KR920005615B1 - Making process for high tensile steel - Google Patents

Abstract

A making method consists of heating steel slab which composition is 0.02-0.12 C, 0.6-0.9 Mn, 0.2-0.35 Si, 0.4-0.7 Cr, 4.75-6.0 Ni, at most 0.03 Mo, 0.05-0.1 V, at most 0.035 Ti, 0.02-0.05 Sol.Al, at most 100 ppm P, at most 150 ppm S, and remainder of Fe and unavoidable impurities, in wt.%, at 1150 deg.C or more, forming it by hot-rolling with its integral rolling load ratio of 20-30 % and its finish rolling temperature range of 800-850 deg.C, cooling it down to R.T. at speed of 5-30 deg.C/sec by water, tempering it at 500-600 deg.C below Ac1, and cooling it by water.

Description

저온충격인성이 우수한 항복강도 90kgf/mm2급 고장력강의 제조방법Yield strength 90kgf / mm2 high tensile strength steel with excellent low temperature impact toughness

제1도는 본 발명 및 종래방법에 따라 제조된 고장력강의 시험온도(℃)에 따른 충격흡수에너지를 나타내는 그래프.1 is a graph showing the impact absorption energy according to the test temperature (° C.) of the high tensile strength steel produced according to the present invention and the conventional method.

제2도는 본 발명 및 종래방법에 따라 제조된 고장력강의 미세조직.2 is a microstructure of high tensile strength steel produced according to the present invention and the conventional method.

본 발명은 항복강도 90kgf/mm²급 고장력강의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 저온충격인성이 우수한 심해구조용 강재 및 심해탐사선의 선각재로 사용되는 항복강도 90kgf/mm²급 고장력강의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for the preparation of yield strength 90kgf / mm ² class high strength steel, and more particularly, is excellent in low-temperature impact toughness deep structural steel and deep producing a yield strength of 90kgf / mm ² class high strength steel used in line timber rover It is about a method.

종래에는 항복강도 90kgf/mm²급 고장력강을 제조하기위해 C : 0.05-0.12%, Mn : 0.6-0.9%, Si : 0.2-0.35%, Cr : 0.4-0.7%, Ni : 4.75-5.25%, Mo : 0.3-0.65%이하, V : 0.05-0.10%, P : 100ppm 이하, S : 150ppm 이하 및 잔부 Fe로 조성되는 강을 900℃ 이상에서 통상 압연하고 Ac₃이상의 온도인 800-900℃로 재가열하여 수냉하고, 다시 Ac₁온도 이하인 500-600℃에서 소련를 행한 후 수냉하여 제조되어 졌으며,-85℃이하의 저온인성이 80Joule 이하의 값을 가지며 고가인 Mo의 함량이 최소한 0.3% 이상 첨가되고 재가열소입법에 의해 제조되므로 제조원가가 높은 단점이 있다. 따라서, 본 발명은 제조방법이 절감될뿐만 아니라 저온인성이 보다 개선된 항복강도 90kgf/mm²급 고장력강의 제조방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.Conventionally, in order to manufacture yield strength 90kgf / mm ² high tensile steel, C: 0.05-0.12%, Mn: 0.6-0.9%, Si: 0.2-0.35%, Cr: 0.4-0.7%, Ni: 4.75-5.25%, Mo : 0.3-0.65% or less, V: 0.05-0.10%, P: 100ppm or less, S: 150ppm or less and steel composed of the balance Fe are usually rolled at 900 ° C or more and reheated to 800-900 ° C, which is Ac ₃ or more. It was prepared by cooling with water after cooling the Soviet Union at 500-600 ℃ which is below Ac ₁ temperature, and having low temperature toughness below -85 ℃ with a value of 80Joule or less and adding expensive Mo content at least 0.3% and reheating Since manufacturing by legislation has a disadvantage of high manufacturing cost. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of producing a yield strength 90kgf / mm ² high-tensile strength steel not only reduced manufacturing method but also improved low-temperature toughness.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.

