KR20210066884A - Steel plate and its manufacturing method - Google Patents

Abstract

소성 변형을 받은 후에도 우수한 취성 균열 전파 정지 특성을 갖는 강판을 제공한다. 소정 성분 조성과, 페라이트를 주체로 하는 조직을 갖는 강판에 있어서, 그 강판의 판 두께 1/2 부에 있어서의 페라이트상의 결정립의 10 ％ 이상을 애스펙트비 : 2 이상이고 또한 단축 직경 : 5 ㎛ 이하로 하고, 그 판 두께 1/2 부에 있어서의 {100} ＜011＞ 방위 강도를 5.5 이상으로 하고, 또한 10 ％ 의 변형을 부여 후의 상기 강판의 Kca (-10 ℃) 를 6000 N/㎜^1.5 이상으로 한다.To provide a steel sheet having excellent brittle crack propagation stopping properties even after being subjected to plastic deformation. In a steel sheet having a predetermined component composition and a structure mainly composed of ferrite, 10% or more of the crystal grains of the ferrite phase in 1/2 part of the sheet thickness of the steel sheet have an aspect ratio: 2 or more, and a minor axis diameter: 5 µm or less , the {100} <011> azimuth strength in 1/2 part of the plate thickness is 5.5 or more, and the Kca (-10°C) of the steel plate after applying a 10% strain is 6000 N/mm ^1.5 do more than

Description

강판 및 그 제조 방법Steel plate and its manufacturing method

본 발명은, 예를 들어 선박, 해양 구조물, 저온 저장 탱크, 라인 파이프 및 건축·토목 구조물 등의 대형 구조물에 사용되는, 취성 균열 전파 정지 특성이 우수한 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 이러한 구조물이, 충돌이나 대지진 등에 의한 뜻하지 않은 대변형을 받았을 때 및 그 후에도, 우수한 취성 균열 전파 정지 특성을 나타낼 수 있는 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 여기서, 취성 균열 전파 정지 특성이란, 취성 균열의 전파를 정지시키는 성능을 의미한다.The present invention relates to a steel sheet having excellent brittle crack propagation stopping properties, which is used for large structures such as ships, offshore structures, low-temperature storage tanks, line pipes, and building and civil engineering structures, for example, and a method for manufacturing the same. In particular, it relates to a steel sheet capable of exhibiting excellent brittle crack propagation stopping properties when and after such a structure is subjected to unexpected large deformation due to a collision or a major earthquake, and a method for manufacturing the same. Here, the brittle crack propagation stop characteristic means the ability to stop the propagation of a brittle crack.

선박, 해양 구조물, 저온 저장 탱크, 라인 파이프 및 건축·토목 구조물 등의 대형 구조물에 있어서, 취성 파괴에서 수반하는 사고는 경제나 환경에 미치는 영향이 크다. 이러한 사고에 대하여 고도의 안전성이 요구되고 있다. 이 때문에, 이들 구조물에 사용되는 강재에 대하여, 저온 인성이 요구되는 경우가 많다. 최근에는, 특히, 뜻하지 않은 사고 등으로 구조물에 균열이 발생했을 경우에도, 파괴에 이르는 것을 방지하는 관점에서, 저온에 있어서의 취성 균열 전파 정지 특성, 이른바 어레스트 특성이 요구되게 되었다. 이와 같은 배경으로부터 조선 분야에 있어서는, 2009년에 일본 해사 협회로부터 「취성 균열 어레스트 설계 지침」 이 발행되고, 또한 2013년에는 국제 선급 협회 연합으로부터 극후 강판의 적용에 관한 통일 규칙에 있어서, 고어레스트강에 대한 생각이 나타나는 등, 점점 더 관심이 높아지고 있다.In large structures such as ships, offshore structures, low-temperature storage tanks, line pipes, and architectural and civil engineering structures, accidents accompanying brittle fracture have a large impact on economy and the environment. A high level of safety is required for such accidents. For this reason, low-temperature toughness is requested|required with respect to the steel material used for these structures in many cases. In recent years, in particular, even when a crack occurs in a structure due to an unexpected accident or the like, from the viewpoint of preventing failure from occurring, a brittle crack propagation stop characteristic at low temperature, a so-called arrest characteristic, has been required. From such a background, in the field of shipbuilding, in 2009, "British Crack Arrest Design Guidelines" was issued by the Japan Maritime Association, and in 2013, in the unified rules on the application of ultra-thick steel sheets from the International Association of Classification Associations, Gorerest Steel There is a growing interest in the idea of

통상적으로, 구조물은 큰 소성 변형을 받는 경우가 많기 때문에, 실제로 발생하는 뜻하지 않은 사고를 상정하면, 강재에는 소성 변형에 의한 손상을 받았을 때 및 그 후에 있어서도, 소정 저온 인성을 갖는 것이 필요한 것으로 생각된다. 특히 최근, 선박용의 강재에서는, 소성 변형을 받은 후에 있어서도 높은 취성 균열 전파 정지 특성, 예를 들어 10 ％ 의 소성 변형을 받은 후에 있어서, -10 ℃ 에 있어서의 파괴 인성값, 즉 Kca (-10 ℃) 가 6000 N/㎜^1.5 이상이라는, 높은 파괴 인성값이 요구되는 경우가 증가하고 있다.In general, structures are often subjected to large plastic deformation, so assuming an unexpected accident that actually occurs, it is considered necessary for steel to have a predetermined low-temperature toughness even when and after it is damaged by plastic deformation. . In particular, in recent years, in steel materials for ships, high brittle crack propagation stopping properties even after receiving plastic deformation, for example, after receiving 10% plastic deformation, fracture toughness value at -10 ° C, that is, Kca (-10 ° C.) ) is 6000 N/mm ^1.5 or more, the case where a high fracture toughness value is required is increasing.

또한, 한신 아와지 대지진에 있어서의 대형 건축 구조물의 취성 파괴적인 파손 사고의 경험으로부터, 구조물이 큰 힘을 받아 큰 소성 변형을 일으켰을 경우에도, 반복해서 일어나는 지진의 여진 응력 혹은 그 후의 구조물의 계속 사용에 대한 안전성의 확보의 점에서, 건축 구조용 강재에 있어서는, 소성 변형을 받은 후에 충분한 저온 인성을 갖는 것이 요구되고 있다.In addition, from the experience of brittle and destructive damage accidents of large building structures in the Great Hanshin-Awaji Earthquake, even when the structure receives a large force and causes a large plastic deformation, the aftershock stress of the repeated earthquake or the continuation of the structure thereafter From the viewpoint of ensuring safety for use, steel materials for building structures are required to have sufficient low-temperature toughness after undergoing plastic deformation.

이와 같은 높은 취성 균열 전파 정지 특성은, 소성 변형을 받지 않는 압연 상태에서도 용이하게 실현될 수 있는 것은 아니다. 또한, 강재는 소성 변형을 받아 가공 경화하면 그 인성이 저하하는 것이 일반적이어서, 소성 변형 후의 상태에 있어서, 우수한 취성 균열 전파 정지 특성을 실현하는 것은 더욱 곤란하다고 할 수 있다.Such high brittle crack propagation stopping properties cannot be easily realized even in a rolling state that is not subjected to plastic deformation. In addition, when a steel material is subjected to plastic deformation and work-hardened, its toughness generally decreases, and it can be said that it is more difficult to realize excellent brittle crack propagation stopping properties in a state after plastic deformation.

강재의 저온 인성, 특히 취성 균열 전파 정지 특성을 향상시키는 수단으로서, 종래, Ni 함유량을 증가시키는 방법이 알려져 있고, 액화 천연 가스 (LNG) 의 저조 탱크에 있어서는, 9 ％ Ni 강이 상업 규모에서 사용되고 있다. 그러나, Ni 함유량의 증가는 비용의 대폭적인 상승을 초래하기 때문에, LNG 저조 탱크 이외의 용도에는 그 적용이 어렵다.As a means of improving the low-temperature toughness of steel, especially the brittle crack propagation stop property, a method of increasing the Ni content is conventionally known, and in the tank of liquefied natural gas (LNG), 9% Ni steel is used on a commercial scale have. However, since an increase in Ni content causes a significant increase in cost, its application to uses other than LNG storage tanks is difficult.

한편, LNG 와 같은 극저온까지 이르지 않는, 이른바 한랭지 사양 혹은 일본에 있어서의 동계 사양의 경우에는, 종래, 제어 압연과 제어 냉각을 조합한 가공 열 처리 방법, 이른바 TMCP 법 (Thermo-Mechanical Control Process) 이 널리 이용되어 왔다. 이 방법은, (1) 오스테나이트의 재결정을 반복함으로써, 오스테나이트의 세립화를 도모하는 것, (2) 오스테나이트의 저온 미재결정 영역의 압연에 있어서의 누적 압하율을 크게 취하고, 오스테나이트립의 전신을 증대시켜, 다수의 변형대를 도입함으로써, 그 후의 페라이트 변태에 있어서, 페라이트의 핵 발생 사이트를 증가시켜 페라이트의 세립화를 도모하는 것, 및 (3) 압연 후의 제어 냉각에 있어서의 γ/α 변환비의 조정에 의한 페라이트의 세립화와 미세 베이나이트 조직의 도입을 도모하는 것을 특징으로 하는 것이다.On the other hand, in the case of a so-called cold region specification that does not reach cryogenic temperatures like LNG or a winter specification in Japan, conventionally, a processing heat treatment method combining controlled rolling and controlled cooling, the so-called TMCP method (Thermo-Mechanical Control Process) has been widely used. In this method, (1) repeating austenite recrystallization to achieve fine-graining of austenite, (2) increasing the cumulative reduction ratio in rolling of the low-temperature non-recrystallized region of austenite, and increasing the austenite grain In the subsequent ferrite transformation by increasing the whole body of the ferrite and introducing a large number of deformation zones, ferrite nucleation sites are increased to achieve finer ferrite, and (3) γ in controlled cooling after rolling It is characterized in that it aims at refining the ferrite by adjusting the /α conversion ratio and introducing a fine bainite structure.

TMCP 법은, 선박이나 라인 파이프에 사용되는 강판의 판 두께가 비교적 얇은 강재에 대해서는, 매우 우수한 취성 균열 전파 정지 특성을 부여할 수 있다. 그러나, 강재의 판 두께가 증가하여, 예를 들어 판 두께가 40 ㎜ 를 초과하는 강재가 되면, 취성 균열 전파 정지 특성에, 개선의 여지가 남아 있었다.The TMCP method can provide very excellent brittle crack propagation stopping properties to steel materials with a relatively thin sheet thickness of steel sheets used for ships and line pipes. However, when the plate|board thickness of steel materials increased, for example, when the plate|board thickness became steel materials exceeding 40 mm, the room for improvement remained in the brittle crack propagation stop characteristic.

또한, 제어 압연에 있어서, 변태한 페라이트에 압하를 가하여 집합 조직을 발달시킴으로써, 취성 균열 전파 정지 특성의 향상을 도모하는 TMCP 법도 알려져 있다. 이것은, 강재의 파괴면 상에 세퍼레이션을 판 두께 방향과 평행한 방향으로 생성시켜, 취성 균열 선단의 응력을 완화시킴으로써, 취성 파괴에 대한 저항을 높이는 방법이다. 그러나, 강재의 판 두께가 두꺼워지면, 이와 같은 TMCP 법의 효과를 충분히 발휘시키는 것이 곤란해진다. 또한 변태점 이하에서 과도한 가공을 가하면, 강재의 판 두께 방향의 인성이 열화한다는 문제가 있었다.Moreover, in control rolling, the TMCP method which aims at the improvement of a brittle crack propagation stop characteristic by applying a rolling reduction to transformed ferrite and developing a texture is also known. This is a method of increasing resistance to brittle fracture by creating a separation on the fracture surface of steel in a direction parallel to the sheet thickness direction to relieve stress at the tip of a brittle crack. However, when the sheet thickness of steel materials becomes thick, it will become difficult to fully exhibit the effect of such a TMCP method. Moreover, when excessive processing was applied below the transformation point, there existed a problem that the toughness of the plate|board thickness direction of steel materials deteriorated.

