KR20180125012A

KR20180125012A - 저원가 고강도 강인성 초박형 9Ni강판의 제조방법

Info

Publication number: KR20180125012A
Application number: KR1020187031691A
Authority: KR
Inventors: 차오 순; 동후이 리; 위췬 인; 총다오 왕; 롱구이 자오
Original assignee: 난징 아이론 앤드 스틸 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2016-08-23
Filing date: 2017-08-08
Publication date: 2018-11-21
Also published as: KR102013260B1; CN106191661B; CN106191661A; WO2018036379A1

Abstract

본 발명은 저원가 고강도 강인성 초박형 9Ni 강판 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게, 쇳물의 중량 백분율에 따른 성분이 C: 0.03-0.06%, Si:0.1-0.2%, Mn: 0.5-0.8%, Ni: 8.6-9.1%, Mo: 0.02-0.05%, Als: 0.015-0.035%, S≤0.005%, P≤0.007%, N≤0.007%, 여분 Fe와 제거 불능 분술물이고 진공도가 50Pa보다 작거나 동등한 진공용해로를 이용해 제련하여 합금을 제조하며; 가열 온도와 보온 시간이 각각 1160-1220℃, 90-180min이고 분괴압연 후 반제품 두께가 120-150mm이며; 2개 단계로 나누어 압연을 제어하고 압연한 후 10-15s 딜레이한 다음 440-550℃로 냉각될 때까지 15-40℃/s 냉각 속도로 가속 냉각한 후 다시 실온으로 공랭하며; 강판을 575-605℃까지 가열하고 45-70min템퍼링한 후 실온까지 공랭하는 것을 특징으로 하는 저원가 고강도 강인성 초박형 9Ni 강판 제조방법을 제공한다. 해당 방법은 9Ni강철 재료 특성과 초박형 강판 냉각 특성에 근거하여 압연제어와 냉각제어를 열처리 공법과 유기적으로 결합시켜 자재의 성능을 향상시키고 작업 과정을 단축시키며 공법의 에너지 소모를 줄여 고강도 강인성 초박형 9Ni 강판의 생산원가를 낮춘다.

Description

저원가 고강도 강인성 초박형 9Ni강판의 제조방법

본 발명은 극저온용 강철과 그 제조방법에 관한 것으로, 특히, 저원가 고강도 강인성 초박형 9Ni강판의 제조방법에 관한 것이다.

천연가스가 에너지에서 차지하는 비례가 계속 많아짐에 따라 LNG에 대한 수송과 저장 기술이 신속히 발전하고 있는 가운데, 9Ni강은 -196℃ 극저온 환경에서도 우수한 강인성을 구비하므로 널리 응용되고 있다. 현재 중국은 이미 9Ni강에 대한 규모화 공업생산이 이루어 졌다. 전형적인 열처리 철강인 9Ni강은 생산 난이도가 높은데, 특히, 열처리 공법은 가공범위가 좁고 작업 과정에 에너지 소모가 많아 생산원가가 높다(특히 초박형 9Ni강은 톤당 철강의 열처리 원가가 높다).

따라서, 전 제조공정에서 구조를 어떻게 효과적으로 조정해 열처리 공법의 작업 과정을 단축시키고 에너지 소모를 줄여 생산원가를 줄이는가 하는 것은 9Ni강 생산이 강철업계의 발전 추세를 따르는 과정에서 직면하게 되는 중대한 사항이다. 검색된 정보에 의하면, 종래기술인 특허 CN103088198A가 공개한 9Ni강 생산의 온라인 열처리 방법은 생산 과정이 짧고 효율이 높은 기술적 특징을 가지고 있지만 온라인 가열 설비에 의존해야 하므로 투자가 많고 에너지 소모가 많아 실제적인 생산경험 차원에서 볼 때 규모화 생산에 보급, 응용하기 어렵다.

