KR101715523B1 - 비열처리형 열연강판 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 탄소(C): 0.13 중량% 내지 0.20 중량%, 실리콘(Si): 0.10 중량% 내지 0.50 중량%, 망간(Mn): 1.50 중량% 내지 2.00 중량%, 인(P): 0.0001 중량% 내지 0.02 중량%, 황(S): 0.0001 중량% 내지 0.005 중량%, 몰리브덴(Mo): 0.10 중량% 내지 0.30 중량%, 티타늄(Ti): 0.05 중량% 내지 0.15 중량%, 크롬(Cr): 0.10 중량% 내지 0.50 중량%, 질소(N): 0.0001 중량% 내지 0.01 중량% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지고, 상기 중 실리콘(Si):망간(Mn)의 중량비가 1:5 내지 1:9이고, 티타늄(Ti):몰리브덴(Mo)의 중량비가 1:2 내지 1:6이며, 직경이 0.1nm 내지 4.0nm인 Ti-Mo-C계 미세 석출물을 포함하는 유정관용 비열처리형 열연강판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 비열처리형 열연강판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 고강도 케이싱 유정관용 강관에 사용되는 비열처리형 열연강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근 화석연료와 같은 전통 자원의 고갈에 대비하여 셰일가스 및 오일 같은 비전통 자원에 대한 수요가 증가하고 있다. 일반적으로 전통자원은 유전지대 배사구조에 집적되어 있어 수직 시추관으로 쉽게 채굴이 가능한 반면, 비전통 자원은 심도가 깊은 지표의 암석층 아래에 위치하고 있기 때문에 종래의 기술로는 채굴이 어렵다. 때문에, 이러한 비전통 자원의 채굴에는 지표층 아래의 압력을 견딜 수 있는 고강도의 강관이 필요하다.
이에 따라, 전통자원 채굴 방식에서 주로 사용되는 항복강도 기준 55ksi 기준의 제품보다 강도가 높은 80ksi급 이상의 고강도 소재 수요가 크게 증가하고 있다. API-5CT(미국석유협회 유정관 규격)에서는 이러한 고강도 유정관에 대하여 무계목(SMLS, seamless)방식 또는 조관 후 QT(Quenching & Tempering)열처리를 수행하는 방식으로 제조하여 물성을 확보할 것을 규정하고 있다.
관련 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-0770572호(2007.10.26 공고)가 있다.
본 발명의 하나의 목적은 QT(Quenching & Tempering) 열처리 공정의 생략이 가능하면서도 인장강도(TS) : 862MPa 이상 및 항복강도(YP) : 758MPa 이상을 구현하고, 조관 후에도 붕괴압력(Collapse Pressure): 7480psi 이상을 구현하며 균질성이 우수하여 케이싱 유정관용 용접강관으로 적용할 수 있는 비열처리형 열연강판 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 구현예는 탄소(C): 0.13 중량% 내지 0.20 중량%, 실리콘(Si): 0.10 중량% 내지 0.50 중량%, 망간(Mn): 1.50 중량% 내지 2.00 중량%, 인(P): 0.0001 중량% 내지 0.02 중량%, 황(S): 0.0001 중량% 내지 0.005 중량%, 몰리브덴(Mo): 0.10 중량% 내지 0.30 중량%, 티타늄(Ti): 0.05 중량% 내지 0.15 중량%, 크롬(Cr): 0.10 중량% 내지 0.50 중량%, 질소(N): 0.0001 중량% 내지 0.01 중량% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지고, 상기 중 실리콘(Si):망간(Mn)의 중량비가 1:5 내지 1:9이고, 티타늄(Ti):몰리브덴(Mo)의 중량비가 1:2 내지 1:6이며, 직경이 0.1nm 내지 4.0nm인 Ti-Mo-C계 미세 석출물을 포함하는 유정관용 비열처리형 열연강판에 관한 것이다.
상기 열연강판은 인장강도(TS)가 862MPa 이상이고, 항복강도(YP)가 709MPa 이상일 수 있다.
상기 열연강판은 페라이트 50% 내지 90%, 베이나이트 5% 내지 50% 및 펄라이트 5% 내지 10%로 이루어진 미세조직을 포함하고, 상기 페라이트는 평균 결정립 크기가 1.5㎛ 내지 3.5㎛인 침상 페라이트일 수 있다.
상기 열연강판은 조관 후 인장강도가 862MPa 이상, 조관 후 항복강도가 758MPa 이상, 조관 후 연신율이 14% 이상이며, 조관 후 붕괴압력이 7480psi 이상일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예는 탄소(C): 0.13 중량% 내지 0.20 중량%, 실리콘(Si): 0.10 중량% 내지 0.50 중량%, 망간(Mn): 1.50 중량% 내지 2.00 중량%, 인(P): 0.0001 중량% 내지 0.02 중량%, 황(S): 0.0001 중량% 내지 0.005 중량%, 몰리브덴(Mo): 0.10 중량% 내지 0.30 중량%, 티타늄(Ti): 0.05 중량% 내지 0.15 중량%, 크롬(Cr): 0.10 중량% 내지 0.50 중량%, 질소(N): 0.0001 중량% 내지 0.01 중량% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지고, 상기 중 실리콘(Si):망간(Mn)의 중량비가 1:5 내지 1:9이고, 티타늄(Ti):몰리브덴(Mo)의 중량비가 1:2 내지 1:6인 슬라브 판재를 SRT(Slab Reheating Temperature): 1150℃ ~ 1250℃로 재가열하는 단계; 상기 재가열된 판재를 FDT(Finishing Delivery Temperature): 750℃ ~ 900℃ 조건으로 마무리 열간압연하는 단계; 및 상기 열간압연된 판재를 상기 FDT 내지 FDT-30℃ 이내의 온도에서 냉각 개시하여, 30℃/sec ~ 60℃/sec 및 CT(Coiling Temperature): 400℃ ~ 600℃로 냉각 및 권취하는 단계;를 포함하고, 직경이 0.1nm 내지 4.0nm인 Ti-Mo-C계 미세 석출물을 포함하는 유정관용 비열처리형 열연강판의 제조방법에 관한 것이다.