한편, 최근, 합금 비용을 상승시키지 않고, 강재의 표층부의 조직을 초미세화하는 기술이, 취성 균열 전파 정지 특성을 향상시키는 수단으로서 제안되어 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 에서는, 취성 균열이 전파될 때에, 강재 표층부에 발생하는 시어립 (소성 변형 영역) 이 취성 균열 전파 정지 특성의 향상에 효과가 있는 것에 주목하고, 시어립 부분의 결정립을 미세화시켜, 전파되는 취성 균열이 갖는 전파 에너지를 흡수시키는 방법이 개시되어 있다.On the other hand, in recent years, the technique of refining|miniaturizing the structure of the surface layer part of steel materials without raising alloy cost is proposed as a means of improving a brittle crack propagation stop characteristic. For example, in Patent Document 1, when a brittle crack propagates, the shear grain (plastic deformation region) generated in the steel material surface layer part is effective in improving the brittle crack propagation stop characteristic, and the crystal grain of the shear grain part is A method of absorbing the propagation energy of a brittle crack that propagates by refining it is disclosed.

이것은, 열간 압연 후의 제어 냉각에 의해 표층 부분을 Ar₃ 변태점 이하로 냉각시키고, 그 후 제어 냉각을 정지하여 표층 부분을 변태점 이상으로 복열시키는 공정을 1 회 이상 반복 실시하고, 이 동안에, 강재에 대하여 압하력을 가함으로써, 반복하여 변태 또는 가공 재결정을 발생시켜, 표층 부분에 초미세한 페라이트 조직 또는 베이나이트 조직을 생성시킨다는 것이다.In this case, the process of cooling the surface layer part to _{below the Ar 3} transformation point by controlled cooling after hot rolling, and then stopping the controlled cooling and recuperating the surface layer part to the transformation point or more, is repeated one or more times. During this time, with respect to the steel material By applying a pressing force, transformation or working recrystallization is repeatedly generated, and an ultrafine ferrite structure or bainite structure is generated in the surface layer portion.

또한, 특허문헌 2 에서는, 취성 균열 전파 정지 특성을 향상시키는 강재의 표층부의 조직이, 평균 원 상당 직경으로 3 ㎛ 이하의 미세 페라이트 결정립 혹은 베이나이트 조직인 것, 그리고 그 미세 결정립이 집합 조직을 형성하고 결정립이 편평한 것이 유효하다는 것이 개시되어 있다.In addition, in Patent Document 2, the structure of the surface layer portion of the steel for improving the brittle crack propagation stop characteristic is a fine ferrite grain or a bainite grain of 3 µm or less with an average equivalent circle diameter, and the fine grains form a texture, It is disclosed that it is effective that the grains are flat.

일본 공개특허공보 평4-141517호Japanese Patent Laid-Open No. 4-141517 일본 공개특허공보 평5-271863호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 5-271863 일본 공개특허공보 평8-225836호Japanese Patent Laid-Open No. 8-225836 일본 공개특허공보 평8-253812호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 8-253812 일본 공개특허공보 평11-256228호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 11-256228

용접 학회 논문집 제 15 권 제 1 호 148 ∼ 154 페이지 (1997) Proceedings of the Welding Society Vol. 15, No. 1, 148 ~ 154 pages (1997)

그러나, 상기의 특허문헌 1 이나 2 에 개시된 기술은, 강재 표층부만을 일단 냉각시킨 후에 복열시키고, 그리고 복열 중에 가공을 가하는 것에 의해, 취성 균열 전파 정지 특성에 효과가 있는 조직을 얻는 것으로서, 실제 생산 규모에서는 그 제어가 용이하지 않은 것으로 생각된다. 또한, 상기 발명은, 페라이트가 가공 재결정하는 것을 이용하여 미세 조직을 얻고 있지만, 가공 재결정 페라이트는 성장이 일어나기 쉬워 조직적인 안정성이 부족하다. 그 때문에, 미묘한 열 이력의 변동에 의해 조직이나 재질의 불균일이 생기기 쉽다는 문제가 있었다.However, the technique disclosed in Patent Documents 1 and 2 described above is to obtain a structure effective for brittle crack propagation stopping properties by reheating only the steel surface layer part once cooled and then applying processing during recuperation, and the actual production scale It is considered that the control is not easy. Moreover, although the said invention obtains a microstructure using what ferrite is deformed and recrystallized, the deformed recrystallized ferrite is easy to grow and lacks organizational stability. Therefore, there existed a problem that a structure|tissue and a material nonuniformity were easy to generate|occur|produce due to the fluctuation|variation of a subtle heat history.

다른 한편, 특허문헌 3 에서는, 압연기에 부속되는 디스케일링 장치를 개량하여, 냉각과 압연의 타이밍을 제어하는 방법을 채용한다. 이러한 방법의 채용에 의해, 특허문헌 3 에서는, 상기 서술한 미세 페라이트 결정립 등의 불안정한 조직 등의 안정화를 도모하는 것이 제안되어 있다.On the other hand, in patent document 3, the method of improving the descaling apparatus attached to a rolling mill and controlling the timing of cooling and rolling is employ|adopted. By employing such a method, in Patent Document 3, stabilization of unstable structures such as fine ferrite crystal grains described above is proposed.

그러나, 이 방법은, 한정된 스페이스에 배치되어 있는 디스케일링 장치를, 본래의 목적과는 상이한 용도에까지 확대하여 사용하고 있다. 그 때문에, 대폭적인 능력 증강을 목표로 한 개조가 필요해지는 등, 엔지니어링 상의 제약이 있다. 나아가서는 열 이력의 영향을 받기 쉬운 페라이트 조직의 불안정성을 근본적으로 해결하는 데에는 이르러 있지 않은 것으로 생각된다.However, in this method, the descaling apparatus arrange|positioned in the limited space is extended and used to the use different from the original purpose. For this reason, there are engineering limitations, such as a remodeling aimed at significantly enhancing the capability. Furthermore, it is considered that the instability of the ferrite structure, which is susceptible to thermal history, has not been fundamentally resolved.

여기서, 선행 기술에 기재된 바와 같이, 취성 균열 전파 정지 특성이 우수한 초미세 조직이 안정적으로 얻어졌다고 해도, 비특허문헌 1 에 나타나 있는 바와 같이, 이러한 초미세 조직은 필연적으로 표층부의 굳기를 증가시킨다. 즉, 판 두께 중심부의 비커스 굳기 160 ∼ 170 에 대하여 표층부의 비커스 굳기는 약 200 을 초과하는 등, 판 두께 중심부의 굳기에 비하여 표층부의 굳기는 현저하게 높아진다. 그것으로부터, 이러한 표층부의 초미세 조직은, 비록 양호한 취성 균열 전파 정지 특성이 얻어졌다고 해도, 그것을 상쇄해 버리는 것은 아닌가 하는 의구심이 든다.Here, even if an ultrafine structure excellent in brittle crack propagation stopping properties is stably obtained as described in the prior art, as shown in Non-Patent Document 1, such an ultrafine structure inevitably increases the hardness of the surface layer portion. That is, the Vickers hardness of the surface layer part exceeds about 200 with respect to the Vickers hardness of 160-170 of the center part of plate|board thickness, Comparing with the hardness of the center part of plate|board thickness, the hardness of a surface layer part becomes remarkably high. From that, it is doubtful that such an ultrafine structure of the surface layer part will cancel out even if good brittle crack propagation stop properties are obtained.

그래서, 특허문헌 4 에서는, 판 두께 방향의 경도 분포의 균일화를 목적으로 하여, V 를 첨가한 강을 사용한다. 이러한 강을 가열한 슬래브를 직접 냉각시켜 온도차를 부여함으로써 강 조직에 페라이트를 생성시키고, 이어서, 이러한 강을 압연하고, 압연 도중 또는 압연 종료 후에 재차 변태점 근방의 온도 영역으로 복열시키는 방법이 제안되어 있다. 이 방법은, V 의 석출 경화를 판 두께 중심부에만 작용시킴으로써, 판 두께 방향의 경도 분포의 균일화를 달성하고, 취성 균열 전파 정지 특성의 향상을 도모하는 것이다.Then, in patent document 4, for the purpose of equalization|homogenization of the hardness distribution in the plate|board thickness direction, the steel which added V is used. A method has been proposed in which a slab in which such a steel is heated is directly cooled and a temperature difference is applied to produce ferrite in the steel structure, then, the steel is rolled and reheated to a temperature region near the transformation point during or after the rolling is completed. . This method achieves uniformity of the hardness distribution in the plate thickness direction by making the precipitation hardening of V act only on the plate thickness central part, and aims at the improvement of a brittle crack propagation stop characteristic.

그러나, V 화합물의 적절한 석출에는, 프로세스를 더욱 복잡하게 할 필요가 있게 되기 때문에, 상기 서술한 조직의 불안정성의 해결로는 반드시 이어지지 않는 것으로 생각된다.However, since it becomes necessary to make the process more complicated for appropriate precipitation of V compound, it is thought that it does not necessarily lead to the resolution of the instability of the structure mentioned above.

이상 서술한 바와 같이, 상기한 선행 기술은, 강재의 표면에 초미세한 조직을 형성하여 취성 균열 전파 정지 특성을 향상시키는 것을 의도한 기술이지만, 모두, 공업적인 규모에서 당해 조직을 안정적으로 얻는 것은 어려운 것으로 생각된다. 또한, 이들 선행 기술에 있어서, 개시된 강재 자체는, 우수한 취성 균열 전파 정지 특성을 갖는 것이 나타나 있기는 하지만, 소성 변형을 받은 후의 파괴 인성값에 대해서는 언급하고 있지 않다. 그 때문에, 소성 변형을 받은 후에 있어서, 취성 균열 전파 정지 특성이 충분한 것인지 여부가 분명하지 않았다.As described above, the above prior art is a technique intended to improve brittle crack propagation stop properties by forming an ultrafine structure on the surface of steel materials, but in all cases, it is difficult to obtain the structure stably on an industrial scale. It is thought to be In addition, in these prior art, although it is shown that the disclosed steel material itself has excellent brittle crack propagation stop property, the fracture toughness value after receiving plastic deformation is not mentioned. Therefore, it was not clear whether the brittle crack propagation stop characteristic was sufficient after receiving plastic deformation.

여기서, 특허문헌 5 에는, 페라이트 결정립의 세립화뿐만 아니라, 당해 페라이트 결정립 내에 형성되는 서브그레인이 취성 균열 전파 정지 특성에 큰 역할을 하고 있는 것, 및, 이들 페라이트 결정립 및 그 서브그레인 조직과, 제조 조건인 TMCP 법의 조건의 관계에 대하여 분명히 함으로써 상기 여러 문제를 해결한 기술이 기재되어 있다.Here, in Patent Document 5, not only the refining of the ferrite grains, but also the subgrains formed in the ferrite grains play a large role in the brittle crack propagation stop characteristics, and these ferrite grains and the subgrain structure and the production A technique for solving the above problems by clarifying the relationship between the conditions of the TMCP method, which is a condition, is described.

이 기술에 의해, 상기 조직을 갖는 강판을 공업적인 규모에서 안정적으로 얻을 수 있고, 소성 변형을 받은 후의, 0 ℃ 에 있어서의 파괴 인성값 즉 Kca (0 ℃) 를 향상시키는 것에 성공하고 있다. 그러나, 최근에는, 소성 변형을 받은 후의 보다 낮은 온도 영역에서 높은 파괴 인성값을 나타내는 것이 요구되게 되어 오고 있다. 예를 들어 -10 ℃ 에서의 파괴 인성값, 즉 Kca (-10 ℃) 를 높이는 것이 희구되고 있는 점, 특허문헌 5 에 기재된 기술은 여전히 개량의 여지를 남기고 있었다.With this technique, a steel sheet having the above structure can be stably obtained on an industrial scale, and it has succeeded in improving the fracture toughness value at 0°C, that is, Kca (0°C) after receiving plastic deformation. However, in recent years, it has been required to exhibit a high fracture toughness value in a lower temperature region after undergoing plastic deformation. For example, increasing the fracture toughness value at -10°C, that is, Kca (-10°C), and the technique described in Patent Document 5 still leave room for improvement.

