KR20120087620A

KR20120087620A - 고장력 강판 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20120087620A
Application number: KR1020110008920A
Authority: KR
Inventors: 고상기; 박재선; 이동진; 함윤진
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2011-01-28
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2012-08-07

Abstract

-60℃의 저온에서도 충격인성이 우수한 고장력 강판 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 고장력 강판 제조 방법은, 중량%로, 탄소(C) : 0.05~0.10%, 실리콘(Si) : 0.05~0.50%, 망간(Mn) : 1.0%~1.6%, 인(P) : 0.015% 이하, 황(S) : 0.010% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01~0.05%, 티타늄(Ti) : 0.010~0.020%, 질소(N) : 0.002~0.006%, 니오븀(Nb) : 0.005~0.03% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 1050~1200℃로 재가열하는 단계; 상기 재가열된 판재를 재결정 영역에서 1차 압연하는 단계; 상기 1차 압연된 판재를 미재결정 영역에서 복수의 압연 패스를 이용하여 2차 압연하는 단계; 및 상기 2차 압연된 판재를 450~600℃까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고장력 강판 및 그 제조 방법{HIGH STRENGTH STEEL PLATE AND METHOD OF MANUFACTURING THE HIGH STRENGTH STEEL SHEET}

본 발명은 고장력 강판 제조 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합금성분 및 공정 조건의 제어를 통하여 저온충격인성이 우수한 고장력 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

조선용 후판은 전통적으로 일반압연재(AR, As-Rolled) 및 열처리재(N, Normalizing)가 사용되어 왔으며, 최근에는 열가공제어압연재(TMCP, Thermo Mechanical Controlled Process)가 사용되고 있다. 열가공제어압연재는 효율성 및 모재의 충격인성이 우수한 장점이 있다.

보통 0℃ ~ -40℃의 저온 충격인성을 보증하는 AH ~ EH 급 강판의 경우에는 상기 일반압연재(AR), 열처리재(N) 및 열가공제어압연재(TMCP)가 모두 적용될 수 있다.

그러나, LPG 운반용 선박 등에 사용되는 FH 급 강판의 경우에는 -60℃와 같은 저온에서도 충격인성이 보증되어야 한다.

본 발명의 목적은 -60℃의 저온에서도 충격인성이 우수한 고장력 강판을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 합금 성분 및 공정 조건 제어를 통하여, 상기의 저온 충격인성이 우수한 고장력 강판 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 고장력 강판은 중량%로, 탄소(C) : 0.05 ~ 0.10%, 실리콘(Si) : 0.05 ~ 0.50%, 망간(Mn) : 1.0 ~ 1.6%, 인(P) : 0.015% 이하, 황(S) : 0.010% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.05%, 티타늄(Ti) : 0.010 ~ 0.020%, 질소(N) : 0.002 ~ 0.006%, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.03% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지고, 미세조직에 평균결정립 사이즈가 10㎛ 이하인 베이나이트 및 침상형 페라이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 고장력 강판 제조 방법은 중량%로, 탄소(C) : 0.05 ~ 0.10%, 실리콘(Si) : 0.05 ~ 0.50%, 망간(Mn) : 1.0 ~ 1.6%, 인(P) : 0.015% 이하, 황(S) : 0.010% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.05%, 티타늄(Ti) : 0.010 ~ 0.020%, 질소(N) : 0.002 ~ 0.006%, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.03% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 1050 ~ 1200℃로 재가열하는 단계; 상기 재가열된 판재를 재결정 영역에서 1차 압연하는 단계; 상기 1차 압연된 판재를 미재결정 영역에서 복수의 압연 패스를 이용하여 2차 압연하는 단계; 및 상기 2차 압연된 판재를 450 ~ 600℃까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 고장력 강판 제조 방법은 합금성분 및 공정조건 제어를 통하여, 평균결정립 사이즈가 10 ㎛ 이하인 베이나이트 및 침상형 페라이트를 포함하는 미세조직을 형성할 수 있다.

그 결과, 본 발명에 따른 고장력 강판은 490 MPa 이상의 인장강도와 함께 -60℃에서 280 J 이상의 우수한 저온 충격인성을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고장력 강판의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명에 적용되는 제어압연(CR)/가속냉각(ACC) 과정을 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 방법으로 제조된 고장력 강판의 미세조직을 나타낸 사진이다.

