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KR20240134178A - Steel sheet and its manufacturing method - Google Patents

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KR20240134178A
KR20240134178A KR1020247026669A KR20247026669A KR20240134178A KR 20240134178 A KR20240134178 A KR 20240134178A KR 1020247026669 A KR1020247026669 A KR 1020247026669A KR 20247026669 A KR20247026669 A KR 20247026669A KR 20240134178 A KR20240134178 A KR 20240134178A
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KR
South Korea
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less
plate thickness
temperature
center
steel plate
Prior art date
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Pending
Application number
KR1020247026669A
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Korean (ko)
Inventor
마사오미 오쿠타니
유스케 데라자와
히로후미 오츠보
Original Assignee
제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 filed Critical 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
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Abstract

판두께가 100㎜ 초과의 후강판이라도 고강도 또한 다중 용접 조인트 CTOD 특성이 우수한 후강판을 제공한다. 소정의 성분 조성 및 Ti/N, Ceq, Pcm의 값을 특정의 범위 내로 하는 강판으로서, 판두께 중심부에 있어서의 평균 유효 결정 입경을 20㎛ 이하로 하고, 강판에 있어서의 원상당 지름이 180㎛ 이상인 포로시티의 1㎟당의 개수를 0.10개 이하로 한다.A steel plate having a thickness of more than 100 mm and having excellent high strength and multi-welded joint CTOD characteristics is provided. The steel plate has a predetermined component composition and values of Ti/N, Ceq, and Pcm within specific ranges, wherein the average effective crystal grain size at the center of the plate thickness is 20 ㎛ or less, and the number of porosities per 1㎟ having an equivalent circle diameter of 180 ㎛ or more in the steel plate is 0.10 or less.

Description

강판 및 그의 제조 방법Steel sheet and its manufacturing method

본 발명은, 선박이나 해양 구조물, 압력 용기, 라인 파이프, 해상 풍력 발전기 등의 강 구조물에 적합하게 이용되는 강재에 관한 것이다. 특히, 판두께가 100㎜ 초과의 강판에 대하여, 모재의 강도 인성이 우수할 뿐만 아니라, 다중 용접부(multilayer fill welded portions)에 있어서의 조인트(joint) CTOD 특성도 우수한 후육의 고장력 강판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a steel material suitable for use in steel structures such as ships, marine structures, pressure vessels, line pipes, and offshore wind power generators. In particular, the present invention relates to a thick-walled, high-strength steel plate having an excellent strength and toughness of a parent material as well as excellent joint CTOD characteristics in multilayer fill welded portions, and a method for manufacturing the same, for a steel plate having a thickness exceeding 100 mm.

종래, 강의 인성 평가에는 주로 샤르피 시험이 행해져 왔다. 최근에는, 파괴 저항을 보다 고(高)정밀도로 평가하는 수법으로서, 균열 개구 변위 시험(Crack Tip Opening Displacement Test, 이하, 「CTOD 시험」이라고 칭함)이 강 구조물에 사용되는 후강판을 대상으로 적용되는 경우가 많아지고 있다.In the past, Charpy tests were mainly used to evaluate the toughness of steel. Recently, as a method to evaluate fracture resistance with higher precision, the Crack Tip Opening Displacement Test (hereinafter referred to as the “CTOD Test”) is increasingly being applied to steel plates used in steel structures.

이 시험은, 인성 평가부에 피로 예비 균열을 도입한 시험편을 저온에서 3점 굽힘하고, 파괴 직전의 균열의 개구량(소성 변형량)을 측정하여 취성 파괴(brittle crack)의 발생 저항을 평가하는 것이다.This test evaluates the resistance to brittle fracture by introducing a fatigue pre-crack into a test piece in the toughness evaluation section, performing three-point bending at low temperature, and measuring the amount of crack opening (plastic strain) just before fracture.