본 발명은, 소성 변형을 받은 후에도, 특히 -10 ℃ 라는 저온에서, 높은 취성 균열 전파 정지 특성을 갖기 위해서 필요한 조직을 분명히 함으로써, 우수한 저온 취성 균열 전파 정지 특성을 갖는 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 그러한 조직을, 강판에 고가의 합금 원소를 사용하지 않고, 또한 안정적으로 얻을 수 있는 제조 방법을 함께 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a steel sheet having excellent low-temperature brittle crack propagation stop properties by clarifying the structure necessary to have high brittle crack propagation stop properties even after being subjected to plastic deformation, particularly at a low temperature of -10 ° C. . Another object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of stably obtaining such a structure without using expensive alloying elements for a steel sheet.

발명자들은, 강재가 제조된 채의 상태뿐만 아니라, 소성 변형을 받은 후에 있어서도 취성 균열 전파 정지 특성이 우수한 강재의 개발을 목표로 하여, 조직과 취성 균열 전파 정지 특성의 관계를 조사하였다. 특히, 취성 균열 전파 정지 특성에 효과가 있는 안정적인 조직을 알아내어, TMCP 법의 조건 (이하 간단히 TMCP 조건이라고 한다) 과의 관계의 검토를 실시하였다. 이 검토에 있어서는, 특히 대형 구조물에 많이 사용되는, 인장 강도가 400 ㎫ 급 내지 510 ㎫ 급의 구조용 강을 사용하였다. 공시 강은, 연속 주조에 의해 강편으로 한 후, 여러 가지 TMCP 조건으로 강재를 제조하였다.The inventors aimed at the development of a steel material having excellent brittle crack propagation stopping properties not only in the state in which the steel was manufactured but also after undergoing plastic deformation, and investigated the relationship between the structure and the brittle crack propagation stopping properties. In particular, a stable structure having an effect on the brittle crack propagation stop characteristic was found, and the relationship with the conditions of the TMCP method (hereinafter simply referred to as TMCP conditions) was examined. In this study, structural steel having a tensile strength of 400 MPa class to 510 MPa class, which is particularly often used for large-scale structures, was used. After the test steel was made into a steel piece by continuous casting, steel materials were manufactured under various TMCP conditions.

이러한 검토를 예의 거듭한 결과, 이하에 서술하는 바와 같이, 소성 변형을 받은 후에도 우수한 취성 균열 전파 정지 특성을 갖는 강판과, 당해 강판을 안정적으로 얻을 수 있는 제조 방법을 완성하기에 이르렀다.As a result of earnestly repeating these studies, as described below, a steel sheet having excellent brittle crack propagation stopping properties even after receiving plastic deformation, and a manufacturing method capable of stably obtaining the steel sheet were completed.

즉, 본 발명에 있어서, 취성 균열 전파 정지 특성의 향상에는, 강판의 인성의 향상과 압연에 의한 집합 조직의 활용이 중요해진다.That is, in this invention, the improvement of the toughness of a steel plate and utilization of the texture by rolling become important for improvement of a brittle crack propagation stop characteristic.

먼저, 인성의 향상 수법으로는, 페라이트상을 주체의 조직으로 하는 강재에 있어서, 페라이트 결정립의 세립화에 의한 방법이 유효한 수단인 것을 재차 확인하였다. 여기서 말하는 페라이트상이 주체란, 페라이트가 면적률로 50 ％ 이상을 차지하는 것이다. 또한, 본 발명의 강판의 조직의 잔부는, 통상적인 강판에서 확인되는 조직이면 특별히 한정되지 않는다. 잔부 조직으로는, 펄라이트, 베이나이트 및 마텐자이트 등을 들 수 있다.First, as a method for improving the toughness, it was confirmed again that, in steel materials having a ferrite phase as the main structure, the method by refining the ferrite crystal grains is an effective means. The ferrite phase as the main component here means that ferrite occupies 50% or more in terms of area ratio. In addition, the balance of the structure|tissue of the steel plate of this invention will not be specifically limited if it is the structure|tissue confirmed by a normal steel plate. Perlite, bainite, martensite, etc. are mentioned as a remainder structure|tissue.

한편, 집합 조직의 활용에 대해서는, 세퍼레이션의 발생에 의한 균열 선단의 응력을 완화시키는 수법이 사용되는 경우가 많다. 그러나, 소성 변형 후에 Kca (-10 ℃) 를 높게, 예를 들어 6000 N/㎜^1.5 이상을 달성하기 위해서 필요하게 되는, 세퍼레이션을 발생시키는 압연 조건에서는, 얻어지는 강재의 인성이 저하하게 될 가능성이 높다.On the other hand, for the utilization of the texture, a method of relieving the stress at the crack tip due to the generation of the separation is often used. However, under the rolling conditions for generating separation, which is necessary to achieve a high Kca (-10 ° C.) after plastic deformation, for example, 6000 N/mm ^1.5 or more, there is a possibility that the toughness of the obtained steel will decrease. high.

그래서, 본 발명에서는, 세퍼레이션의 발생 수법에 의한 향상이 아니라, 균열의 전파 방향에 대하여 저항이 되는 방위에, 벽개면을 집적시키는 수법을 사용하는 것으로 하였다. 구체적으로는, 집합 조직이 발달하고 있지 않은, 이른바 랜덤인 경우와 비교하여, {100} ＜011＞ 방위의 조직을 5.5 배 이상으로 집적시키는, 집합 조직을 활용하는 것으로 하였다.Therefore, in the present invention, the method of integrating the cleavage surface in the direction that becomes resistance to the propagation direction of the crack is used, not the improvement by the method of generating the separation. Specifically, it was decided to utilize a texture in which the texture in the {100} <011> orientation was accumulated 5.5 times or more compared to the so-called random case in which the texture was not developed.

본 발명은 상기의 지견에 기초하여 얻어진 것으로, 본 발명의 요지 구성은 다음과 같다.The present invention has been obtained based on the above findings, and the summary configuration of the present invention is as follows.

1. 질량％ 로, C : 0.02 ∼ 0.20 ％, Si : 0.05 ∼ 0.50 ％, Mn : 0.5 ∼ 2.0 ％, P : 0.020 ％ 이하, S : 0.010 ％ 이하 및 Al : 0.01 ∼ 0.08 ％ 를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물의 성분 조성과, 페라이트를 주체로 하는 조직을 갖고, 상기 조직은, 판 두께 1/2 부에 있어서의 {100} ＜011＞ 방위 강도가 5.5 이상 및, 그 판 두께 1/2 부에 있어서의 페라이트상의 결정립의 10 ％ 이상이 애스펙트비 : 2 이상이고 또한 단축 직경 : 5 ㎛ 이하이며, 추가로 10 ％ 의 변형을 부여 후의 그 강판의 Kca (-10 ℃) 가 6000 N/㎜^1.5 이상인 강판.1. In mass%, C: 0.02 to 0.20%, Si: 0.05 to 0.50%, Mn: 0.5 to 2.0%, P: 0.020% or less, S: 0.010% or less, and Al: 0.01 to 0.08%, the remainder It has a component composition of additional Fe and unavoidable impurities, and a structure mainly composed of ferrite, wherein the structure has a {100} <011> orientation strength of 5.5 or more and a sheet thickness of 1 in 1/2 part of the sheet thickness. 10% or more of the crystal grains of the ferrite phase in /2 parts have an aspect ratio: 2 or more and a minor axis diameter: 5 µm or less, and the Kca (-10°C) of the steel sheet after applying a further 10% strain is 6000 N /mm ^1.5 or more steel plate.

여기서, 상기 판 두께 1/2 부는, 강판의 표면 (압연된 면) 으로부터 판 두께의 1/2 의 깊이의 위치를 의미한다.Here, the 1/2 part of the sheet thickness means a position at a depth of 1/2 of the sheet thickness from the surface (rolled side) of the steel sheet.

2. 상기 성분 조성이 추가로, 질량％ 로, Nb : 0.005 ∼ 0.05 ％, Cu : 0.01 ∼ 0.5 ％, Ni : 0.01 ∼ 1.5 ％, Cr : 0.01 ∼ 0.5 ％, Mo : 0.01 ∼ 0.5 ％, V : 0.001 ∼ 0.100 ％, B : 0.0030 ％ 이하, Ti : 0.015 ％ 이하, Ca : 0.0050 ％ 이하 및 REM : 0.0100 ％ 이하 중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 1 에 기재된 강판.2. The above component composition is further, in terms of mass%, Nb: 0.005-0.05%, Cu: 0.01-0.5%, Ni: 0.01-1.5%, Cr: 0.01-0.5%, Mo: 0.01-0.5%, V: The steel sheet according to 1 above, characterized in that it contains one or more selected from 0.001 to 0.100%, B: 0.0030% or less, Ti: 0.015% or less, Ca: 0.0050% or less, and REM: 0.0100% or less.

3. 상기 1 또는 2 에 기재된 성분 조성을 갖는 강 소재에, 적어도, Ac₃ 점 이상, 1000 ℃ 이하로 가열을 실시하는 (a) 공정과, 이어서, (Ar₃ 점 - 5 ℃) 이하 (Ar₃ 점 - 150 ℃) 이상의 온도 영역에서, 1 패스 당의 압하율의 평균치가 4 ％ 이상 그리고 누적 압하율 50 ％ 이상의 압연을 실시하는 (b) 공정과, 그 후, 냉각 속도 5 ℃/s 이상으로 600 ℃ 이하의 온도 영역까지 제어 냉각시키는 (c) 공정을 실시하는 강판의 제조 방법.3. Step (a) of heating the steel material having the component composition described in 1 or 2 above at least to an Ac ₃ point or more and 1000 ° C. or less, followed by (Ar ₃ point - 5 ° C.) or less (Ar ₃ point - 150 ° C.) or higher, step (b) of rolling with an average value of the rolling reduction per pass of 4% or more and a cumulative reduction ratio of 50% or more, and thereafter, 600 at a cooling rate of 5 °C/s or more A method for manufacturing a steel sheet comprising the step (c) of controlling cooling to a temperature range of ° C. or lower.

4. 상기 (c) 공정 후에, Ac₁ 점 이하의 온도 영역에서의 템퍼링을 실시하는 상기 3 에 기재된 강판의 제조 방법.4. The method for producing a steel sheet according to 3 above, wherein after the step (c) _{, tempering is performed in a temperature range of Ac 1 point or less.}

본 발명에 의하면, 소성 변형을 받은 후에도, 우수한 취성 균열 전파 정지 특성을 저온 영역에 있어서도 갖는다. 이 때문에, 대형 구조물에 사용되었을 때에, 뜻하지 않은 사고 등에 의해 강재가 대변형을 받았을 경우에도, 구조물의 대규모 붕괴에 이르는 것을 방지할 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even after receiving plastic deformation, it has the outstanding brittle crack propagation stop characteristic also in a low-temperature area|region. For this reason, when it is used for a large structure, even when steel materials receive large deformation by an unexpected accident etc., it can prevent from reaching|attaining a large-scale collapse of a structure.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다. 본 발명에 따른 강판에 있어서는, 성분 조성, 집합 조직 및 강판 내부의 조직을 이하와 같이 규정한다.Hereinafter, the present invention will be specifically described. In the steel sheet according to the present invention, the component composition, the texture, and the structure inside the steel sheet are defined as follows.