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 고장력 강판 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

고장력 강판

본 발명에 따른 고장력 강판은 중량%로, 탄소(C) : 0.05 ~ 0.10%, 실리콘(Si) : 0.05 ~ 0.50%, 망간(Mn) : 1.0 ~ 1.6%, 인(P) : 0.015% 이하, 황(S) : 0.010% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.05%, 티타늄(Ti) : 0.010 ~ 0.020%, 질소(N) : 0.002 ~ 0.006% 및 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.03%를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 고장력 강판은 강도 향상 등을 목적으로, 보론(B) : 0.0005 ~ 0.0015 중량%, 구리(Cu) : 0.35 중량% 이하 및 니켈(Ni) : 0.40 중량% 이하 중에서 1종 이상을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 고장력 강판은 두께방향단면감소율 향상을 위하여, 칼슘(Ca) : 0.03 중량% 이하를 더 포함할 수 있다.

상기 합금성분들 외에 나머지는 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 고장력 강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다.

탄소(C)

본 발명에서 탄소(C)는 강판의 강도를 확보하기 위해 첨가된다.

상기 탄소(C)는 강판 전체 중량의 0.05 ~ 0.10 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 탄소(C)가 강판 전체 중량의 0.05 중량% 미만으로 첨가되면 강도 확보가 불충분하다. 반대로, 상기 탄소(C)의 함량이 강판 전체 중량의 0.10 중량%를 초과하면 강판의 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 실리콘은 고용강화 효과도 가진다.

상기 실리콘은 강판 전체 중량의 0.05 ~ 0.50 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 실리콘의 함량이 강판 전체 중량의 0.05 중량% 미만이면 상기의 실리콘 첨가 효과가 미미하다. 반대로, 상기 실리콘의 함량이 강판 전체 중량의 0.50 중량%를 초과하면 강판 표면에 산화물을 형성하여 강판의 용접성 등을 저하시키는 문제점이 있다.

망간(Mn)

망간(Mn)은 오스테나이트 안정화 원소이며, 결정립을 미세화시켜 강도 및 인성을 향상시키는 역할을 한다.

상기 망간은 강판 전체 중량의 1.0 ~ 1.6 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 망간이 1.0 중량% 미만으로 첨가되면 강도 확보 및 결정립 미세화 효과가 불충분하다. 반대로, 상기 망간의 함량이 1.6 중량%를 초과하면 강에 고용된 황을 MnS로 석출하여 저온 충격인성을 저하시키는 문제점이 있다.

인(P)

인(P)은 강도 향상에 일부 기여하나, 저온충격인성을 저하시키는 대표적인 원소로서 그 함량이 낮으면 낮을수록 좋다. 따라서, 인의 함량은 강판 전체 중량의 0.015 중량% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.

황(S)

황(S)은 상기 인(P)과 함께 강의 제조시 불가피하게 함유되는 원소로서, MnS를 형성하여 저온 충격인성을 저하시킨다. 따라서, 황의 함량은 강판 전체 중량의 0.010 중량% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.

알루미늄(Al)

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

상기 알루미늄(Al)은 강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.05 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 알루미늄이 0.01 중량% 미만의 함량비로 첨가되면 상기의 탈산 효과가 불충분하고, 알루미늄의 함량이 0.05 중량%를 초과하면 Al₂O₃를 형성하여 저온 충격인성을 저하시키는 문제점이 있다.

티타늄(Ti)

본 발명에서 티타늄(Ti)은 슬라브 재가열시 TiN을 형성하여 오스테나이트 결정립 성장을 억제하여, 강판의 조직을 미세화하는 역할을 한다.

상기 티타늄은 강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.02 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 티타늄의 함량이 0.01 중량% 미만이면 상기의 티타늄 첨가 효과가 미미하다. 반대로, 티타늄의 함량이 0.02 중량%를 초과하면 TiN 석출물이 조대해져 결정립 성장을 억제하는 효과가 저하된다.