후강판을, 전술한 바와 같은 선박이나 해양 구조물, 압력 용기, 라인 파이프, 풍력 발전기 등의 강 구조물에 적용하는 경우, 다중 용접이 이용된다. 이 다중 용접의 용접 열 영향부(Heat Affected Zone: 이하, 「다중 용접 HAZ」라고도 함)에는, 선행의 용접 패스에 의해 조대한(coarse) 조직이 된 용접선 근방의 영역(Coarse Grain Heat Affected Zone: 이하, 「CGHAZ」라고도 함)이, 후속의 용접 패스에 의해 페라이트+오스테나이트의 2상역으로 재가열되고, 조대한 기지 조직 중에 섬 형상 마르텐사이트(Martensite-Austenite Constituent: 이하, 「MA」라고도 함) 조직이 혼재되어 현저하게 인성이 낮아진 영역(Inter-Critically reheated Coarse Grain Heat Affected Zone: 이하, 「ICCGHAZ」라고도 함)이 포함되는 것이 알려져 있다.When applying the thick steel plate to steel structures such as ships, marine structures, pressure vessels, line pipes, and wind power generators as mentioned above, multi-welding is used. It is known that the weld heat affected zone (Heat Affected Zone: also referred to as “multi-weld HAZ” hereinafter) of this multi-weld includes a region near the weld line that has become a coarse structure by a preceding welding pass (Coarse Grain Heat Affected Zone: also referred to as “CGHAZ” hereinafter), which is reheated into a two-phase region of ferrite and austenite by a subsequent welding pass, and a region in which island-shaped martensite (Martensite-Austenite Constituent: also referred to as “MA” hereinafter) is mixed in the coarse matrix structure and the toughness is significantly reduced (Inter-Critically Reheated Coarse Grain Heat Affected Zone: also referred to as “ICCGHAZ” hereinafter).

여기에서, 용접 조인트부의 CTOD 시험은, 기본적으로 판 전체 두께에서 행하기 때문에, 다중 용접 HAZ를 평가 대상으로 하는 경우, 피로 예비 균열을 도입하는 영역에는 ICCGHAZ 조직이 포함된다. 또한, 조인트 CTOD 시험에 의해 얻어지는 조인트 CTOD 특성은, 평가 영역 내에 있어서의 최(最)취화 조직의 인성에 지배되기 때문에, 다중 용접 HAZ의 조인트 CTOD 특성은, CGHAZ 조직 뿐만 아니라 ICCGHAZ 조직의 인성도 반영된다.Here, since the CTOD test of the welded joint is basically performed over the entire thickness of the plate, when the multi-weld HAZ is evaluated, the area introducing the fatigue pre-crack includes the ICCGHAZ structure. In addition, since the joint CTOD characteristics obtained by the joint CTOD test are governed by the toughness of the most embrittled structure within the evaluated area, the joint CTOD characteristics of the multi-weld HAZ reflect the toughness of not only the CGHAZ structure but also the ICCGHAZ structure.

이 때문에, 다중 용접 HAZ의 조인트 CTOD 특성을 향상시키기 위해서는, CGHAZ 조직의 인성 향상 뿐만 아니라 ICCGHAZ 조직의 인성 향상도 필요하다.For this reason, in order to improve the joint CTOD characteristics of a multi-welded HAZ, it is necessary to improve the toughness of the ICCGHAZ organization as well as the CGHAZ organization.

종래, 용접 열 영향부(HAZ)의 인성 향상 기술로서, TiN의 미세 분산에 의한 CGHAZ의 오스테나이트립 조대화의 억제나, TiN의 페라이트 변태핵으로서의 이용이 행해져 왔다. 여기에서, 본드부(bonded portion)에 있어서는, TiN이 용해되는 온도역까지 가열되는 경우가 있기 때문에, 용접부의 저온 인성 요구가 엄격한 경우, 이러한 TiN을 이용한 효과만으로는 요구를 만족하는 것이 곤란해지고 있다.Conventionally, as a technology for improving the toughness of the heat-affected zone (HAZ) of a weld, suppression of austenite grain coarsening in the CGHAZ by fine dispersion of TiN or utilization of TiN as a ferrite transformation nucleus have been performed. Here, since the bonded portion is sometimes heated to a temperature range where TiN melts, when the low-temperature toughness requirement of the weld is strict, it is difficult to satisfy the requirement with only the effect of utilizing TiN.

또한, REM(희토류 금속)을 첨가하여 생성한 REM계 산 황화물의 분산에 의한 오스테나이트립의 입성장(grain growth) 억제나, Ca 첨가에 의해 생성한 Ca계 산 황화물의 분산에 의한 오스테나이트립의 입성장 억제, BN의 페라이트핵 생성능과 산화물 분산을 조합하는 기술이 이용되어 왔다.In addition, techniques have been used to suppress grain growth of austenite grains by dispersion of REM-based acid sulfides produced by adding REM (rare earth metals), to suppress grain growth of austenite grains by dispersion of Ca-based acid sulfides produced by adding Ca, and to combine the ferrite nucleus-forming ability of BN with oxide dispersion.

예를 들면, 특허문헌 1이나 특허문헌 2에는, REM을 Ti와 함께 복합 첨가하여 강 중에 미세 입자를 분산시킴으로써, 오스테나이트의 입성장을 억제하고, 용접부의 인성을 향상시키는 기술이 개시되어 있다.For example, patent documents 1 and 2 disclose a technology for suppressing grain growth of austenite and improving the toughness of a weld by adding REM together with Ti to disperse fine particles in the steel.