[성분 조성][Ingredient composition]

먼저, 본 발명에 있어서 강의 성분 조성을 한정하는 이유를 설명한다. 또한, 성분 조성에 관한 「％」 표시는, 특별히 언급하지 않는 한 「질량％」 를 의미하는 것으로 한다.First, the reason for limiting the component composition of steel in this invention is demonstrated. In addition, unless otherwise indicated, "%" indication regarding a component composition shall mean "mass %".

C : 0.02 ∼ 0.20 ％C: 0.02 to 0.20%

C 는, 강의 강도를 향상시키는 원소이며, 본 발명에서는, 원하는 강도를 확보하기 위해서 0.02 ％ 이상의 함유를 필요로 한다. 한편, C 함유량이 0.20 ％ 를 초과하면, 용접성이 열화할 뿐만 아니라 인성에도 악영향이 있다. 이 때문에, C 함유량은, 0.02 ∼ 0.20 ％ 로 한다. 또한, C 함유량은 0.035 ∼ 0.15 ％ 로 하는 것이 바람직하다.C is an element that improves the strength of steel, and in the present invention, it is required to contain 0.02% or more in order to secure a desired strength. On the other hand, when C content exceeds 0.20 %, not only weldability deteriorates, but there exists a bad influence also on toughness. For this reason, C content shall be 0.02 to 0.20 %. Moreover, it is preferable to make C content into 0.035 to 0.15 %.

Si : 0.05 ∼ 0.50 ％Si: 0.05 to 0.50%

Si 는, 탈산 원소로서, 또한, 강의 강화 원소로서 유효하지만, 0.05 ％ 미만의 함유량에서는 그 효과가 없다. 한편, Si 함유량이 0.50 ％ 를 초과하면, 강의 표면 성상을 해칠뿐만 아니라, 인성이 극단적으로 열화한다. 따라서, Si 함유량은 0.05 ∼ 0.50 ％ 로 한다. 또한, Si 함유량은 0.05 ∼ 0.40 ％ 로 하는 것이 바람직하다.Si is effective as a deoxidizing element and as a reinforcing element for steel, but has no effect at a content of less than 0.05%. On the other hand, when Si content exceeds 0.50 %, it not only impairs the surface property of steel, but toughness deteriorates extremely. Therefore, Si content shall be 0.05 to 0.50 %. Moreover, it is preferable to make Si content into 0.05 to 0.40 %.

Mn : 0.5 ∼ 2.0 ％Mn: 0.5 to 2.0%

Mn 은, 페라이트 조직의 강도를 높이는 원소로서 함유된다. Mn 함유량이 0.5 ％ 보다 적으면 그 효과가 충분하지 않다. 한편, Mn 함유량이 2.0 ％ 보다 많아지면 용접성이 열화하는 것에 더하여, 강재 비용도 상승한다. 그 때문에, 본 발명에서의 Mn 함유량은, 0.5 ∼ 2.0 ％ 로 한다.Mn is contained as an element which raises the intensity|strength of a ferrite structure. When the Mn content is less than 0.5%, the effect is not sufficient. On the other hand, when Mn content increases more than 2.0 %, in addition to weldability deterioration, steel materials cost will also rise. Therefore, the Mn content in the present invention is set to 0.5 to 2.0%.

P : 0.020 ％ 이하P: 0.020% or less

P 는, 강 중의 불가피적 불순물이며, 함유량이 많아지면 인성이 열화하게 된다. 그 때문에, 본 발명에서는, 판 두께가 50 ㎜ 를 초과하는 강판에 있어서도 양호한 인성을 유지하기 위해서, P 함유량을 0.020 ％ 이하로 억제한다. P 함유량은 0.010 ％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.006 ％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 하한에 대해서는 0 ％ 여도 되지만, 저감시킬 때마다 비용이 높아진다. 그래서, 본 발명에서는, 고비용이 되지 않는 범위에서 저감시킬 수 있는 농도인 0.005 ％ 를 하한으로 하는 것이 바람직하다.P is an unavoidable impurity in steel, and when the content increases, toughness deteriorates. Therefore, in this invention, in order to maintain favorable toughness also in the steel plate whose plate|board thickness exceeds 50 mm, P content is suppressed to 0.020 % or less. The P content is preferably 0.010% or less, and more preferably 0.006% or less. On the other hand, although 0 % may be sufficient about a lower limit, every time it reduces, cost increases. Then, in this invention, it is preferable to make 0.005% which is a density|concentration which can be reduced in the range which does not become high cost as a lower limit.

S : 0.010 ％ 이하S: 0.010% or less

S 는, 강 중의 불가피적 불순물이며, 함유량이 많아지면 인성이 열화하게 된다. 그 때문에, 양호한 인성을 유지하기 위해서, S 함유량을 0.010 ％ 이하로 억제한다. S 함유량은 0.005 ％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.003 ％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 하한에 대해서는, P 와 마찬가지로, 0 ％ 여도 되지만, 고비용이 되지 않는 범위에서 저감시킬 수 있는 농도인 0.0005 ％ 를 하한으로 하는 것이 바람직하다.S is an unavoidable impurity in steel, and when the content increases, toughness deteriorates. Therefore, in order to maintain good toughness, the S content is suppressed to 0.010% or less. The S content is preferably 0.005% or less, and more preferably 0.003% or less. On the other hand, about a lower limit, although 0 % may be sufficient similarly to P, it is preferable to make 0.0005 % which is a density|concentration which can be reduced in the range which does not become high cost as a lower limit.

Al : 0.01 ∼ 0.08 ％Al: 0.01 to 0.08%

Al 은, 탈산재로서 첨가되는 원소이며, 그 효과를 얻기 위해서는 0.01 ％ 이상의 첨가가 필요하다. 한편, Al 함유량이 0.08 ％ 를 초과하면, 인성이 저하함과 함께, 용접했을 경우에 용접 금속부의 인성이 저하된다. 이 때문에, Al 함유량은, 0.01 ∼ 0.08 ％ 로 한다. 또한, Al 함유량은, 0.02 ∼ 0.04 ％ 로 하는 것이 바람직하다.Al is an element added as a deoxidizer, and in order to obtain the effect, addition of 0.01% or more is required. On the other hand, when Al content exceeds 0.08 %, while toughness will fall, when welding is carried out, the toughness of a weld metal part will fall. For this reason, Al content shall be 0.01 to 0.08 %. Moreover, it is preferable to make Al content into 0.02 to 0.04 %.

본 발명에 따른 강판의 성분 조성은, 상기 원소와, 잔부의 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 기본의 성분 조성으로 한다.The component composition of the steel sheet according to the present invention is composed of the above elements and the balance Fe and unavoidable impurities as a basic component composition.

또한, 본 발명에 있어서는, 더욱 특성을 향상시키기 위해서, 상기 기본의 성분 조성에, Nb, Cu, Ni, Cr, Mo, V, B, Ti, Ca 및 REM 으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 원소를, 추가로 이하에 기재하는 바와 같이 함유하는 것이 가능하다.Further, in the present invention, in order to further improve the characteristics, in the basic component composition, one or two or more selected from the group consisting of Nb, Cu, Ni, Cr, Mo, V, B, Ti, Ca and REM It is possible to contain elements as further described below.

Nb : 0.005 ∼ 0.05 ％Nb: 0.005 to 0.05%

Nb 는, NbC 로서 페라이트 변태시 혹은 재가열시에 강 조직에 석출되어, 강의 고강도화에 기여한다. 또한, Nb 는, 오스테나이트 영역의 압연에 있어서 미재결정 영역을 확대시키는 효과를 갖고, 페라이트의 세립화에 기여하기 때문에, 강의 인성의 개선에도 유효하다. 그 효과는 0.005 ％ 이상의 함유에 의해 발휘된다. 한편, 0.05 ％ 를 초과하여 함유하면, 조대한 NbC 가 석출됨으로써, 오히려 인성의 저하를 초래한다. 그 때문에, Nb 를 함유하는 경우, 그 범위는 0.005 ∼ 0.05 ％ 로 한다.Nb, as NbC, is precipitated in the steel structure during ferrite transformation or reheating, and contributes to high strength of the steel. In addition, Nb has an effect of expanding the non-recrystallized region in the rolling of the austenite region and contributes to the refining of ferrite, so it is also effective in improving the toughness of steel. The effect is exhibited by containing 0.005% or more. On the other hand, when it contains exceeding 0.05 %, coarse NbC will precipitate, and the fall of toughness will be caused on the contrary. Therefore, when it contains Nb, the range shall be 0.005-0.05 %.

Cu : 0.01 ∼ 0.5 ％Cu: 0.01 to 0.5%

Cu 는, 강의 퀀칭성을 높이는 원소이며, 압연 후의 강도 향상에 더하여, 인성이나, 고온 강도, 내후성 등의 강의 기능 향상에 기여한다. 이들 효과는, 0.01 ％ 이상의 함유에 의해 발휘되지만, 과도한 함유는 인성이나 용접성을 오히려 열화시킨다. 그 때문에, Cu 를 함유하는 경우, 그 범위는 0.01 ∼ 0.5 ％ 로 한다.Cu is an element which improves the hardenability of steel, and in addition to the strength improvement after rolling, it contributes to functional improvement of steel, such as toughness, high temperature strength, and weather resistance. These effects are exhibited by containing 0.01% or more, but excessive containing deteriorates toughness and weldability on the contrary. Therefore, when Cu is contained, the range is made into 0.01 to 0.5 %.

Ni : 0.01 ∼ 1.5 ％Ni: 0.01 to 1.5%

Ni 는, 강의 퀀칭성을 높이는 원소이며, 압연 후의 강도 향상에 더하여, 인성이나, 고온 강도, 내후성 등의 강의 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 를 함유하는 경우, 그 범위는 0.01 ∼ 1.5 ％ 로 한다.Ni is an element which improves the hardenability of steel, and in addition to the strength improvement after rolling, it contributes to functional improvement of steel, such as toughness, high temperature strength, and a weather resistance. These effects are exhibited by containing 0.01% or more. On the other hand, excessive inclusion causes an increase in the cost of the alloy in addition to rather deteriorate the toughness or weldability. Therefore, when Ni is contained, the range is made into 0.01 to 1.5%.

Cr : 0.01 ∼ 0.5 ％Cr: 0.01 to 0.5%

Cr 은, Cu 와 마찬가지로, 강의 퀀칭성을 높이는 원소이며, 압연 후의 강도 향상에 더하여, 인성이나, 고온 강도, 내후성 등의 강의 기능 향상에 기여한다. 이들 효과는, 0.01 ％ 이상의 함유에 의해 발휘되지만, 과도한 함유는 인성이나 용접성을 오히려 열화시킨다. 그 때문에, Cr 을 함유하는 경우, 그 범위는 0.01 ∼ 0.5 ％ 로 한다.Like Cu, Cr is an element which improves the hardenability of steel, and in addition to the strength improvement after rolling, it contributes to functional improvement of steel, such as toughness, high temperature strength, and weather resistance. These effects are exhibited by containing 0.01% or more, but excessive containing deteriorates toughness and weldability on the contrary. Therefore, when Cr is contained, the range is made into 0.01 to 0.5%.

Mo : 0.01 ∼ 0.5 ％Mo: 0.01 to 0.5%

Mo 는, Cu 나 Cr 과 마찬가지로, 강의 퀀칭성을 높이는 원소이며, 압연 후의 강도 향상에 더하여, 인성이나, 고온 강도, 내후성 등의 강의 기능 향상에 기여한다. 이들 효과는, 0.01 ％ 이상의 함유에 의해 발휘되지만, 과도한 함유는 인성이나 용접성을 오히려 열화시킨다. 그 때문에, Mo 를 함유하는 경우, 그 범위는 0.01 ∼ 0.5 ％ 로 한다.Mo is an element which improves the hardenability of steel similarly to Cu and Cr, and, in addition to the strength improvement after rolling, contributes to functional improvement of steel, such as toughness, high temperature strength, and weather resistance. These effects are exhibited by containing 0.01% or more, but excessive containing deteriorates toughness and weldability on the contrary. Therefore, when Mo is contained, the range is made into 0.01 to 0.5 %.