또한, 티타늄은 상기 함량 범위와 더불어, 질소에 대한 티타늄의 중량비([Ti]/[N], 여기서 [ ]는 각 성분의 중량%)가 3.0 ~ 4.0이 되도록 첨가되는 것이 바람직하다. 질소에 대한 티타늄의 중량비가 3.0 미만일 경우 TiN 석출물이 충분히 형성되지 못할 수 있다. 반대로, 질소에 대한 티타늄의 중량비가 4.0을 초과하면 TiN 석출물이 조대해질 수 있다.

질소(N)

본 발명에서 질소(N)는 AlN, TiN 등을 형성하여 결정립을 미세화하는 역할을 한다.

상기 질소는 강판 전체 중량의 0.002 ~ 0.006 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 질소의 함량이 0.002 중량% 미만일 경우, 상기의 AlN, TiN 등을 충분히 형성하지 못하고, 또한, 질소를 극저의 함량비로 관리하여야 하므로 강판 제조 비용이 상승하는 문제점이 있다. 반대로, 상기 질소의 함량이 0.006 중량%를 초과하는 경우, 강 내부에 개재물을 발생시켜 강판 내부 품질을 저하시키는 문제점이 있다.

니오븀(Nb)

니오븀(Nb)은 고온에서 탄소(C) 및 질소(N)와 결합하여 탄화물 또는 질화물을 형성한다. 니오븀계 탄화물 또는 질화물은 압연시 결정립 성장을 억제하여 결정립을 미세화시킴으로써 강판의 강도와 저온인성을 향상시킨다.

상기 니오븀은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.005 ~ 0.03 중량%로 첨가하는 것이 바람직하다. 니오븀(Nb)의 함량이 0.005 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 니오븀 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 니오븀의 함량이 0.03 중량%를 초과하여 첨가될 경우에는 강판의 용접성을 저하시킨다. 또한 니오븀의 함량이 0.03 중량%를 초과하는 경우, 니오븀 함량 증가에 따른 강도와 저온인성은 더 이상 향상되지 않고 페라이트 내에 고용된 상태로 존재하여 오히려 충격인성을 저하시킬 위험이 있다.

보론(B)

보론(B)은 강력한 소입성 원소로서 강판 전체 중량의 0.0005 중량% 이상만 첨가하여도 강판의 강도 향상에 기여할 수 있다.

다만, 보론의 첨가량이 강판 전체 중량의 0.0015 중량%를 초과할 경우, 저온 충격인성이 급격히 저하되고, 입계 편석에 의한 재질 편차를 발생시키는 문제점이 있다.

구리(Cu)

구리(Cu)는 니켈(Ni)과 함께 강의 경화능 및 저온 충격인성을 향상시키는 역할을 한다.

상기 구리는 강판 전체 중량의 0.35 중량% 이하로 첨가되는 것이 바람직하다. 구리의 함량이 0.35 중량%를 초과할 경우 강의 표면 품질을 저하시키는 문제점이 있다

니켈(Ni)

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

상기 니켈은 강판 전체 중량의 0.40 중량% 이하로 첨가되는 것이 바람직하다. 상기 니켈의 함량이 0.40 중량%를 초과하면 적열취성을 유발하는 문제점이 있다.

칼슘(Ca)

칼슘은 CaS를 형성시켜 강중의 황의 함량을 낮추고, 아울러 MnS 편석을 감소시켜 강의 청정도 및 인성 향상에 기여한다. 또한 칼슘은 두께 방향 단면감소율을 향상시키는 역할을 한다.

상기 칼슘은 강판 전체 중량의 0.03 중량% 이하로 첨가되는 것이 바람직하다. 상기 칼슘의 함량이 강판 전체 중량의 0.03 중량%를 초과하는 경우 CaO와 같은 개재물을 과다 형성시켜, 저온 충격인성을 저하시키는 문제점이 있다.

또한, 상기 칼슘(Ca)은, 상기의 함량 범위와 더불어, 황(S)에 대한 칼슘(Ca)의 중량비([Ca]/[S], 여기서 [ ]는 각 성분의 중량%)가 1.5 ~ 2.5를 만족하는 범위로 첨가되는 것이 바람직하다. 황(S)에 대한 칼슘(Ca)의 중량비가 1.5 미만일 경우, CaS 형성이 불충분하다. 반대로, 황(S)에 대한 칼슘(Ca)의 중량비가 2.5를 초과하는 경우, 황을 극저 함량으로 제어하거나 또는 칼슘이 과다하게 포함되는 문제점이 있다.