특허 CN101864537A가 공개한 초저온 환경에서의 초고강도 9Ni강 및 그 제조공법은 온라인 담금질에 오프라인 열처리를 추가해 종합 성능이 우수한 9Ni강을 제조하고 Cu원소를 함유하였지만 압연후 200℃이하로 가속 냉각시켜'끝까지 담금질'하는 온라인 담금질 방식을 적용하므로 자재가 신속히 냉각되는 과정에서 마르텐사이트 상변태가 발생되어 판재 모형을 통제하기 어려울 뿐만 아니라 오프라인 열처리에 2상 영역 담금질과 템퍼링 등 2개 공법이 포함되므로 종합 역학 성능 개선에 대비해 작업 과정을 단축시키지 못하였다.

특허 CN103602888A가 공개한 저압축비 열간압연 9Ni강 후판(厚板) 및 그 제조방법은 두꺼운 9Ni강판의 생산을 조준해 최적화 공법을 제시하였는데, 두꺼운 9Ni강판의 제조에 이용할 수 있지만 상규적인 오프라인형 종합 역학 성능 개선식 열처리를 이용하므로 냉각 통제를 충분히 이용해 구조를 조정하지 않았고 오프라인 열처리에 담금질과 템퍼링을 포함하므로 공법 원가와 에너지 소모가 비교적 높다.

또 다른 중요한 기술문제는 상술한 공개기술과 기타 공개기술은 모두 9Ni강 자재의 특성을 이용해 초박형(8mm 두께 및 이하)을 조준한 최적화 공법을 제시하지 못하였으며 원가와 에너지 소모를 낮출 수 있는 가능성이 아주 크다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은, (1)9Ni강의 고경화능 특성과 초박형 강판의 고속 공랭 특성을 기반으로 합리적인 냉각 제어 공법을 설정해 원소 분포와 미시적 구조가 자재의 강인성 구성을 개선하고 박판 판재 모형의 통제에 이롭도록 하며, 교정공법에 대한 요구를 낮추고 공정 원가를 더 인하시키며; (2)뚜렷이 작업 과정을 단축시키고 에너지 소모를 줄이며 박판 열처리 원가를 대폭 인하시키는 것을 특징으로 하는 저원가 고강도 강인성 초박형 9Ni강판의 제조방법을 제공하는데에 있다.

상술한 목적에 달성하기 위하여, 본 발명은,

(1)쇳물의 중량 백분율에 따른 성분이 C: 0.03-0.06%, Si: 0.1-0.2%, Mn: 0.5-0.8%, Ni: 8.6-9.1%, Mo: 0.02-0.05%, Als: 0.015-0.035%, S≤0.005%, P≤0.007%, N≤0.007%, 여분 Fe와 제거 불능 불순물이고, 진공도가 50Pa보다 작거나 동등한 진공용해로를 이용해 제련하여 합금을 제조하는 강철제련단계;

(2)가열 온도와 보온 시간이 각각 1160-1220℃, 90-180min이고 분괴압연 후 반제품 두께가 120-150mm인 분괴압연단계;

(3)2개 단계로 나누어 압연을 제어하고 슬라브 가열 온도가 1140-1180℃인데, 제1단계에서 압연 온도가 1020-1120℃이고 압연 압하량이 15-30%이며, 제2단계에서 압연 온도가 750-960℃이고 압연 압하량이 12%보다 크거나 동등하며 누계 압하율이 60%보다 크거나 동등하고 압연 두께가 8mm보다 얇거나 동등한 압연단계;

(4)압연한 후 10-15s 딜레이해 압연품의 온도를 균일하게 한 다음 440-550℃로 냉각될 때까지 15-40℃/s 냉각 속도로 가속 냉각한 후 다시 실온으로 공랭하는 냉간단계;와

(5)강판을 575-605℃까지 가열하고 45-70min 템퍼링한 후 실온으로 공랭하는 열처리단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저원가 고강도 강인성 초박형 9Ni강판의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 공법 조건에 대한 한정이 하는 역할은 아래와 같다.