상기 유정관용 비열처리형 열연강판의 제조방법은 열연강판이 페라이트 50% 내지 90%, 베이나이트 5% 내지 50% 및 펄라이트 5% 내지 10%로 이루어진 미세조직을 포함하고, 상기 페라이트는 평균 결정립 크기가 1.5㎛ 내지 3.5㎛인 침상 페라이트이며, 인장강도(TS)가 862MPa 이상이고, 항복강도(YP)가 709MPa 이상이 되도록 제어하는 것을 포함할 수 있다.
상기 냉각 및 권취하는 단계는 냉각 종료온도가 350℃ 내지 600℃인 것을 포함할 수 있다.
상기 유정관용 비열처리형 열연강판의 제조방법은 상기 열연강판을 조관 하는 단계를 추가로 수행하고, 상기 열연강판은 조관 후 인장강도가 862MPa 이상, 조관 후 항복강도가 758MPa 이상, 조관 후 연신율이 14% 이상이며, 조관 후 붕괴압력이 7480psi 이상일 수 있다.
본 발명은 QT(Quenching & Tempering) 열처리 공정의 생략이 가능하면서도 인장강도(TS) : 862MPa 이상 및 항복강도(YP) : 758MPa 이상을 구현하고, 조관 후에도 붕괴압력(Collapse Pressure): 7480psi 이상을 구현하며 균질성이 우수하여 케이싱 유정관용 용접강관으로 적용할 수 있는 비열처리형 열연강판 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명 일 실시예의 비열처리형 열연강판 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 본 발명 실시예 1의 시편에 대한 광학현미경(OM) 촬영 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명 실시예 1의 시편에 대한 주사전자현미경(SEM) 촬영 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명 실시예 1의 시편에 대한 투과전자현미경(TEM) 촬영 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 4의 조관 후 붕괴압력(Collapse Pressure) 측정결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명 실시예 1의 시편의 Ti-Mo-C계 미세 석출물 분포정도를 크기별로 도식화한 그래프이다.
도 7은 본 발명 다른 실시예의 비열처리형 열연강판 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 본 발명 실시예 1의 시편에 대한 광학현미경(OM) 촬영 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명 실시예 1의 시편에 대한 주사전자현미경(SEM) 촬영 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명 실시예 1의 시편에 대한 투과전자현미경(TEM) 촬영 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 4의 조관 후 붕괴압력(Collapse Pressure) 측정결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명 실시예 1의 시편의 Ti-Mo-C계 미세 석출물 분포정도를 크기별로 도식화한 그래프이다.
도 7은 본 발명 다른 실시예의 비열처리형 열연강판 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 본 명세서에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다. 본 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
비열처리형 열연강판
본 발명의 일 구현예는 탄소(C): 0.13 중량% 내지 0.20 중량%, 실리콘(Si): 0.10 중량% 내지 0.50 중량%, 망간(Mn): 1.50 중량% 내지 2.00 중량%, 인(P): 0.0001 중량% 내지 0.02 중량%, 황(S): 0.0001 중량% 내지 0.005 중량%, 몰리브덴(Mo): 0.10 중량% 내지 0.30 중량%, 티타늄(Ti): 0.05 중량% 내지 0.15 중량%, 크롬(Cr): 0.10 중량% 내지 0.50 중량%, 질소(N): 0.0001 중량% 내지 0.01 중량% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지고, 상기 중 실리콘(Si):망간(Mn)의 중량비가 1:5 내지 1:9이고, 티타늄(Ti):몰리브덴(Mo)의 중량비가 1:2 내지 1:6인 합금조성을 갖는 비열처리형 열연강판에 관한 것이다. 또한, 상기 열연강판은 상기 합금조성을 통해 직경이 0.1nm 내지 4.0nm로 제어된 Ti-Mo-C계 미세 석출물을 포함한다.
상기 일 구현예의 비열처리형 열연강판은 후술하는 비열처리형 열연강판 제조 방법, 전술한 합금조성 및 Ti-Mo-C계 미세 석출물의 직경 제어 등의 복합적인 작용에 의해, QT(Quenching & Tempering) 열처리 공정의 생략이 가능하면서도 인장강도(TS) : 862MPa 이상 및 항복강도(YP) : 758MPa 이상을 구현하고, 조관 후에도 붕괴압력(Collapse Pressure): 7480psi 이상을 구현하며 균질성이 우수하여 케이싱 유정관용 용접강관으로 적용할 수 있는 비열처리형 열연강판을 제공할 수 있다.
