KR20190035875A - High Strength Steel Sheet and Manufacturing Method Thereof - Google Patents
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Abstract
판두께가 50㎜를 초과하는 경우에 있어서도 우수한 취성 균열 전파 정지 특성을 갖고, 또한 공업적으로 매우 간이한 프로세스로 제조할 수 있는 고강도 후강판을 제공한다.
질량％로, C: 0.03∼0.20％, Si: 0.03∼0.5％, Mn: 0.5∼2.2％, P: 0.02％ 이하, S: 0.01％ 이하, Ti: 0.005∼0.03％, Al: 0.005∼0.080％ 및, N: 0.0050％ 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 또한 하기 (1)식으로 정의되는 Ceq가 하기 (2)식의 조건을 만족하는 성분 조성을 갖고, 판두께 1/2 위치에 있어서의 {113}<110> 방위 강도가 4.0 이상, 강판 표면에 있어서의 {113}<110> 방위 강도가 1.7 이상인 집합 조직을 갖는, 고강도 후강판.
Ceq＝[C]＋[Mn]/6＋[Cu]/15＋[Ni]/15＋[Cr]/5＋[Mo]/5＋[V]/5 … (1)
Ceq≥0.40 … (2)Strength steel sheet which has excellent brittle crack propagation stopping properties even when the plate thickness exceeds 50 mm and which can be industrially manufactured by a very simple process.
The steel sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the steel sheet contains 0.03 to 0.20% of C, 0.03 to 0.5% of Si, 0.5 to 2.2% of Mn, 0.02% or less of P, 0.01% or less of S, 0.005 to 0.03% of Ti, 0.005 to 0.080% And Ce: 0.0050% or less, the balance being Fe and inevitable impurities, and Ceq defined by the following formula (1) satisfy the following condition (2) Having a {113} < 110 > orientation strength at the / 2 position of 4.0 or higher and a {113} < 110 > orientation strength at the surface of the steel sheet of 1.7 or higher.
Cr / 5 + [Mo] / 5 + [V] / 5 + [Ni] / 15 + [Cr] / 5 + [Ce] (One)
Ceq≥0.40 ... (2)
Description
본 발명은, 고강도 후강판(thick steel plate)에 관한 것으로, 특히, 선박, 해양 구조물, 저온 저장 탱크, 건축·토목 구조물 등의 대형 구조물에 이용되는, 취성 균열 전파 정지 특성(brittle crack arrestability)이 우수한 고강도 후강판에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 상기 고강도 후강판의 제조 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a thick steel plate, and more particularly, to a brittle crack arrestability used in large structures such as ships, offshore structures, low-temperature storage tanks, and construction and civil engineering structures. The present invention relates to an excellent high strength steel sheet. Further, the present invention relates to a method of manufacturing the high strength steel sheet.
선박이나, 해양 구조물, 저온 저장 탱크, 건축·토목 구조물 등의 대형 구조물에 있어서는, 취성 파괴에 수반하는 사고가 일어나면, 사회 경제나 환경 등으로의 영향이 크다. 그 때문에, 안전성의 향상이 항상 요구되고 있으며, 사용되는 강재에 대해서는, 사용 온도에 있어서의 인성(toughness)이나, 취성 균열 전파 정지 특성이 높은 레벨로 요구되고 있다.In ships, marine structures, low-temperature storage tanks, and large structures such as construction and civil engineering structures, when accidents involving brittle fracture occur, they have a large impact on socio-economic and environmental conditions. For this reason, safety is always required to be improved, and steel materials to be used are required to have high toughness and brittle crack propagation stopping characteristics at the operating temperature.
컨테이너선이나 벌크 캐리어 등의 선박은, 그 구조상, 선체 외판(outer plate of ships hull)에 고강도의 후육재가 사용되어 있고, 최근에는, 선체의 대형화에 수반하여 한층 더 고강도화 및 후육화가 진행되고 있다. 일반적으로, 강판의 취성 균열 전파 정지 특성은, 고강도 혹은 후육재가 될수록 열화하는 경향에 있기 때문에, 취성 균열 전파 정지 특성으로의 요구도 한층 고도화되고 있다.BACKGROUND ART [0002] Vessels such as container ships and bulk carriers are used for high-strength hoisting materials on outer plates of ships hulls. In recent years, along with the increase in size of hulls, further strengthening and thickening have progressed . In general, the brittle crack propagation stopping property of a steel sheet tends to deteriorate as it becomes high strength or a thicker material, and the demand for brittle crack propagation stopping properties is further enhanced.
강재의 취성 균열 전파 정지 특성을 향상시키는 수단으로서는, 강 중의 Ni 함유량을 증가시키는 방법이 알려져 있다. 예를 들면, 액화 천연가스(LNG)의 저조(貯槽) 탱크에는, 9％ Ni 강이 상업 규모로 사용되고 있다. 그러나, 강 중 Ni량의 증가는 제조 비용의 대폭적인 상승을 초래하기 때문에, 상기 9％ Ni 강을 LNG 저조 탱크 이외의 용도에 이용하는 것은 어렵다.As a means for improving the brittle crack propagation stopping property of steel, a method of increasing the Ni content in steel is known. For example, 9% Ni steel is being used on commercial scale for low liquefied natural gas (LNG) storage tanks. However, it is difficult to use the 9% Ni steel for applications other than the LNG tanks because the increase in the amount of Ni in the steel causes a significant increase in the production cost.
다른 한편, LNG와 같은 극저온(cryogenic temperature)에까지 도달하지 않는, 예를 들면, 선박이나 라인 파이프 등의 용도에는, 판두께가 50㎜ 미만인 비교적 얇은 강재가 사용되고 있다. 그러한 얇은 강재에 있어서는, TMCP(Thermo-Mechanical Control Process)법에 의해 세립화(細粒化)를 도모하여, 저온 인성을 향상시킴으로써, 우수한 취성 균열 전파 정지 특성을 실현할 수 있다.On the other hand, relatively thin steel having a plate thickness of less than 50 mm is used for applications such as ships and line pipes which do not reach the cryogenic temperature such as LNG. In such a thin steel material, fine brittle crack propagation stopping characteristics can be realized by improving the low-temperature toughness by finely finishing by the TMCP (Thermo-Mechanical Control Process) method.
또한, 합금 비용을 상승시키는 일 없이 취성 균열 전파 정지 특성을 향상시키기 위해, 강의 조직이나 집합 조직을 제어하는 방법이, 여러 가지의 관점에서 제안되어 있다.Further, a method of controlling the texture and aggregate structure of steel in order to improve the brittle crack propagation stopping property without raising the alloy cost has been proposed from various viewpoints.
예를 들면, 특허문헌 1에서는, 취성 균열 전파 정지 특성을 향상시키기 위해, 표층부의 조직을 초미세화한 강재가 제안되어 있다. 취성 균열이 전파할 때에 강재 표층부에 발생하는 시어립(shear-lips)(소성 변형 영역)에 있어서의 결정립을 미세화함으로써, 전파하는 취성 균열이 갖는 전파 에너지가 흡수되고, 그 결과, 취성 균열 전파 정지 특성이 향상된다.For example, in
특허문헌 2에서는, 페라이트-펄라이트 주체의 마이크로 조직을 갖는 강재에 있어서 취성 균열 전파 정지 특성을 향상시키기 위해, 강판 표층에 있어서의 페라이트 입경, 페라이트립의 애스펙트비(aspect ratio) 및, 페라이트 입경의 표준 편차를 제어하는 것이 제안되어 있다.In Patent Document 2, in order to improve the brittle crack propagation stopping property in a steel material having a microstructure mainly composed of ferrite-pearlite, the ferrite grain size in the surface layer of the steel sheet, the aspect ratio of the ferrite grains, It has been proposed to control the deviation.
특허문헌 3에서는, 페라이트 결정립을 미세화함과 함께, 페라이트 결정립 내에 형성되는 서브그레인(subgrain)을 제어함으로써, 취성 균열 전파 정지 특성을 향상시킨 강판이 제안되어 있다.Patent Document 3 proposes a steel sheet in which the brittle crack propagation stopping property is improved by controlling the sub-grains formed in the ferrite grains while making the ferrite grains finer.
또한, 제어 압연에 있어서, 변태한 페라이트에 압하를 가하여 집합 조직을 발달시킴으로써, 취성 균열 전파 정지 특성을 향상시키는 방법도 알려져 있다. 이 방법에서는, 강재의 파괴면 상에 세퍼레이션을 판면과 평행한 방향으로 발생시켜, 취성 균열 선단의 응력을 완화시킴으로써, 취성 파괴에 대한 저항을 높이고 있다.It is also known to improve the brittle crack propagation stopping property by developing aggregate structure by applying a pressure drop to the transformed ferrite in the control rolling. In this method, separation is generated on the fracture surface of the steel in a direction parallel to the surface of the steel sheet, thereby relieving the stress at the brittle crack tip, thereby increasing the resistance to brittle fracture.
예를 들면, 특허문헌 4에는, 제어 압연에 의해 (110)면 X선 강도비를 2 이상으로 하고, 또한 원 상당 지름 20㎛ 이상의 조대한 결정립의 면적률을 10％ 이하로 함으로써, 내(耐)취성 파괴 특성을 향상시키는 것이 기재되어 있다.For example, Patent Document 4 discloses a technique in which the (110) surface X-ray intensity ratio is controlled to be 2 or more by control rolling and the area ratio of coarse crystal grains having a circle equivalent diameter of 20 占 퐉 or more is 10% ) To improve brittle fracture characteristics.
특허문헌 5에서는, 판두께 내부의 압연면에 있어서의 (100)면의 X선 면강도비가 1.5 이상인, 조인트부의 취성 균열 전파 정지 특성이 우수한 용접 구조용 강이 제안되어 있다. 상기 용접 구조용 강에서는, 상기와 같이 집합 조직을 발달시킴으로써, 응력 부하 방향과 균열 전파 방향의 사이에 어긋남이 발생하고, 그 결과, 취성 균열 전파 정지 특성이 향상된다.Patent Document 5 proposes a welded structural steel excellent in brittle crack propagation stopping property of a joint portion having an X-ray plane intensity ratio of a (100) plane of 1.5 or more on a rolled surface inside a plate thickness. In the above-described welded structural steel, by developing the aggregate structure as described above, a deviation occurs between the stress load direction and the crack propagation direction, and as a result, the brittle crack propagation stopping property is improved.