고장력 강판의 제조 방법

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고장력 강판의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.

도 1을 참조하면, 도시된 고장력 강판의 제조 방법은 슬라브 재가열 단계(S110), 1차 압연 단계(S120), 2차 압연 단계(S130) 및 냉각 단계(S140)를 포함한다.

슬라브 재가열

슬라브 재가열 단계(S110)에서는 중량%로, 탄소(C) : 0.05 ~ 0.10%, 실리콘(Si) : 0.05 ~ 0.50%, 망간(Mn) : 1.0 ~ 1.6%, 인(P) : 0.015% 이하, 황(S) : 0.010% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.05%, 티타늄(Ti) : 0.010 ~ 0.020%, 질소(N) : 0.002 ~ 0.006%, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.03% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 반제품 상태인 슬라브 판재를 재가열한다.

이때, 티타늄 혹은 질소는, 강도 향상과 함께 저온 충격인성 확보를 위하여 질소에 대한 티타늄의 중량비([Ti]/[N], 여기서 [ ]는 각 성분의 중량%)가 3.0 ~ 4.0을 만족하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 슬라브 판재에는 강도 확보 등을 목적으로 보론(B) : 0.0005 ~ 0.0015 중량%, 구리(Cu) : 0.35 중량% 이하 및 니켈(Ni) : 0.40 중량% 이하 중에서 1종 이상이 더 포함되어 있을 수 있다.

또한 상기 슬라브 판재에는 황(S)에 대한 칼슘(Ca)의 중량비([Ca]/[S], 여기서 [ ]는 각 성분의 중량%)가 1.5 ~ 2.5를 만족하는 범위에서, 칼슘(Ca) : 0.03 중량% 이하가 더 포함되어 있을 수 있다.

슬라브 재가열 단계(S110)에서는 슬라브 판재의 재가열을 통하여, 주조시 편석된 성분을 재고용한다.

이때, 본 단계에서 슬라브 재가열 온도(Slab Reheating Temperature: SRT)는 1050 ~ 1200℃로 실시하는 것이 바람직하다.

만일, 슬라브 재가열 온도(SRT)가 1000℃ 미만일 경우에는 재가열 온도가 낮아 압연 부하가 커지는 문제가 있다. 반대로, 슬라브 재가열 온도가 1200℃를 초과할 경우에는 니오븀(Nb) 및 티타늄(Ti) 석출물이 고용되어 오스테나이트 결정립 성장을 억제하지 못해 오스테나이트 결정립이 조대화되어 제조되는 강판의 강도 및 저온인성 확보가 어려운 문제점이 있다.

1차 압연 및 2차 압연

도 2는 본 발명에 적용되는 제어압연(CR)/가속냉각(ACC) 과정을 나타내는 모식도이다.

도 2를 참조하면, 고장력 강판을 제조하기 위하여 오스테나이트 재결정 영역에서 1차 압연, 오스테나이트 미재결정 영역에서 2차 제어 압연 및 가속냉각 과정을 통하여 미세한 조직을 형성할 수 있어, 강도 및 저온 인성을 모두 확보할 수 있다.

1차 압연 단계(S120)에서는 재가열된 슬라브 판재를 오스테나이트 재결정 영역에서 1차 압연한다. 1차 압연은 오스테나이트 재결정 영역에 해당하는 950 ~ 1050℃에서 실시될 수 있다.

1차 압연의 압하율은 2차 압연의 누적 압하율에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 압연전 판재의 두께가 100mm, 제어압연 종료 후 두께가 40mm이고, 2차 압연의 누적압하율이 50%인 경우, 1차 압연 후의 판재 두께는 80mm가 되어야 한다(80mm→40mm). 따라서, 1차 압연의 압하율은 20%(100mm→80mm)가 된다.

2차 압연 단계(S130)에서는 1차 압연된 판재를 오스테나이트 미재결정 영역에서 2차 압연한다. 이때, 2차 압연은 제어 압연이 적용되도록 복수의 압연 패스를 이용한다.

2차 압연의 마무리 온도(FDT)는 750 ~ 850℃인 것이 바람직하다. 2차 압연의 마무리 온도가 850℃를 초과하는 경우 강도를 충분히 확보할 수 없고, 2차 압연 마무리 온도가 750℃ 미만일 경우 이상역 압연이 발생하여 저온 충격인성을 크게 저하시킬 수 있다.