상기 열연강판의 인장강도(TS)가 862MPa 이상인 경우, 조관 후에도 QT 열처리를 생략한 상태에서도, 종래의 규정된 QT 후 인장강도 범위(862MPa)이상을 만족할 수 있다.
상기 열연강판의 인장강도(TS)는 예를 들면, 900MPa 내지 1100MPa일 수 있다. 상기 범위에서, 열처리를 생략하는 경우에서도 조관 후 강도를 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 열연강판의 항복강도(YP)가 709MPa 이상인 경우, 조관 후에도 QT 열처리를 생략한 상태에서도, 종래의 규정된 QT 후 항복강도 범위(758MPa)이상을 만족할 수 있다.
상기 열연강판의 항복강도(YP)는 예를 들면, 750MPa 내지 950MPa일 수 있다. 상기 범위에서, 열연강판의 용접성을 향상시키는 동시에 조관 후 인장강도(TS)를 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 열연강판의 Hv10 경도는 예를 들면, 290 내지 300일 수 있다. 상기 범위에서, 조관 후 유정관용 강관의 강도 및 붕괴압력을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 열연강판은 페라이트 50% 내지 90%, 베이나이트 5% 내지 50% 및 펄라이트 5% 내지 10%로 이루어진 미세조직을 포함하고, 상기 페라이트는 평균 결정립 크기가 1.5㎛ 내지 3.5㎛인 침상 페라이트일 수 있다. 이러한 미세구조는 열연강판의 강도를 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 열연강판은 조관 후 인장강도가 862MPa 이상, 조관 후 항복강도가 758MPa 이상, 조관 후 연신율이 14% 이상이며, 조관 후 붕괴압력이 7480psi 이상일 수 있다. 상기 범위에서, QT 열처리를 생략하면서도 종래의 유정관용 강관의 물성 규격을 만족할 수 있다.
상기 조관 후 인장강도는 예를 들면, 950MPa 내지 1100MPa, 상기 조관 후 항복강도는 예를 들면, 800MPa 내지 1000MPa, 상기 조관 후 연신율은 예를 들면, 15% 내지 18%이며, 상기 조관 후 붕괴압력은 예를 들면, 11000psi 이상, 12000psi 내지 16000psi 일 수 있다. 상기 범위에서, 무계목(seamless) 방식 또는 QT 열처리형 방식에 비하여 더욱 우수한 강도를 갖는 유정관용 강관을 제공할 수 있다. 이러한 유정관용 강관은 특히 케이싱 유정관용으로 적용되는 경우, 그 제조비용 절감 효과가 더욱 우수할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 유정관용 비열처리형 열연강판의 합금조성에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 더욱 구체적으로 설명한다.
탄소(C)
탄소(C)는 강도 확보 및 미세조직 제어를 위해 첨가된다.
상기 탄소(C)는 유정관용 비열처리형 열연강판 전체 중량의 0.13 중량% 내지 0.20 중량%으로 첨가된다. 탄소(C)의 함량이 0.13 중량% 미만일 경우에는 충분한 강도를 확보하는 데 어려움이 따른다. 반대로, 탄소(C)의 함량이 0.20 중량%를 초과할 경우에는 펄라이트 분율의 증가로 인하여 인성 저하를 야기할 수 있으며, 전기저항용접(ERW)시 용접성의 저하를 가져오는 문제점이 있다.
일 구체예에서, 상기 탄소(C)의 함량은 0.15 중량% 내지 0.19 중량% 일 수 있다. 상기 범위에서, 유정관용 비열처리형 열연강판의 용접성 및 강도가 더욱 우수할 수 있다.
실리콘(
Si
)
실리콘(Si)은 페라이트 안정화 원소로써 페라이트 변태 시 과냉도를 증가시켜 결정립을 미세하게 하고 탄화물 형성을 억제한다.
상기 실리콘(Si)은 본 발명에 따른 유정관용 비열처리형 열연강판 전체 중량의 0.10 중량% 내지 0.50 중량%로 첨가된다. 실리콘(Si)의 함량이 0.10 중량% 미만일 경우에는 탄화물 생성이 과도하여 미세 석출물의 형성이 어렵다. 반대로, 실리콘(Si)의 함량이 0.50 중량%를 초과할 경우, 강의 용접성이 저하되고 재가열공정 및 열간압연 시 적스케일이 생성되어 표면품질에 문제를 발생시킬 수 있다.
일 구체예에서, 상기 실리콘(Si)의 함량은 0.30 중량% 내지 0.50 중량% 일 수 있다. 상기 범위에서, 유정관용 비열처리형 열연강판의 용접성 및 표면품질이 더욱 우수할 수 있다.
망간(Mn)
망간(Mn)은 오스테나이트 안정화 원소로써 고용강화에 매우 효과적이고 강의 경화능 증가에 큰 영향을 미친다. 망간 첨가 시 강의 평형온도가 감소하여 페라이트 감소 및 펄라이트 증가와 펄라이트의 라멜라 간격을 감소시키게 된다.