그러나, 특허문헌 1, 2에 기재된 강재를 얻기 위해서는, 강재 표층부를 일단 냉각한 후에 복열(reheat)시키고, 또한 상기 복열 중에 가공을 더함으로써 조직을 제어할 필요가 있다. 그 때문에, 실생산 규모에서는 제어가 용이하지 않아, 압연, 냉각 설비로의 부하가 크다.However, in order to obtain the steels described in
또한, 상기한 바와 같은 종래의 기술은, 모두 판두께 50㎜ 정도의 강판을 대상으로 한 것으로, 판두께 70㎜ 정도의 후육재로 적용한 경우에, 필요한 특성이 얻어지는지 어떤지는 불명하다. 특히, 선체 구조에 있어서 필요시 되는 판두께 방향의 균열 전파 특성에 대해서도 불명하다.In addition, all of the above-described conventional techniques are intended for a steel plate having a plate thickness of about 50 mm, and it is not known whether or not the required characteristics can be obtained when the steel plate is applied to a steel plate having a thickness of about 70 mm. Particularly, the crack propagation characteristics in the plate thickness direction as required in the hull structure are also unknown.
본 발명은, 상기한 문제를 유리하게 해결하는 것으로, 판두께가 50㎜를 초과하는 경우에 있어서도 우수한 취성 균열 전파 정지 특성을 갖고, 또한 공업적으로 매우 간이한 프로세스로 제조할 수 있는 고강도 후강판을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 공업적으로 간이한 프로세스로, 상기 고강도 후강판을 안정적으로 제조할 수 있는, 고강도 후강판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to solve the above problems in an advantageous manner and to provide a high strength post-hardened steel sheet having excellent brittle crack propagation stopping properties even when the plate thickness exceeds 50 mm and being industrially manufactured by a very simple process. And to provide the above objects. It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing a high strength steel sheet capable of stably manufacturing the high strength steel sheet in an industrially simple process.
발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해, 우수한 취성 균열 전파 정지 특성을 갖는 고강도 후강판 및 당해 강판을 안정적으로 얻는 제조 방법에 대해서 예의 연구를 거듭한 결과, 이하의 인식을 얻었다.In order to solve the above problems, the inventors of the present invention have conducted intensive studies on a high strength steel sheet having excellent brittle crack propagation stopping properties and a manufacturing method for stably obtaining the steel sheet, and as a result, the following perceptions were obtained.
(1) 오스테나이트역에서 압연을 완료하는 경우, 압연시의 온도가 저온일수록 높은 인성값과 집합 조직이 얻어진다. 그러나, 판두께가 50㎜를 초과하는 바와 같은 후강판에 있어서는, 변태점 부근까지 압연 온도를 내려 버리면, 도 1에 나타내는 바와 같이 강판의 표면과 판두께 중앙부의 온도차가 커지기 때문에, 표층부가 페라이트 조직으로 변태하고, 그 페라이트가 압연되어 표층부의 인성이 열화한다.(1) When the rolling is completed in the austenite zone, the lower the temperature at the rolling is, the higher the toughness value and the texture can be obtained. However, in the case of a steel sheet having a plate thickness exceeding 50 mm, if the rolling temperature is lowered to the vicinity of the transformation point, the temperature difference between the surface of the steel sheet and the center of the plate thickness becomes large as shown in Fig. The ferrite is rolled and the toughness of the surface layer is deteriorated.
(2) 표층부의 페라이트 생성을 억제하기 위해서는 압연 온도를 올릴 필요가 있지만, 압연 온도를 올리면, 판두께 중심의 압연 온도를 충분히 낮게 할 수 없다.(2) In order to suppress ferrite formation in the surface layer portion, it is necessary to raise the rolling temperature, but if the rolling temperature is raised, the rolling temperature at the center of the plate thickness can not be made sufficiently low.
(3) 판두께 중심부의 압연 온도가 충분히 낮지 않으면, 판두께 중심부의 결정 입경이 조대가 되어 인성이 불충분해지는 경우나, 균열 전파 정지 특성에 유리한 집합 조직의 집적도가 불충분해지는 경우가 있다.(3) If the rolling temperature at the central portion of the plate thickness is not sufficiently low, the crystal grain size at the center of the plate thickness becomes coarse and the toughness becomes insufficient, or the degree of integration of the aggregate structure favorable to the crack propagation stopping characteristics becomes insufficient.
상기의 문제를 해결하기 위해 더욱 검토를 거듭한 결과, 압연의 도중에 강판의 표리면을 가열함으로써 도 2에 나타낸 바와 같이 판두께 방향의 온도차를 저감할 수 있어, 지금까지 이상으로 낮은 온도에서 안정적으로 압연할 수 있는 것에 생각이 이르렀다. 이에 따라, 지금까지와 동(同) 정도의 조건하에서 열간 압연을 행한 경우에는, 더욱 높은 취성 균열 전파 정지 특성을 얻을 수 있다. 또한, 동 정도의 취성 균열 전파 정지 특성을 얻기 위해 필요한 압연 조건을, 지금까지에 비해 완화할 수 있다.As a result of further studies to solve the above problems, it has been found that by heating the front and back surfaces of the steel sheet in the course of rolling, the temperature difference in the sheet thickness direction can be reduced as shown in Fig. 2, I was thinking about rolling. Accordingly, when hot rolling is performed under the same conditions as before, higher brittle crack propagation stopping characteristics can be obtained. In addition, the rolling conditions necessary for obtaining the same degree of brittle crack propagation stopping characteristics can be relaxed as compared with the past.
그리고, 상기 프로세스를 이용하여 판두께 1/2 위치 및 강판 표면에 있어서의 {113}<110> 방위 강도를 제어함으로써, 우수한 모재 인성을 가짐과 함께, 매우 우수한 취성 균열 전파 정지 특성이 얻어지는 것을 알게 되었다.By controlling the {113} < 110 > orientation strength on the
이상의 인식에 기초하여 검토를 행하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 즉, 본 발명의 요지 구성은, 다음과 같다.Based on the above recognition, the present inventors have completed the present invention. That is, the structure of the present invention is as follows.
1. 질량％로,1.% by mass,
C: 0.03∼0.20％,C: 0.03 to 0.20%
Si: 0.03∼0.5％,Si: 0.03 to 0.5%
Mn: 0.5∼2.2％,Mn: 0.5 to 2.2%
P: 0.02％ 이하,P: 0.02% or less,
S: 0.01％ 이하,S: 0.01% or less,
Ti: 0.005∼0.03％,Ti: 0.005 to 0.03%
Al: 0.005∼0.080％ 및,Al: 0.005 to 0.080%
N: 0.0050％ 이하를 함유하고,N: 0.0050% or less,
잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고,The balance being Fe and inevitable impurities,
또한 하기 (1)식으로 정의되는 Ceq가 하기 (2)식의 조건을 만족하는 성분 조성을 갖고,Ceq defined by the following formula (1) has a composition satisfying the condition of the following formula (2)
판두께 1/2 위치에 있어서의 {113}<110> 방위 강도가 4.0 이상, 강판 표면에 있어서의 {113}<110> 방위 강도가 1.7 이상인 집합 조직을 갖는, 고강도 후강판.Having a {113} < 110 > orientation strength at a
기group
Ceq＝[C]＋[Mn]/6＋[Cu]/15＋[Ni]/15＋[Cr]/5＋[Mo]/5＋[V]/5 … (1)Cr / 5 + [Mo] / 5 + [V] / 5 + [Ni] / 15 + [Cr] / 5 + [Ce] (One)
Ceq≥0.40 … (2)Ceq≥0.40 ... (2)
여기에서, 상기 (1)식에 있어서의 괄호는, 상기 고강도 후강판에 있어서의 당해 괄호 내의 원소의 함유량(질량％)을 나타내고, 당해 원소가 함유되어 있지 않은 경우에는 0으로 한다.Here, the brackets in the above formula (1) represent the content (mass%) of the elements in the parentheses in the high-strength steel sheet, and are set to 0 when the elements are not contained.
2. 판두께가 50∼100㎜이고,2. The plate thickness is 50 to 100 mm,
Kca(－10℃)가 7000N/㎜3/2 이상,Kca (-10 ° C) is 7000 N / mm 3/2 or more,
판두께 1/4 위치에 있어서의 vE(－40℃)가 250J 이상, 또한(-40 DEG C) at the 1/4 plate thickness is 250 J or more, and
판두께 1/4 위치에 있어서의 인장 강도 TS가 570㎫ 이상인, 상기 1에 기재된 고강도 후강판.The high strength steel sheet according to 1 above, wherein the tensile strength TS at the
3. 판두께 1/2 위치에 있어서의 조직에 차지하는 베이나이트의 면적 분율이 85％ 이상인, 상기 1 또는 2에 기재된 고강도 후강판.3. The high strength steel sheet according to 1 or 2 above, wherein the area fraction of bainite occupying the structure at the
4. 상기 성분 조성이, 질량％로,4. The composition of
Nb: 0.005∼0.05％,Nb: 0.005 to 0.05%
Cu: 0.01∼0.5％,Cu: 0.01 to 0.5%
Ni: 0.01∼1.5％ 및,Ni: 0.01 to 1.5%
Cr: 0.01∼0.5％로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 또는 2 이상을 추가로 함유하는, 상기 1∼3 중 어느 한 항에 기재된 고강도 후강판.The steel sheet according to any one of the
5. 상기 성분 조성이, 질량％로,5. The composition according to
Mo: 0.01∼0.5％,Mo: 0.01 to 0.5%
V: 0.001∼0.10％,V: 0.001 to 0.10%
B: 0.0030％ 이하,B: 0.0030% or less,
Ca: 0.0050％ 이하 및,Ca: 0.0050% or less,
REM: 0.0100％ 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 또는 2 이상을 추가로 함유하는, 상기 1∼4 중 어느 한 항에 기재된 고강도 후강판.And REM: 0.0100% or less. The high strength steel sheet according to any one of the
6. 강판 표면으로부터 5㎜ 위치와 판두께 1/2 위치에 있어서의 vE(－40℃)가, 모두 250J 이상인, 상기 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 고강도 후강판.6. The high strength steel sheet according to any one of 1 to 4 above, wherein the vE (-40 DEG C) at a position of 5 mm from the surface of the steel sheet and at the 1/2 position of the sheet thickness is 250 J or more.