9Ni강은 전형적인 열처리 철강으로서, 통상 수냉식 담금질 공법으로 마르텐사이트 상(C가 격자간원자 형식으로 체심정방정 구조에 존재함)을 얻고 후속 템퍼링 공법으로 템퍼링 마텐자이트와 리턴 오스테나이트의 혼합 구조를 얻는 것으로 인식하고 있다. 본 발명이 해당 종래기술에 따른 공법과 다른 차이점은 아래와 같다. 즉, 본 발명은 9Ni강이 함유된 C원자 함량이 아주 적고 그의 높은 경화능은 주로 높은 Ni함량에 의하여 구현되며 적절한 냉각 속도로 상변태를 이루어 페라이트 포켓을 형성하는 동시에, 탄소 원자가 소형 사이즈 M-A 컴포넌트 형식으로 라스 또는 블럭에 존재하므로 템퍼링 과정에서의 리턴 오스테나이트 형성, 안정화에 이롭다고 주장한다. 9Ni강은 화학 성분에 의하여 높은 경화능을 가지게 되며 공랭 공법으로 상술한 바와 같이 구조를 전환한다면 한 면으로는 담금질의 에너지 소모를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 다른 면으로는 판재 모형의 통제에 이롭다. 보다 상세하게, 오프라인 열처리 과정이 아닌 압연후 냉각 통제 과정을 진행할 때 상기 구조 전환이 이루어질 경우 열처리 작업 과정을 단축시키고 공정 원가를 뚜렷이 인하시킬 수 있다. 자재의 경화능은 주로 화학 성분에 의하여 결정되는데, 규격이 냉각 속도에 뚜렷한 영향을 미친다. 본 발명에서, 두께가 8mm보다 얇은 9Ni강판은 공랭 조건에서 담금질 조건에 가까운 포켓 구조를 얻을 수 있다. 압연후 440-550℃로 가속 냉각하는데 해당 온도 영역은 과냉각 오스테나이트 상변태 한계점에 접근하지만 여전히 그보다 높으며, 후속 공랭 과정에서 γ-Fe는 클리핑 시스템에 의해 α-Fe으로 전환되어 포켓 형태의 페라이트 구조를 얻고 C원자는 여전히 분산이 가능하여 라스 또는 블럭에 농축되거나 또는 M-A 컴포넌트 격자간원자 형식으로 존재하며, 이와 같은 조직과 원소의 분포 상태는 후속 공법에서의 리턴 오스테나이트 형성에 더 이롭다(도 1은 초박형 9Ni강판 냉각 제어 상태의 구조 형태를 도시하였는데, 기질 구조는 사이즈가 작은 페라이트 포켓임). 또한, 압연후 15-40℃/s 냉각 속도로 가속 냉각하여 고온 서냉 조건에서의 유해 원소 입계 편석과 대형 탄화물 석출을 피면할 수 있어 저온 강인성 형성에 이롭다. 후속 오프라인 템퍼링 공법에서, 리턴 오스테나이트가 라스 또는 블럭에 형성되고 보온 과정에서 Ni등 합금 원소를 더 농축해 안정성을 향상시킨다. 페라이트 포켓은 보온 과정에서 리턴이 발생하고 페라이트 중의 P 등 유해 원소가 리턴 오스테나이트로 방출되어 기질의 성능을 개선한다. 템퍼링 과정에서 리턴 오스테나이트를 얻을 수 있도록 템퍼링 온도를 자재 상변태 한계점 부근으로 제어해야 하는데, 온도가 너무 낮으면 오스테나이트를 형성할 수 없고 온도가 너무 높으면 오스테나이트의 안정성이 부족하며 적절한 템퍼링 시간은 강도를 보장하는 전제 하에 리턴 오스테나이트가 합금 원소를 충분히 농축해 -196℃ 극저온 조건에서도 구조의 안정성을 유지할 수 있도록 한다. 따라서, 본 발명은 템퍼링 온도를 575-605℃로 제어하고 템퍼링 시간을 45-70min으로 제어한다.

본 발명의 화학 성분 함량 한정 이유는 아래와 같다.