V : 0.001 ∼ 0.100 ％V: 0.001 to 0.100%

V 는, V (CN) 로서 강 조직에 석출되는 석출 강화에 의해, 강의 강도를 향상시키는 원소이다. 이 효과는 V 를 0.001 ％ 이상 함유시킴으로써 발휘된다. 한편, V 는 0.100 ％ 를 초과하여 함유하면, 오히려 인성이 저하된다. 이 때문에, V 를 함유시키는 경우, 그 범위는 0.001 ∼ 0.100 ％ 로 한다.V is an element which improves the strength of steel by precipitation strengthening which is precipitated in the steel structure as V (CN). This effect is exhibited by containing 0.001% or more of V. On the other hand, when V is contained exceeding 0.100 %, toughness will fall on the contrary. For this reason, when V is contained, the range is made into 0.001 to 0.100 %.

B : 0.0030 ％ 이하B: 0.0030% or less

B 는, 미량으로 강의 퀀칭성을 높이는 효과를 갖는 원소이며, 임의로 함유시킬 수 있다. 그러나, B 함유량이 0.0030 ％ 를 초과하면, 용접부의 인성이 저하된다. 그 때문에, B 를 함유시키는 경우에는, 그 함유량을 0.0030 ％ 이하로 한다. 또한, B 함유량의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 양호한 퀀칭성을 얻는다는 관점에서는, 0.0006 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.B is an element which has the effect of improving the hardenability of steel in a trace amount, and can be contained arbitrarily. However, when B content exceeds 0.0030 %, the toughness of a weld part will fall. Therefore, in the case of containing B, the content is made 0.0030% or less. In addition, although the lower limit of B content is not specifically limited, From a viewpoint of obtaining favorable hardenability, it is preferable to set it as 0.0006 % or more.

Ti : 0.015 ％ 이하Ti: 0.015% or less

Ti 는, 미량의 함유에 의해, 질화물, 탄화물, 혹은 탄질화물을 형성하고, 결정립을 미세화하여 강판의 인성을 향상시키는 효과를 갖는다. 그 때문에, Ti 는 0.005 ％ 이상으로 함유하는 것이 바람직하다. 한편, Ti 함유량이 0.015 ％ 를 초과하면, 강판 그 자체 및 강판의 용접 열 영향부에 있어서의 인성이 저하된다. 그 때문에, Ti 를 함유시키는 경우, 그 함유량은 0.015 ％ 이하로 한다. 또한, Ti 함유량은 0.013 ％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.Ti has an effect of forming a nitride, a carbide, or a carbonitride by containing a trace amount, refine|miniaturizing a crystal grain, and improving the toughness of a steel plate. Therefore, it is preferable to contain Ti at 0.005% or more. On the other hand, when Ti content exceeds 0.015 %, the toughness in the weld heat affected zone of steel plate itself and a steel plate will fall. Therefore, when Ti is contained, the content is made 0.015% or less. Further, the Ti content is more preferably 0.013% or less.

Ca : 0.0050 ％ 이하Ca: 0.0050% or less

Ca 는, 용접 열 영향부의 조직을 미세화하여 강판의 인성을 향상시키는 효과를 갖는 원소이며, 적당량의 함유이면 본 발명의 효과에 기여한다. 따라서, 필요에 따라 Ca 를 함유시킬 수 있다. 그러나, 과도하게 Ca 를 함유시키면, 조대한 개재물을 형성하여 모재의 인성을 열화시킨다. 그 때문에, Ca 를 함유시키는 경우, 그 함유량을 0.0050 ％ 이하로 한다. 한편, Ca 함유량의 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 당해 함유 효과를 충분히 얻기 위해서는 그 함유량을 0.0001 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.Ca is an element having the effect of refining the structure of the weld heat affected zone to improve the toughness of the steel sheet, and if contained in an appropriate amount, it contributes to the effects of the present invention. Therefore, Ca can be contained as needed. However, when Ca is contained excessively, coarse inclusions are formed and the toughness of the base material is deteriorated. Therefore, when Ca is contained, the content is made 0.0050% or less. On the other hand, although the lower limit of Ca content is not specifically limited, In order to fully acquire the said containing effect, it is preferable to make the content into 0.0001 % or more.

REM : 0.010 ％ 이하REM: 0.010% or less

REM (희토류 금속) 은, Ca 와 마찬가지로, 용접 열 영향부의 조직을 미세화하여 인성을 향상시키는 효과를 갖는 원소이며, 적당량의 함유이면 본 발명의 효과에 기여한다. 따라서, 임의로 REM 을 함유시킬 수 있다. 그러나, 과도하게 REM 을 함유하면, 조대한 개재물을 형성하여 모재의 인성을 열화시킨다. 그 때문에, REM 을 함유시키는 경우에는, 그 함유량을 0.010 ％ 이하로 한다. 한편, REM 함유량의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 당해 함유 효과를 충분히 얻기 위해서는 그 함유량을 0.0005 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.REM (rare earth metal) is an element having the effect of refining the structure of the weld heat affected zone to improve toughness similarly to Ca, and if contained in an appropriate amount, it contributes to the effects of the present invention. Therefore, REM may be optionally contained. However, when REM is contained excessively, coarse inclusions are formed and the toughness of the base material is deteriorated. Therefore, when REM is contained, the content is made 0.010% or less. On the other hand, although the lower limit of the REM content is not particularly limited, the content is preferably 0.0005% or more in order to sufficiently obtain the effect of containing the REM.

[집합 조직][aggregate organization]

본 발명에서는, 압연 방향, 또는 압연 직각 방향 등 판면에 평행한 방향으로 전파되는 균열에 대한 취성 균열 전파 정지 특성을 향상시키기 위해서, 강판의 판 두께 1/2 부에 있어서, {100} ＜011＞ 방위의 조직을, 집합 조직이 발달하고 있지 않은, 이른바 랜덤인 경우의 조직과 비교하여, 5.5 배 이상으로 집적시키는 (본 발명에 있어서 {100} ＜011＞ 방위 강도가 5.5 이상이라고도 한다), 집합 조직으로 하는 것이 중요하다. 즉, 판 두께 1/2 부에 있어서, {100} ＜011＞ 방위립을 발달시키면, 균열 진전하는 방향에 대하여 벽개면이 효과적으로 비스듬하게 정렬되기 때문에, 균열 진전의 저항이 된다.In the present invention, in order to improve the properties of stopping propagation of brittle cracks for cracks propagating in the direction parallel to the plate surface, such as the rolling direction or the rolling perpendicular direction, in 1/2 part of the plate thickness of the steel plate, {100} <011> Aggregation, in which the azimuth structure is integrated at a rate of 5.5 times or more (in the present invention, {100} <011> orientation strength is also referred to as 5.5 or higher), compared with a structure in which the texture is not developed, so-called random. It is important to be organized. That is, when {100} <011> orientation grains are developed in the 1/2 part of the plate thickness, since the cleavage plane is effectively slanted with respect to the crack propagation direction, it becomes resistance to crack propagation.

즉, 본 발명에서는, 판 두께 1/2 부에 있어서의 {100} ＜011＞ 방위 강도가 5.5 이상인 집합 조직으로 한다. 이러한 조건을 만족하도록 집합 조직을 제어함으로써, 소성 변형을 받은 후에도 Kca (-10 ℃) ≥ 6000 N/㎜^1.5 라는, 우수한 취성 균열 전파 정지 특성을 얻을 수 있다. 여기서, Kca (-10 ℃) 는, 전술한 바와 같이, 강판의 온도가 -10 ℃ 에 있어서의 취성 균열 전파 정지 인성값을 의미하고, 후술하는 실시예의 온도 구배형 표준 ESSO 시험에 의해 측정할 수 있다. 또한, 보다 우수한 균열 전파 정지 성능이 요구되는 경우에는, 판 두께 1/2 부에 있어서의 {100} ＜011＞ 방위 강도를 6.3 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그렇다는 것은, {100} ＜011＞ 방위 강도를 6.3 이상으로 함으로써 균열 전파가 지그재그상이 되기 쉬워진다. 그 때문에, 강판의 응력 확대 계수가 작아져, 강판에 생긴 균열이 정지하기 쉬워지기 때문이다. 한편, 판 두께 1/2 부에 있어서의 {100} ＜011＞ 방위 강도의 상한은 특별히 한정되지 않고, 높으면 높을수록 바람직하다.That is, in the present invention, the {100} <011> orientation strength in 1/2 part of the plate thickness is set as a texture of 5.5 or more. By controlling the texture so as to satisfy these conditions, excellent brittle crack propagation stopping properties such as Kca (-10°C) ≥ 6000 N/mm ^{1.5 even after plastic deformation can be obtained.} Here, Kca (-10 ° C.) means the brittle crack propagation stop toughness value when the temperature of the steel sheet is -10 ° C. have. Moreover, when more excellent crack propagation stop performance is requested|required, it is preferable to make {100}<011> orientation strength in 1/2 part of plate|board thickness into 6.3 or more. That being said, by making {100} <011> orientation strength 6.3 or more, crack propagation becomes easy to become a zigzag shape. Therefore, it is because the stress expansion coefficient of a steel plate becomes small, and it becomes easy to stop the crack which arose in a steel plate. On the other hand, the upper limit of the {100} <011> orientation strength in 1/2 part of plate|board thickness is not specifically limited, Higher is preferable, so that it is high.

본 발명에 있어서, {100} ＜011＞ 방위 강도는, X 선 극점도법에 의해 랜덤 강도비로서 구하는 것이 가능하고, 구체적으로는, 이하에 서술하는 실시예에 기재한 방법으로 측정할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서의 {100} ＜011＞ 방위 강도의 측정에 있어서는, 판 두께의 1/2 부로부터 채취한 시험편을 사용하여 측정한다.In the present invention, the {100} <011> orientation intensity can be obtained as a random intensity ratio by the X-ray pole figure method, and can be specifically measured by the method described in Examples described below. In addition, in the measurement of the {100} <011> orientation strength in this invention, it measures using the test piece extract|collected from 1/2 part of plate|board thickness.

[강판의 조직][Structure of steel plate]

본 발명에 있어서의 강판의 조직은 페라이트가 주체인 조직으로 한다. 페라이트가 주체란, 페라이트상이 면적률로 50 ％ 이상 바람직하게는 70 ％ 이상을 차지하고, 잔부의 조직은, 펄라이트, 베이나이트 및 마텐자이트의 어느 1 또는 2 이상의 상으로 하는 것이 바람직하다. 페라이트상이 100 ％ 여도 되는 것은 물론이다. 이와 같이 조직을 규정한 것은, 대형 구조물에 다용되는 400 ㎫ 급 내지 510 ㎫ 급의 인장 강도를 확보하는 데에 적합한 조직이기 때문이다. 또한, 이러한 페라이트상 이외의 조직의 면적률은 30 ％ 미만 정도로 한다.The structure of the steel sheet in the present invention is a structure in which ferrite is the main component. When ferrite is the main component, the ferrite phase occupies 50% or more and preferably 70% or more in terms of area ratio, and the structure of the balance is preferably any one or two or more phases of pearlite, bainite, and martensite. It goes without saying that 100% of the ferrite phase may be present. The structure is defined in this way because the structure is suitable for securing the tensile strength of the 400 MPa class to the 510 MPa class used in large-scale structures. In addition, the area ratio of such structures other than the ferrite phase is set to be less than 30%.