7. 상기 1∼6 중 어느 한 항에 기재된 고강도 후강판의 제조 방법으로서,7. A method for manufacturing a high strength steel sheet according to any one of the
상기 1, 4 및, 5 중 어느 한 항에 기재된 성분 조성을 갖는 강을 1000∼1200℃의 가열 온도로 가열하는 가열 공정과,A heating step of heating a steel having the component composition described in any one of
가열된 상기 강을 열간 압연하여 열연 강판으로 하는 열간 압연 공정을 갖고,And a hot rolling step of hot-rolling the heated steel to form a hot-rolled steel sheet,
상기 열간 압연 공정이,The hot-
판두께 1/2 위치가 오스테나이트 재결정 온도역에서의 열간 압연과,The plate thickness of 1/2 position is subjected to hot rolling in the austenite recrystallization temperature range,
판두께 1/2 위치가 오스테나이트 미재결정 온도역에서의 열간 압연을 포함하고,The
상기 열간 압연 공정의 사이에, 상기 강을 표리의 양면으로부터 가열하는, 고강도 후강판의 제조 방법.Wherein the steel is heated from both sides of front and back surfaces during the hot rolling step.
8. 상기 열연 강판을, 3℃/s 이상의 냉각 속도로, 500℃ 이하의 냉각 정지 온도까지 냉각하는 냉각 공정을 추가로 갖는, 상기 7에 기재된 고강도 후강판의 제조 방법.8. The method for manufacturing a high strength steel plate according to 7 above, further comprising a cooling step of cooling the hot rolled steel sheet to a cooling stop temperature of 500 DEG C or less at a cooling rate of 3 DEG C / s or more.
9. 상기 냉각 공정에서 냉각된 열연 강판을, Ac1점 이하의 템퍼링 온도로 템퍼링하는 템퍼링 공정을 추가로 갖는, 상기 8에 기재된 고강도 후강판의 제조 방법.9. The method of manufacturing a high strength steel plate according to 8 above, further comprising a tempering step of tempering the hot-rolled steel sheet cooled in the cooling step to a tempering temperature of Ac 1 point or less.
10. 상기 표리의 양면으로부터의 가열이 종료된 시점에 있어서의 상기 강의 표면과 판두께 1/2 위치에 있어서의 온도차를 30℃ 이하로 하는, 상기 7∼9 중 어느 한 항에 기재된 고강도 후강판의 제조 방법.10. The high strength steel sheet according to any one of 7 to 9 above, wherein the difference in temperature between the surface of the steel and the 1/2 position of the steel sheet at the time when the heating from both sides of the front and back surfaces is completed is 30 DEG C or less. ≪ / RTI >
11. 상기 표리의 양면으로부터의 가열을, 상기 판두께 1/2 위치가 오스테나이트 미재결정 온도역에서의 열간 압연의 개시보다 전에 행하는, 상기 7∼10 중 어느 한 항에 기재된 고강도 후강판의 제조 방법.11. A method for manufacturing a high strength steel sheet according to any one of 7 to 10 above, wherein the heating from both sides of the front and back surfaces is performed before the start of the hot rolling at the half of the plate thickness in the austenite non- Way.
본 발명에 의하면, 판두께 1/2 위치와 강판 표면의 양자에 있어서의 집합 조직이 적절히 제어되기 때문에, 판두께가 50㎜를 초과하는 바와 같은 경우에 있어서도, 취성 균열 전파 정지 특성이 우수한 고강도 후강판을 얻을 수 있다. 본 발명의 고강도 후강판은, 예를 들면, 조선 분야에서는 컨테이너선, 벌크 캐리어의 강력 갑판부 구조에 있어서 해치 사이드 코밍(hatch side coaming)에 접합되는 갑판 부재로 적용함으로써 선박의 안전성 향상에 기여하는 바가 커서, 산업상 매우 유용하다.INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, since the aggregate structure in both of the plate thickness and the surface of the steel sheet is appropriately controlled, even when the plate thickness exceeds 50 mm, the high strength after excellent brittle crack propagation stopping characteristics A steel sheet can be obtained. The high strength steel sheet of the present invention is applied to deck members bonded to hatch side coaming in the strength deck structure of container ships and bulk carriers in the shipbuilding field, for example, The bar is large and very useful in industry.
도 1은 종래의 열간 압연에 있어서의, 강판의 판두께 방향에서의 온도 분포를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 열간 압연에 있어서의, 강판의 판두께 방향에서의 온도 분포를 나타내는 개략도이다.1 is a schematic view showing a temperature distribution in a thickness direction of a steel sheet in a conventional hot rolling.
2 is a schematic view showing the temperature distribution in the thickness direction of the steel sheet in the hot rolling according to the present invention.
(발명을 실시하기 위한 형태)(Mode for carrying out the invention)
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다. 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 고강도 후강판에 있어서는, 성분 조성 및 집합 조직이 상기와 같이 규정된다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the high-strength steel sheet according to the embodiment of the present invention, the component composition and the aggregate structure are defined as described above.
[성분 조성][Composition of ingredients]
우선, 본 발명에 있어서 강의 성분 조성을 상기와 같이 한정하는 이유를 설명한다. 또한, 성분 조성에 관한 「％」 표시는, 특별히 언급하지 않는 한 「질량％」를 의미하는 것으로 한다.First, the reasons for limiting the composition of steel components as described above will be described in the present invention. In addition, "% " with respect to the composition of the components means "% by mass " unless otherwise specified.
C: 0.03∼0.20％C: 0.03 to 0.20%
C는, 강의 강도를 향상시키는 원소로서, 본 발명에서는, 소망하는 강도를 확보하기 위해서는 0.03％ 이상의 함유를 필요로 한다. 그러나, C 함유량이 0.20％를 초과하면, 용접성이 열화할 뿐만 아니라 인성에도 악영향이 있다. 이 때문에, C 함유량은, 0.03∼0.20％로 한다. 또한, C 함유량은 0.05∼0.15％로 하는 것이 바람직하다.C is an element which improves the strength of steel. In the present invention, it is required to contain 0.03% or more in order to secure a desired strength. However, when the C content exceeds 0.20%, not only the weldability is deteriorated but also the toughness is adversely affected. For this reason, the C content is set to 0.03 to 0.20%. The C content is preferably 0.05 to 0.15%.
Si: 0.03∼0.5％Si: 0.03 to 0.5%
Si는, 탈산 원소로서, 또한, 강의 강화 원소로서 유효하지만, 0.03％ 미만의 함유량에서는 그 효과가 없다. 한편, Si 함유량이 0.5％를 초과하면, 강의 표면 성상(surface quality)을 해칠 뿐만 아니라, 인성이 극단적으로 열화한다. 따라서, Si 함유량은 0.03∼0.5％로 한다. Si 함유량은 0.04∼0.40％로 하는 것이 바람직하다.Si is effective as a deoxidizing element and also as a strengthening element of steel, but it has no effect when the content is less than 0.03%. On the other hand, if the Si content exceeds 0.5%, not only the surface quality of the steel is deteriorated, but the toughness deteriorates extremely. Therefore, the Si content is 0.03 to 0.5%. The Si content is preferably 0.04 to 0.40%.
Mn: 0.5∼2.2％Mn: 0.5 to 2.2%
Mn은, 강화 원소로서 함유된다. Mn 함유량이 0.5％보다 적으면 그 효과가 충분하지 않다. 한편, Mn 함유량이 2.2％를 초과하면 용접성이 열화하는 것에 더하여, 강재 비용도 상승한다. 그 때문에, Mn 함유량은, 0.5∼2.2％로 한다.Mn is contained as a strengthening element. If the Mn content is less than 0.5%, the effect is not sufficient. On the other hand, when the Mn content exceeds 2.2%, not only the weldability is deteriorated, but also the steel cost increases. Therefore, the Mn content is set to 0.5 to 2.2%.
P: 0.02％ 이하P: not more than 0.02%
P는, 강 중의 불가피적 불순물로서, 함유량이 많아지면 인성이 열화해 버린다. 그 때문에, 판두께가 50㎜ 초과하는 바와 같은 후강판에 있어서도 양호한 인성을 유지하기 위해, P 함유량을 0.02％ 이하로 한다. P 함유량은 0.01％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.006％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 하한에 대해서는 한정되지 않고, 0％라도 좋지만, 공업적으로는 0％ 초과이다.P is an inevitable impurity in the steel, and when the content is large, the toughness deteriorates. Therefore, in order to maintain a good toughness even in a steel sheet having a plate thickness exceeding 50 mm, the P content is set to 0.02% or less. The P content is preferably 0.01% or less, more preferably 0.006% or less. On the other hand, the lower limit is not limited and may be 0%, but it is industrially more than 0%.
S: 0.01％ 이하S: not more than 0.01%
S는, 강 중의 불가피적 불순물로서, 함유량이 많아지면 인성이 열화해 버린다. 그 때문에, 판두께가 50㎜ 초과하는 바와 같은 후강판에 있어서도 양호한 인성을 유지하기 위해, S 함유량을 0.01％ 이하로 한다. S 함유량은 0.005％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.003％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 하한에 대해서는 한정되지 않고, 0％라도 좋지만, 공업적으로는 0％ 초과이다.S is an inevitable impurity in the steel, and when the content is large, the toughness deteriorates. Therefore, in order to maintain a good toughness even in a steel sheet having a plate thickness exceeding 50 mm, the S content is set to 0.01% or less. The S content is preferably 0.005% or less, and more preferably 0.003% or less. On the other hand, the lower limit is not limited and may be 0%, but it is industrially more than 0%.
Ti: 0.005∼0.03％Ti: 0.005 to 0.03%
Ti는, 미량의 함유에 의해, 질화물, 탄화물, 혹은 탄질화물을 형성하고, 결정립을 미세화하여 모재 인성을 향상시키는 효과를 갖는다. 상기 효과는, Ti 함유량이 0.005％ 이상이면 얻을 수 있다. 한편, Ti 함유량이 0.03％를 초과하면, 모재 및 용접 열영향부에 있어서의 인성이 저하한다. 그 때문에, Ti 함유량은 0.005∼0.03％로 한다. Ti 함유량은 0.006∼0.028％로 하는 것이 바람직하다.Ti has an effect of forming a nitride, a carbide, or a carbonitride by a minute amount to improve the toughness of the base material by making the grain finer. The above effect can be obtained when the Ti content is 0.005% or more. On the other hand, if the Ti content exceeds 0.03%, the toughness in the base material and the weld heat affected zone decreases. Therefore, the Ti content is 0.005 to 0.03%. The Ti content is preferably 0.006 to 0.028%.