본 발명은 C : 0.05-0.12wt%, Mn : 0.6-0.9wt%, Si : 0.2-0.35wt%, Cr : 0.4-0.7wt%, Ni : 4.75-6.0wt%, Mo : 0.30wt% 이하, V : 0.05-0.1wt%, Ti : 0.035wt% 이하, Sol.Al : 0.02-0.05wt%, P : 100ppm 이하, S : 150ppm 이하, 잔부 Fe 및 불가피하게 함유되는 불순물로 조성되는 강슬라브를 1150℃이상에서 충분히 가열하고 각 압연패스(Pass)당 20-30%의 압하율로 800-850℃의 압연종료온도까지 열간압연한 다음,5-30℃/sec의 냉각속도로 곧바로 수냉하여 상온까지 냉각한후 Ac₁온도인 500-600℃에서 소려한 후 수냉시켜 저온 충격인성이 우수한 항복강도 90kgf/mm²급 고장력강을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention is C: 0.05-0.12wt%, Mn: 0.6-0.9wt%, Si: 0.2-0.35wt%, Cr: 0.4-0.7wt%, Ni: 4.75-6.0wt%, Mo: 0.30wt% or less, 1150 steel slabs composed of V: 0.05-0.1wt%, Ti: 0.035wt% or less, Sol.Al: 0.02-0.05wt%, P: 100ppm or less, S: 150ppm or less, balance Fe and inevitably contained impurities Heated sufficiently above ℃, hot-rolled to a rolling finish temperature of 800-850 ℃ at a rolling rate of 20-30% per pass, and then cooled directly to room temperature with a cooling rate of 5-30 ℃ / sec. The present invention relates to a method for producing a yield strength of 90kgf / mm ² high tensile strength steel having excellent low temperature impact toughness by cooling after cooling at 500-600 ° C., which is Ac ₁ temperature.

이하, 상기 성분의 수치한정 이유에 대하여 설명한다.Hereinafter, the reason for numerical limitation of the said component is demonstrated.

C : C함량의 증가는 소입성을 향상시켜 강도를 증가시킬 수 있지만 용접성을 해치고, 반대로 C 함량을 감소시키면 소입성이 낮아 강도를 보증할 수 없으므로, C 함량의 첨가는 0.05-0.12wt%로 한다.Increasing the content of C: C can increase the strength by improving the hardenability, but damages the weldability. On the contrary, if the C content is reduced, the hardness is low and the strength cannot be guaranteed. Therefore, the addition of the C content is 0.05-0.12wt%. do.

Mn : Mn 역시 소입성을 증사시켜 강도를 개선할 수 있으나 용접성을 해치는 원소이고 1% 이상 첨가되면 450-550℃ 온도 구역에서 소려취성을 유발할 수 있으므로 Mn 함량은 0.6-0.9wt%로 한다.Mn: Mn can also improve the strength by increasing the hardenability, but the Mn content is 0.6-0.9wt% because it is an element that deteriorates the weldability, and if it is added more than 1%, it may cause blurring in the temperature range of 450-550 ℃.

Si : Si의 첨가는 항복강도를 증가시킬 수 있지만 충격천이온도를 감소시키므로 첨가량은 0.2-0.35wt%로 제한한다.Si: The addition of Si can increase the yield strength, but the addition amount is limited to 0.2-0.35wt% because it reduces the impact transition temperature.

Cr : Cr은 소입성에 유효한 합금원소이지만 1% 이상 첨가시 450-550℃ 온도구역에서 소려취성을 유발할수 있고 용접성을 해치므로 Cr의 첨가량은 0.4-0.7wt%로 제한한다.Cr: Cr is an effective alloying element for quenching, but if 1% or more is added, it may cause brittleness in the temperature range of 450-550 ℃ and impair weldability. Therefore, the amount of Cr is limited to 0.4-0.7wt%.

Ni : Ni 함량의 증가는 저온인성을 개선할 수 있는 합금원소이지만 고가인 관계로 4.75-6.0wt%로 제한한다.Ni: An increase in the Ni content is an alloy element that can improve low temperature toughness, but is limited to 4.75-6.0 wt% due to its high price.

Mo : Mo의 함량 증가는 소입성을 개선시키지만, 본 발명에서는 적정량 첨가되는 직접소입에 의해 소입성을 개선하여 강도향상을 보장하므로 첨가하지 않아도 되며, 만약 첨가하는 경우 1% 초과시 심한 소려취성을 유발시킬 가능성이 있고 고가이므로 경제적인 측면에서 0.30wt% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.Mo: The increase of Mo content improves the hardenability, but in the present invention, the hardenability is improved by improving the hardenability by the direct hardening which is added in an appropriate amount, so it is not necessary to add it. It is possible to limit the cost to 0.30wt% or less from the economical point of view.