또한, 특허문헌 3에서는, CaS 이용에 의한 HAZ 인성 향상 기술과 열간 압연에 의한 모재 인성 향상 기술이 제안되어 있다.In addition, patent document 3 proposes a technology for improving HAZ toughness by using CaS and a technology for improving base material toughness by hot rolling.

또한, ICCGHAZ의 인성 저하 대책으로서, 저(低)C, 저Si화함으로써 MA의 생성을 억제한 후에 Cu를 첨가함으로써 모재 강도를 높이는 기술이, 특허문헌 4에 제안되어 있다.In addition, as a countermeasure for the deterioration of ICCGHAZ's toughness, a technology for increasing the strength of the base material by adding Cu after suppressing the formation of MA by making it low-C and low-Si is proposed in Patent Document 4.

더하여, 특허문헌 5에는, 대입열(large-heat input) 용접 열 영향부에 있어서 BN을 페라이트 변태핵으로서 이용하여, HAZ 조직을 미세화하고, HAZ 인성을 향상시키는 기술이 제안되어 있다.In addition, patent document 5 proposes a technology for refining the HAZ structure and improving the HAZ toughness by using BN as a ferrite transformation nucleus in the heat affected zone of a large-heat input weld.

그런데, 최근, 선박이나 해양 구조물, 압력 용기, 라인 파이프, 해상 풍력 발전기 등의 강 구조물은 대형화하는 경향이 있고, 그에 수반하여 강 구조물에 사용되는 강판의 후육화와 고강도화가 진행되고 있다. 강판의 후육화와 고강도화를 양립하기 위해서는 합금 원소의 첨가량의 증가가 필요하지만, 합금 원소의 다량 첨가는 다중 용접 HAZ의 인성 확보를 곤란하게 한다. 이 문제에 대해서는 특허문헌 6에, 중심 편석부의 경도를 제어함으로써 저온 인성을 향상시키는 기술이 개시되어 있다.However, recently, steel structures such as ships, marine structures, pressure vessels, line pipes, and offshore wind power generators have tended to become larger, and accordingly, the steel plates used in the steel structures have been thickened and strengthened. In order to achieve both thickening and high strength of the steel plates, an increase in the amount of alloy elements added is necessary, but the addition of a large amount of alloy elements makes it difficult to secure the toughness of the multi-weld HAZ. Regarding this problem, Patent Document 6 discloses a technology for improving low-temperature toughness by controlling the hardness of the central segregation zone.

일본공개특허공보 소60-152626호Japanese Patent Publication No. 60-152626 일본공개특허공보 소60-184663호Japanese Patent Publication No. 60-184663 일본공개특허공보 2012-184500호Japanese Patent Publication No. 2012-184500 일본공개특허공보 평05-186823호Japanese Patent Publication No. 05-186823 일본공개특허공보 소61-253344호Japanese Patent Publication No. 61-253344 국제공개 제2014/038200호International Publication No. 2014/038200

여기에서, 조인트 CTOD 특성을 규정하고 있는 규격(예를 들면, API(American Petroleum Institute) 규격 RP(Recommended Practice)-2Z)에 있어서의 CTOD 사양 온도는, 통상, -10℃이다.Here, the CTOD specification temperature in the standard that specifies the joint CTOD characteristics (e.g., API (American Petroleum Institute) standard RP (Recommended Practice)-2Z) is typically -10°C.

그런데, 최근의 에너지 수요의 증가에 대응하여 새로운 자원을 확보하기 위해, 해양 구조물 등의 건조(建造) 지역이, 지금까지 자원 채굴을 행하지 못하고 있던 한랭역 및 심해역으로 시프트하고 있다. 이 때문에, 고강도 또한 후육이고, API 규격이 정하는 CTOD 사양 온도보다도 더욱 저온의 CTOD 사양 온도(예를 들면 -40℃ 정도)에 대응할 수 있는 강판에 대한 요구가 증가하고 있다.However, in order to secure new resources in response to the recent increase in energy demand, construction areas for marine structures, etc. are shifting to cold and deep-sea areas where resource mining was not possible until now. For this reason, the demand for steel plates that are high-strength and thick-walled and can support lower CTOD specification temperatures (e.g., about -40℃) than the CTOD specification temperature specified by API standards is increasing.