Al: 0.005∼0.080％Al: 0.005 to 0.080%
Al은, 탈산재로서 첨가되는 원소로서, 그 효과를 얻기 위해서는 0.005％ 이상의 첨가가 필요하다. 한편, Al 함유량이 0.080％를 초과하면, 인성이 저하함과 함께, 용접한 경우에 용접 금속부의 인성이 저하한다. 이 때문에, Al 함유량은, 0.005∼0.080％로 한다. 또한, Al 함유량은, 0.020∼0.040％로 하는 것이 바람직하다.Al is an element to be added as a de-oxidizing material, and it is necessary to add at least 0.005% in order to obtain the effect. On the other hand, if the Al content exceeds 0.080%, the toughness is lowered and the toughness of the weld metal portion is lowered when welding. Therefore, the Al content is set to 0.005 to 0.080%. The Al content is preferably 0.020 to 0.040%.
N: 0.0050％ 이하N: 0.0050% or less
N은, 강 중의 Al과 결합하여, 압연 가공시의 결정 입경을 조정하고, 강을 강화하는 원소이다. 그러나, N 함유량이 0.0050％를 초과하면 인성이 열화하기 때문에, N 함유량은 0.0050％ 이하로 한다. 한편, N 함유량의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 0.0010％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.0015％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.N is an element that binds with Al in the steel to adjust the grain size at the time of rolling and strengthen the steel. However, if the N content exceeds 0.0050%, the toughness deteriorates, so the N content should be 0.0050% or less. On the other hand, the lower limit of the N content is not particularly limited, but is preferably 0.0010% or more, and more preferably 0.0015% or more.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 고강도 후강판의 성분 조성은, 상기 원소와, 잔부의 Fe 및 불가피 불순물로 이루어진다.The composition of the steel sheet after high strength in one embodiment of the present invention is composed of the above element and the remaining Fe and inevitable impurities.
또한, 본 발명의 다른 실시 형태에 있어서는, 더욱 특성을 향상시키기 위해, 상기 성분 조성이, Nb, Cu, Ni 및, Cr로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 또는 2 이상을 추가로 임의로 함유하는 것이 가능하다.Further, in another embodiment of the present invention, in order to further improve the characteristics, it is possible to additionally arbitrarily contain one or two or more elements selected from the group consisting of Nb, Cu, Ni and Cr .
Nb: 0.005∼0.05％Nb: 0.005 to 0.05%
Nb는, NbC로서 페라이트 변태시 혹은 재가열시에 석출되어, 고강도화에 기여한다. 또한, Nb는, 오스테나이트역의 압연에 있어서 미재결정역을 확대시키는 효과를 갖고, 페라이트의 세립화에 기여하기 때문에, 인성의 개선에도 유효하다. 그 효과는 0.005％ 이상의 함유에 의해 발휘되지만, 0.05％를 초과하여 함유하면, 조대한 NbC가 석출됨으로써, 오히려 인성의 저하를 초래한다. 그 때문에, Nb를 함유하는 경우, Nb 함유량을 0.005∼0.05％로 한다.Nb is precipitated as NbC upon ferrite transformation or reheating, thereby contributing to enhancement of strength. Nb has an effect of expanding the non-recrystallized region in the rolling of the austenite region and contributes to grain refinement of the ferrite, which is also effective in improving toughness. The effect is exhibited by the content of 0.005% or more, but if it exceeds 0.05%, coarse NbC precipitates, resulting in a reduction in toughness. Therefore, when Nb is contained, the content of Nb is set to 0.005 to 0.05%.
Cu: 0.01∼0.5％Cu: 0.01 to 0.5%
Cu는, 강의 퀀칭성을 높이는 원소로서, 압연 후의 강도 향상에 더하여, 인성, 고온 강도, 내후성 등의 기능 향상에 기여한다. 이들 효과는, 0.01％ 이상의 함유에 의해 발휘되지만, 과도한 함유는 인성이나 용접성을 오히려 열화시킨다. 그 때문에, Cu 함유량은 0.01∼0.5％로 한다.Cu is an element that enhances the quenching property of steel, and contributes to improvement of toughness, high temperature strength, weather resistance, and the like in addition to strength improvement after rolling. These effects are exhibited by the content of not less than 0.01%, but excessive content deteriorates toughness and weldability. Therefore, the Cu content is set to 0.01 to 0.5%.
Ni: 0.01∼1.5％Ni: 0.01 to 1.5%
Ni는, 강의 퀀칭성을 높이는 원소로서, 압연 후의 강도 향상에 더하여, 인성, 고온 강도, 내후성 등의 기능 향상에 기여한다. 이들 효과는, 0.01％ 이상의 함유에 의해 발휘된다. 한편, 과도한 함유는 인성이나 용접성을 오히려 열화시키는 것에 더하여, 합금의 비용 증가를 초래한다. 그 때문에, Ni 함유량은 0.01∼1.5％로 한다.Ni is an element that increases the quenching property of steel, and contributes to improvement of toughness, high temperature strength, weather resistance, and the like in addition to strength improvement after rolling. These effects are exhibited by the content of 0.01% or more. On the other hand, an excessive content causes an increase in the cost of the alloy in addition to deteriorating toughness and weldability. Therefore, the Ni content is set to 0.01 to 1.5%.
Cr: 0.01∼0.5％Cr: 0.01 to 0.5%
Cr은, Cu와 동일하게, 강의 퀀칭성을 높이는 원소로서, 압연 후의 강도 향상에 더하여, 인성, 고온 강도, 내후성 등의 기능 향상에 기여한다. 이들 효과는, 0.01％ 이상의 함유에 의해 발휘되지만, 과도한 함유는 인성이나 용접성을 오히려 열화시킨다. 그 때문에, Cr 함유량은 0.01∼0.5％로 한다.Cr, like Cu, is an element that enhances the quenching property of steel, and contributes to improvement of toughness, high temperature strength, weather resistance, and the like in addition to strength improvement after rolling. These effects are exhibited by the content of not less than 0.01%, but excessive content deteriorates toughness and weldability. Therefore, the Cr content is set to 0.01 to 0.5%.
또한, 본 발명의 다른 실시 형태에 있어서는, 더욱 특성을 향상시키기 위해, 상기 성분 조성이, Mo, V, B, Ca 및, REM으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 또는 2 이상을 추가로 임의로 함유하는 것이 가능하다.Further, in another embodiment of the present invention, in order to further improve the characteristics, it is preferable that the above-mentioned composition further optionally contains one or more elements selected from the group consisting of Mo, V, B, Ca and REM It is possible.
Mo: 0.01∼0.5％Mo: 0.01 to 0.5%
Mo는, Cu나 Cr과 동일하게, 강의 퀀칭성을 높이는 원소로서, 압연 후의 강도 향상에 더하여, 인성, 고온 강도, 내후성 등의 기능 향상에 기여한다. 이들 효과는, 0.01％ 이상의 함유에 의해 발휘되지만, 과도한 함유는 인성이나 용접성을 오히려 열화시킨다. 그 때문에, Mo 함유량은 0.01∼0.5％로 한다.Like Mo and Cu, Mo is an element for increasing the quenching property of steel, and contributes to improvement of toughness, high temperature strength, weather resistance, and the like in addition to strength improvement after rolling. These effects are exhibited by the content of not less than 0.01%, but excessive content deteriorates toughness and weldability. Therefore, the Mo content is set to 0.01 to 0.5%.
V: 0.001∼0.10％V: 0.001 to 0.10%
V는, V(CN)로서 석출되는 석출 강화에 의해, 강의 강도를 향상시키는 원소이다. 이 효과는 V를 0.001％ 이상 함유시킴으로써 발휘된다. 한편, V를 0.10％를 초과하여 함유하면, 오히려 인성이 저하한다. 이 때문에, V를 함유시키는 경우에는, V 함유량을 0.001∼0.10％로 한다.V is an element that improves the strength of steel by precipitation strengthening which is precipitated as V (CN). This effect is exerted by containing V in an amount of 0.001% or more. On the other hand, if V is contained in an amount exceeding 0.10%, the toughness deteriorates. Therefore, when V is contained, the V content is set to 0.001 to 0.10%.
B: 0.0030％ 이하B: not more than 0.0030%
B는, 미량으로 강의 퀀칭성을 높이는 효과를 갖는 원소로서, 임의로 함유시킬 수 있다. 그러나, B 함유량이 0.0030％를 초과하면, 용접부의 인성이 저하한다. 그 때문에, B 함유량을 0.0030％ 이하로 한다. 또한, B 함유량의 하한은 특별히 한정되지 않지만, B를 함유시키는 경우, 양호한 퀀칭성을 얻는다는 관점에서는, B 함유량을 0.0006％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.B is an element having an effect of increasing the quenching property of the steel in a trace amount and can be arbitrarily contained. However, if the B content exceeds 0.0030%, the toughness of the welded portion decreases. Therefore, the B content is set to 0.0030% or less. The lower limit of the B content is not particularly limited. When B is contained, from the viewpoint of obtaining good quenching property, the B content is preferably 0.0006% or more.
Ca: 0.0050％ 이하Ca: 0.0050% or less
Ca는, 용접 열영향부의 조직을 미세화하여 인성을 향상시키는 효과를 갖는 원소로서, 적당량의 함유이면 본 발명의 효과가 손상되는 일은 없다. 따라서, 필요에 따라서 Ca를 함유할 수 있다. 그러나, 과도하게 Ca를 함유하면, 조대한 개재물을 형성하여 모재의 인성을 열화시킨다. 그 때문에, Ca를 함유시키는 경우에는, Ca 함유량을 0.0050％ 이하로 한다. 한편, Ca 함유량의 하한값은 특별히 한정되지 않지만, Ca를 첨가하는 경우, 첨가 효과를 충분히 얻기 위해서는 Ca 함유량을 0.0001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.Ca is an element having an effect of improving the toughness by refining the structure of the weld heat affected zone, and the effect of the present invention is not impaired as long as it is contained in an appropriate amount. Therefore, Ca may be contained as needed. However, if Ca is contained excessively, coarse inclusions are formed to deteriorate toughness of the base material. Therefore, when Ca is contained, the Ca content is set to 0.0050% or less. On the other hand, although the lower limit value of the Ca content is not particularly limited, when Ca is added, it is preferable to set the Ca content to 0.0001% or more in order to sufficiently obtain the effect of addition.