2차 압연은 미재결정 영역에서의 누적압하율이 40~80%가 되도록 실시될 수 있다. 2차 압연의 누적압하율이 40% 미만일 경우 제어압연이 불충분하여 저온 충격인성 확보가 어렵다. 반면, 2차 압연의 누적압하율이 80%를 초과하는 경우 강판 제조 비용이 과다하게 상승할 수 있다. 또한, 각 패스마다 충분한 압연이 이루어질 수 있도록, 각 패스당 평균 압하율은 15~20%가 되도록 실시할 수 있다.

압연 패스의 수는 2차 압연의 누적압하율과 각 패스당 평균 압하율에 따라 그 수가 결정될 수 있으며, 마찬가지로 압연 패스의 수와 2차 압연의 누적압하율에 따라 각 패스당 평균 압하율이 결정될 수 있다.

냉각

냉각 단계(S140)에서는 2차 압연이 완료된 판재를 가속냉각 방식 등으로 냉각 종료 온도까지 냉각함으로써, 결정립 성장을 억제한다.

이때, 냉각 종료 온도는 450~600℃인 것이 바람직하다. 냉각 종료 온도가 600℃를 초과하는 경우 조대한 미세조직 형성으로 인하여 강도가 불충분한 문제가 있다. 또한, 냉각 종료 온도가 450℃ 미만일 경우에는 저온변태조직이 다량 형성되어 저온 충격인성이 불충분한 문제점이 있다.

한편, 냉각 단계(S140)에서 냉각속도는 5 ~ 15℃/sec인 것이 바람직하다. 냉각 속도가 5℃/s 미만일 경우에는 베이나이트와 침상형 페라이트로 이루어지는 미세 조직을 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 냉각 속도가 15℃/s를 초과할 경우에는 조직이 경해져서 목표로 하는 저온 충격인성 확보가 어렵다.

냉각 단계(S140) 이후에는 상온까지 공냉이 진행될 수 있다.

상기 제조 과정(S110 ~ S140)을 통하여 제조되는 강판은 평균결정립 사이즈가 1 ~ 10 ㎛인 베이나이트 및 침상형 페라이트를 포함하는 미세조직을 가질 수 있다.

이를 통하여, 490~620MPa의 인장강도(TS)를 확보할 수 있고, 또한 -60℃의 저온에서 280~350J의 저온 충격인성을 확보할 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. 시편의 제조

표 1 및 표 2에 기재된 조성 및 표 3에 기재된 공정 조건으로 실시예 1~7 및 비교예 1~2에 따른 시편을 제조하였다.

[표 1](단위 : 중량%)

[표 2](단위 : 중량%)

[표 3]

2. 기계적 물성 평가

표 4는 실시예 1~7 및 비교예 1~2에 따라 제조된 시편의 물성 평가 결과를 나타낸 것이다.

[표 4]

표 4를 참조하면, 실시예 1~7에 따라 제조된 시편들은 인장강도가 대략 510~615MPa를 나타내었으며, -60℃ 평균충격인성이 대략 280~345J로서, 강도 및 저온 충격인성이 모두 우수하였다. 이는 실시예 1에 따라 제조된 시편의 미세조직을 나타낸 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 방법으로 제조되는 강판의 미세조직이 평균결정립의 사이즈가 10㎛ 이하인 베이나이트 및 침상형 페라이트로 구성되어 있기 때문인 것으로 보인다.

이에 반하여, 탄소 및 망간의 함량이 본 발명에서 제시한 범위를 벗어나는 비교예 1의 경우, -60℃에서 충격 인성이 75J에 불과하였다. 또한, 실시예 5와 합금성분은 동일하나 공정 조건이 본 발명에서 제시한 범위를 벗어나는 비교예 2의 경우에도 -60℃에서 충격인성이 121J에 불과하였다.

한편, 표 4를 참조하면, 보론(B)을 첨가한 실시예 3의 경우 인장강도가 상승하였으며, 니켈(Ni)을 첨가한 실시예 4의 경우, 연신율과 저온 충격인성이 상승하였다. 또한, 구리(Cu) 및 니켈(Ni)을 첨가한 실시예 5 및 보론(B), 구리(Cu) 및 니켈(Ni)을 첨가한 실시예 6의 경우, 인장강도가 상승하였다.