V : V은 소입성에 유효한 원소이지만 용접성을 해치므로 0.05-0.1wt%로 제한한다.V: V is an effective element for quenching but is limited to 0.05-0.1wt% because it impairs weldability.

P : P은 충격인성을 해치고 소려취성을 유발시키는 원소이므로 100ppm 이하로 제한한다.P: Since P is an element that impairs impact toughness and causes brittle brittleness, it is limited to 100 ppm or less.

S : S 역시 충격인성과 용접성을 해치는 원소이므로 150ppm이하로 제한한다.S: S is also an element that impairs impact toughness and weldability and is limited to 150 ppm or less.

Ti : Ti의 첨가는 결정입자를 미세화시켜 인성을 개선시키지만 소입성을 해칠 수 있으므로 0.035wt% 이하로 제한한다.Ti: The addition of Ti improves toughness by miniaturizing the crystal grains, but is limited to 0.035wt% or less since it may damage the hardenability.

Sol.Al : Al은 충격흡수에너지를 개선할 수 있고 탈산을 위한 필수적인 원소이지만 Sol.Al(Soluble Al)은 일반적 조업수준인 0.02-0.05%로 한다.Sol.Al: Al is an essential element for the improvement of shock absorption energy and deoxidation, but Sol.Al (Soluble Al) is 0.02-0.05% of general operation level.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.

[실시예 1]Example 1

하기 표 1과 같이 조성된 강슬라브를 1150°C 이상의 온도에서 충분히 가열하여 하기표 2와 같은 조건으로 열간압연, 직접소입 및 소려처리하여 시편을 제조하고 각각에 대한 기계적 성질을 측정하고 그 결과를 하기표 2에 나타내었다.The steel slabs prepared as shown in Table 1 are sufficiently heated at a temperature of 1150 ° C or more, and then hot-rolled, directly annealed, and treated under the conditions as shown in Table 2 to prepare specimens, and measure the mechanical properties of each of the results. It is shown in Table 2 below.

[표 1]TABLE 1

[표 2]TABLE 2

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명재(a-h)는 종래재(1-2)와는 거의 동일한 인장강도 및 항복강도를 나타내지만, 저온충격인성(충격흡수에너지)이 윌등히 우수함을 알 수 있으며, 이러한 사실은 발명재(c-f) 및 종래재(l-2)에 대한 충격흡수에너지값을 도식적으로 나타내는 제1도에서 보다 명확히 알 수 있다.As shown in Table 2, the present invention (ah) shows almost the same tensile strength and yield strength as the conventional material (1-2), it can be seen that the low temperature impact toughness (impact absorption energy) is very good. This fact can be seen more clearly in FIG. 1, which schematically shows the shock absorption energy values for the inventive material cf and the conventional material l-2.