상기 망간(Mn)은 본 발명에 따른 유정관용 비열처리형 열연강판 전체 중량의 1.50 중량% 내지 2.00 중량%로 첨가된다. 망간(Mn)의 함량이 1.50 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 망간(Mn)의 함량에 따라 강도와 인성 및 항복비를 제어할 수 있지만, 2.0 중량%를 초과하여 첨가될 경우 MnS 개재물 형성 및 주조시 중심편석을 유발하여 강의 내부식성을 크게 저하시키는 문제가 있다.
일 구체예에서, 상기 망간(Mn)의 함량은 1.80 중량% 내지 1.90 중량% 일 수 있다. 상기 범위에서, 유정관용 비열처리형 열연강판의 경화능, 강도, 항복비 및 내부식성이 더욱 우수할 수 있다.
실리콘(
Si
): 망간(Mn)
일 실시예의 유정관용 비열처리형 열연강판은 합금조성 중 실리콘(Si)과 망간(Mn)의 중량비가 1:5 내지 1:9이다. 상기 범위에서 유정관용 비열처리형 열연강판은 전기저항용접(ERW)시 용접온도를 낮게 제어할 수 있다. 이를 통해, 우수한 물성을 유지하면서도 제조 비용을 더욱 저감하는 효과를 구현할 수 있다. 실리콘(Si)과 망간(Mn)의 중량비가 1:5 미만인 경우, 용접온도가 상승하여 강관의 균질성이 저하될 수 있다. 반대로, 실리콘(Si)과 망간(Mn)의 중량비가 1:9를 초과하는 경우, 조관 후 강도를 충분히 향상시키기 어려울 수 있다.
일 구체예에서 유정관용 비열처리형 열연강판은 합금조성 중 실리콘(Si)과 망간(Mn)의 중량비가 1:5 내지 1:6일 수 있다. 상기 범위에서 유정관용 비열처리형 열연강판은 용접성이 더욱 향상되면서도 강도가 우수할 수 있다.
인(P)
인(P)은 시멘타이트 형성을 억제하고, 강도를 증가시키기 위해 첨가된다.
상기 인(P)은 본 발명에 따른 유정관용 비열처리형 열연강판 전체 중량의 0.0001 중량% 내지 0.02 중량%로 첨가된다. 인(P)의 함량이 0.0001 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 인(P)의 함량이 0.02 중량%를 초과할 경우, 오스테나이트 결정립계에 편석하여 인성을 열화하고, 슬라브 중심 편석(slab center segregation)을 발생시켜 내부식성을 저하시키는 문제가 있다.
일 구체예에서, 상기 인(P)의 함량은 0.001 중량% 내지 0.015 중량% 일 수 있다. 상기 범위에서, 유정관용 비열처리형 열연강판의 충격인성 및 용접성이 더욱 향상될 수 있다.
황(S)
상기 황(S)은 본 발명에 따른 유정관용 비열처리형 열연강판 전체 중량의 0.0001 중량% 내지 0.005 중량%로 첨가된다. 황(S)의 함량이 0.0001 중량% 미만일 경우에는 유화물(황화물 이외의 유화물) 생성을 억제하기 어렵다. 반대로, 황(S)의 함량이 0.005 중량%를 초과할 경우, 강의 인성 및 용접성을 저해하고, MnS 비금속 개재물을 증가시켜 강의 내부식성을 저하시킨다.
일 구체예에서, 상기 황(S)의 함량은 0.001 중량% 내지 0.003 중량% 일 수 있다. 상기 범위에서, 유정관용 비열처리형 열연강판의 유화물 형성을 방지하여 조관 후 물성을 더욱 향상시킬 수 있다.
몰리브덴(
Mo
)
몰리브덴(Mo)은 경화능 향상 및 Ti-Mo-C계 미세 석출물 형성(나노크기 석출 경화)에 기여한다.
상기 몰리브덴(Mo)은 본 발명에 따른 유정관용 비열처리형 열연강판 전체 중량의 0.10 중량% 내지 0.30 중량%로 첨가된다. 몰리브덴(Mo)의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 0.30 중량%를 초과할 경우에는 저온 상이 다량 형성되어 인성을 크게 저해시킬 수 있다.
일 구체예에서, 상기 몰리브덴(Mo)의 함량은 0.20 중량% 내지 0.30 중량% 일 수 있다. 상기 범위에서, 유정관용 비열처리형 열연강판의 강도 및 인성을 더욱 향상시킬 수 있다.
티타늄(Ti)
티타늄(Ti)은 Ti-Mo-C계 미세 석출물 형성에 기여한다. 또한, 강의 재가열 시 TiC, TiN 등의 고용탄소 및 고용질소를 석출시킨다. 이를 통해, 티타늄(Ti)은 나노크기 석출 경화를 효과를 구현할 수 있으며, 고용탄소 및 고용질소를 석출시켜 비시효성과 가공성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 티타늄(Ti)은 본 발명에 따른 유정관용 비열처리형 열연강판 전체 중량의 0.05 중량% 내지 0.15 중량%로 첨가된다. 티타늄(Ti)의 함량이 0.05 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 티타늄(Ti)의 함량이 0.15 중량%를 초과할 경우에는 TiC, TiN 석출물 등이 조대해져 결정립 성장을 억제하는 효과가 저하되고, 제조되는 강판의 표면 결함을 유발시킬 수 있다.