Ni원소는 오스테나이트 상을 안정시키고 경화능을 향상하며 취성-연성 전이 온도를 낮추어 변형 성능을 개선한다. 본 발명은 Ni의 함량을 8.6-9.1%로 제어해 본 발명의 압연 및 냉각 제어와 열처리 공법을 협조하며, 구조 치밀화가 가능하고 적절히 리턴된 포켓 구조에 소량의(1-5% 부피율) 안정된 리턴 오스테나이트를 첨가해 해당 혼합 구조가 비교적 높은 강도와 우수한 저온 강인성을 가지도록 한다. Ni 함량이 너무 낮으면 리턴 오스테나이트의 안정성이 낮아지고 저온 강인성을 보장하기 어려우며, Ni 함량이 너무 높으면 원가가 높아 진다.

C원소는 고용 강화와 석출 강화를 통해 강도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 오스테나이트 상을 안정시킬 수 있지만 C함량이 너무 높으면 용접열 영향 영역의 저온 강신성에 불리하다. 9Ni강은 오스테나이트 상을 안정시키는 원소가 Ni며 C함량이 비교적 낮은 수준으로 제어되어야 하기 때문에 본 발명은 C함량을 0.03-0.06%로 제어한다.

Si는 강철 제련 과정에서의 탈산 원소로서, Si의 함량이 적절하면 Mn과 P의 편석을 억제할 수 있고 O함량이 너무 높으면 Mn과 P의 편석이 모두 9Ni강의 저온 강인성에 손상준다. 하지만 Si가 간극 고용 원자 형식으로 존재할 경우에는 강인성에 불리하기 때문에 함량이 너무 높으면 안 된다. 본 발명은 Si를 0.1-0.2%로 제어한다.

Mn는 오스테나이트 안정 원소이고 페라이트 강화 원소로서, 경화능을 향상시킬 수도 있다. Mn은 함량이 너무 낮으면 강도에 불리하고 ?랑이 너무 높으면 사이즈가 큰 MnS를 형성하며 가소성과 강인성에 손상준다. 따라서, 본 발명은 Mn를 0.5-0.8%로 제어한다.

Mo는 경화능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 페라이트 기질의 템퍼링 항력도 향상시킬 수 있어 쉽게 9Ni강의 강도를 보장한다. 소량 첨가해도 뚜렷한 역할을 수행할 수 있다. 하지만 함량이 너무 높으면 재료 원가가 높아 진다. 본 발명은 Mo원소 첨가량을 0.02-0.05%로 제어한다.

Al는 강철 제련과정에서의 탈산 원소지만 과량 첨가 시에는 사이즈가 큰 Al₃O₂와 AlN을 형성하고 저온 강인성에 손상을 입힌다. 본 발명은 Al함량(Als)을 0.015-0.035%로 제어한다.

S는 쉽게 Mn와 함께 MnS을 형성하고 P는 쉽게 입계편석을 형성해 입계의 크랙방지 및 확장성능을 인하하며 N은 쉽게 Al과 함께 사이즈가 큰 AlN을 형성한다. 상기 원소는 모두 9Ni강의 저온 강인성을 인하하므로 최저 한도로 제어해야 한다.

(1) 9Ni강의 고경화능 특성과 초박형 강판의 고속 공랭 특성을 기반으로 합리적인 냉각 제어 공법을 설정해 고온 영역에서 가속 냉각하고 저온 영역에서 자연 공랭하며, 종래기술의 온라인 담금질 공법에 따른'끝까지 담금질'방식에 대비해 에너지 소모를 줄이고 원소 분포와 미시적 구조가 자재의 강인성 구성을 개선하고 박판 판재 모형의 통제에 이롭도록 한다. 또한, 상변태 온도 영역에서 공랭방식을 이용하므로 박판 판재 모형의 통제에 이로워 교정공법에 대한 요구를 낮추고 공정 원가를 더 인하시킨다.