REM: 0.0100％ 이하REM: 0.0100% or less
REM(희토류 금속)은, Ca와 동일하게, 용접 열영향부의 조직을 미세화하여 인성을 향상시키는 효과를 갖는 원소로서, 적당량의 함유이면 본 발명의 효과가 손상되는 일은 없다. 따라서, 임의로 REM을 함유할 수 있다. 그러나, 과도하게 REM을 함유하면, 조대한 개재물을 형성하여 모재의 인성을 열화시킨다. 그 때문에, REM을 함유시키는 경우에는, REM 함유량을 0.0100％ 이하로 한다. 한편, REM 함유량의 하한은 특별히 한정되지 않지만, REM을 첨가하는 경우, 첨가 효과를 충분히 얻기 위해서는 REM 함유량을 0.0005％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.REM (rare earth metal) is an element having the effect of improving the toughness by making the structure of the weld heat affected portion fine like Ca, and the effect of the present invention is not impaired as long as it is contained in an appropriate amount. Thus, it may optionally contain REM. However, if REM is contained excessively, a coarse inclusion is formed to deteriorate toughness of the base material. Therefore, when REM is contained, the REM content is set to 0.0100% or less. On the other hand, the lower limit of the REM content is not particularly limited, but in the case of adding REM, it is preferable to set the REM content to 0.0005% or more in order to sufficiently obtain the effect of addition.
[Ceq][Ceq]
추가로, 상기 성분 조성은, 하기 (1)식으로 정의되는 탄소 당량 Ceq가 하기 (2)식의 조건을 만족하는 것이다.Further, the composition of the above-mentioned component is such that the carbon equivalent Ceq defined by the following formula (1) satisfies the condition of the following formula (2).
Ceq＝[C]＋[Mn]/6＋[Cu]/15＋[Ni]/15＋[Cr]/5＋[Mo]/5＋[V]/5 … (1)Cr / 5 + [Mo] / 5 + [V] / 5 + [Ni] / 15 + [Cr] / 5 + [Ce] (One)
Ceq≥0.40 … (2)Ceq≥0.40 ... (2)
여기에서, 상기 (1)식에 있어서의 괄호는, 고강도 후강판에 있어서의 당해 괄호 내의 원소의 함유량(질량％)을 나타내고, 당해 원소가 함유되어 있지 않은 경우에는 0으로 한다.Here, the brackets in the above formula (1) indicate the content (mass%) of the elements in the parentheses in the steel sheet after high strength, and are set to 0 when the elements are not contained.
Ceq를 0.40 이상으로 함으로써, 판두께가 50㎜를 초과하는 바와 같은 후강판에 있어서도, 강도 및 집합 조직 강도를 유지할 수 있다. 한편, Ceq의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 0.55 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.53 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.50 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.By setting Ceq to 0.40 or more, strength and aggregate structure strength can be maintained even in a steel sheet having a plate thickness exceeding 50 mm. On the other hand, the upper limit of Ceq is not particularly limited, but is preferably 0.55 or less, more preferably 0.53 or less, and still more preferably 0.50 or less.
[집합 조직][Set organization]
본 발명에서는, 압연 방향 또는 압연 직각 방향 등 판면에 평행한 방향으로 전파하는 균열에 대한 균열 전파 정지 특성을 향상시키기 위해, 판두께 1/2 위치 및 강판 표면에 있어서의 {113}<110> 방위 강도를 규정한다. 판두께 1/2 위치 및 강판 표면에 있어서, {113}<110> 방위를 발달시키면, 균열 진전에 앞서 미시적인 크랙이 발생하여 균열 진전의 저항이 된다. 또한, 여기에서 「판두께 1/2 위치」란 판두께 방향에 있어서의 중앙의 위치를 의미하고, 「강판 표면」이란, 스케일을 제거한 후의 강판의 표면으로부터 0.5㎜의 깊이의 위치를 의미한다.In the present invention, in order to improve the crack propagation stopping property against the crack propagating in the direction parallel to the plate surface in the rolling direction or in the direction perpendicular to the rolling direction, Strength is specified. When the {113} < 110 > orientation is developed on the
구체적으로는, 판두께 1/2 위치에 있어서의 {113}<110> 방위 강도가 4.0 이상, 강판 표면에 있어서의 {113}<110> 방위 강도가 1.7 이상인 집합 조직으로 한다. 상기 조건을 충족하도록 집합 조직을 제어함으로써, 최근의 컨테이너선이나 벌크 캐리어 등 선체 외판에 이용되게 된 판두께가 50㎜를 초과하는 바와 같은 후강판에 있어서도, 구조 안전성을 확보하는데 있어서 목표시 되는 Kca(－10℃)≥7000N/㎜3/2의 취성 균열 전파 정지 특성을 얻을 수 있다. 여기에서, Kca(－10℃)는, －10℃에 있어서의 취성 균열 전파 정지 인성이다. 또한, 보다 우수한 균열 전파 정지 성능이 요구되는 경우에는, 판두께 1/2 위치에 있어서의 {113}<110> 방위 강도를 4.1 이상, 강판 표면에 있어서의 {113}<110> 방위 강도를 1.9 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 판두께 1/2 위치에 있어서의 {113}<110> 방위 강도의 상한은 특별히 한정되지 않고, 높으면 높을수록 좋지만, 일반적으로는 7.0 이하라도 좋다. 또한, 강판 표면에 있어서의 {113}<110> 방위 강도의 상한에 대해서도 특별히 한정되지 않고, 높으면 높을수록 좋지만, 일반적으로는 5.0 이하라도 좋다.Concretely, a texture having a {113} < 110 > orientation strength at a
또한, 판두께 1/2 위치에 있어서의 {113}<110> 방위 강도와, 강판 표면에 있어서의 {113}<110> 방위 강도는, 각각 X선 극점도법에 의해, 랜덤 강도비로서 구하는 것이 가능하고, 구체적으로는, 실시예에 기재된 방법으로 측정할 수 있다. 또한, 상기 측정에 있어서는, 수 ％의 위치 오차는 허용된다.The {113} < 110 > orientation strength at the
[강판 내부의 조직][Tissue inside]
판두께 1/2 위치에 있어서의 베이나이트의 면적 분율을 85％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 조직을 이와 같이 제어함으로써 취성 균열 전파 특성에 유리한 {113}<110> 방위를 높일 수 있다. 또한, 상기 베이나이트의 면적 분율은, 90％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 상기 베이나이트의 면적 분율의 상한은 특별히 한정되지 않고, 100％라도 좋다. 또한, 베이나이트 이외의 잔부는, 특별히 한정되는 일 없이, 임의의 조직으로 할 수 있다. 그들 잔부 조직의 면적 분율의 합계는, 15％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 상기 면적 분율은, 실시예에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.It is preferable to set the area fraction of bainite at the
[모재 인성][Base material toughness]
상기와 같이 성분 조성과 집합 조직을 제어함으로써, 우수한 모재 인성을 갖는 고강도 후강판을 얻을 수 있다. 우수한 모재 인성을 갖는 것은, 균열의 진전을 억제하는데 있어서 중요하다. 구체적으로는, 판두께 1/4 위치에서의, －40℃에 있어서의 샤르피 흡수 에너지: vE(－40℃)를 250J 이상으로 하는 것이 바람직하고, 280J 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 300J 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 상기 vE(－40℃)의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로는, 420J 이하라도 좋고, 400J 이하라도 좋다.By controlling the component composition and the aggregate structure as described above, it is possible to obtain a high strength steel sheet having excellent base material toughness. Having excellent base material toughness is important in suppressing crack propagation. Concretely, the Charpy absorbed energy: vE (-40 DEG C) at -40 DEG C at the 1/4 plate thickness is preferably 250 J or more, more preferably 280 J or more, and more preferably 300 J or more . On the other hand, the upper limit of the vE (-40 deg. C) is not particularly limited, but it may be generally 420 J or less and 400 J or less.
또한, 고강도 후강판의 표면으로부터 5㎜의 위치(깊이)에 있어서의 vE(－40℃)를 250J 이상으로 하는 것이 바람직하고, 280J 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 300J 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 상기 vE(－40℃)의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로는, 420J 이하라도 좋고, 400J 이하라도 좋다.Further, it is preferable that the vE (-40 DEG C) at a position (depth) of 5 mm from the surface of the steel sheet after high strength is 250 J or more, more preferably 280 J or more, and more preferably 300 J or more . On the other hand, the upper limit of the vE (-40 deg. C) is not particularly limited, but it may be generally 420 J or less and 400 J or less.
본 발명에 있어서는, 후술하는 바와 같이, 열간 압연 공정의 사이에 강을 표리의 양면으로부터 가열함으로써, 강판 표면으로부터 5㎜ 위치와 판두께 1/2 위치에 있어서의 vE(－40℃)의 양자를 250J 이상으로 할 수 있다.In the present invention, as will be described later, steel is heated from both sides of the front and back surfaces during the hot rolling step so that both of the position 5 mm from the surface of the steel sheet and vE (-40 캜) 250J or more.
또한, 판두께 1/4 위치에 있어서의 샤르피 파면(破面) 전이 온도는 －40℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 상기 샤르피 파면 전이 온도의 하한은, 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로는, －130℃ 이상이라도 좋다.The Charpy fracture transition temperature at the
[취성 균열 전파 정지 인성][Brittle crack propagation toughness toughness]
전술한 바와 같이, 본 발명의 고강도 후강판에 있어서는 집합 조직을 제어함으로써 Kca(－10℃)가 7000N/㎜3/2 이상이라는, 우수한 취성 균열 전파 정지 특성을 실현할 수 있다. Kca(－10℃)는, 7500N/㎜3/2 이상으로 하는 것이 바람직하고, 8000N/㎜3/2 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 9000N/㎜3/2 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 한편, Kca(－10℃)의 값은 높을수록 바람직하기 때문에, 그 상한은 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로는, 13000N/㎜3/2 이하라도 좋다. 또한, 상기 Kca(－10℃)의 값은 온도 구배형 ESSO 시험에 의해 측정할 수 있고, 구체적으로는 실시예에 기재된 방법으로 얻을 수 있다.As described above, in the high-strength steel sheet of the present invention, excellent brittle crack propagation stopping characteristics of Kca (-10 ° C) of 7000 N / mm 3/2 or more can be realized by controlling the texture. Kca (-10 ℃), it is preferable that it is more preferable, and 8000N / ㎜ more preferably of 3/2 or more, and according to 9000N / ㎜ 3/2 or more of 7500N / ㎜ 3/2 or more. On the other hand, the higher the value of Kca (-10 DEG C) is, the more preferable the higher the value is, so the upper limit is not particularly limited, but generally it may be 13000 N / mm3 / 2 or less. In addition, the value of Kca (-10 DEG C) can be measured by a temperature gradient ESSO test, and specifically, it can be obtained by the method described in the Examples.
