KR101546145B1

KR101546145B1 - 강재 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101546145B1
Application number: KR1020130115071A
Authority: KR
Inventors: 이희웅; 박병준
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2015-08-21
Anticipated expiration: 2033-09-27
Also published as: KR20150035627A

Abstract

제어압연 및 가속냉각을 실시하여 침상 페라이트+베이니틱 페라이트 조직을 형성하여 인장강도(TS) : 500 ~ 650 MPa, 항복강도(YP) : 400 ~ 500 MPa 및 -40℃에서 샤르피 충격에너지 : 250J 이상을 가지는 강재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 강재 제조 방법은 (a) 탄소(C) : 0.02 ~ 0.1 중량%, 실리콘(Si) : 0 중량% 초과 ~ 0.6 중량% 이하, 망간(Mn) : 1.0 ~ 2.0 중량%, 인(P) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하, 황(S) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하, 니켈(Ni) : 0.1 ~ 1.0 중량%, 알루미늄(Al) : 0.02 ~ 0.06 중량%, 구리(Cu) : 0.1 ~ 0.5 중량%, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.05 중량%, 바나듐(V) : 0.005 ~ 0.05 중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 강 슬라브를 950 ~ 1050℃에서 재가열하는 단계; (b) 상기 재가열된 강을 FRT(Finish Rolling Temperature) : 700 ~ 820℃로 열간압연하는 단계; 및 (c) 상기 열간압연을 실시한 강을 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

강재 및 그 제조 방법{STEEL AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 강재 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제어압연 및 가속냉각을 실시함으로써, 저온인성이 우수한 고강도 강재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

최근 각종 구조물이나 기계장치 등은 대형화, 고기능화 되어가는 추세에 있으므로 이에 적용되는 강재는 당연히 고강도, 내모마성 및 경제성 등이 동시에 만족될 수 있는 제조방법이 적용되어야 한다.

이와 같은 특성을 만족시키기 위한 제조방법으로는 제어압연 및 켄칭-소려법이 널리 이용되고 있다. 그러나, 상기 제어압연법의 경우에는 강도향상의 한계와 생산성 저하를 초래하는 등의 문제가 있고, 상기 소입-소려법은 재가열 처리가 필요하므로 경제성이 저하되는 부적합한 문제를 지니고 있었다.

따라서, 최근 들어서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 강재를 열간압연한 후 냉각 과정 없이 직접소입한 다음 소려를 행하는 직접소입-소려법을 이용하여 경제성 저하 없이 강도를 증대시키는 방법이 개발되었고, 그 적용성 확대에도 큰 주목을 받고 있다.

그러나, 상기 직접소입-소려법은 경화능 향상을 위해 몰리브덴, 니켈 등의 고가의 합금원소를 다량 첨가해야 하므로 제조 원가를 상승시킬 뿐만 아니라, 직접소입을 실시할 때, 국부적 열응력, 변태응력에 의한 변형 및 균열 등의 결함이 발생하는 문제점들이 있었다.

관련 선행문헌으로는 대한민국 등록특허공보 제10-0660230호(2006.12.14. 등록)가 있으며, 상기 문헌에는 두께 중심부의 강도와 인성이 우수한 용접구조용 극후물강판 및 그 제조방법이 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 950 ~ 1050℃ 온도에서 재가열을 실시하여 중심부 오스테나이트 결정립을 미세화하고 제어압연 및 가속냉각을 실시함으로써, 인장강도(TS) : 500 ~ 650 MPa, 항복강도(YP) : 400 ~ 500 MPa 및 -40℃에서 샤르피 충격에너지 : 250J 이상을 갖는 강재 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 고강도 강재 제조 방법은 (a) 탄소(C) : 0.02 ~ 0.1 중량%, 실리콘(Si) : 0 중량% 초과 ~ 0.6 중량% 이하, 망간(Mn) : 1.0 ~ 2.0 중량%, 인(P) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하, 황(S) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하, 니켈(Ni) : 0.1 ~ 1.0 중량%, 알루미늄(Al) : 0.02 ~ 0.06 중량%, 구리(Cu) : 0.1 ~ 0.5 중량%, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.05 중량%, 바나듐(V) : 0.005 ~ 0.05 중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 강 슬라브를 950 ~ 1050℃에서 재가열하는 단계; (b) 상기 재가열된 강을 FRT(Finish Rolling Temperature) : 700 ~ 820℃로 열간압연하는 단계; 및 (c) 상기 열간압연을 실시한 강을 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 고강도 강재는 탄소(C) : 0.02 ~ 0.1 중량%, 실리콘(Si) : 0 중량% 초과 ~ 0.6 중량% 이하, 망간(Mn) : 1.0 ~ 2.0 중량%, 인(P) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하, 황(S) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하, 니켈(Ni) : 0.1 ~ 1.0 중량%, 알루미늄(Al) : 0.02 ~ 0.06 중량%, 구리(Cu) : 0.1 ~ 0.5 중량%, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.05 중량%, 바나듐(V) : 0.005 ~ 0.05 중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지며, 인장강도(TS) : 500 ~ 650 MPa 및 항복강도(YP) : 400 ~ 500 MPa을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 강재 및 그 제조 방법은 제어압연 및 가속냉각을 실시하여 침상 페라이트+베이니틱 페라이트 조직을 형성하여 인장강도(TS) : 500 ~ 650 MPa, 항복강도(YP) : 400 ~ 500 MPa 및 -40℃에서 샤르피 충격에너지 : 250J 이상을 가지는 강재 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 강재 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1 ~ 2에 따른 시편의 인장강도 및 항복강도를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 시편의 충격시험 그래프이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강재 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