일 구체예에서, 상기 티타늄(Ti)의 함량은 0.10 중량% 내지 0.15 중량% 일 수 있다. 상기 범위에서, 유정관용 비열처리형 열연강판의 강도 및 표면특성이 우수하여 조관 후 물성을 더욱 향상시킬 수 있다.
티타늄(Ti):몰리브덴(Mo)
일 실시예의 유정관용 비열처리형 열연강판은 합금조성 중 티타늄(Ti)과 몰리브덴(Mo)의 중량비가 1:2 내지 1:6이다. 상기 범위에서 유정관용 비열처리형 열연강판은 직경이 1.0 nm 내지 4.0nm인 Ti-Mo-C계 미세 석출물을 생성할 수 있다. 이를 통해, 우수한 물성을 유지하면서도 제조 비용을 더욱 저감하는 효과를 구현할 수 있다. 티타늄(Ti)과 몰리브덴(Mo)의 중량비가 1:2 미만인 경우, Ti-Mo-C계 미세 석출물 생성에 의한 효과가 미미할 수 있다. 반대로 티타늄(Ti)과 몰리브덴(Mo)의 중량비가 1:6 초과인 경우, Ti-Mo-C계 미세 석출물의 크기가 조대해져 비열처리하는 경우 조관 후 강도가 충분하지 않을 수 있다.
일 구체예에서 유정관용 비열처리형 열연강판은 합금조성 중 실리콘(Si)과 망간(Mn)의 중량비가 1:2 내지 1:5일 수 있다. 상기 범위에서 유정관용 비열처리형 열연강판은 용접성이 더욱 향상되면서도 강도가 우수할 수 있다.
크롬(
Cr
)
크롬(Cr)은 고용강화, 경화능 향상 등을 통하여 강도 향상에 기여한다.
상기 크롬(Cr)은 본 발명에 따른 유정관용 비열처리형 열연강판 전체 중량의 0.10 중량% 내지 0.50 중량%로 첨가된다. 크롬(Cr)의 함량이 0.10 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 크롬(Cr)의 함량이 0.50 중량%를 초과할 경우 탄소(C)와 결합하여 탄화물을 형성할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 티타늄(Ti)의 함량은 0.35 중량% 내지 0.50 중량%일 수 있다. 상기 범위에서, 유정관용 비열처리형 열연강판의 경화능 및 강도를 더욱 높이고 조관 후 물성을 더욱 향상시킬 수 있다.
알루미늄(Al)
상기 합금조성은 제강 시의 탈산을 위해 알루미늄(Al)을 더 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 알루미늄(Al)의 함량은 0.01 중량% 내지 0.10 중량% 일 수 있다. 상기 범위에서, 유정관용 비열처리형 열연강판의 강도를 더욱 향상시킬 수 있다.
칼슘(Ca)
상기 합금조성은 칼슘(Ca)을 더 포함할 수 있다. 칼슘(Ca)은 CaS 개재물을 형성시킴으로써 MnS 개재물의 생성을 방해함으로써, 전기저항 용접성을 향상시키기 위한 목적으로 첨가된다. 칼슘(Ca)은 망간(Mn)에 비하여 황과의 친화도가 높으므로 칼슘의 첨가시 CaS 개재물이 생성되고 MnS 개재물의 생성은 감소한다. 이를 통해, 전기저항 용접(ERW)시 후크 결함을 방지하고 전기저항 용접성이 향상될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 칼슘(Ca)의 함량은 0.001 중량% 내지 0.003 중량% 일 수 있다. 상기 범위에서, 유정관용 비열처리형 열연강판의 강도를 더욱 높이는 동시에 용접성을 더욱 향상시킬 수 있다.
질소(N)
질소(N)는 탄질화물을 형성함으로써 결정립을 미세화시킨다.
상기 질소(N)는 본 발명에 따른 유정관용 비열처리형 열연강판 전체 중량의 0.0001 중량% 내지 0.01 중량%로 제어된다. 질소(N)의 함량이 0.0001 중량% 미만일 경우에는 결정립 미세화가 충분하지 않아 강도와 인성의 균형을 맞추기 어렵다. 반대로, 질소(N)의 함량이 0.01 중량%를 초과할 경우에는 고용 질소가 증가하여 강의 충격특성 및 연신율을 떨어뜨리고 용접부 인성을 크게 저해하는 문제가 있다.
일 구체예에서, 상기 칼슘(Ca)의 함량은 0.001 중량% 내지 0.002 중량% 일 수 있다. 상기 범위에서, 유정관용 비열처리형 열연강판의 강도를 더욱 높이는 동시에 용접성을 더욱 향상시킬 수 있다.
비열처리형 열연강판 제조 방법
본 발명의 다른 구현예는 전술한 유정관용 비열처리형 열연강판을 제조하는 방법에 관한 것이다. 이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 유정관용 비열처리형 열연강판 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비열처리형 고강도 열연강판 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 1을 참조하면, 도시된 본 발명의 실시예에 따른 비열처리형 열연강판 제조 방법은 슬라브 재가열 단계(S100), 열간압연 단계(S200) 및 냉각/권취 단계(S300)를 포함한다. 이때, 슬라브 재가열 단계(S100)는 반드시 수행되어야 하는 것은 아니나, 석출물의 재고용 등의 효과를 도출하기 위해서는 실시된다. 이때, 상기 조성을 갖는 슬라브 판재는 제강공정을 통해 원하는 조성의 용강을 얻은 다음에 연속주조공정을 통해 얻어질 수 있다.