[인장 강도][The tensile strength]
본 발명의 고강도 후강판의 인장 강도(TS)는, 특별히 한정되지 않지만, 판두께 1/4 위치에 있어서의 인장 강도 TS를 570㎫ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 580㎫ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 590㎫ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 한편, TS의 상한에 대해서도 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로는, 판두께 1/4 위치에 있어서의 인장 강도 TS가 700㎫ 이하라도 좋다.The tensile strength (TS) of the steel sheet after high strength of the present invention is not particularly limited, but it is preferable that the tensile strength TS at the 1/4 plate thickness is 570 MPa or more, more preferably 580 MPa or more , And more preferably 590 MPa or more. On the other hand, the upper limit of TS is not particularly limited, but generally, the tensile strength TS at the 1/4 plate thickness may be 700 MPa or less.
[판두께][Thickness]
본 발명의 고강도 후강판의 판두께는 특별히 한정되지 않고, 임의의 값으로 할 수 있다. 그러나, 판두께가 두꺼울수록 본 발명의 효과가 현저해지기 때문에, 판두께는, 50㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 50㎜ 초과로 하는 것이 보다 바람직하고, 60㎜ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하고, 70㎜ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 한편, 판두께의 상한에 대해서도 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로는 100㎜ 이하라도 좋다.The plate thickness of the high strength steel sheet of the present invention is not particularly limited and may be any value. However, the thicker the plate thickness, the more remarkable the effect of the present invention is. Therefore, the plate thickness is preferably 50 mm or more, more preferably 50 mm or more, more preferably 60 mm or more, More preferably 70 mm or more. On the other hand, the upper limit of the plate thickness is not particularly limited, but may be generally 100 mm or less.
[제조 방법][Manufacturing method]
다음으로, 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 고강도 후강판의 제조 방법을 설명한다.Next, a method of manufacturing a high strength steel sheet according to an embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 고강도 후강판은, 전술한 성분 조성을 갖는 강을 특정의 조건으로 열간 압연함으로써 제조할 수 있다. 구체적으로는, 다음의 (1) 및 (2)의 공정을 순차 행한다.The high-strength steel sheet of the present invention can be produced by hot-rolling a steel having the above-mentioned composition in a specified condition. More specifically, the following steps (1) and (2) are sequentially performed.
(1) 강을 1000∼1200℃의 가열 온도로 가열하는 가열 공정.(1) A heating process for heating a steel at a heating temperature of 1000 to 1200 占 폚.
(2) 가열된 상기 강을 열간 압연하여 열연 강판으로 하는 열간 압연 공정.(2) a hot rolling step of hot-rolling the heated steel to form a hot-rolled steel sheet.
그리고, 상기 (2) 열간 압연 공정에 있어서는, 다음의 (2-1) 및 (2-2)의 공정을 순차 행한다.In the (2) hot rolling step, the following steps (2-1) and (2-2) are sequentially performed.
(2-1) 판두께 1/2 위치가 오스테나이트 재결정 온도역에서의 열간 압연(재결정역 압연).(2-1) Hot rolling (recrystallization reverse rolling) at a
(2-2) 판두께 1/2 위치가 오스테나이트 미재결정 온도역에서의 열간 압연(미재결정역 압연).(2-2) Hot rolling (non-recrystallization reverse rolling) at a
또한, 상기 (2) 열간 압연 공정의 후에, 다음의 (3)의 공정을 임의로 행할 수도 있다.After (2) the hot rolling step, the following step (3) may be optionally carried out.
(3) 상기 열연 강판을, 3℃/s 이상의 냉각 속도로, 500℃ 이하의 냉각 정지 온도까지 냉각하는 냉각 공정.(3) The cooling step of cooling the hot-rolled steel sheet to a cooling stop temperature of 500 DEG C or less at a cooling rate of 3 DEG C / s or more.
또한, 상기 (3) 냉각 공정의 후에, 다음의 (4)의 공정을 임의로 행할 수도 있다.After the step (3), the following step (4) may be optionally performed.
(4) 상기 냉각 공정에서 냉각된 열연 강판을, Ac1점 이하의 템퍼링 온도로 템퍼링하는 템퍼링 공정.(4) The tempering step of tempering the hot-rolled steel sheet cooled in the cooling step to a tempering temperature of Ac 1 point or less.
이하, 상기 각 공정에 있어서의 조건의 한정 이유에 대해서 설명한다.Hereinafter, the reason for limiting the conditions in each step will be described.
[가열 공정][Heating process]
가열 온도: 1000∼1200℃Heating temperature: 1000 to 1200C
열간 압연에 앞서, 상기 성분 조성을 갖는 강을 가열한다. 그때, 가열 온도가 1000℃ 미만에서는, 오스테나이트 재결정 온도역에 있어서의 압연 시간을 충분히 확보할 수 없다. 한편, 가열 온도가 1200℃ 초과에서는, 오스테나이트립이 조대화하여, 인성의 저하를 초래할 뿐만 아니라, 산화 로스가 현저해져 수율이 저하한다. 그 때문에, 가열 온도는 1000∼1200℃로 한다. 또한, 강판의 인성 향상의 관점에서는, 상기 가열 온도를 1000∼1170℃로 하는 것이 바람직하고, 1050∼1170℃로 하는 것이 보다 바람직하다.Prior to hot rolling, the steel having the above composition is heated. At that time, when the heating temperature is lower than 1000 占 폚, the rolling time in the austenite recrystallization temperature range can not be sufficiently secured. On the other hand, when the heating temperature is higher than 1200 DEG C, the austenite grains are coarse and not only lower the toughness but also the oxidation loss becomes remarkable and the yield decreases. Therefore, the heating temperature is set to 1000 to 1200 占 폚. From the viewpoint of improving the toughness of the steel sheet, the heating temperature is preferably 1000 to 1170 캜, and more preferably 1050 to 1170 캜.
또한, 상기 가열 공정에 제공되는 강은, 특별히 한정되는 일 없이, 임의의 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 상기 성분 조성을 갖는 용강을 전로 등에서 용제하고, 연속 주조에 의해 얻은 강편(슬래브)을 이용할 수 있다.In addition, the steel to be supplied to the heating step is not particularly limited, and can be produced by any method. For example, it is possible to use a slab (slab) obtained by continuous casting by melting molten steel having the above composition in a converter or the like.
[열간 압연][Hot Rolling]
이어서, 열간 압연을 행한다. 열간 압연 공정에 있어서는, 우선, (2-1) 판두께 1/2 위치가 오스테나이트 재결정 온도역에서의 열간 압연(재결정역 압연)을 행하고, 이어서, (2-2) 판두께 1/2 위치가 오스테나이트 미재결정 온도역에서의 열간 압연(미재결정역 압연)을 행한다. 상기 열간 압연 공정에 있어서의 압연 종료 온도는, 특별히 한정되지 않지만, Ar3점 이상으로 하는 것이 바람직하다.Then, hot rolling is performed. In the hot rolling step, (2-1)
상기 열간 압연에 있어서의 누적 압하율은 특별히 한정되지 않지만, (2-1) 판두께 1/2 위치가 오스테나이트 재결정 온도역에서의 열간 압연에 있어서의 누적 압하율(재결정 온도역 누적 압하율)을 12％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 상기 재결정 온도역 누적 압하율의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 압연 부하의 관점에서 60％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, (2-2) 판두께 1/2 위치가 오스테나이트 미재결정 온도역에서의 열간 압연에 있어서의 누적 압하율(미재결정역 누적 압하율)을 45％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 상기 미재결정 온도역 누적 압하율의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 압연 부하의 관점에서 90％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 집합 조직 제어의 관점에서는, 이와 같이 누적 압하율을 제어하는 것이 바람직하다.The cumulative rolling reduction rate in the hot rolling is not particularly limited, but (2-1) the
본 발명에 있어서는, 상기 (2) 열간 압연 공정의 도중에, 상기 강을 표리의 양면으로부터 가열한다. 상기 가열에 의해, 판두께 방향에 있어서의 온도 분포를 제어하여, 강판 표면과 내부에 있어서의 온도차를 작게 할 수 있고, 그 결과, 전술한 판두께 중앙부와 강판 표면에 있어서의 집합 조직을 얻을 수 있다. 또한, 상기 양면으로부터의 가열을 행함으로써, 강판 표면으로부터 5㎜ 위치와 판두께 1/2 위치에 있어서의 vE(－40℃)를, 모두 250J 이상으로 할 수 있다.In the present invention, the steel is heated from both sides of the front and back surfaces during the (2) hot rolling step. By the heating, the temperature distribution in the plate thickness direction can be controlled to reduce the temperature difference between the surface and inside of the steel plate. As a result, the above-described texture at the center of the plate thickness and the steel plate surface can be obtained have. Further, by heating from both surfaces, the vE (-40 DEG C) at the position of 5 mm from the surface of the steel sheet and at the plate thickness of 1/2 can all be 250 J or more.
상기 표리의 양면으로부터의 가열은, 당해 가열이 종료된 시점에 있어서의 상기 강의 표면과 판두께 1/2 위치에 있어서의 온도차가 30℃ 이하가 되도록 행하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 판두께 중앙을 보다 낮은 온도에서 압연하면서, 표면에 페라이트가 생성되는 것을 억제할 수 있다. 상기 온도차는, 20℃ 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 10℃ 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다. 한편, 상기 온도차는, 작으면 작을수록 바람직하기 때문에, 하한은 특별히 한정되지 않고, 0℃ 이상이라도 좋다.The heating from both sides of the front and back surfaces is preferably performed so that the difference in temperature between the surface of the steel and the 1/2 position of the plate at the time when the heating is finished is 30 ° C or less. Accordingly, it is possible to suppress the generation of ferrite on the surface while rolling the center of the plate thickness at a lower temperature. The temperature difference is more preferably 20 DEG C or lower, and further preferably 10 DEG C or lower. On the other hand, the smaller the temperature difference is, the smaller the smaller the temperature difference is, so the lower limit is not particularly limited and may be 0 deg.