(2)열처리 공법은 템퍼링 공법 하나만 포함되므로 종래기술에 따른 9Ni강의 오프라인 종합 역학 성능 개선 공법에 대비해 담금질 공법 하나가 줄어 작업 과정을 뚜렷이 단축되었을 뿐만 아니라, 에너지 소모를 줄이고 박판 열처리 원가를 대폭 인하한다.

총체적으로, 본 발명은 9Ni강재의 특성과 초박형 강판의 냉각 특성을 이용해 압연 및 냉각 제어와 열처리 공법을 유기적으로 결합해 자재 성능을 향상시키는 동시에 작업 과정을 단축시키고 공법의 에너지 소모를 줄여 고강도 강인성 초박형 9Ni 강판의 생산원가를 낮춘다. 본 발명은 두께가 8mm이거나 그보다 얇은 고강도 강인성 9Ni강판을 제조하는데, 상규적인 오프라인 종합 역학 성능 개선 공법에 대비해 톤당 강철의 열처리 원가를 500위안(중국돈 단위) 이상 낮출 수 있고 온라인 담금질에 오프라인 템퍼링 공법을 추가하는 방법에 대비해 에너지 소모가 더 적고 성능이 더 우수해 이용 전망이 좋고 경제적 효과가 높다.

도 1은 초박형 9Ni강판 냉각 제어 상태의 구조 형태를 도시한 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 9Ni강판 템퍼링 구조의 과학적인 미시적 사진을 도시한 도면이다.

실시예 1

본 실시예는 저원가 고강도 강인성 초박형 9Ni강판 제조방법을 제공하는데, 원소 중량 백분율에 따른 성분이 C: 0.05%, Si: 0.19%, Mn: 0.59%, Ni: 9.1%，Mo: 0.022%, Als: 0.019%, S: 0.0011%, P: 0.004%, N: 0.004%, 여분 Fe와 제거 불능 분순물이고 300Kg 진공유도로를 이용해 강철을 제련하며 미가공품은 두께가 200mm다. 미가공품을 가열로에 투입해 1200℃까지 가열하고 140min 보온한 후 두께가 150mm인 단조 미가공품으로 분괴압연한다. 단조 미가공품을 가열로에 투입해 1140℃까지 가열하는데, 제1단계에서 압연 시작 온도와 압연 마감 온도가 각각 1105℃와 1040℃고 압하 공정이 150mm-112mm-84mm-63mm-47mm-35mm며, 제2단계에서 압연 시작 온도와 압연 마감 온도가 각각 940℃와 775℃고 압하 공정이 35mm-26mm-19.5mm-15mm-12mm-9.6mm-8mm다. 압연한 후 15s 딜레이한 다음 440℃로 냉각될 때까지 15℃/s 냉각 속도로 가속 냉각한 후 다시 실온으로 공랭한다. 압판을 가열로에 투입해 575℃까지 가열하고 70min 템퍼링한 후 실온으로 공랭한다.

상기 공법으로 얻은 9Ni강판의 미시적 구조는 도 2에 도시된 바와 같이, 포켓 기질에 리턴 오스테나이트 제2상이 첨가되는 형태를 이루는데, 항복강도와 인장강도가 각각 675MPa와 722MPa고 신장율이 26%며 -196℃에서의 횡적 충격 에너지가 142J로서(충격 시료 단면 사이즈: 7.5mm×10mm) 강도와 강인성이 우수하다.