발명자들의 검토에 의하면, 특허문헌 1∼6에 기재되어 있는 종래의 기술은, 최근 요구되고 있는 고강도 또한 판두께: 100㎜ 초과의 후육의 강판에 있어서, 저온 사양을 위한 다중 용접 조인트에 요구되는 조인트 CTOD 특성을 충분히 만족시킬 수 없는 것이었다.According to the inventors' review, the conventional techniques described in Patent Documents 1 to 6 could not sufficiently satisfy the joint CTOD characteristics required for a multi-welded joint for low-temperature specifications in a steel plate having high strength and a thickness exceeding 100 mm, which has been recently demanded.

예를 들면, 특허문헌 1, 2에는, REM을 Ti와 함께 복합 첨가하여 강 중에 미세 입자를 분산시키는 것에 의한 HAZ의 오스테나이트 조직의 조대화 억제 기술이 제안되어 있다. 이 기술은, 비교적 저강도이고 합금 원소량이 적은 강재가 대상이기 때문에, 보다 고강도이고 합금 원소량이 많은 강재에서는 HAZ 조직이 페라이트를 포함하지 않는 조직이 되기 때문에 적용할 수 없다.For example, patent documents 1 and 2 propose a technique for suppressing coarsening of the austenite structure of the HAZ by dispersing fine particles in the steel by compositely adding REM together with Ti. Since this technique targets steels with relatively low strength and a small amount of alloy elements, it cannot be applied to steels with higher strength and a large amount of alloy elements, because the HAZ structure becomes a structure that does not include ferrite.

또한, 특허문헌 1, 2에 있어서의, REM계 산 황화물이나 Ca계 산 황화물은, 오스테나이트립 성장 억제에 대해서는 유효하다. 그러나, HAZ의 오스테나이트립 조대화 억제에 의한 인성 향상의 효과만으로는 상기의 저온 사양 온도에서의 조인트 CTOD 특성을 만족할 수는 없다.In addition, in patent documents 1 and 2, REM-based acid sulfides and Ca-based acid sulfides are effective for suppressing austenite grain growth. However, the effect of improving toughness by suppressing austenite grain coarsening in the HAZ alone cannot satisfy the joint CTOD characteristics at the above-mentioned low-temperature specification temperature.

또한, 특허문헌 3에서 제안되어 있는 기술에 의하면, 통상 사용 온도(-10℃)에서의 조인트 CTOD 특성을 만족할 수 있다. 그러나, 상기의 저온 사양 온도에서의 조인트 CTOD 특성에 대해서는 검토되어 있지 않다.In addition, according to the technology proposed in Patent Document 3, the joint CTOD characteristics at the normal use temperature (-10°C) can be satisfied. However, the joint CTOD characteristics at the above-mentioned low temperature specification temperature have not been examined.

특허문헌 4에 있어서도 마찬가지로, 상기의 저온 사양 온도에서의 조인트 CTOD 특성에 대해서는 검토되어 있지 않고, 모재 성분 조성의 저감에 의한 ICCGHAZ 인성의 향상만으로는 저온 CTOD 사양을 만족할 수는 없다고 생각된다. 또한, ICCGHAZ의 인성을 향상시키기 위해 모재의 합금 원소 함유량을 저감하는 것은, 후육화를 위한 강도 확보와 상반되는 기술적 사상으로서, 해양 구조물 등에 사용되는 후강판에 적용하는 것은 어렵다.Likewise, in Patent Document 4, the joint CTOD characteristics at the above-mentioned low-temperature specification temperature are not examined, and it is thought that the low-temperature CTOD specification cannot be satisfied only by improving the ICCGHAZ toughness by reducing the composition of the parent material components. In addition, reducing the alloy element content of the parent material to improve the toughness of the ICCGHAZ is a technical idea that runs counter to securing strength for thickening, and is difficult to apply to thick-walled steel plates used in marine structures, etc.

특허문헌 5에서 제안되어 있는 기술은, 대입열 용접의 경우와 같이, 용접 열 영향부에 있어서의 냉각 속도가 느려, HAZ가 페라이트 주체의 조직이 되는 경우에는 효과를 발휘한다. 그러나, 판두께가 100㎜를 초과한 후강판의 경우, 모재에 함유되는 합금 성분의 양이 비교적 많은 한편으로, 다중 용접에서는 입열량이 비교적 작다. 그 때문에, 후강판의 다중 용접에 있어서는, HAZ 조직이 베이나이트 주체가 되기 때문에, 상기 조인트 CTOD 특성 향상에 따른 효과가 얻어지지 않는다.The technology proposed in Patent Document 5 is effective in cases where the cooling rate in the heat affected zone of the weld is slow, such as in the case of high heat input welding, and the HAZ is a ferrite-based structure. However, in the case of a thick steel plate having a plate thickness exceeding 100 mm, the amount of alloy components contained in the base material is relatively large, while the heat input is relatively small in multi-welding. Therefore, in multi-welding of a thick steel plate, since the HAZ structure is a bainite-based structure, the effect of improving the joint CTOD characteristics is not obtained.