본 발명의 강판에서는, 상기의 페라이트 주체 조직의, 판 두께 1/2 부에 있어서, 페라이트상의 결정립 (본 발명에 있어서 간단히 페라이트립 또는 결정립이라고도 적는다) 중, 압연 방향의 애스펙트비가 2 이상 그리고 단축 직경이 5 ㎛ 이하인 결정립을 면적률로 10 ％ 이상 바람직하게는 26 ％ 이상으로 함으로써, 인성의 향상이 효과적으로 도모된다.In the steel sheet of the present invention, the aspect ratio in the rolling direction among the crystal grains of the ferrite phase (referred to simply as ferrite grains or crystal grains in the present invention) in the 1/2 part of the thickness of the ferrite main structure is 2 or more and the minor axis diameter The improvement of toughness is effectively achieved by making this 5 micrometers or less crystal grain into 10 % or more in area ratio, Preferably it is 26 % or more.

여기서, 애스펙트비는 결정립의 장축과 단축의 비이다. 장축이란 결정립의 가장 긴 직경을 말하고, 단축이란 그 장축에 대하여 수직의 폭 중 가장 큰 폭을 말한다. 이상의 규정을 만족하는 결정립의 존재 비율은, 이하에 서술하는 실시예에 기재한 방법으로 구할 수 있다.Here, the aspect ratio is the ratio between the major axis and the minor axis of the crystal grain. The long axis refers to the longest diameter of the crystal grains, and the short axis refers to the largest width among the widths perpendicular to the long axis. The abundance ratio of the crystal grains which satisfy|fill the above regulation can be calculated|required by the method described in the Example mentioned below.

그리고, 페라이트립 중, 애스펙트비가 2 이상 그리고 단축 직경이 5 ㎛ 이하인 결정립을 면적률로 10 ％ 이상으로 하는 것은, 단축 직경이 5 ㎛ 이하인 세세한 조직을 많게 하게 되어, 어레스트성을 향상시킬 수 있기 때문에, 당해 결정립을 면적률로 10 ％ 이상으로 하였다. 따라서, 상한은 특별히 한정할 필요는 없고, 100 ％ 여도 된다. 또한, 압연 방향의 최대 길이를 장축으로 하여 애스펙트비를 규정하는 것은, 결정립 중에서도, 확실하게 가공 (압연) 이 실시되어 집합 조직의 형성에 기여하고 있는, 결정립을 확인하기 위함이다.And, making 10% or more by area ratio of crystal grains having an aspect ratio of 2 or more and a minor axis diameter of 5 µm or less among the ferrite grains increases the number of fine structures with a minor axis diameter of 5 µm or less, so that arrestability can be improved. , the crystal grains were made into an area ratio of 10% or more. Therefore, the upper limit does not need to be particularly limited and may be 100%. In addition, the aspect-ratio is prescribed|regulated with the largest length in a rolling direction being a long axis in order to confirm the crystal grain which processing (rolling) is performed reliably among crystal grains and contributing to the formation of a texture.

또한, 상기 애스펙트비, 상기 단축 직경, 및 상기 페라이트상의 면적률은, 후술하는 실시예에 기재한 방법으로 각각 얻을 수 있다.The aspect ratio, the minor axis diameter, and the area ratio of the ferrite phase can each be obtained by the methods described in Examples to be described later.

[강판의 인성][Toughness of steel plate]

본 발명은, 상기와 같이 성분 조성과 조직을 제어함으로써, 우수한 인성을 갖는 고강도의 강판을 얻을 수 있다. 강판이 우수한 인성을 갖는 것은, 균열의 진전을 억제하는 데에 있어서 중요하다. 구체적으로는, 일반적으로 강판 중에서 가장 낮은 인성을 나타내는 판 두께 1/2 부에서의, -40 ℃ 에 있어서의 샤르피 흡수 에너지 : ｖE (-40 ℃) 를 250 J 이상으로 하는 것이 바람직하고, 280 J 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 300 J 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 한편, 상기 ｖE (-40 ℃) 의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 흡수 에너지의 최대 흡수의 관점에서, 420 J 이하여도 되고, 400 J 이하여도 된다.According to the present invention, a high-strength steel sheet having excellent toughness can be obtained by controlling the component composition and structure as described above. It is important for the steel sheet to have excellent toughness in suppressing the growth of cracks. Specifically, it is preferable that the Charpy absorbed energy at -40°C: vE (-40°C) at 1/2 part of the sheet thickness, which generally exhibits the lowest toughness among steel sheets, is 250 J or more, and 280 J It is more preferable to set it as above, and it is still more preferable to set it as 300 J or more. In addition, the upper limit of said vE (-40 degreeC) is although it does not specifically limit, From a viewpoint of maximum absorption of absorbed energy, 420 J or less may be sufficient and 400 J or less may be sufficient.

[취성 균열 전파 정지 특성][British crack propagation stop properties]

상기 서술한 바와 같이, 본 발명의 강판은, 상기 서술한 바와 같이, 소정 집합 조직으로 제어함과 함께, 더욱 페라이트립의 미세화를 도모하는 것에 의해, 소성 변형을 받은 후에도 Kca (-10 ℃) 가 6000 N/㎜^1.5 이상이라는, 우수한 취성 균열 전파 정지 특성을 실현할 수 있다.As described above, the steel sheet of the present invention has a Kca (-10 ° C.) even after plastic deformation by further reducing the ferrite grains while controlling to a predetermined texture as described above. The excellent brittle crack propagation stop characteristic of 6000 N/mm ^1.5 or more can be implement|achieved.

[인장 강도][The tensile strength]

본 발명의 강판의 인장 강도 (TS) 는, 400 ㎫ 급 내지 510 ㎫ 급으로 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 본 발명의 효과가 가장 얻어지는 인장 강도이기 때문이다.It is preferable that the tensile strength (TS) of the steel plate of this invention sets it as 400 MPa class - 510 MPa class. This is because the effect of the present invention is the most obtained tensile strength.

[판 두께][plate thickness]

본 발명의 강판의 판 두께는 10 ∼ 45 ㎜ 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 본 발명의 효과가 가장 얻어지는 판 두께이기 때문이다.It is preferable to make the plate|board thickness of the steel plate of this invention into the range of 10-45 mm. This is because the thickness of the plate in which the effect of the present invention is most obtained.

[제조 방법][Manufacturing method]

다음으로, 본 발명에 있어서의 강판의 제조 방법의 일 실시형태를 예시하여 설명한다.Next, one Embodiment of the manufacturing method of the steel plate in this invention is illustrated and demonstrated.

본 발명의 강판은, 상기 서술한 성분 조성을 갖는 강 소재를 특정한 조건으로 열간 압연함으로써 제조할 수 있다. 구체적으로는, 다음의 (a) 내지 (c) 의 공정을 순서대로 실시하는 것이 중요하다.The steel sheet of the present invention can be produced by hot rolling a steel raw material having the above-described component composition under specific conditions. Specifically, it is important to perform the following steps (a) to (c) in order.

(a) 강 소재에, Ac₃ 점 이상 1000 ℃ 이하로 가열을 실시하는 공정.(a) _{A step of heating the steel material at 3} points of Ac or more and 1000° C. or less.

(b) 이어서, (Ar₃ 점 - 5 ℃) 이하 (Ar₃ 점 - 150 ℃) 이상의 온도 영역에서, 1 패스 당의 압하율의 평균치가 4 ％ 이상 그리고 누적 압하율 50 ％ 이상의 열간 압연을 실시하는 공정.(b) Then, in a _{temperature range of (Ar 3} point - 5 ° C) or lower (Ar ₃ point - 150 ° C) or higher, the average value of the rolling reduction per pass is 4% or more and the cumulative reduction ratio is 50% or more. fair.

(c) 추가로, 냉각 속도 5 ℃/s 이상으로 600 ℃ 이하의 온도 영역까지 냉각시키는 공정.(c) The step of further cooling to a temperature range of 600°C or lower at a cooling rate of 5°C/s or more.

또한, 상기 (c) 의 공정 후에, 다음의 (d) 의 공정을 임의로 실시할 수도 있다.In addition, after the process of said (c), you may implement the process of following (d) arbitrarily.

(d) Ac₁ 점 이하의 온도 영역에서의 템퍼링을 실시한다. 구체적으로는, Ac₁ 점 이하의 임의의 템퍼링 온도보다 100 ℃ 이상 낮은 온도까지 냉각시킨 강판을, 다시 승온하여 Ac₁ 점 이하의 온도에서 템퍼링하는 공정.(d) Tempering in the temperature range of _{Ac 1 point or less is performed.} Specifically, a step of heating a steel sheet cooled to a temperature 100° C. or more lower than any tempering temperature of _{Ac 1 point or less, and tempering the steel sheet at a temperature of Ac 1} point or less.

추가로, 상기 (a) 의 후 공정으로서 상기 (b) 의 공정 전에, 다음의 (e) 의 공정을 임의로 실시할 수도 있다.Furthermore, as a post-process of said (a), before the process of said (b), you may implement the following process of (e) arbitrarily.

(e) 오스테나이트 영역 (구체적으로는 Ar₃ 점 - 5 ℃ 초과 ∼ 상기 (a) 공정에 있어서의 가열 온도 이하) 에서 누적 압하율 30 ％ 이상 98 ％ 이하의 압하를 가하는 공정.(e) A step of applying a rolling reduction of 30% or more and 98% or less of a cumulative reduction in the austenite region (specifically, at Ar _{3 point −5° C. or less, and below the heating temperature in the step (a)).}

이하, 상기 각 공정 (a) 내지 (e) 에 있어서의 조건의 한정 이유에 대하여 설명한다. 또한, 본 발명에서는, 상기 각 공정 (a) 내지 (e) 에 있어서의 조건 이외의 강판의 제조 조건은 통상적인 방법에 의하면 된다.Hereinafter, the reasons for limiting the conditions in each of the above steps (a) to (e) will be described. In addition, in this invention, the manufacturing conditions of the steel plate other than the conditions in each said process (a) - (e) may be according to a normal method.

[상기 (a) 의 가열 공정][The heating step of (a) above]

가열 온도 : Ac₃ 점 이상, 1000 ℃ 이하Heating temperature: Ac ₃ points or more, 1000℃ or less

열간 압연에 앞서, 상기 성분 조성을 갖는 강 소재를 가열한다. 그 때, 가열 온도가 Ac₃ 점 미만에서는, 페라이트-오스테나이트 2 상 조직이 되게 되어, 판 전체가 불균일한 조직이 되고, 그 후의 압연 공정에서 소기하는 효과를 충분히 얻을 수 없다. 한편, 가열 온도가 1000 ℃ 를 초과하면, 오스테나이트립이 조대화하여, 본 발명에서 요구하고 있는 결정립의 형상을 실현할 수 없다. 그 때문에, 강 소재의 가열 온도는 Ac₃ 점 이상, 1000 ℃ 이하로 한다. 또한, 강판의 인성 향상의 관점에서는, 상기 가열 온도를 (Ac₃ 점 ＋ 10) ℃ 이상, 980 ℃ 이하로 하는 것이 바람직하고, 950 ℃ 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.Prior to hot rolling, a steel material having the above composition is heated. At that time, when the heating temperature is _{less than Ac 3} point, a ferrite-austenite two-phase structure is formed, the entire plate becomes a non-uniform structure, and the effect to be scavenged in the subsequent rolling process cannot be sufficiently obtained. On the other hand, when heating temperature exceeds 1000 degreeC, austenite grain will coarsen and the shape of the crystal grain requested|required by this invention cannot be implement|achieved. Therefore, the heating temperature of the steel material shall be Ac ₃ point or more and 1000 degrees C or less. In addition, from the viewpoint of improving the toughness of the steel sheet, the heating temperature _{is preferably set to (Ac 3} point + 10) °C or higher and 980 °C or lower, more preferably 950 °C or lower.

또한, 상기 가열 공정에 제공되는 강 소재는, 특별히 한정되지 않고 종래 공지된 임의의 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들어, 상기 성분 조성을 갖는 용강을 전로 등으로 용제하고, 연속 주조에 의해 얻은 강편 (슬래브) 을 상기 강 소재로서 사용할 수 있다.In addition, the steel material used for the said heating process is not specifically limited, It can manufacture by conventionally well-known arbitrary methods. For example, a steel slab (slab) obtained by melting molten steel having the above-mentioned component composition with a converter or the like and continuous casting can be used as the above-mentioned steel material.