이때, 본 발명에 따른 비조질강 제조 방법은 조질강에서 사용되는 조질 열처리(quenching heat-treatment) 등의 과정이 생략되는 것을 특징으로 한다. 이를 통해, 조질열처리에 소요되는 에너지 및 공정 비용을 저감하고 생산성을 향상시킬 수 있다.
슬라브 재가열
슬라브 재가열 단계에서는 상기의 조성을 갖는 슬라브 판재를 SRT(Slab Reheating Temperature) : 1150℃ 내지 1250℃에서 대략 2시간 내지 5시간 동안 재가열한다. 이러한 슬라브 판재의 재가열을 통하여, 주조 시 편석된 성분의 재고용 및 석출물의 재고용이 발생할 수 있다.
슬라브 재가열 온도가 1150℃ 미만일 경우에는 주조시 편석된 성분들이 충분히 고르게 분포되지 않는 문제점이 있다. 반대로, 재가열 온도가 1250℃를 초과할경우 매우 조대한 오스테나이트 결정립이 형성되어 강도 확보가 어렵게 된다. 또한, 슬라브 재가열 온도가 올라갈수록 가열 비용 및 압연 온도를 맞추기 위한 추가시간 소요 등으로 제조 비용 상승 및 생산성 저하를 야기할 수 있다.
열간압연
열간압연 단계는 재가열된 판재를 압연종료온도 : 750℃ 내지 900℃ 조건으로 마무리 열간압연한다. 마무리 열간압연온도(FDT)가 750℃ 미만일 경우에는 이상립 압연에 의해 혼립조직이 생성될 수 있어, 강의 물성을 저하시킬 수 있다. 반대로, 마무리 열간압연온도(FDT)가 900℃를 초과할 경우에는 펄라이트 결정립 조대화로 인해 강도가 저하될 수 있다.
냉각/
권취
냉각/권취 단계에서는 마무리 열간 압연된 판재를 압연종료온도 -30℃ 이내(FDT ~ FDT-30℃)의 온도구간에서 냉각을 개시하여 압연종료이후 공냉구간을 최소화한다. 최종 권취 온도 : 400℃ 내지 600℃으로 관리하며, 이때 냉각 종료온도는 600℃ 이하로 제한한다. 권취 온도(CT)가 400℃ 미만일 경우에는 강판의 제조비용이 증가하며, 저온조직이 생성되어 강도 확보에는 유리하나, 저온 인성에 취약해지는 문제가 있다. 반대로, 권취 온도(CT)가 600℃를 초과할 경우에는 인장강도가 목표값에 미달하는 문제를 야기할 수 있다.
한편, 냉각은 30℃/sec 내지 60℃/sec의 평균냉각속도로 실시된다. 냉각 속도가 30℃/sec 미만일 경우에는 충분한 강도 확보가 어렵다. 반대로, 냉각 속도가 60℃/sec를 초과할 경우에는 저온 조직 형성으로 인하여 인성 확보가 어려우며 과도한 냉각으로 강판의 형상에 불리할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 냉각 종료온도는 예를 들면, 350℃~600℃, 350℃~560℃ 또는 400℃~480℃일 수 있다. 상기 범위에서 침상형 페라이트의 형성에 유리하며, 조관 후 강도 및 붕괴압력을 더욱 우수한 범위로 구현할 수 있다.
전술한 비열처리형 고강도 열연강판 제조 방법은, 전술한 합금조성 및 Ti-Mo-C계 미세 석출물의 결정립 크기 제어의 복합적인 작용에 의해, QT(Quenching & Tempering) 열처리 공정의 생략이 가능하면서도 인장강도(TS) : 862MPa 이상 및 항복강도(YP) : 758MPa 이상을 구현하고, 조관 후에도 붕괴압력(Collapse Pressure): 7480psi 이상을 구현하며 균질성이 우수하여 케이싱 유정관용 용접강관으로 적용할 수 있는 비열처리형 열연강판을 제공할 수 있다.
도 7는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비열처리형 고강도 열연강판 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
이러한, 도 7의 유정관용 비열처리형 열연강판의 제조방법은 상기 열연강판을 조관 하는 단계를 추가로 수행하고, 상기 열연강판은 조관 후 인장강도가 862MPa 이상, 조관 후 항복강도가 758MPa 이상, 조관 후 연신율이 14% 이상이며, 조관 후 붕괴압력이 7480psi 이상인 비열처리형 열연강판을 제공할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 예시 중 일부로 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. 시편의 제조
표 1에 기재된 합금조성 및 표 2에 기재된 열연공정 조건으로 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 4에 따른 시편들을 제조하였다. 이때, 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 4의 시편들은, 각각의 조성을 갖는 잉곳을 제조하고, 이를 압연모사 시험기를 이용하여 표 2의 열간압연 조건(55mmt -> 8mmt) 및 가열, 열간압연 및 냉각의 열연공정을 모사하고 권취로에 장입하여 제조하였다.