또한, 상기 가열을 행하는 타이밍은 특별히 한정되지 않고, 열간 압연 공정의 도중이면 좋다. 그러나, 집합 조직 제어의 관점에서는, 가열 종료시보다 후에 행해지는 열간 압연의 누적 압하율이 45％ 이상이 되는 타이밍에서 당해 가열을 행하는 것이 바람직하고, 미재결정역 압연 개시 전에 행하는 것이 보다 바람직하고, 재결정역 압연 종료 후 또한 미재결정역 압연 개시 전에 행하는 것이 더욱 바람직하다. 미재결정역 압연 개시 전에 가열을 행하는 경우에는, 온도 제어의 관점에서는, 당해 가열이 종료되고 나서 30초 이내에 미재결정역 압연을 개시하는 것이 바람직하다.The timing at which the heating is performed is not particularly limited, and may be performed during the hot rolling step. However, from the viewpoint of aggregate structure control, it is preferable to perform the heating at a timing at which the cumulative rolling reduction rate of the hot rolling performed after completion of heating is 45% or more, more preferably performed before the start of the non-recrystallized reverse rolling, It is more preferable to perform it after the end of the reverse rolling and before the start of the non-recrystallized reverse rolling. In the case of performing heating before the start of the non-recrystallized reverse rolling, it is preferable to start the non-recrystallized reverse rolling within 30 seconds after the completion of the heating, from the viewpoint of temperature control.
상기 열간 압연 공정에 있어서의 가열은, 특별히 한정되는 일 없이, 유도 가열이나 로(爐) 가열 등, 임의의 방법으로 행할 수 있다.The heating in the hot rolling step is not particularly limited and may be performed by any method such as induction heating or furnace heating.
미재결정역 압연의 도중에 강판 표면과 판두께 1/2 위치의 사이의 온도차가 커지는 경우에는, 추가로 미재결정역 압연의 도중에, 표면만 가열하는 것도 가능하다.When the temperature difference between the surface of the steel sheet and the 1/2 position of the sheet thickness becomes large during the non-recrystallized reverse rolling, it is also possible to heat the surface only during the non-recrystallized reverse rolling.
[냉각 공정][Cooling process]
냉각 속도: 3℃/s 이상Cooling speed: 3 ℃ / s or more
냉각 정지 온도: 500℃ 이하Cooling stop temperature: 500 ℃ or less
압연이 종료된 강판은, 압연시에 발달시킨 집합 조직의 보존유지(保持)라는 관점에서는, 3℃/s 이상의 냉각 속도로, 500℃ 이하의 냉각 정지 온도까지 냉각하는 것이 바람직하다. 냉각 속도의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 10℃/s 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 냉각 정지 온도의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 0℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 냉각 공정에 있어서의 냉각 개시 온도는, Ar3점 이상으로 하는 것이 바람직하다.The steel sheet after rolling is preferably cooled to a cooling stop temperature of 500 DEG C or lower at a cooling rate of 3 DEG C / s or higher from the viewpoint of maintenance (retention) of the aggregate structure developed at the time of rolling. The upper limit of the cooling rate is not particularly limited, but is preferably 10 ° C / s or lower. The lower limit of the cooling stop temperature is not particularly limited, but it is preferably 0 DEG C or higher. It is preferable that the cooling start temperature in the cooling step is 3 or more.
[템퍼링 공정][Tempering process]
템퍼링 온도: Ac1점 이하Tempering temperature: Ac less than 1 point
상기 냉각 공정의 후에 템퍼링 처리를 행하는 경우는, Ac1점 이하의 템퍼링 온도로 템퍼링을 행하는 것이 바람직하다. 템퍼링 온도가 Ac1점보다 높으면, 압연시에 발달시킨 집합 조직을 잃는 경우가 있기 때문이다. 템퍼링 온도의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 400℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다.When performing the tempering treatment after the cooling step, it is preferable to perform tempering at a tempering temperature of Ac 1 point or less. If the tempering temperature is higher than Ac 1 point, the developed aggregate structure may be lost at the time of rolling. The lower limit of the tempering temperature is not particularly limited, but it is preferably 400 DEG C or higher.
또한, 이상의 설명에 있어서, 판두께 1/2 위치의 온도는, 방사 온도계로 측정한 강판 표면 온도로부터의 전열 계산, 혹은 사전에 측정한 중심 온도에 기초하는 계산에 의해 구한다. 또한, 압연 후의 냉각 조건에 있어서의 온도는, 판두께 1/2 위치에 있어서의 온도로 한다.In the above description, the temperature at the
(실시예)(Example)
다음으로, 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다.Next, an embodiment of the present invention will be described.
표 1에 나타내는 각 성분 조성을 갖는 용강을 전로에서 용제하고, 연속 주조법으로 슬래브로 했다. 이어서, 상기 슬래브를 가열한 후, 판두께: 50∼100㎜가 되도록 열간 압연했다. 상기 가열과 열간 압연의 조건은, 표 2에 나타낸 대로 했다. 그 후, 표 2에 나타낸 조건으로 냉각을 행하고, 그 후, 방랭하여 고강도 후강판을 얻었다. 일부의 강판에 대해서는, 냉각 후에 표 2에 나타낸 온도로 템퍼링을 행했다.Molten steel having the respective component compositions shown in Table 1 was melted in a converter, and a slab was formed by a continuous casting method. Subsequently, the slab was heated and hot-rolled to a thickness of 50 to 100 mm. The conditions of the heating and the hot rolling were as shown in Table 2. Thereafter, cooling was carried out under the conditions shown in Table 2, and thereafter, the steel sheet was cooled to obtain a steel sheet with high strength. For some steel plates, after cooling, tempering was carried out at the temperatures shown in Table 2.
상기 열간 압연의 도중에는, 일부의 비교예를 제외하고, 강을 표리의 양면으로부터 가열했다. 상기 가열은, 재결정역 압연 종료 후, 미재결정역 압연 개시 전에 행했다. 또한, 그때, 미재결정역 압연은, 가열 종료로부터 30초 이내에 개시했다. 상기 가열은, 분위기 로를 이용한 로 가열 및 고주파에 의한 유도 가열로 실시했다.During the hot rolling, the steel was heated from both sides of the front and rear sides, except for some comparative examples. The heating was carried out after the end of the recrystallization reverse rolling and before the beginning of the non-recrystallized reverse rolling. At that time, the non-recrystallized reverse rolling started within 30 seconds from the end of heating. The heating was conducted by furnace heating in an atmosphere furnace and induction heating by high frequency.
얻어진 고강도 후강판의 각각에 대해서, 이하의 방법에 의해, 인성, 인장 강도, 집합 조직, 조직 및, 취성 균열 전파 정지 특성을 평가했다. 평가 결과를 표 3에 나타낸다.The toughness, the tensile strength, the texture, the texture, and the brittle crack propagation stopping characteristics were evaluated for each of the obtained high strength steel plates by the following method. The evaluation results are shown in Table 3.
[인성][tenacity]
얻어진 고강도 후강판의 인성을 평가하기 위해, 샤르피 충격 시험을 행하여, 각 강판의 (1) 강판 표면으로부터 5㎜의 위치, (2) 판두께 1/4 위치 및, (3) 판두께 1/2 위치의 3개소의, －40℃에 있어서의 샤르피 흡수 에너지 vE(－40℃)를 측정했다. 상기 샤르피 충격 시험에는, JIS(일본공업규격)로 규정된 4호 충격 시험편(길이 55㎜, 폭 10㎜, 두께 10㎜)을 이용하고, 상기 시험편은, 당해 시험편의 길이 방향이 강판의 압연 방향과 평행하게 되도록 채취했다. 또한, 상기 강판 표면으로부터 5㎜의 위치에 있어서의 vE(－40℃)를 측정하기 위해 이용하는 시험편은, 강판의 표면에 형성되어 있는 스케일(흑피)을 제거한 후, 당해 강판의 표면으로부터 채취했다. 시험편의 두께는 10㎜이기 때문에, 상기 시험편에 있어서의 측정 위치는, 당해 시험편의 두께 방향의 중심 위치, 즉, 강판 표면으로부터 판두께 방향으로 5㎜의 위치가 된다.In order to evaluate the toughness of the resulting steel sheet after high strength, Charpy impact test was carried out to determine the position of 5 mm from the surface of the steel sheet (1), (2) the 1/4 sheet thickness position, and (3) Charpy absorbed energy vE (-40 deg. C) at -40 deg. C at three places of the position was measured. For the Charpy impact test, a No. 4 impact test piece (length 55 mm, width 10 mm, thickness 10 mm) specified by JIS (Japanese Industrial Standard) was used, and the test piece had a longitudinal direction of the test piece in the rolling direction . ≪ / RTI > The test piece used for measuring vE (-40 deg. C) at a position of 5 mm from the surface of the steel sheet was taken from the surface of the steel plate after the scale formed on the surface of the steel plate was removed. Since the thickness of the test piece is 10 mm, the measurement position in the test piece is the center position in the thickness direction of the test piece, that is, 5 mm from the surface of the steel plate in the thickness direction.
[인장 강도][The tensile strength]
얻어진 고강도 후강판의 판두께 1/4 위치로부터, 시험편의 길이 방향이 압연 방향과 수직이 되도록, JIS 4호 시험편을 채취했다. 상기 시험편을 이용하고, JIS Z 2241의 규정에 준거하여 인장 시험을 행하여, 판두께 1/4 위치에 있어서의 인장 강도(TS)를 구했다.JIS No. 4 test specimens were taken from the 1/4 sheet thickness position of the obtained high strength steel sheet so that the longitudinal direction of the test specimen was perpendicular to the rolling direction. Using the test piece, a tensile test was carried out in accordance with JIS Z 2241 to determine a tensile strength (TS) at a 1/4 sheet thickness.