특허문헌 6에 기재된 기술에서는, 판두께 100㎜ 이하의 후강판에 있어서, 저온역에서의 조인트 CTOD 특성을 만족하기 위한 기술이 제안되어 있기는 하지만, 판두께 100㎜ 초과의 극후강판에 대하여, 상기 판두께 100㎜ 이하의 후강판과 동등한 역학 특성을 얻기까지에는 이르고 있지 않다.In the technology described in Patent Document 6, a technology is proposed for satisfying joint CTOD characteristics in a low-temperature range in a thick steel plate having a plate thickness of 100 mm or less, but it does not reach the point of obtaining mechanical characteristics equivalent to those of a thick steel plate having a plate thickness of 100 mm or less for an ultra-thick steel plate having a plate thickness exceeding 100 mm.

이와 같이, 종래, 판두께 100㎜ 초과의 고강도 후강판의 다중 용접 열 영향부에서 CGHAZ와 ICCGHAZ의 인성을 향상시키는 기술이 확립되어 있다고는 말하기 어렵다. 즉, CGHAZ와 ICCGHAZ가 혼재되는 본드부를 절결 위치로 하는 조인트 CTOD 특성을 향상시키는 것에는, 해결해야 할 문제가 있었다.In this way, it is difficult to say that a technology has been established for improving the toughness of CGHAZ and ICCGHAZ in the multi-weld heat-affected zone of a high-strength steel plate exceeding 100 mm in thickness. In other words, there was a problem to be solved in improving the joint CTOD characteristics with the bond zone where CGHAZ and ICCGHAZ are mixed as the cutting position.

본 발명은, 종래 기술이 갖는 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 다중 용접이 실시된 조인트의 CTOD 특성(이하, 다중 용접 조인트 CTOD 특성이라고 함)이 우수한, 판두께가 100㎜ 초과로 고강도의 후강판 및, 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made in consideration of the above-described problems of the prior art, and its purpose is to provide a high-strength steel plate having a thickness of more than 100 mm and having excellent CTOD characteristics of a joint in which multiple welding is performed (hereinafter referred to as “multiple weld joint CTOD characteristics”), and a method for manufacturing the same.

또한, 본 발명에 있어서의 고강도란, 인장 시험에 있어서의 판두께 중심 위치에 있어서의 항복 강도가 320㎫ 이상인 것을 가리키고, 본 발명에 있어서의 다중 용접 조인트 CTOD 특성이 우수하다는 것은, 절결 위치 CGHAZ 및, SC/ICHAZ 경계의 각각에 있어서 시험 온도 -40℃에서, 균열 개구 변위량이 0.30㎜ 이상인 것을 가리킨다.In addition, high strength in the present invention means that the yield strength at the center position of the plate thickness in a tensile test is 320 MPa or more, and excellent CTOD characteristics of the multi-welded joint in the present invention means that the crack opening displacement is 0.30 mm or more at a test temperature of -40°C at each of the cut positions CGHAZ and the SC/ICHAZ boundary.

발명자들은, 이러한 과제를 해결하기 위해, 조인트 CTOD 특성을 향상시키는 수법에 대해서 예의 검토를 행했다. 그 결과, 이하의 인식을 얻었다.To solve these problems, the inventors conducted a thorough study on a method for improving joint CTOD characteristics. As a result, they obtained the following findings.

(1) 슬래브 제조 과정에서 발생한 포로시티(pores)는, 압연 시에 압착되지 않고 잔존해 버리면, 그곳이 강판 내의 결함이 되어 파괴 기점이 되는 경우가 있다. 특히, 판두께 중심부의 포로시티를 압착하기 위해서는, 압연 시에 판두께 중심부에 적절히 변형을 도입하는 것이 필요하지만, 판두께: 100㎜ 초과의 후강판에서는 그것이 곤란해지기 때문에, 미압착의 잔존 포로시티가 문제가 된다. 그러나, 발명자들의 검토의 결과, 판두께 중심 온도가 950℃ 이상의 고온에서, 강판의 판두께 중심부와 표면의 변형 저항비의 평균값을 0.70 이하로 하면서, 압하율/패스가 3% 이상인 압하의 누적 압하율을 30% 이상으로 하는 압연을 행하면, 판두께 중심부에 충분한 변형을 도입할 수 있어, 포로시티를 충분히 압착할 수 있는 것을 발견했다.(1) If the porosity generated during the slab manufacturing process remains without being compressed during rolling, it may become a defect in the steel plate and a starting point of destruction. In particular, in order to pressurize the porosity in the center of the plate thickness, it is necessary to introduce appropriate strain into the center of the plate thickness during rolling, but this becomes difficult in the case of a thick steel plate having a plate thickness of more than 100 mm, so the remaining porosity that is not compressed becomes a problem. However, as a result of the inventors' examination, it was found that when rolling is performed at a high temperature of 950°C or higher at a center temperature of the plate thickness and a cumulative reduction ratio of a reduction in which the reduction/pass is 3% or more and the average value of the deformation resistance ratio between the center of the plate thickness and the surface of the steel plate is 0.70 or lower, sufficient strain can be introduced into the center of the plate thickness, so that the porosity can be sufficiently compressed.