| 화학 성분(wt%) | |||||||||||
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | Nb | V | Ti | |
| 실시예1 | 0.186 | 0.31 | 1.84 | 0.0011 | 0.0021 | 0.405 | - | 0.21 | - | - | 0.1 |
| 실시예2 | 0.186 | 0.31 | 1.84 | 0.0011 | 0.0021 | 0.405 | - | 0.21 | - | - | 0.1 |
| 비교예1 | 0.07 | 0.29 | 1.81 | 0.001 | 0.0019 | 0.311 | 0.191 | 0.193 | 0.067 | - | 0.013 |
| 비교예2 | 0.18 | 0.29 | 1.79 | 0.011 | 0.0018 | 0.41 | - | - | 0.056 | 0.042 | - |
| 비교예3 | 0.18 | 0.2 | 1.43 | 0.0009 | 0.0019 | 0.3 | - | - | 0.024 | - | - |
| 비교예4 | 0.16 | 0.29 | 1.51 | 0.001 | 0.0014 | 0.34 | - | - | 0.039 | - | - |
| 열간압연 조건 | ||||
| 가열온도 (℃) |
압연종료 온도 (℃) |
냉각종료 온도 (℃) |
냉각속도 (℃/sec) |
|
| 실시예1 | 1200 | 849 | 554 | 39 |
| 실시예2 | 1200 | 857 | 478 | 54 |
| 비교예1 | 1200 | 840 | 570 | 36 |
| 비교예2 | 1220 | 853 | 590 | 34 |
| 비교예3 | 1180 | 867 | 582 | 55 |
| 비교예4 | 1200 | 849 | 568 | 52 |
2. 물성평가
(1) 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 4에서 제조된 열연강판 시편들에 대하여 인장강도, 항복강도, 연신율 및 경도를 측정하여 표 3에 나타내었다.
(2) 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 4에서 제조된 열연강판 시편을 조관 모사한 후 인장강도, 항복강도, 연신율 및 붕괴압력을 측정하여 표 3에 나타내었다.
(3) 실시예 1에서 제조된 열연강판 시편의 미세조직을 각각 광학현미경(OM), 주사전자현미경(SEM) 및 투과전자현미경(TEM)으로 촬영한 결과를 도 2 내지 도 4에 나타내었다.
| 열연강판의 기계적 물성 결과 | 조관재 기계적 물성 | ||||||||
| YP(MPa) | TS(MPa) | EL(%) | YR | 경도 (Hv10) |
YP(MPa) | TS(MPa) | EL(%) | Collapse Pressure (psi) | |
| 실시예1 | 752 | 949 | 19 | 0.79 | 294 | 842 | 958 | 18 | 12786 |
| 실시예2 | 905 | 1017 | 16 | 0.89 | 293 | 981 | 1029 | 15 | 15468 |
| 비교예1 | 642 | 809 | 23 | 0.79 | 264 | 730 | 821 | 22 | 10880 |
| 비교예2 | 651 | 779 | 24 | 0.84 | 246 | 739 | 788 | 22 | 10043 |
| 비교예3 | 615 | 713 | 24 | 0.86 | 233 | 701 | 730 | 23 | 9352 |
| 비교예4 | 645 | 742 | 22 | 0.87 | 237 | 715 | 766 | 21 | 9399 |
도 2에서 관찰된 실시예 1 시편의 페라이트 결정립 크기는 2.3㎛ 였다.
표 3 및 도 5의 결과를 통해, 본 발명 실시예 1 내지 2의 열연강판은 비열처리 상태에서 조관 후 인장강도가 862MPa 이상, 조관 후 항복강도가 758MPa 이상, 조관 후 연신율이 14% 이상이며, 조관 후 붕괴압력이 7480psi 이상을 만족함을 확인하였다. 반면, 비교예 1 내지 4의 열연강판은 조관 후 인장강도 및 조관 후 항복강도가 규정을 만족하지 못함을 확인하였다.
도 6은 본 발명 실시예 1의 시편의 Ti-Mo-C계 미세 석출물 분포정도를 크기별로 도식화한 그래프이다. 이를 통해, 본 발명 실시예 1의 시편은 직경이 1nm 내지 4nm 인 미세 석출물이 생성되었음을 확인하였다.
S100 : 슬라브 재가열 단계
S200 : 열간압연 단계
S300 : 냉각/권취 단계
S400 : 조관 단계
S200 : 열간압연 단계
S300 : 냉각/권취 단계
S400 : 조관 단계
Claims (8)
- 탄소(C): 0.13 중량% 내지 0.20 중량%, 실리콘(Si): 0.10 중량% 내지 0.50 중량%, 망간(Mn): 1.50 중량% 내지 2.00 중량%, 인(P): 0.0001 중량% 내지 0.02 중량%, 황(S): 0.0001 중량% 내지 0.005 중량%, 몰리브덴(Mo): 0.10 중량% 내지 0.30 중량%, 티타늄(Ti): 0.05 중량% 내지 0.15 중량%, 크롬(Cr): 0.10 중량% 내지 0.50 중량%, 질소(N): 0.0001 중량% 내지 0.01 중량% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지고, 실리콘(Si):망간(Mn)의 중량비가 1:5 내지 1:9이고, 티타늄(Ti):몰리브덴(Mo)의 중량비가 1:2 내지 1:6이며, 직경이 0.1nm 내지 4.0nm인 Ti-Mo-C계 미세 석출물을 포함하고, 열연강판이 페라이트 50% 내지 90%, 베이나이트 5% 내지 50% 및 펄라이트 5% 내지 10%로 이루어진 미세조직을 포함하고, 상기 페라이트는 평균 결정립 크기가 1.5㎛ 내지 3.5㎛인 침상 페라이트를 포함하는 케이싱 용접강관인 유정관용 비열처리형 열연강판.