강재

본 발명에 따른 강재는 인장강도(TS) : 500 ~ 650 MPa, 항복강도(YP) : 400 ~ 500 MPa 및 -40℃에서 샤르피 충격에너지 : 250J 이상을 갖는 것을 목표로 한다.

이를 위하여, 본 발명에 따른 강재는 탄소(C) : 0.02 ~ 0.1 중량%, 실리콘(Si) : 0 중량% 초과 ~ 0.6 중량% 이하, 망간(Mn) : 1.0 ~ 2.0 중량%, 인(P) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하, 황(S) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하, 니켈(Ni) : 0.1 ~ 1.0 중량%, 알루미늄(Al) : 0.02 ~ 0.06 중량%, 구리(Cu) : 0.1 ~ 0.5 중량%, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.05 중량%, 바나듐(V) : 0.005 ~ 0.05 중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 것을 특징으로 한다.

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

탄소(C)

본 발명에서 탄소(C)는 마르텐사이트 생성 및 경화능 향상을 위해 첨가된다.

탄소(C)는 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.02 ~ 0.1 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 탄소(C)의 함량이 0.02 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 강도 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 탄소(C)의 함량이 0.1 중량%를 초과할 경우에는 강의 강도는 증가하나 저온 충격인성 및 용접성이 저하되는 문제점이 있다.

실리콘( Si )

본 발명에서 실리콘(Si)은 제강공정에서 강재 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제로 첨가된다. 또한, 실리콘(Si)은 고용강화 효과도 갖는다.

실리콘(Si)은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0 중량% 초과 ~ 0.6 중량% 이하의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 실리콘(Si)의 함량이 0.6 중량%를 초과할 경우에는 인성 및 용접성이 저하되고, 강 중 산화개재물이 증가하여 저온인성 및 수소유기균열 저항성을 저하시킬 수 있다.

망간( Mn )

망간(Mn)은 직접 켄칭 시, 경화능 향상 및 마르텐사이트를 확보하기 위해 첨가된다.

망간(Mn)은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 1.0 ~ 2.0 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 망간(Mn)의 함량이 1.0 중량% 미만일 경우에는 탄소(C) 함량이 높아도 강도를 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 망간(Mn)의 함량이 2.0 중량%를 초과할 경우에는 용접성 저해 및 표면 균열이 발생될 수 있다.

인(P), 황(S)

인(P)은 제조시 불가피하게 함유되는 불순물로써, 강 중에 포함되어 용접성 및 인성을 저하시키고 응고시 슬라브 중심부 및 오스테나이트 결정립계에 편석되는 문제점이 있으므로, 가능한 한 낮게 제어하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명에서는 인(P)의 함량을 강재 전체 중량의 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하로 제한하였다.

황(S)은 인(P)과 함께 강의 제조 시 불가피하게 함유되는 원소로서, 망간과 반응하여 MnS를 형성하여 저온 충격인성을 저하시킨다. 따라서, 본 발명에서는 황(S)의 함량을 강재 전체 중량의 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하로 제한하였다.

니켈( Ni )

니켈(Ni)은 결정립을 미세화하고 오스테나이트 및 페라이트에 고용되어 기지를 강화시킨다. 특히, 니켈(Ni)은 저온 충격인성 및 경화능을 향상시키는데 효과적인 원소이다.