또한, 본 발명에 있어서, 판두께 중심부란, 판두께의 중심으로부터 강판의 양 표면 방향으로 각각 판두께의 10%의 두께를 가진 영역이다.In addition, in the present invention, the center of the plate thickness is a region having a thickness of 10% of the plate thickness in each direction from the center of the plate thickness toward both surfaces of the steel plate.

(2) 또한, 슬래브의 판두께 중심부는 원소 편석 영역이 존재하고, 이러한 영역에 합금 원소가 농화함으로써 조대한 개재물이 저밀도로 분산되어 버린다는 문제점이 있다. 그러나, 상기한, 판두께 중심 온도를 950℃ 이상의 고온으로 또한, 강판의 판두께 중심부와 강판의 표면의 변형 저항비의 평균값을 0.70 이하로 하면서, 압하율/패스가 3% 이상의 압연을, 누적 압하율 30% 이상 행함으로써, 판두께 중심에 가해지는 변형을 증가시킬 수 있다. 그 결과, 조대 개재물이 신장, 분단되어, 미세한 개재물을 고밀도로 분산시킬 수 있는 것을 발견했다. 아울러, 이러한 분산의 결과, 개재물에 의한 HAZ 인성 향상 효과를 확보할 수 있는 것을 발견했다.(2) In addition, there is a problem that the center of the plate thickness of the slab has an element segregation region, and since alloy elements are concentrated in this region, coarse inclusions are dispersed at a low density. However, by performing rolling at a high temperature of 950°C or higher at the center of the plate thickness as described above, and at an average value of the deformation resistance ratio between the center of the plate thickness and the surface of the steel plate being 0.70 or lower, and at a reduction rate/pass of 3% or higher and a cumulative reduction rate of 30% or higher, it is possible to increase the strain applied to the center of the plate thickness. As a result, it was found that coarse inclusions are elongated and divided, and fine inclusions can be dispersed at a high density. In addition, it was found that as a result of this dispersion, an effect of improving HAZ toughness due to the inclusions can be secured.

(3) 또한, 오스테나이트립 성장 억제에 유효한 TiN을 강 중에 미세 분산 석출시키기 위해, 강판의 성분에 대해서, Ti 및 N을, 1.50≤Ti/N≤5.00의 관계를 만족하여 함유하는 것에 더하여, 탄소 당량 Ceq(=[C]+[Mn]/6+([Cu]+[Ni])/15+([Cr]+[Mo]+[V])/5)≤0.540%, 용접 균열 감수성 지수 Pcm(=[C]+[Si]/30+([Mn]+[Cu]+[Cr])/20+[Ni]/60+[Mo]/15+[V]/10+5[B])≤0.250%의 범위로 각각 제어함으로써, 다중 용접이 실시된 HAZ(이하, 다중 용접 조인트 HAZ라고 함)의 기지 조직의 인성 향상이 가능하고, 저온 CTOD 사양에 대응 가능한 양호한 조인트 CTOD 특성이 얻어지는 것을 발견했다.(3) In addition, in order to finely disperse and precipitate TiN, which is effective in suppressing austenite grain growth, in the steel, in addition to containing Ti and N satisfying the relationship of 1.50≤Ti/N≤5.00 for the components of the steel plate, by controlling the carbon equivalent Ceq (=[C]+[Mn]/6+([Cu]+[Ni])/15+([Cr]+[Mo]+[V])/5)≤0.540% and the weld crack susceptibility index Pcm (=[C]+[Si]/30+([Mn]+[Cu]+[Cr])/20+[Ni]/60+[Mo]/15+[V]/10+5[B])≤0.250%, it is possible to improve the toughness of the base structure of the HAZ in which multiple welding is performed (hereinafter referred to as a multi-welded joint HAZ), and obtain good joint CTOD characteristics that can support the low-temperature CTOD specifications. Found it.