- 제1항에 있어서,
상기 열연강판은 인장강도(TS)가 862MPa 이상이고, 항복강도(YP)가 709MPa 이상인 유정관용 비열처리형 열연강판.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 열연강판은 조관 후 인장강도가 862MPa 이상, 조관 후 항복강도가 758MPa 이상, 조관 후 연신율이 14% 이상이며, 조관 후 붕괴압력이 7480psi 이상인 유정관용 비열처리형 열연강판.
- 탄소(C): 0.13 중량% 내지 0.20 중량%, 실리콘(Si): 0.10 중량% 내지 0.50 중량%, 망간(Mn): 1.50 중량% 내지 2.00 중량%, 인(P): 0.0001 중량% 내지 0.02 중량%, 황(S): 0.0001 중량% 내지 0.005 중량%, 몰리브덴(Mo): 0.10 중량% 내지 0.30 중량%, 티타늄(Ti): 0.05 중량% 내지 0.15 중량%, 크롬(Cr): 0.10 중량% 내지 0.50 중량%, 질소(N): 0.0001 중량% 내지 0.01 중량% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지고, 실리콘(Si):망간(Mn)의 중량비가 1:5 내지 1:9이고, 티타늄(Ti):몰리브덴(Mo)의 중량비가 1:2 내지 1:6인 슬라브 판재를 SRT(Slab Reheating Temperature): 1150℃ ~ 1250℃로 재가열하는 단계;
상기 재가열된 판재를 FDT(Finishing Delivery Temperature): 750℃ ~ 900℃ 조건으로 마무리 열간압연하는 단계; 및
상기 열간압연된 판재를 상기 FDT ~ FDT-30℃의 온도에서 냉각 개시하여, 30℃/sec ~ 60℃/sec 및 CT(Coiling Temperature): 400℃ ~ 600℃로 냉각 및 권취하는 단계;를 포함하고,
열연강판을 조관 하는 단계를 추가로 수행하고,
상기 열연강판은 페라이트 50% 내지 90%, 베이나이트 5% 내지 50% 및 펄라이트 5% 내지 10%로 이루어진 미세조직을 포함하고, 상기 페라이트는 평균 결정립 크기가 1.5㎛ 내지 3.5㎛인 침상 페라이트이며, 직경이 0.1nm 내지 4.0nm인 Ti-Mo-C계 미세 석출물을 포함하는 유정관용 비열처리형 열연강판의 제조방법.
- 제5항에 있어서,
상기 열연 강판은 인장강도(TS)가 862MPa 이상이고, 항복강도(YP)가 709MPa 이상인 유정관용 비열처리형 열연강판의 제조방법.
- 제5항에 있어서,
상기 냉각 및 권취하는 단계에서, 냉각 종료온도는 350℃ 내지 600℃인 유정관용 비열처리형 열연강판의 제조방법.
- 제5항에 있어서,
상기 열연강판은 조관 후 인장강도가 862MPa 이상, 조관 후 항복강도가 758MPa 이상, 조관 후 연신율이 14% 이상이며, 조관 후 붕괴압력이 7480psi 이상인 유정관용 비열처리형 열연강판의 제조방법.
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|---|---|---|---|---|
| CN118122965A (zh) * | 2024-04-22 | 2024-06-04 | 无锡市法兰锻造有限公司 | 一种提高09MnNiD低温钢锻件淬透性的工艺方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009174006A (ja) * | 2008-01-24 | 2009-08-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ハイドロフォーム加工用鋼管素材熱延鋼板およびハイドロフォーム加工用鋼管ならびにそれらの製造方法 |
| JP2010037567A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Jfe Steel Corp | 低温靭性に優れた厚肉高張力熱延鋼板およびその製造方法 |
| KR20130080037A (ko) * | 2010-09-17 | 2013-07-11 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 굽힘 가공성이 우수한 고강도 열연 강판 및 그 제조 방법 |
-
2015
- 2015-11-25 KR KR1020150165411A patent/KR101715523B1/ko active Active
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2009174006A (ja) * | 2008-01-24 | 2009-08-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ハイドロフォーム加工用鋼管素材熱延鋼板およびハイドロフォーム加工用鋼管ならびにそれらの製造方法 |
| JP2010037567A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Jfe Steel Corp | 低温靭性に優れた厚肉高張力熱延鋼板およびその製造方法 |
| KR20130080037A (ko) * | 2010-09-17 | 2013-07-11 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 굽힘 가공성이 우수한 고강도 열연 강판 및 그 제조 방법 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118122965A (zh) * | 2024-04-22 | 2024-06-04 | 无锡市法兰锻造有限公司 | 一种提高09MnNiD低温钢锻件淬透性的工艺方法 |
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