또한, 칼슘을 첨가한 실시예 7의 경우 두께방향 단면감소율이 76%로서 다른 실시예에 비하여 향상됨을 볼 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 : 냉각 단계

Claims

중량%로, 탄소(C) : 0.05 ~ 0.10%, 실리콘(Si) : 0.05 ~ 0.50%, 망간(Mn) : 1.0 ~ 1.6%, 인(P) : 0.015% 이하, 황(S) : 0.010% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.05%, 티타늄(Ti) : 0.010 ~ 0.020%, 질소(N) : 0.002 ~ 0.006%, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.03% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 1050 ~ 1200℃로 재가열하는 단계;
상기 재가열된 판재를 재결정 영역에서 1차 압연하는 단계;
상기 1차 압연된 판재를 미재결정 영역에서 복수의 압연 패스를 이용하여 2차 압연하는 단계; 및
상기 2차 압연된 판재를 450 ~ 600℃까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고장력 강판 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 슬라브 판재는
상기 질소(N)에 대한 상기 티타늄(Ti)의 중량비([Ti]/[N], 여기서 [ ]는 각 성분의 중량%)가 3.0 ~ 4.0인 것을 특징으로 하는 고장력 강판 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 슬라브 판재는
보론(B) : 0.0005 ~ 0.0015 중량%, 구리(Cu) : 0.35 중량% 이하 및 니켈(Ni) : 0.40 중량% 이하 중에서 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고장력 강판 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 슬라브 판재는
상기 황(S)에 대한 칼슘(Ca)의 중량비([Ca]/[S], 여기서 [ ]는 각 성분의 중량%)가 1.5 ~ 2.5를 만족하는 범위에서, 칼슘(Ca) : 0.03 중량% 이하를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고장력 강판 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 1차 압연은
950 ~ 1050℃에서 실시하는 것을 특징으로 하는 고장력 강판 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 2차 압연은
마무리 온도가 750 ~ 850℃가 되도록 실시하는 것을 특징으로 하는 고장력 강판 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 2차 압연은
상기 미재결정 영역에서의 누적압하율이 40 ~ 80%, 패스당 평균압하율이 15 ~ 20%가 되도록 실시하는 것을 특징으로 하는 고장력 강판 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 냉각은
5 ~ 15℃/sec의 속도로 실시하는 것을 특징으로 하는 고장력 강판 제조 방법.
중량%로, 탄소(C) : 0.05 ~ 0.10%, 실리콘(Si) : 0.05 ~ 0.50%, 망간(Mn) : 1.0 ~ 1.6%, 인(P) : 0.015% 이하, 황(S) : 0.010% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.05%, 티타늄(Ti) : 0.010 ~ 0.020%, 질소(N) : 0.002 ~ 0.006%, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.03% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지고,
평균결정립 사이즈가 10 ㎛ 이하인 베이나이트 및 침상형 페라이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 고장력 강판.
제9항에 있어서,
상기 강판은
상기 질소(N)에 대한 상기 티타늄(Ti)의 중량비([Ti]/[N], 여기서 [ ]는 각 성분의 중량%)가 3.0 ~ 4.0인 것을 특징으로 하는 고장력 강판.
제9항에 있어서,
상기 강판은
보론(B) : 0.0005 ~ 0.0015 중량%, 구리(Cu) : 0.35 중량% 이하 및 니켈(Ni) : 0.40 중량% 이하 중에서 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고장력 강판.
제9항에 있어서,
상기 강판은
상기 황(S)에 대한 칼슘(Ca)의 중량비([Ca]/[S], 여기서 [ ]는 각 성분의 중량%)가 1.5 ~ 2.5를 만족하는 범위에서, 칼슘(Ca) : 0.03 중량% 이하를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고장력 강판.
제9항에 있어서,
상기 강판은
인장강도(TS) : 490 ~ 620 MPa를 갖는 것을 특징으로 하는 고장력 강판.
제13항에 있어서,
상기 강판은
-60℃에서 평균충격인성이 280 ~ 350 J인 것을 특징으로 하는 고장력 강판.