더하여, 발명자들은, 조인트 CTOD 시험 방법이 규정되어 있는 BS 규격(British Standards) EN10225(2019)나 API 규격 RP-2Z(2005)에서 요구되는, 용접 시의 모재의 변태 영역/미변태 영역의 경계인 SC/ICHAZ(Sub-Critically reheated HAZ/Inter-Critically reheated HAZ) 경계의 조인트 CTOD 특성에 대해서도 검토를 행했다. 그 결과, 이하의 인식을 얻었다.In addition, the inventors also examined the joint CTOD characteristics of the SC/ICHAZ (Sub-Critically reheated HAZ/Inter-Critically reheated HAZ) boundary, which is the boundary between the transformed zone/non-transformed zone of the parent material during welding, as required by BS (British Standards) EN10225 (2019) or API standard RP-2Z (2005), which specify the joint CTOD test method. As a result, the following findings were obtained.

(4) SC/ICHAZ 경계에서 시험 온도 -40℃에 있어서의 조인트 CTOD 특성을 만족시키기 위해서는, SC/ICHAZ 경계의 조인트 CTOD 특성에 대하여 모재 인성이 지배적이 되기 때문에, 모재 마이크로 조직의 유효 결정 입경을 20㎛ 이하로 하여, 결정립 미세화에 의해 모재 인성을 향상시킬 필요가 있는 것을 발견했다.(4) In order to satisfy the joint CTOD characteristics at a test temperature of -40℃ at the SC/ICHAZ boundary, it was found that it was necessary to improve the toughness of the base material by making the effective crystal grain size of the base material microstructure 20 ㎛ or less and refining the crystal grains, since the toughness of the base material becomes dominant for the joint CTOD characteristics at the SC/ICHAZ boundary.

(5) 판두께 100㎜ 초과의 후강판에서는 판두께 중심부의 냉각 속도가 작아지기 때문에, 이러한 개소의 결정립이 조대화해 버린다. 그러나, 판두께 중심 온도 950℃ 미만에 있어서 강판의 판두께 중심부와 표면의 변형 저항비의 평균값이 0.70 이하의 조건으로 누적 압하율 40% 이상의 압연을 행함으로써, 판두께 중심부에 충분한 변형을 도입하는 것이 가능해져, 상기 결정 입경까지 결정립 미세화를 달성할 수 있는 것을 발견했다.(5) In steel plates with a thickness of more than 100 mm, since the cooling rate in the center of the plate thickness is slow, the crystal grains in these locations become coarsened. However, by performing rolling at a cumulative reduction ratio of 40% or more under the condition that the average value of the deformation resistance ratio between the center of the plate thickness and the surface of the steel plate is 0.70 or less at a center temperature of less than 950°C, it was found that sufficient deformation can be introduced into the center of the plate thickness, and grain refinement can be achieved to the above-mentioned grain size.

본 발명은, 이상의 인식을 감안하여, 추가로 검토를 더하여 완성된 것이다. 즉, 본 발명의 요지는 다음과 같다.The present invention has been completed by further examination in consideration of the above recognition. That is, the gist of the present invention is as follows.

1. 질량%로, C: 0.02∼0.12%, Si: 0.70% 이하, Mn: 0.3∼3.0%, P: 0.050% 이하, S: 0.0050% 이하, Al: 0.002∼0.100%, Ti: 0.002∼0.060%, N: 0.0130% 이하 및, O: 0.0100% 이하를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로서, 이하의 (1)∼(3)식을 충족하는 성분 조성을 갖고,1. A composition comprising, in mass%, C: 0.02 to 0.12%, Si: 0.70% or less, Mn: 0.3 to 3.0%, P: 0.050% or less, S: 0.0050% or less, Al: 0.002 to 0.100%, Ti: 0.002 to 0.060%, N: 0.0130% or less, and O: 0.0100% or less, with the remainder being Fe and unavoidable impurities, and having a component composition satisfying the following formulas (1) to (3):

판두께 중심부에 있어서의 평균 유효 결정 입경이 20㎛ 이하이고, 또한 강판에 있어서의 원상당 지름: 180㎛ 이상의 포로시티가 1㎟당의 개수로 0.10개 이하인 강판.A steel plate having an average effective crystal grain size of 20 ㎛ or less in the center of the plate thickness and a porosity of 180 ㎛ or more in the equivalent circle diameter in the steel plate of 0.10 or less per ㎟.