니켈(Ni)은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.1 ~ 1.0 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 니켈(Ni)의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우에는 니켈 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 니켈(Ni)의 함량이 1.0 중량%를 초과하여 다량 첨가될 경우에는 적열취성을 유발하는 문제가 있다.

알루미늄( Al )

알루미늄(Al)은 BN 형성을 억제하고 AlN을 형성하여 고용질소 감소 및 고강도를 구현하기 위해 첨가된다.

알루미늄(Al)은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.02 ~ 0.06 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 알루미늄(Al)의 함량이 강재 전체 중량의 0.02 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 알루미늄(Al) 첨가효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 알루미늄(Al)의 함량이 강재 전체 중량의 0.06 중량%를 초과할 경우에는 용접성 저해 및 표면 균열을 일으킬 수 있다.

구리( Cu )

구리(Cu)는 용접부 인성을 크게 저하시키지 않고 강의 경화능을 증가시킨다.

구리(Cu)는 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.1 ~ 0.5 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 구리(Cu)의 함량이 0.1 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 그 효과를 보기 힘들다. 반대로, 구리(Cu)의 함량이 0.5 중량%를 초과할 경우에는 표면결함을 발생시키며 열간 가공성을 저해한다.

니오븀( Nb )

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

니오븀(Nb)은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.005 ~ 0.05 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 니오븀(Nb)의 함량이 0.005 중량% 미만일 경우에는 니오븀 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 니오븀(Nb)의 함량이 0.05 중량%를 초과할 경우에는 니오븀을 포함한 조대한 2차상들이 생성되어 수소유기균열 발생의 기점으로 작용하는 문제점이 있다.

바나듐(V)

바나듐(V)은 오스테나이트 결정립의 성장을 억제하고 재료의 켄칭성을 향상시켜 저온인성을 향상시키는 원소이다.

바나듐(V)은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.005 ~ 0.05 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 바나듐(V)의 함량이 0.005 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과를 보기 힘들다. 반대로, 바나듐(V)의 함량이 0.05 중량%를 초과할 경우에는 더 이상의 효과는 보기 힘들고 제조원가만 상승한다.

강재 제조 방법

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 강재 제조 방법을 나타낸 순서도이다.

도 1을 참조하면, 도시된 강재 제조 방법은 슬라브 재가열 단계(S110), 열간압연 단계(S120) 및 냉각 단계(S130)를 포함한다. 이때, 재가열 단계(S110)는 반드시 수행되어야 하는 것은 아니나, 석출물의 재고용 및 인성 향상 등의 효과를 도출하기 위하여 재가열 단계(S110)를 실시하는 것이 더 바람직하다.

본 발명에 따른 강재 제조 방법에서 열연공정의 대상이 되는 반제품 상태의 강 슬라브는 탄소(C) : 0.02 ~ 0.1 중량%, 실리콘(Si) : 0 중량% 초과 ~ 0.6 중량% 이하, 망간(Mn) : 1.0 ~ 2.0 중량%, 인(P) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하, 황(S) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하, 니켈(Ni) : 0.1 ~ 1.0 중량%, 알루미늄(Al) : 0.02 ~ 0.06 중량%, 구리(Cu) : 0.1 ~ 0.5 중량%, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.05 중량%, 바나듐(V) : 0.005 ~ 0.05 중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지며, 미세조직으로 침상 페라이트+베이니틱 페라이트 복합조직을 갖는 것을 특징으로 한다.

이때, 미세조직은 침상 페라이트 : 80 ~ 85% 및 베이니틱 페라이트 : 15 ~ 20%를 포함하는 것이 바람직하다.

슬라브 재가열

슬라브 재가열 단계(S110)에서는 상기의 조성을 갖는 슬라브를 950 ~ 1050℃로 재가열한다. 상기 조성을 갖는 슬라브는 제강공정을 통해 원하는 조성의 용강을 얻은 다음에 연속주조공정을 통해 얻어질 수 있다. 재가열시 확산에 의하여 슬라브상에 존재하는 망간(Mn)과 인(P) 편석부가 완화된다. 또한 니오븀(Nb)을 충분히 고용시킴으로써 피닝효과(Pinning effect)를 이용하여 오스테나이트 결정입자를 미세하게 제어할 수 있다.

