, 실리콘(Si), 망간(Mn) 및 칼슘(Ca)을 함유하며,
    나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유정용 고강도 열연강판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열연강판은
    실리콘(Si) : 0.05 ~ 0.3 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 유정용 고강도 열연강판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 열연강판은
    망간(Mn) : 1.0 ~ 2.0 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 유정용 고강도 열연강판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 열연강판은
    칼슘(Ca) : 0.001 ~ 0.004 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 유정용 고강도 열연강판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 열연강판은
    517 MPa 이상의 인장강도(TS) 및 330 MPa 이상의 항복강도(YS)를 갖는 것을 특징으로 하는 유정용 고강도 열연강판.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 열연강판은
    30% 이상의 연신율(EL)을 갖는 것을 특징으로 하는 유정용 고강도 열연강판.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 열연강판은
    페라이트(ferrite) 및 펄라이트(pearlite) 복합조직을 갖는 것을 특징으로 하는 유정용 고강도 열연강판.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 열연강판은
    결정립의 평균 크기가 10 ~ 20 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 유정용 고강도 열연강판.
  9. (a) 탄소(C) : 0.2 ~ 0.25 중량%, 인(P) 0.02 중량% 이하, 황(S) : 0.005 중량% 이하, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.025 중량%, 알루미늄(Al) : 0.05 중량% 이하를 포함하고, 식 1 : 2.0 ≤ [Ca] / [S] ≤ 2.5 및 식 2 : 6.0 ≤ [Mn] / [Si] ≤ 9.0 (여기서, [Ca], [S], [Mn] 및 [Si]는 각 성분의 중량%)을 만족하는 범위에서, 실리콘(Si), 망간(Mn) 및 칼슘(Ca)을 함유하며, 나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 재가열하는 단계;
    (b) 상기 재가열된 판재를 열간 압연하는 단계; 및
    (c) 상기 열간 압연된 판재를 펄라이트(pearlite) 온도역까지 냉각하여 권취하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유정용 고강도 열연강판 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 슬라브 판재는
    실리콘(Si) : 0.05 ~ 0.3 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 유정용 고강도 열연강판 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 슬라브 판재는
    망간(Mn) : 1.0 ~ 2.0 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 유정용 고강도 열연강판 제조 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 슬라브 판재는
    칼슘(Ca) : 0.001 ~ 0.004 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 유정용 고강도 열연강판 제조 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    슬라브 재가열 온도(SRT) : 1150 ~ 1250℃로 실시되는 것을 특징으로 하는 유정용 고강도 열연강판 제조 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    마무리 압연 온도(FDT) : 900 ~ 950℃로 실시되는 것을 특징으로 하는 유정용 고강도 열연강판 제조 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    권취 온도(CT) : 600 ~ 700℃로 실시되는 것을 특징으로 하는 유정용 고강도 열연강판 제조 방법.
KR1020100061578A 2010-06-29 2010-06-29 확관성이 우수한 유정용 고강도 열연강판 및 그 제조 방법 KR20120001017A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100061578A KR20120001017A (ko) 2010-06-29 2010-06-29 확관성이 우수한 유정용 고강도 열연강판 및 그 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100061578A KR20120001017A (ko) 2010-06-29 2010-06-29 확관성이 우수한 유정용 고강도 열연강판 및 그 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120001017A true KR20120001017A (ko) 2012-01-04

Family

ID=45608762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100061578A KR20120001017A (ko) 2010-06-29 2010-06-29 확관성이 우수한 유정용 고강도 열연강판 및 그 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20120001017A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105177467A (zh) * 2015-08-31 2015-12-23 铜陵市大明玛钢有限责任公司 热轧钢板的配置及其制造工艺
CN106244931A (zh) * 2015-06-04 2016-12-21 上海梅山钢铁股份有限公司 一种屈服强度450MPa级热轧钢板及其制造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106244931A (zh) * 2015-06-04 2016-12-21 上海梅山钢铁股份有限公司 一种屈服强度450MPa级热轧钢板及其制造方法
CN105177467A (zh) * 2015-08-31 2015-12-23 铜陵市大明玛钢有限责任公司 热轧钢板的配置及其制造工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101257161B1 (ko) 열연강판, 그 제조 방법 및 이를 이용한 고강도 강관 제조 방법
KR20120001017A (ko) 확관성이 우수한 유정용 고강도 열연강판 및 그 제조 방법
KR20190045453A (ko) 열연강판 및 그 제조방법
KR101277903B1 (ko) 열연강판 및 그 제조 방법
KR20120132835A (ko) 열연강판 및 그 제조 방법
KR20110130987A (ko) 고강도 및 고인성을 갖는 강관파일용 열연강판 및 그 제조 방법
KR101185227B1 (ko) 열처리 특성이 우수한 유정용 ａｐｉ 강판 및 그 제조 방법
KR101235944B1 (ko) 저항복비를 갖는 고강도 ａｐｉ 열연강판 및 그 제조 방법
KR20130034205A (ko) 형강 및 그 제조 방법
KR20110130972A (ko) 저온 ｄｗｔｔ 특성이 우수한 고강도 라인파이프강 및 그 제조 방법
KR101185359B1 (ko) 저항복비를 갖는 고강도 ａｐｉ 열연강판 및 그 제조 방법
KR101311089B1 (ko) 열연강판, 그 제조 방법 및 이를 이용한 고강도 강관 제조 방법
KR101634011B1 (ko) 내화강재 및 그 제조 방법
KR101236009B1 (ko) 열처리 특성이 우수한 유정용 ａｐｉ 강판 및 그 제조 방법
KR20130013545A (ko) 열연강판 및 그 제조 방법과, 이를 이용한 강관 제조 방법
KR101299276B1 (ko) 열연강판 및 그 제조 방법
KR101586883B1 (ko) 고강도 강판 및 그 제조방법
KR101185333B1 (ko) 도금성이 우수한 ａｐｉ 강판 및 그 제조 방법
KR101185220B1 (ko) 스파이럴 용접성이 우수한 라인파이프용 열연강판 및 그 제조 방법
KR101412376B1 (ko) 열간압연 방법 및 이를 이용하여 제조된 라인파이프용 강판
KR101344665B1 (ko) 열연강판 제조 방법
KR20150049658A (ko) 형강 및 그 제조 방법
KR20130013547A (ko) 유정용 강판 및 그 제조 방법
KR20120044123A (ko) 고강도 ａｐｉ 열연강판 및 그 제조 방법
KR20120020467A (ko) 고강도, 고인성을 갖는 ａｐｉ 열연강판 및 그 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application