[상기 (b) 의 열간 압연 공정][Hot rolling process of (b) above]

이어서, 상기 (b) 의 열간 압연 공정을 실시한다. 이 열간 압연 공정에 있어서는, (Ar₃ 점 - 5 ℃) 이하 내지 (Ar₃ 점 - 150 ℃) 이상의 온도 영역에서, 1 패스 당의 압하율의 평균치가 4 ％ 이상 누적 압하율 50 ％ 이상의 압연을 실시한다.Next, the hot rolling step of (b) is performed. In this hot rolling process, in a _{temperature range of (Ar 3} point - 5°C) or less to (Ar ₃ point - 150°C) or higher, rolling is performed with an average value of the rolling reduction per pass of 4% or more and a cumulative reduction ratio of 50% or more do.

상기 온도 영역으로 한정하는 이유는, (Ar₃ 점 - 5 ℃) 보다 높은 경우에는 목표로 하는 집합 조직이 얻어지지 않는다. 한편으로, (Ar₃ 점 - 150 ℃) 보다 낮은 온도가 되면 가공 조건이 지나치게 가혹해져 강판의 인성 저하의 원인이 되기 때문이다.The reason for limiting to the above temperature range is that the target texture cannot be obtained when it is higher than _{(Ar 3 point - 5°C).} On the other hand, _{when the temperature is lower than (Ar 3} point - 150° C.), the processing conditions become too severe, which causes a decrease in the toughness of the steel sheet.

또한, 누적 압하율을 50 ％ 이상으로 하는 이유는, 50 ％ 미만이 되면, 판 두께 1/2 부의 L 단면에 있어서의 결정립의 10 ％ 이상이 애스펙트비 : 2 이상이고 또한 단축 직경 : 5 ㎛ 이하이다, 라는 목표치의 어느 것을 달성 할 수 없기 때문이다. 또한, 판 두께 1/2 부에 있어서의 {100} ＜011＞ 방위 강도를 5.5 이상으로 하기 위해서도, 누적 압하율은 50 ％ 이상으로 할 필요가 있다. 또한, 상기 누적 압하율의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 인성의 저하를 피한다는 관점에서는, 80 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.Further, the reason for setting the cumulative reduction ratio to 50% or more is that, when it is less than 50%, 10% or more of the crystal grains in the L section of 1/2 of the plate thickness have an aspect ratio: 2 or more, and a minor axis diameter: 5 µm or less This is because none of the target values of is and cannot be achieved. Moreover, also in order to make the {100} <011> orientation strength 5.5 or more in 1/2 part of plate|board thickness, it is necessary to make the cumulative rolling reduction into 50 % or more. In addition, although the upper limit of the said cumulative reduction ratio is not specifically limited, From a viewpoint of avoiding the fall of toughness, it is preferable to set it as 80 % or less.

또한, 1 패스 당의 평균 압하율을 규정하는 이유는, 판 두께 방향에서의 전단 변형 분포를 제어함으로써, 판 두께 1/2 부에 있어서의 {100} ＜011＞ 방위 강도를 보다 정예화시키기 위함이다. 즉, 상기의 누적 압하율 : 50 ％ 이상에 더하여, 1 패스 당의 평균 압하율을 4 ％ 이상으로 함으로써, {100} ＜011＞ 방위 강도 : 5.5 이상을 확보하는 것이 가능해진다.In addition, the reason for stipulating the average rolling reduction per pass is to further refine the {100} <011> azimuth strength in the 1/2 portion of the sheet thickness by controlling the shear strain distribution in the sheet thickness direction. That is, in addition to the above cumulative reduction ratio: 50% or more, by setting the average reduction ratio per pass to 4% or more, it becomes possible to ensure {100} <011> orientation strength: 5.5 or more.

본 발명에 있어서는, 상기 (a) 의 후 공정으로서 상기 (b) 의 공정 전에 오스테나이트 영역에서 누적 압하율 30 ％ 이상의 압하를 가함으로써, 추가적인 조직의 미세화를 도모할 수 있다 (상기 (e) 의 공정). 그 결과, 판 두께 1/2 부의 인성값이 300 J 이상으로 높은 값을 얻을 수 있다.In the present invention, by applying a rolling reduction of 30% or more in the austenite region before the step (b) as a subsequent step of (a), further refinement of the structure can be achieved (see (e) above) fair). As a result, a high value of 300 J or more of the toughness value of the 1/2 part of the plate thickness can be obtained.

[상기 (c) 의 냉각 공정][Cooling step of (c) above]

냉각 속도 : 5 ℃/s 이상으로 600 ℃ 이하의 온도까지 냉각Cooling rate: Cooling to a temperature of 600 °C or lower at 5 °C/s or more

열간 압연이 종료된 강판은, 열간 압연시에 얻어진 집합 조직의 유지라는 관점에서, 5 ℃/s 이상의 냉각 속도로, 600 ℃ 이하의 냉각 정지 온도까지 냉각시킨다. 또한, 상기 냉각 속도의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 제조 비용 등의 관점에서 50 ℃/s 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 냉각 정지 온도의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 제조 비용 등의 관점에서 0 ℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다.From the viewpoint of maintaining the texture obtained during hot rolling, the steel sheet after hot rolling is cooled to a cooling stop temperature of 600°C or less at a cooling rate of 5°C/s or more. In addition, although the upper limit of the said cooling rate is not specifically limited, It is preferable to set it as 50 degrees C/s or less from a viewpoint of manufacturing cost etc. In addition, although the lower limit of the said cooling stop temperature is not specifically limited, It is preferable to set it as 0 degreeC or more from a viewpoint, such as manufacturing cost.

[상기 (d) 의 템퍼링 공정][Tempering process of (d) above]

템퍼링 온도 : Ac₁ 점 이하Tempering temperature: Ac ₁ point or less

본 발명에서는, 상기 냉각 공정 후에, 템퍼링 온도 : Ac₁ 점 이하에서의 템퍼링 처리를 실시할 수 있다. 그 템퍼링 처리시에는, 당해 템퍼링 온도보다 100 ℃ 이상 낮은 온도까지 냉각시킨 강판을, 다시 승온하고, Ac₁ 점 이하의 온도에서 템퍼링을 실시하는 것이 바람직하다. 템퍼링 온도가 Ac₁ 점보다 높으면, 압연시에 발달시킨 집합 조직을 잃게 되는 경우가 있기 때문이다. 템퍼링 온도의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 이러한 템퍼링의 효과를 얻기 위해서 350 ℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다.In the present invention, after the cooling step, a tempering treatment at a tempering _{temperature: Ac 1 point or less can be performed.} At the time of the tempering treatment, the steel sheet cooled to a temperature 100°C or more lower than the tempering temperature is heated again, and it is preferable to temper at a temperature of _{Ac 1 point or less.} The tempering temperature is higher than the Ac ₁ point, because there is a case of losing the texture was developed at the time of rolling. Although the lower limit of the tempering temperature is not specifically limited, In order to acquire such a tempering effect, it is preferable to set it as 350 degreeC or more.

이상, 가열 온도, (Ar₃ 점 - 5 ℃) 이하 (Ar₃ 점 - 150 ℃) 이상의 온도 영역에서의 누적 압하율 및 1 패스 당의 평균 압하율, 또한 압연 후의 냉각 속도를 적정하게 제어함으로써, 필요하게 되는 조직 및 집합 조직을 확보할 수 있고, 안정적으로 Kca (-10 ℃) ≥ 6000 N/㎜^3/2 를 달성할 수 있다.It is necessary by appropriately controlling the heating temperature above, the heating temperature, (Ar ₃ point - 5 ° C) or lower (Ar ₃ point - 150 ° C) or higher temperature region, the average rolling reduction per pass, and the cooling rate after rolling. It is possible to secure the tissue and aggregate tissue to be made, and to stably achieve Kca (-10 °C) ≥ 6000 N/mm ^3/2 .

또한, 이상의 설명에 있어서의 강판의 온도는, 방사 온도계로 측정한 강판 표면 온도로 한다.In addition, let the temperature of the steel plate in the above description be the steel plate surface temperature measured with the radiation thermometer.

또한, Ac₃ 점, Ar₃ 점 및 Ac₁ 점에 대해서는, 하기의 경험적인 간이식 (식 1, 식 2 및 식 3) 에 의해 구할 수 있다. 또한, 식 중 [원소 기호] 는, 당해 원소 기호의 원소의 강 중의 함유량 (％) 이다. 또한, 식 2 중의 t 는 강판의 판 두께 (㎜) 로 한다.In addition, about Ac ₃ point, Ar ₃ point, and Ac ₁ point, it can calculate|require by the following empirical simple formula (Formula 1, Formula 2, and Formula 3). In addition, in formula, [element symbol] is content (%) in steel of the element of the said element symbol. In addition, let t in Formula 2 be the plate|board thickness (mm) of a steel plate.

실시예Example

본 발명에 기초하여 제조한, 소성 변형을 받은 후에 있어서도 양호한 취성 균열 전파 정지 특성을 갖는 강판의 실시예 (발명 범위를 벗어나는 비교예 포함한다) 를 다음에 나타낸다.Examples (including comparative examples outside the scope of the invention) of a steel sheet manufactured based on the present invention having good brittle crack propagation stopping properties even after being subjected to plastic deformation are shown below.

표 1 에, 공시 강의 화학 성분을 나타낸다. 이들 화학 성분을 갖는 강 슬래브로부터, 판 두께 10 ∼ 45 ㎜ 의 강판으로 하는 열간 압연을 실시하고, 얻어진 강판의 특성을 평가하였다. 공시 강판의 제조 조건을 표 2 에 나타낸다. 본 표에는, 계산으로부터 구한 Ac₃ 점 및 Ar₃ 점 온도도 함께 나타낸다.Table 1 shows the chemical composition of the test steel. From the steel slab having these chemical components, hot rolling was performed to obtain a steel sheet having a sheet thickness of 10 to 45 mm, and the properties of the obtained steel sheet were evaluated. Table 2 shows the manufacturing conditions of the test steel sheet. In this table, the Ac ₃ point and Ar ₃ point temperature calculated from calculation are also shown.

얻어진 강판의 각각에 대하여, 이하의 방법에 의해, 인성, 인장 강도, 집합 조직, 애스펙트비가 2 이상이고 또한 단축 직경이 5 ㎛ 이하인 페라이트립의 비율 (면적 비율) 및 취성 균열 전파 정지 특성을 평가하였다. 평가 결과를 표 3 에 나타낸다.For each of the obtained steel sheets, toughness, tensile strength, texture, aspect ratio of 2 or more and minor axis diameter of 5 µm or less of ferrite grains (area ratio) and brittle crack propagation stop characteristics were evaluated by the following method. . Table 3 shows the evaluation results.

[인성][tenacity]

얻어진 강판의 인성을 평가하기 위해서, 샤르피 충격 시험을 실시하여, 각 강판의 판 두께 1/2 부의 -40 ℃ 에 있어서의 샤르피 흡수 에너지 ｖE(-40 ℃) 를 측정하였다. 상기 샤르피 충격 시험에는, JIS (일본 공업 규격) 에 규정된 4 호 충격 시험편 (길이 55 ㎜, 폭 10 ㎜, 두께 10 ㎜) 을 이용하고, 상기 시험편은, 그 시험편의 길이 방향이 강판의 압연 방향과 평행이 되도록, 그리고, 그 시험편의 두께의 1/2 위치가 채취원의 강판의 두께의 1/2 위치가 되도록 채취하였다. 또한, 두께가 10 ㎜ 인 강판에 대해서는, 표면의 스케일 (흑피) 을 제거하고 그대로 시험편으로 하였다.In order to evaluate the toughness of the obtained steel plate, a Charpy impact test was performed, and the Charpy absorbed energy vE (-40 degreeC) in -40 degreeC of 1/2 part of plate|board thickness of each steel plate was measured. In the Charpy impact test, a No. 4 impact test piece (length 55 mm, width 10 mm, thickness 10 mm) stipulated in JIS (Japanese Industrial Standards) was used, and in the test piece, the longitudinal direction of the test piece was the rolling direction of the steel sheet. It was sampled so as to be parallel to and so that the 1/2 position of the thickness of the test piece becomes 1/2 the thickness of the steel plate of the sampling source. In addition, about the steel plate with a thickness of 10 mm, the scale (mill scale) on the surface was removed, and it was set as the test piece as it is.