실시예 2

본 실시예는 저원가 고강도 강인성 초박형 9Ni강판 제조방법을 제공하는데, 원소 중량 백분율에 따른 성분이 C: 0.06%, Si: 0.11%, Mn: 0.76%, Ni: 8.6%Ni, Mo: 0.045%, Als: 0.032%, S: 0.0008%, P: 0.003%, N: 0.003%N, 여분 Fe와 제거 불능 분순물이고 150Kg 진공유도로를 이용해 강철을 제련하며 미가공품은 두께가 150mm다. 미가공품을 가열로에 투입해 1220℃까지 가열하고 90min 보온한 후 두께가 120mm인 단조 미가공품으로 분괴압연한다. 단조 미가공품을 가열로에 투입해 1160℃까지 가열하는데, 제1단계에서 압연 시작 온도와 압연 마감 온도가 각각 1110℃와 1055℃고 압하 공정이 120mm-89mm-67mm-50mm-37mm-27mm며, 제2단계에서 압연 시작 온도와 압연 마감 온도가 각각 945℃와 780℃고 압하 공정이 27mm-20mm-15mm-12mm-10mm-8mm-6.8mm-6.0mm다. 압연한 후 12s 딜레이한 다음 524℃로 냉각될 때까지 30℃/s 냉각 속도로 가속 냉각한 후 다시 실온으로 공랭한다. 압판을 가열로에 투입해 605℃까지 가열하고45min 템퍼링한 후 실온으로 공랭한다.

상기 공법으로 얻은 9Ni강판의 미시적 구조는 포켓 기질에 리턴 오스테나이트 제2상이 첨가되는 형태를 이루는데, 항복강도와 인장강도가 각각 656MPa와 719MPa고 신장율이 23%며 -196℃에서의 횡적 충격 에너지가 84J로서(충격 시료 단면 사이즈: 5mm×10mm) 강도와 강인성이 우수하다.

실시예 3

본 실시예는 저원가 고강도 강인성 초박형 9Ni강판 제조방법을 제공하는데, 원소 중량 백분율에 따른 성분이 C: 0.03%, Si: 0.16%, Mn: 0.63%, Ni: 8.9%, Mo: 0.036%, Als: 0.024%, S: 0.001%, P: 0.004%, N: 0.003%, 여분 Fe와 제거 불능 분순물이고 150Kg 진공유도로를 이용해 강철을 제련하며 미가공품은 두께가 150mm다. 미가공품을 가열로에 투입해 1160℃까지 가열하고 180min 보온한 후 두께가 120mm인 단조 미가공품으로 분괴압연한다. 단조 미가공품을 가열로에 투입해 1180℃까지 가열하는데, 제1단계에서 압연 시작 온도와 압연 마감 온도가 각각 1120℃와 1060℃고 압하 공정이 120mm-90mm-67mm-50mm-37mm-28mm-24mm며, 제2단계에서 압연 시작 온도와 압연 마감 온도가 각각 960℃와 765℃고 압하 공정이 24mm-18mm-13.5mm-11mm-9mm-7mm-6mm-5.1mm다. 압연한 후 10s 딜레이한 다음 550℃로 냉각될 때까지 40℃/s 냉각 속도로 가속 냉각한 후 다시 실온으로 공랭한다. 압판을 가열로에 투입해 590℃까지 가열하고60min 템퍼링한 후 실온으로 공랭한다.

상기 공법으로 얻은 9Ni강판의 미시적 구조는 포켓 기질에 리턴 오스테나이트 제2상이 첨가되는 형태를 이루는데, 항복강도와 인장강도가 각각 668MPa와 716MPa고 신장율이 24%며 -196℃에서의 횡적 충격 에너지가 52J로서(충격 시료 단면 사이즈: 3.3mm×10mm) 강도와 강인성이 우수하다.

본 발명은 상술한 실시예를 제외한 기타 실시방식으로도 구현할 수 있다. 본 발명이 속하는 기술분야의 통상적인 지식인들은 균등 교체 또는 등가적 변형으로 형성된 기술방안은 모두 본 발명의 보호범위에 속한다는 것을 이해해야 할 것이다.