재가열 온도가 950℃ 미만일 경우에는 편석이 충분히 확산되지 못하여 저온인성 및 수소유기균열 저항성을 해치게 된다. 반대로, 재가열 온도가 1050℃를 초과할 경우에는 오스테나이트의 결정립 크기가 증가하므로 저온인성이 나빠지는 문제점이 있다.

열간 압연

열간압연 단계(S120)에서는 가열로에서 재가열된 슬라브를 열간압연한다.

열간압연 단계(S120)는 누적 압하율 : 45 ~ 55% 조건으로 실시함으로써, 우수한 표면품질의 강재를 얻을 수 있다.

마무리 압연온도(Finish Rolling Temperature : FRT)는 700 ~ 820℃로 실시하는 것이 바람직하다. 마무리 압연온도(FRT)가 700℃ 미만일 경우에는 이상역 압연에 따른 인성 열화 및 항복비가 높아질 수 있다. 반대로, 마무리 압연온도(FRT)가 820℃를 초과할 경우에는 재결정 및 결정립 조대화로 인하여 강도 및 인성 확보가 어렵다.

또한, 압하율이 45% 미만으로 실시될 경우에는 극후물 제조시 중심부까지 균일한 압연조직을 얻을 수 없어 두께 방향으로 재질의 불균일이 발생할 수 있으며, 오스테나이트 결정립의 미세화를 얻을 수 없다. 반대로, 압하율이 55%를 초과할 경우에는 압연 공정 시간이 길어져 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

냉각 단계

냉각 단계(S130)에서는 열간압연을 실시한 강을 700 ~ 800℃까지 냉각하는 1차 냉각 구간과, 1차 냉각을 실시한 강을 공랭으로 730 ~ 790℃에서 2 ~ 5분 동안 유지하는 유지 구간과, 공랭을 실시한 강을 냉각개시온도(SCT) : 680 ~ 750℃에서 냉각종료온도(FCT) : 450 ~ 550℃까지 7 ~ 10℃/s의 냉각속도로 냉각하는 2차 냉각 구간으로 구분될 수 있다.

이때, 1차 냉각 구간에서의 1차 냉각종료온도가 700℃ 미만일 경우에는 저온변태조직이 다량 형성될 수 있다. 반대로, 1차 냉각 구간에서의 1차 냉각종료온도가 800℃를 초과할 경우에는 조대한 이상 조직과 높은 이상 분율로 강도확보는 용이하나 연신율이 열화되는 문제가 있다.

한편, 공랭 유지시간이 2분 미만이거나 공랭 온도가 730℃ 미만일 경우에는 페라이트 변태가 불충분하여 가공성을 확보하기 어렵다. 반대로, 유지 시간이 5분을 초과하거나 공랭 온도가 790℃를 초과할 경우에는 펄라이트의 형성으로 강판의 가공성이 목표값에 미달하는 문제를 야기할 수 있다.

또한, 냉각종료온도가 450℃ 미만일 경우에는 저온변태조직이 다량 형성되어 저온 인성이 저하되는 문제점이 있다. 반대로, 냉각종료온도가 550℃를 초과할 경우에는 조대한 미세조직의 형성으로 인해 충분한 강도 확보가 어렵다.

또한, 냉각속도가 7℃/s 미만일 경우에는 침상 페라이트 조직을 얻기 힘들어 직접 켄칭을 실시함에 따른 결정립 미세화 효과를 얻기 힘들다. 반대로, 냉각속도가 10℃/s를 초과할 경우에는 저온인성을 확보하기 어렵다.

상기한 제조 방법을 통해 형성되는 강재는 침상 페라이트+베이니틱 페라이트 조직이 형성된다. 또한, 인장강도(TS) : 500 ~ 650 MPa, 항복강도(YP) : 400 ~ 500 MPa 및 -40℃에서 샤르피 충격에너지 : 250J 이상을 가질 수 있다.

실시예

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.

1. 시편 제조

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

[표 1] (단위 : 중량%)

[표 2]

2. 기계적 물성 평가

표 3은 실시예 1 ~ 2 및 비교예 1 ~ 2에 따라 제조된 시편들에 대한 기계적 물성 평가 결과를 나타낸 것이다.

도 2는 본 발명의 실시예 1 ~ 2에 따른 시편의 인장강도 및 항복강도를 나타낸 그래프이고, 도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 시편의 충격시험 그래프이다.