상기 실험 결과는 종래의 제조방법인 재가열소입법에 의한 항복강도 90kgf/mm²급 고장력강을 제조할 경우 Mo함량을 0.4wt% 이하로 하면 항복강도를 만촉시킬 수 없지만 본 발명의 경우 직접소입에 의한 소입성의 증가를 가져와 Mo 함량의 감소에 의한 강도를 보상할 수 있으며, Ti의 첨가와 직접소입에 의한 결정립미세화에 의해 저온 충격인성을 크게 개선시킬 수 있다는 것을 나타내는 것이다. 또한, 종래의 재가열소입에 의한 종래재(1) 및 직접소입법을 적용시킨 발명재(C)에 대한 현미경 조직사진을 관찰하고 이를 제2도에 나타내었는데, 제2도(a)는 발명재(C)의 조직사진을 나타내고, 제2도(b)는 종래재(1)의 조직사진을 나타낸다. 제2도에서 알 수 있는 바와 같이, 발명재(C)가 종래재(1)에 비하여 결정입도가 크게 미세하게 나타나 있는데, 이를 보다 상세히 설펴 보면, 종래재(1)의 결정입도는 ASTM 결정입도 8.1(27μm)이었으나, 직접소입에 의한 발명재(C)의 결정입도는 ASTM 결정입도 9.9(13.5μm) 정도로 본 발명재(C)가 종래재(1)에 비하여 결정립이 월등히 미세화됨을 알 수 있다.The experimental results directly by quenching when manufacturing a yield strength of 90kgf / mm ² class high strength steel according to the predetermined reheated legislation conventional manufacturing method when the Mo content to less than 0.4wt% can manchok the yield strength, but in the case of the present invention Increasing the hardenability can be compensated for the strength due to the decrease in the Mo content, it indicates that the low-temperature impact toughness can be greatly improved by the addition of Ti and grain refinement by direct quenching. In addition, microscopic photographs of the conventional material (1) by conventional reheating and the direct material quenching method (C) were observed and shown in FIG. 2, and FIG. The organizational photograph of (C) is shown, and FIG. 2 (b) shows the organizational photograph of the conventional material (1). As can be seen in Figure 2, the invention material (C) is shown to have a very fine grain size compared to the conventional material (1), Looking at this in more detail, the grain size of the conventional material (1) is ASTM grain size 8.1 (27μm), but the grain size of the invention material (C) by direct quenching is about 9.9 (13.5μm) ASTM grain size can be seen that the finer grains of the invention material (C) than the conventional material (1) is much finer .

상술한 바와 같이, 본 발명은 기존의 항복강도 90kgf/mm²급 고장력강에 비해 고가인 Mo의 함량을 전혀 첨가하지 않거나 또는 0.3wt% 이하까지 저감시킨 고장력강을 제공하므로 강재의 제조원가를 크게 절감할수 있으며, 또한 직접소입법의 도입에 의해 압연후 직접 수냉을 실시하므로써 강재를 Ac₃이상의 온도인800-900℃까지 가열하는데 드는 비용을 절감할 수 있으면서도 저온인성이 우수한 항복강도 90kgf/mm²급 고장력강을 제조할 수 있는 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention can significantly reduce the manufacturing cost of steel because it provides a high-tensile steel that does not add any expensive Mo content or reduced to less than 0.3wt% compared to the existing yield strength 90kgf / mm Class ² high tensile strength steel. In addition, by the direct quenching method, water-cooling is performed directly after rolling to reduce the cost of heating the steel to 800-900 ℃, which is higher than Ac ₃ , while providing low yield strength of 90kgf / mm ² high tensile strength steel. There is an effect that can be produced.

Claims (1)

C : 0.05-0.12wt%, Mn : 0.6-0.96wt%, Si : 0.2-0.35wt%, Cr : 0.4-0.7wt%, Ni : 4.75-6.0wt%, Mo : 0.30wt% 이하, V : 0.05-0.1wt%, Ti : 0.035wt% 이하, Sol.Al : 0.02-0.05wt%, P : 100ppm이하, S : 150ppm 이하, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진 강슬라브를 1150℃ 이상에서 충분히 가열하고 각 압연패스당 20-30%의 압하율로 800-850℃의 압연종료온도까지 열간압연하고 5-30℃/sec의 냉각속도로 곧바로 수냉하여 상온까지 냉각한 후 Ac₁온도 이하인 500-600℃에서 소려한 후 수냉시키는 것을 특징으로 하는 저온충격인성이 우수한 항복강도 90kgf/mm²급 고장력강의 제조방법.C: 0.05-0.12wt%, Mn: 0.6-0.96wt%, Si: 0.2-0.35wt%, Cr: 0.4-0.7wt%, Ni: 4.75-6.0wt%, Mo: 0.30wt% or less, V: 0.05 Steel slab consisting of -0.1wt%, Ti: 0.035wt% or less, Sol.Al: 0.02-0.05wt%, P: 100ppm or less, S: 150ppm or less, balance Fe and other unavoidable impurities is sufficiently heated at 1150 ° C or above. Hot rolling at 800-850 ℃ rolling end temperature at 20-30% reduction rate for each rolling pass, immediately cooled to room temperature with cooling rate of 5-30 ℃ / sec, cooled to room temperature, and 500-600 ℃ below Ac ₁ temperature. Yield strength excellent 90kgf / mm grade ² high tensile strength steel characterized by low temperature impact toughness, characterized in that the water-cooled after being considered.

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