[집합 조직][Set organization]
얻어진 고강도 후강판의 집합 조직을 평가하기 위해, (1) 판두께 1/2 위치 및 (2) 강판 표면에 있어서의 {113}<110> 방위 강도를, 이하의 방법으로 측정했다. 우선, 상기 강판의 표면에 형성되어 있는 스케일을 제거한 후, (1) 판두께 1/2 위치 및 (2) 강판의 표면으로부터 0.5㎜의 깊이의 위치가 측정 위치가 되도록, 판두께 두께 1㎜의 샘플을 채취했다. 이어서, 채취된 샘플의 판면에 평행한 면을 기계 연마·전해 연마함으로써, X선 회절용의 시험편을 준비했다. 또한, 판두께 표면의 샘플에 대해서는, 강판의 표면에 가까운 측의 면을 연마했다. 얻어진 시험편의 각각에 대해서, Mo 선원(線源)을 이용한 X선 회절 장치를 사용하여 X선 회절 측정을 실시하고, (200), (110) 및, (211) 정극점도를 구했다. 얻어진 정극점도로부터 3차원 결정 방위 밀도 함수를 산출함으로써, {113}<110> 방위 강도의 랜덤 강도에 대한 비를 산출했다.In order to evaluate the obtained texture of the steel sheet after the high strength steel sheet, (1)
[조직][group]
압연 방향과 평행한 면이 관찰면이 되도록, 판두께 1/2 위치로부터 시료를 채취했다. 상기 시료의 표면을 경면 연마한 후, 에칭에 의해 현출(現出)시킨 금속 조직의 광학 현미경 사진을 촬영하고, 화상 해석에 의해 베이나이트의 면적 분율을 평가했다.A sample was taken from the 1/2 position of the plate thickness so that the plane parallel to the rolling direction was the observation plane. An optical microscope photograph of the metal structure developed by etching after the surface of the sample was mirror-polished was taken, and the area fraction of bainite was evaluated by image analysis.
[취성 균열 전파 정지 특성][Static properties of brittle crack propagation]
취성 균열 전파 정지 특성을 평가하기 위해, 온도 구배형 ESSO 시험을 행하여, 상기 고강도 후강판의 －10℃에 있어서의 Kca값(이하, Kca(－10℃)라고도 기재함)을 구했다. 상기 온도 구배형 ESSO 시험에는, 전체 두께 시험편을 이용했다.In order to evaluate the brittle crack propagation stopping property, a temperature gradient type ESSO test was conducted to obtain a Kca value (hereinafter also referred to as Kca (-10 캜)) at -10 캜 of the high strength steel sheet. For the temperature graded ESSO test, a full thickness test piece was used.
표 3에 나타낸 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 조건을 충족하는 고강도 후강판은, 강판 표면으로부터 5㎜ 위치, 판두께 1/2 위치 및, 판두께 1/4 위치에 있어서의 vE(－40℃)가 250J 이상이고, Kca(－10℃)가 7000N/㎜3/2 이상으로, 우수한 취성 균열 전파 정지 특성을 구비하고 있었다. 한편, 본 발명의 조건을 충족하지 않는 비교예의 고강도 후강판은, 판두께 1/4 위치에 있어서의 vE(－40℃), Kca(－10℃)의 적어도 한쪽이 뒤떨어져 있었다.As can be seen from the results shown in Table 3, the high-strength steel sheet satisfying the conditions of the present invention had a vE (?) At a position of 5 mm from the surface of the steel sheet, -40 占 폚) of 250 J or more and Kca (-10 占 폚) of 7000 N / mm3 / 2 or more and excellent brittle crack propagation stopping characteristics. On the other hand, at least one of vE (-40 deg. C) and Kca (-10 deg. C) at the
Claims (11)
C: 0.03∼0.20％,
Si: 0.03∼0.5％,
Mn: 0.5∼2.2％,
P: 0.02％ 이하,
S: 0.01％ 이하,
Ti: 0.005∼0.03％,
Al: 0.005∼0.080％ 및,
N: 0.0050％ 이하를 함유하고,
잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고,
또한 하기 (1)식으로 정의되는 Ceq가 하기 (2)식의 조건을 만족하는 성분 조성을 갖고,
판두께 1/2 위치에 있어서의 {113}<110> 방위 강도가 4.0 이상, 강판 표면에 있어서의 {113}<110> 방위 강도가 1.7 이상인 집합 조직을 갖는, 고강도 후강판.
기
Ceq＝[C]＋[Mn]/6＋[Cu]/15＋[Ni]/15＋[Cr]/5＋[Mo]/5＋[V]/5 … (1)
Ceq≥0.40 … (2)
여기에서, 상기 (1)식에 있어서의 괄호는, 상기 고강도 후강판에 있어서의 당해 괄호 내의 원소의 함유량(질량％)을 나타내고, 당해 원소가 함유되어 있지 않은 경우에는 0으로 한다.In terms of% by mass,
C: 0.03 to 0.20%
Si: 0.03 to 0.5%
Mn: 0.5 to 2.2%
P: 0.02% or less,
S: 0.01% or less,
Ti: 0.005 to 0.03%
Al: 0.005 to 0.080%
N: 0.0050% or less,
The balance being Fe and inevitable impurities,
Ceq defined by the following formula (1) has a composition satisfying the condition of the following formula (2)
Having a {113} < 110 > orientation strength at a plate thickness 1/2 position of 4.0 or more and a {113} < 110 > orientation strength at a surface of a steel plate of 1.7 or more.
group
Cr / 5 + [Mo] / 5 + [V] / 5 + [Ni] / 15 + [Cr] / 5 + [Ce] (One)
Ceq≥0.40 ... (2)
Here, the brackets in the above formula (1) represent the content (mass%) of the elements in the parentheses in the high-strength steel sheet, and are set to 0 when the elements are not contained.
판두께가 50∼100㎜이고,
Kca(－10℃)가 7000N/㎜3/2 이상,
판두께 1/4 위치에 있어서의 vE(－40℃)가 250J 이상, 또한
판두께 1/4 위치에 있어서의 인장 강도 TS가 570㎫ 이상인, 고강도 후강판.The method according to claim 1,
The plate thickness is 50 to 100 mm,
Kca (-10 ° C) is 7000 N / mm 3/2 or more,
(-40 DEG C) at the 1/4 plate thickness is 250 J or more, and
A steel sheet having a tensile strength TS at a 1/4 plate thickness of 570 MPa or more.
판두께 1/2 위치에 있어서의 조직에 차지하는 베이나이트의 면적 분율이 85％ 이상인, 고강도 후강판.3. The method according to claim 1 or 2,
And the area fraction of bainite occupying the structure in the plate thickness 1/2 position is 85% or more.
상기 성분 조성이, 질량％로,
Nb: 0.005∼0.05％,
Cu: 0.01∼0.5％,
Ni: 0.01∼1.5％ 및,
Cr: 0.01∼0.5％로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 또는 2 이상을 추가로 함유하는, 고강도 후강판.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The composition of claim 1,
Nb: 0.005 to 0.05%
Cu: 0.01 to 0.5%
Ni: 0.01 to 1.5%
And Cr: 0.01 to 0.5%, wherein the steel sheet further contains one or two or more members selected from the group consisting of Cr, 0.01 to 0.5%.
상기 성분 조성이, 질량％로,
Mo: 0.01∼0.5％,
V: 0.001∼0.10％,
B: 0.0030％ 이하,
Ca: 0.0050％ 이하 및,
REM: 0.0100％ 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 또는 2 이상을 추가로 함유하는, 고강도 후강판.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The composition of claim 1,
Mo: 0.01 to 0.5%
V: 0.001 to 0.10%
B: 0.0030% or less,
Ca: 0.0050% or less,
And REM: 0.0100% or less.
강판 표면으로부터 5㎜ 위치와 판두께 1/2 위치에 있어서의 vE(－40℃)가, 모두 250J 이상인, 고강도 후강판.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
(-40 ° C) at a position of 5 mm from the surface of the steel sheet and at a 1/2 position of the plate thickness of 250 J or more.
제1항, 제4항 및, 제5항 중 어느 한 항에 기재된 성분 조성을 갖는 강을 1000∼1200℃의 가열 온도로 가열하는 가열 공정과,
가열된 상기 강을 열간 압연하여 열연 강판으로 하는 열간 압연 공정을 갖고,
상기 열간 압연 공정이,
판두께 1/2 위치가 오스테나이트 재결정 온도역에서의 열간 압연과,
판두께 1/2 위치가 오스테나이트 미재결정 온도역에서의 열간 압연을 포함하고,
상기 열간 압연 공정의 사이에, 상기 강을 표리의 양면으로부터 가열하는, 고강도 후강판의 제조 방법.A method of producing a high strength steel sheet according to any one of claims 1 to 6,
A heating step of heating the steel having the component composition according to any one of claims 1, 4 and 5 to a heating temperature of 1000 to 1200 占 폚;
And a hot rolling step of hot-rolling the heated steel to form a hot-rolled steel sheet,
The hot-
The plate thickness of 1/2 position is subjected to hot rolling in the austenite recrystallization temperature range,
The plate thickness 1/2 position includes hot rolling at the austenite non-recrystallization temperature region,
Wherein the steel is heated from both sides of front and back surfaces during the hot rolling step.
상기 열연 강판을, 3℃/s 이상의 냉각 속도로, 500℃ 이하의 냉각 정지 온도까지 냉각하는 냉각 공정을 추가로 갖는, 고강도 후강판의 제조 방법.8. The method of claim 7,
Further comprising a cooling step of cooling the hot rolled steel sheet to a cooling stop temperature of 500 DEG C or less at a cooling rate of 3 DEG C / s or more.
상기 냉각 공정에서 냉각된 열연 강판을, Ac1점 이하의 템퍼링 온도로 템퍼링하는 템퍼링 공정을 추가로 갖는, 고강도 후강판의 제조 방법.9. The method of claim 8,
Further comprising a tempering step of tempering the hot-rolled steel sheet cooled in the cooling step at a tempering temperature of Ac 1 point or less.
상기 표리의 양면으로부터의 가열이 종료된 시점에 있어서의 상기 강의 표면과 판두께 1/2 위치에 있어서의 온도차를 30℃ 이하로 하는, 고강도 후강판의 제조 방법.10. The method according to any one of claims 7 to 9,
Wherein the difference in temperature between the surface of the steel and the 1/2 position of the plate at a time point when the heating from both sides of the front and back surfaces is finished is set to 30 占 폚 or less.
상기 표리의 양면으로부터의 가열을, 상기 판두께 1/2 위치가 오스테나이트 미재결정 온도역에서의 열간 압연의 개시보다 전에 행하는, 고강도 후강판의 제조 방법.11. The method according to any one of claims 7 to 10,
Wherein the heating from both sides of the front and back surfaces is performed before the start of the hot rolling at the austenite non-recrystallization temperature zone.
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