Claims

(1)쇳물의 중량 백분율에 따른 성분이 C: 0.03-0.06%, Si: 0.1-0.2%, Mn: 0.5-0.8%, Ni: 8.6-9.1%, Mo: 0.02-0.05%, Als: 0.015-0.035%, S≤0.005%, P≤0.007%, N≤0.007%, 여분 Fe와 제거 불능 분술물이고 진공도가 50Pa보다 작거나 동등한 진공용해로를 이용해 제련하여 합금을 제조하는 강철제련단계;
(2)가열 온도와 보온 시간이 각각 1160-1220℃, 90-180min이고 분괴압연 후 반제품 두께가 120-150mm인 분괴압연단계;
(3)2개 단계로 나누어 압연을 제어하고 슬라브 가열 온도가 1140-1180℃인데, 제1단계에서 압연 온도가 1020-1120℃이고 압연 압하량이 15-30%이며, 제2단계에서 압연 온도가 750-960℃이고 압연 압하량이 12%보다 크거나 동등하며 누계 압하율이 60%보다 크거나 동등하고 압연 두께가 8mm보다 얇거나 동등한 압연단계;
(4)압연한 후 10-15s 딜레이해 압연품의 온도를 균일하게 한 다음 440-550℃로 냉각될 때까지 15-40℃/s 냉각 속도로 가속 냉각한 후 다시 실온으로 공랭하는 냉각단계;
(5)강판을 575-605℃까지 가열하고 45-70min템퍼링한 후 실온으로 공랭하는 열처리단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 저원가 고강도 강인성 초박형 9Ni강판의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 단계(4)에서, 압연후 440-550℃로 가속 냉각하는데 해당 온도 영역은 과냉각 오스테나이트 상변태 한계점에 접근하지만 여전히 그보다 높으며, 후속 공랭 과정에서 γ-Fe는 클리핑 시스템에 의해 α-Fe으로 전환되어 포켓 형태의 페라이트 구조를 얻고 C원자는 여전히 분산이 가능하여 라스 또는 블럭에 농축되거나 또는 M-A 컴포넌트 격자간원자 형식으로 존재할 뿐만 아니라 이와 같은 조직과 원소의 분포 상태가 후속 공법에서의 리턴 오스테나이트 형성에 더 이로우며; 압연후 가속 냉각이 고온 서냉 조건에서의 유해 원소 입계 편석과 대형 탄화물 석출을 피면할 수 있어 저온 강인성 형성에 이로운 것을 특징으로 하는 저원가 고강도 강인성 초박형 9Ni강판의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 단계(5)에서, 강판을 575-605℃까지 가열해 45-70min 탬퍼링하고 실온으로 공랭하며, 리턴 오스테나이트가 라스 또는 블럭에 형성되고 보온 과정에서 합금 원소를 더 농축해 안정성을 향상시키며; 페라이트 포켓이 보온 과정에서 리턴이 발생하고 페라이트 중의 유해 원소가 리턴 오스테나이트로 방출되어 기질의 성능을 개선하는 것을 특징으로 하는 저원가 고강도 강인성 초박형 9Ni강판의 제조방법.
제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
원소 중량 백분율에 따른 성분이 C: 0.05%, Si: 0.19%, Mn: 0.59%, Ni: 9.1%，Mo: 0.022%, Als: 0.019%, S: 0.0011%, P: 0.004%, N: 0.004%, 여분 Fe와 제거 불능 분순물이고 300Kg 진공유도로를 이용해 강철을 제련하는데 미가공품 두께가 200mm인 단계; 미가공품을 가열로에 투입해 1200℃까지 가열하고 140min 보온한 후 두께가 150mm인 단조 미가공품으로 분괴압연하는 단계; 단조 미가공품을 가열로에 투입해 1140℃까지 가열하는데, 제1단계에서 압연 시작 온도와 압연 마감 온도가 각각 1105℃와 1040℃고 압하 공정이 150mm-112mm-84mm-63mm-47mm-35mm며, 제2단계에서 압연 시작 온도와 압연 마감 온도가 각각 940℃와 775℃고 압하 공정이 35mm-26mm-19.5mm-15mm-12mm-9.6mm-8mm인 단계; 압연한 후 15s 딜레이한 다음 440℃로 냉각될 때까지 15℃/s 냉각 속도로 가속 냉각한 후 다시 실온으로 공랭하는 단계; 압판을 가열로에 투입해 575℃까지 가열하고 70min 템퍼링한 후 실온으로 공랭하는 단계;와 얻은 9Ni강판의 미시적 구조는 포켓 기질에 리턴 오스테나이트 제2상이 첨가되는 형태를 이루는데, 항복강도와 인장강도가 각각 675MPa와 722MPa고 신장율이 26%며 -196℃에서의 횡적 충격 에너지가 142J인 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저원가 고강도 강인성 초박형 9Ni강판의 제조방법.