[인장 강도][The tensile strength]

얻어진 강판의 임의의 지점으로부터, 시험편의 길이 방향이 압연 방향과 수직으로, 또한 시험편의 중앙이 강판의 판 두께 1/2 부가 되도록, JIS 14B 호 시험편을 채취하였다. 상기 시험편을 사용하여, JIS Z2241 의 규정에 준거하여 인장 시험을 실시하여, 인장 강도 (TS) 를 구하였다.A JIS 14B test piece was taken from an arbitrary point of the obtained steel sheet so that the longitudinal direction of the test piece was perpendicular to the rolling direction and the center of the test piece was 1/2 of the sheet thickness of the steel sheet. Using the test piece, a tensile test was performed in accordance with JIS Z2241 to determine tensile strength (TS).

[집합 조직][aggregate organization]

얻어진 강판의 집합 조직을 평가하기 위해서, 판 두께 1/2 부에 있어서의 {100} ＜011＞ 방위 강도를, 이하의 방법으로 측정하였다. 먼저, 판 두께 1/2 부를 포함하는 두께 1 ㎜ 의 샘플을 채취하였다. 이어서, 채취된 샘플의 판면에 평행하게 기계 연마·전해 연마를 실시하여, 판 두께 1/2 부를 연마면으로 하여, X 선 회절용의 시험편으로 하였다.In order to evaluate the texture of the obtained steel sheet, the {100} <011> orientation strength in 1/2 part of the sheet thickness was measured by the following method. First, a sample having a thickness of 1 mm including a plate thickness of 1/2 part was taken. Subsequently, mechanical polishing and electropolishing were performed parallel to the plate surface of the sample collected, and 1/2 part of the plate thickness was used as the polished surface to obtain a test piece for X-ray diffraction.

얻어진 시험편의 각각에 대하여, Mo 선원을 사용한 X 선 회절 장치를 사용하여 X 선 회절 측정을 실시하고, (200), (110), 및 (211) 정극 점도를 구하였다. 얻어진 정극 점도로부터 3 차원 결정 방위 밀도 함수를 산출함으로써, {100} ＜011＞ 방위 강도의 랜덤 강도에 대한 비를 산출하였다.About each of the obtained test pieces, X-ray diffraction measurement was performed using the X-ray-diffraction apparatus using Mo ray source, and (200), (110), and (211) positive pole viscosity was calculated|required. By calculating the three-dimensional crystal orientation density function from the obtained positive pole viscosity, the ratio of the {100} <011> orientation intensity to the random intensity was calculated.

[강판의 조직][Structure of steel plate]

판 두께 방향 및 압연 방향에 평행한 면에서 판 두께 1/2 부를 포함하는 시료를 채취하였다. 이어서, 상기 시료의 표면을 경면 연마하여 판 두께 1/2 부를 연마면으로 한 후, 에칭에 의해 이러한 연마면의 금속 조직을 출현시켰다. 이어서, 그 금속 조직의 광학 현미경 사진을 촬영하고, 구적법에 준거하여 페라이트상 및 펄라이트상의 면적률을 구하였다. 추가로, 상기 금속 조직에 있어서의 결정립의 개수 및, 그 결정립의 애스펙트비 및 단축 직경을 구하여, 애스펙트비가 2 이상이고 또한 단축 직경이 5 ㎛ 이하가 되는 결정립의 비율을 산출하였다. 또한, 결정립의 애스펙트비 및 단축 직경의 측정은, 상기 시료의 광학 현미경 사진에 있어서의 판 두께 1/2 부를 중심으로 하는 500 × 500 ㎛ 의 영역에 있어서, 화상 해석에 의해, 그 영역 내의 각 결정립의 단축 및 장축의 길이를 구하여, 상기한 범위의 결정립의 존재 비율을 구하였다.A sample including 1/2 part of the plate thickness was taken from the plane parallel to the plate thickness direction and the rolling direction. Then, the surface of the sample was mirror polished to obtain a polished surface of 1/2 the plate thickness, and then the metal structure of the polished surface was formed by etching. Next, the optical micrograph of the metal structure was taken, and the area ratio of the ferrite phase and the pearlite phase was calculated|required based on the quadrature method. Further, the number of crystal grains in the metal structure and the aspect ratio and minor axis diameter of the crystal grains were calculated to calculate the ratio of crystal grains having an aspect ratio of 2 or more and a minor axis diameter of 5 µm or less. In addition, measurement of the aspect-ratio and minor axis diameter of a crystal grain is a 500 x 500 micrometer area centering on 1/2 part of plate thickness in the optical micrograph of the said sample, WHEREIN: Each crystal grain in the area is image analysis. The length of the minor axis and the major axis of , and the abundance ratio of crystal grains in the above range were obtained.

[취성 균열 전파 정지 특성][British crack propagation stop properties]

취성 균열 전파 정지 특성을 평가하기 위해서, 압연인 채의 강재와 10 ％ 예비 변형을 부여한 강재에 대하여, 온도 구배형 표준 ESSO 시험을 실시하여, 상기 강판의 0 ℃ 및 -10 ℃ 에 있어서의 Kca 값을 구하였다. 또한, 상기 온도 구배형 ESSO 시험에는, 전체 두께 그대로 제공하였다.In order to evaluate the brittle crack propagation stop characteristic, a temperature gradient type standard ESSO test is performed on the steel material as rolled and the steel material to which a 10% pre-strain is applied, and the Kca value at 0°C and -10°C of the steel sheet was saved. In addition, in the said temperature gradient type ESSO test, the whole thickness was provided as it is.

표 3 에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 No.1 ∼ 8, 19 ∼ 23, 28, 30, 33, 34 는, 10 ％ 의 소성 변형을 부여한 후에도 Kca (0 ℃) 및 Kca (-10 ℃) 가 6000 N/㎜^1.5 이상의 우수한 취성 균열 전파 정지 특성을 나타냈다. 한편, 본 발명을 벗어나는 비교예의 No.9 ∼ 18, 24 ∼ 27, 29, 31, 32, 35, 36 은, 소성 변형을 받은 후의 취성 균열 전파 정지 특성, 특히 Kca (-10 ℃) 가 불충분하다.As shown in Table 3, Nos. 1 to 8, 19 to 23, 28, 30, 33, and 34 according to the present invention had Kca (0°C) and Kca (-10°C) even after 10% plastic deformation was applied. showed excellent brittle crack propagation stopping properties of 6000 N/mm ^{1.5 or more.} On the other hand, Nos. 9 to 18, 24 to 27, 29, 31, 32, 35, and 36 of Comparative Examples outside the present invention had insufficient brittle crack propagation stopping properties after receiving plastic deformation, particularly Kca (-10°C). .

산업상 이용가능성Industrial Applicability

또한, 상기한 실시예는, 후판 압연으로 제조한 강판에 대하여 본 발명을 적용한 예시이지만, 본 발명은, 다른 강재 제조 프로세스에 있어서도 적용할 수 있다.In addition, although the above-mentioned embodiment is an example which applied this invention with respect to the steel plate manufactured by thick plate rolling, this invention is applicable also in other steel material manufacturing processes.

Claims (4)

질량％ 로, C : 0.02 ∼ 0.20 ％, Si : 0.05 ∼ 0.50 ％, Mn : 0.5 ∼ 2.0 ％, P : 0.020 ％ 이하, S : 0.010 ％ 이하 및 Al : 0.01 ∼ 0.08 ％ 를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물의 성분 조성과, 페라이트를 주체로 하는 조직을 갖고, 상기 조직은, 판 두께 1/2 부에 있어서의 {100} ＜011＞ 방위 강도가 5.5 이상 및, 그 판 두께 1/2 부에 있어서의 페라이트상의 결정립의 10 ％ 이상이 애스펙트비 : 2 이상이고 또한 단축 직경 : 5 ㎛ 이하이며, 추가로 10 ％ 의 변형을 부여 후의 그 강판의 Kca (-10 ℃) 가 6000 N/㎜^1.5 이상인 강판.In terms of mass%, C: 0.02 to 0.20%, Si: 0.05 to 0.50%, Mn: 0.5 to 2.0%, P: 0.020% or less, S: 0.010% or less, and Al: 0.01 to 0.08%, the balance being Fe and a component composition of unavoidable impurities and a structure mainly composed of ferrite, wherein the structure has a {100} <011> orientation strength of 5.5 or more and a thickness of 1/2 of the sheet thickness in 1/2 part 10% or more of the crystal grains of the ferrite phase in the part have an aspect ratio: 2 or more and a minor axis diameter: 5 µm or less, and the Kca (-10°C) of the steel sheet after applying a further 10% strain is 6000 N/mm Steel plate not less than ^1.5. 제 1 항에 있어서,
상기 성분 조성이 추가로, 질량％ 로, Nb : 0.005 ∼ 0.05 ％, Cu : 0.01 ∼ 0.5 ％, Ni : 0.01 ∼ 1.5 ％, Cr : 0.01 ∼ 0.5 ％, Mo : 0.01 ∼ 0.5 ％, V : 0.001 ∼ 0.100 ％, B : 0.0030 ％ 이하, Ti : 0.015 ％ 이하, Ca : 0.0050 ％ 이하 및 REM : 0.010 ％ 이하 중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 강판.The method of claim 1,
The above component composition is further, in mass%, Nb: 0.005 to 0.05%, Cu: 0.01 to 0.5%, Ni: 0.01 to 1.5%, Cr: 0.01 to 0.5%, Mo: 0.01 to 0.5%, V: 0.001 to A steel sheet containing one or two or more selected from the group consisting of 0.100%, B: 0.0030% or less, Ti: 0.015% or less, Ca: 0.0050% or less, and REM: 0.010% or less. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 성분 조성을 갖는 강 소재에, 적어도, Ac₃ 점 이상, 1000 ℃ 이하로 가열을 실시하는 (a) 공정과, 이어서, (Ar₃ 점 - 5 ℃) 이하, (Ar₃ 점 - 150 ℃) 이상의 온도 영역에서, 1 패스 당의 압하율의 평균치가 4 ％ 이상 그리고 누적 압하율 50 ％ 이상의 압연을 실시하는 (b) 공정과, 그 후, 냉각 속도 5 ℃/s 이상으로 600 ℃ 이하의 온도 영역까지 제어 냉각시키는 (c) 공정을 갖는 강판의 제조 방법.The step (a) of heating the steel material having the component composition according to claim 1 or 2 to at least Ac ₃ points or more and 1000 ° C. or less, followed by (Ar ₃ points - 5 ° C.) or less, ( Ar ₃ point - 150 ° C.) or higher, step (b) of rolling with an average value of the reduction ratio per pass of 4% or more and a cumulative reduction ratio of 50% or more, and thereafter, a cooling rate of 5 °C/s or more A method for manufacturing a steel sheet having a step (c) of controlling cooling to a temperature range of 600 ° C. or less with a furnace. 제 3 항에 있어서,
상기 (c) 공정 후에, Ac₁ 점 이하의 온도 영역에서의 템퍼링을 실시하는 강판의 제조 방법.4. The method of claim 3,
A method for producing a steel sheet in which tempering is performed in a temperature range of _{Ac 1} point or less after the step (c).