[표 3] (단위 : MPa)

표 1 ~ 3 및 도 2 ~ 3을 참조하면, 실시예 1 ~ 2에 따라 제조된 시편들은 본 발명의 목표값에 해당하는 인장강도(TS) : 500 ~ 650 MPa, 항복강도(YP) : 400 ~ 500 MPa 및 -40℃에서 샤르피 충격에너지 : 250J 이상을 모두 만족하는 것을 알 수 있다.

반면, 실시예 1과 비교하여 망간(Mn)이 적게 첨가되고 SRT가 본 발명에서 제시하는 범위를 초과하며, 공랭을 실시하지 않은 비교예 1에 따라 제조된 시편의 경우, 항복강도(YP) 및 인장강도(TS)는 목표값을 만족하나 -40℃에서 충격에너지는 목표값에 미달하는 것을 알 수 있다.

또한, 실시예 1과 비교하여 탄소(C)가 다량 첨가되고, 니오븀(Nb) 및 바나듐(V)이 미첨가되며, 압하율이 본 발명에서 제시하는 범위에 미치지 못하고 냉각속도는 본 발명에서 제시하는 범위를 초과하며, 공랭을 실시하지 않은 비교예 2에 따라 제조된 시편의 경우, 항복강도(YP)는 목표값을 만족하나, 인장강도(TS) 및 -40℃에서의 충격에너지는 목표값에 미달하는 것을 알 수 있다.

지금까지 살펴온 바와 같이, 본 발명에 따른 강재 제조 방법에 따라 제어압연 및 가속냉각을 실시함으로써, 저온인성이 우수한 강재를 제공할 수 있다.

이를 통해, 본 발명에 따라 제조된 강재는 인장강도(TS) : 500 ~ 650 MPa, 항복강도(YP) : 400 ~ 500 MPa 및 -40℃에서 샤르피 충격에너지 : 250J 이상을 가질 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.

S110 : 슬라브 재가열 단계
S120 : 열간압연 단계
S130 : 냉각 단계

Claims

(a) 탄소(C) : 0.02 ~ 0.1 중량%, 실리콘(Si) : 0 중량% 초과 ~ 0.6 중량% 이하, 망간(Mn) : 1.0 ~ 2.0 중량%, 인(P) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하, 황(S) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하, 니켈(Ni) : 0.1 ~ 1.0 중량%, 알루미늄(Al) : 0.02 ~ 0.06 중량%, 구리(Cu) : 0.1 ~ 0.5 중량%, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.05 중량%, 바나듐(V) : 0.005 ~ 0.05 중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 강 슬라브를 950 ~ 1050℃에서 재가열하는 단계;
(b) 상기 재가열된 강을 FRT(Finish Rolling Temperature) : 700 ~ 820℃로 열간압연하는 단계; 및
(c) 상기 열간압연을 실시한 강을 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강재 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 (c) 단계에서,
상기 냉각은
상기 열간압연을 실시한 강을 700 ~ 800℃까지 냉각하는 1차 냉각 단계와,
상기 1차 냉각을 실시한 강을 공랭으로 730 ~ 790℃에서 2 ~ 5분 동안 유지하는 유지 단계와,
상기 공랭을 실시한 강을 냉각개시온도(SCT) : 680 ~ 750℃에서 냉각종료온도(FCT) : 450 ~ 550℃까지 7 ~ 10℃/s의 냉각속도로 냉각하는 2차 냉각 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 강재 제조 방법.
탄소(C) : 0.02 ~ 0.1 중량%, 실리콘(Si) : 0 중량% 초과 ~ 0.6 중량% 이하, 망간(Mn) : 1.0 ~ 2.0 중량%, 인(P) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하, 황(S) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하, 니켈(Ni) : 0.1 ~ 1.0 중량%, 알루미늄(Al) : 0.02 ~ 0.06 중량%, 구리(Cu) : 0.1 ~ 0.5 중량%, 니오븀(Nb) : 0.005 ~ 0.05 중량%, 바나듐(V) : 0.005 ~ 0.05 중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지며,
인장강도(TS) : 500 ~ 650 MPa 및 항복강도(YP) : 400 ~ 500 MPa을 가지는 것을 특징으로 하는 강재.
제3항에 있어서,
상기 강재는
-40℃에서 샤르피 충격에너지 : 250J 이상을 가지는 것을 특징으로 하는 강재.
제3항에 있어서,
상기 강재는
미세조직으로 침상 페라이트+베이니틱 페라이트 복합조직을 갖는 것을 특징으로 하는 강재.