제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
원소 중량 백분율에 따른 성분이 C: 0.06%, Si: 0.11%, Mn: 0.76%, Ni: 8.6%Ni, Mo: 0.045%, Als: 0.032%, S: 0.0008%, P: 0.003%, N: 0.003%N, 여분 Fe와 제거 불능 분순물이고 150Kg 진공유도로를 이용해 강철을 제련하는데 미가공품 두께가 150mm인 단계; 미가공품을 가열로에 투입해 1220℃까지 가열하고 90min 보온한 후 두께가 120mm인 단조 미가공품으로 분괴압연하는 단계; 단조 미가공품을 가열로에 투입해 1160℃까지 가열하는데, 제1단계에서 압연 시작 온도와 압연 마감 온도가 각각 1110℃와 1055℃고 압하 공정이 120mm-89mm-67mm-50mm-37mm-27mm며, 제2단계에서 압연 시작 온도와 압연 마감 온도가 각각 945℃와 780℃고 압하 공정이 27mm-20mm-15mm-12mm-10mm-8mm-6.8mm-6.0mm인 단계; 압연한 후 12s 딜레이한 다음 524℃로 냉각될 때까지 30℃/s 냉각 속도로 가속 냉각한 후 다시 실온으로 공랭하는 단계; 압판을 가열로에 투입해 605℃까지 가열하고45min 템퍼링한 후 실온으로 공랭하는 단계;와 얻은 9Ni강판의 미시적 구조는 포켓 기질에 리턴 오스테나이트 제2상이 첨가되는 형태를 이루는데, 항복강도와 인장강도가 각각 656MPa와 719MPa고 신장율이 23%며 -196℃에서의 횡적 충격 에너지가 84J인 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저원가 고강도 강인성 초박형 9Ni강판의 제조방법.
제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
원소 중량 백분율에 따른 성분이 C: 0.03%, Si: 0.16%, Mn: 0.63%, Ni: 8.9%, Mo: 0.036%, Als: 0.024%, S: 0.001%, P: 0.004%, N: 0.003%, 여분 Fe와 제거 불능 분순물이고 150Kg 진공유도로를 이용해 강철을 제련하는데 미가공품 두께가 150mm인 단계; 미가공품을 가열로에 투입해 1160℃까지 가열하고 180min 보온한 후 두께가 120mm인 단조 미가공품으로 분괴압연하는 단계; 단조 미가공품을 가열로에 투입해 1180℃까지 가열하는데, 제1단계에서 압연 시작 온도와 압연 마감 온도가 각각 1120℃와 1060℃고 압하 공정이 120mm-90mm-67mm-50mm-37mm-28mm-24mm며, 제2단계에서 압연 시작 온도와 압연 마감 온도가 각각 960℃와 765℃고 압하 공정이 24mm-18mm-13.5mm-11mm-9mm-7mm-6mm-5.1mm인 단계; 압연한 후 10s 딜레이한 다음 550℃로 냉각될 때까지 40℃/s 냉각 속도로 가속 냉각한 후 다시 실온으로 공랭하는 단계; 압판을 가열로에 투입해 590℃까지 가열하고60min 템퍼링한 후 실온으로 공랭하는 단계;와 얻은 9Ni강판의 미시적 구조는 포켓 기질에 리턴 오스테나이트 제2상이 첨가되는 형태를 이루는데, 항복강도와 인장강도가 각각 668MPa와 716MPa고 신장율이 24%며 -196℃에서의 횡적 충격 에너지가 52J인 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저원가 고강도 강인성 초박형 9Ni강판의 제조방법.