1.50≤Ti/N≤5.00 …(1)1.50≤Ti/N≤5.00 … (1)

0.280%≤Ceq(=[C]+[Mn]/6+([Cu]+[Ni])/15+([Cr]+[Mo]+[V])/5)≤0.540% …(2)0.280%≤Ceq(=[C]+[Mn]/6+([Cu]+[Ni])/15+([Cr]+[Mo]+[V])/5)≤0.540%... (2)

Pcm(=[C]+[Si]/30+([Mn]+[Cu]+[Cr])/20+[Ni]/60+[Mo]/15+[V]/10+5[B])≤0.250% …(3)Pcm(=[C]+[Si]/30+([Mn]+[Cu]+[Cr])/20+[Ni]/60+[Mo]/15+[V]/10+5[B])≤0.250%... (3)

(단, (1)∼(3)식에 있어서의 괄호는, 괄호 내의 원소의 함유량(질량%)을 나타내고, 당해 원소가 함유되지 않는 경우에는 제로로 함)(However, the parentheses in formulas (1) to (3) indicate the content (mass%) of the element within the parentheses, and if the element is not contained, it is set to zero.)

2. 상기 성분 조성이, 추가로, 질량%로, Ni: 2.0% 이하, Ca: 0.0180% 이하, Cu: 2.00% 이하, Cr: 2.00% 이하, Mo: 2.00% 이하, Nb: 0.070% 이하, V: 0.20% 이하, W: 0.50% 이하, B: 0.0050% 이하, REM: 0.030% 이하 및, Mg: 0.0150% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는, 상기 1에 기재된 강판.2. The steel sheet described in 1 above, wherein the above component composition further includes at least one selected from the group consisting of, in mass%, Ni: 2.0% or less, Ca: 0.0180% or less, Cu: 2.00% or less, Cr: 2.00% or less, Mo: 2.00% or less, Nb: 0.070% or less, V: 0.20% or less, W: 0.50% or less, B: 0.0050% or less, REM: 0.030% or less, and Mg: 0.0150% or less.

3. 상기 1 또는 2에 기재된 강판을 제조하는 방법으로서,3. A method for manufacturing a steel plate as described in 1 or 2 above,

상기 1 또는 2에 기재된 성분 조성을 갖는 강편을, 990℃ 이상 1200℃ 이하의 범위로 가열하고, 이하의 (4)식의 조건을 만족하고, 또한 판두께 중심의 온도가 950℃ 이상의 압연에 있어서는 압하율/패스가 3% 이상인 압하를 누적 압하율로 30% 이상으로 하고, 판두께 중심의 온도가 950℃ 미만의 압연에 있어서는 누적 압하율을 40% 이상으로 하는 열간 압연을 행하고, 이어서, 판두께 중심의 평균 냉각 속도를 1.0℃/s 이상으로 600℃ 이하의 냉각 정지 온도까지 냉각할 때에 있어서, 상기 냉각 정지 온도가 500℃ 이하인 경우는, 700℃에서 500℃까지의 냉각 속도의 평균값을 상기 평균 냉각 속도로 하고, 상기 냉각 정지 온도가 500℃보다도 높은 경우는, 700℃에서 상기 500℃보다도 높은 냉각 정지 온도까지의 냉각 속도의 평균값을 상기 평균 냉각 속도로 하는, 강판의 제조 방법.A method for manufacturing a steel plate, wherein a steel sheet having the component composition described in 1 or 2 above is heated to a temperature in the range of 990°C or more and 1200°C or less, and hot rolling is performed such that, when the temperature at the center of the plate thickness is 950°C or more, a reduction/pass is 3% or more and a cumulative reduction ratio is 30% or more, and when the temperature at the center of the plate thickness is less than 950°C, a cumulative reduction ratio is 40% or more, and then, when cooling to a cooling stop temperature of 600°C or less at an average cooling rate at the center of the plate thickness of 1.0°C/s or more, when the cooling stop temperature is 500°C or less, an average value of the cooling rates from 700°C to 500°C is used as the average cooling rate, and when the cooling stop temperature is higher than 500°C, an average value of the cooling rates from 700°C to a cooling stop temperature higher than 500°C is used as the average cooling rate.

kfm(판두께 중심)/kfm(표면)≤0.70 …(4)k fm (center of plate thickness)/k fm (surface) ≤ 0.70 … (4)

(여기에서, kfm은 (5)식에 의함)(Here, k fm is according to equation (5))

(단, 식 (5)∼(7)에 있어서의 [C]는 C의 질량%, Tk는 판두께 중심 또는 강판 표면의 절대 온도(K), h0은 압연 입측의 판두께, h1은 압연 출측의 판두께, n은 롤 회전 속도(rpm), r은 압하율, R은 롤 반경(㎜)을 나타냄)(However, in equations (5) to (7), [C] represents the mass% of C, T k represents the absolute temperature (K) of the center of plate thickness or the surface of the steel plate, h 0 represents the plate thickness at the rolling entry side, h 1 represents the plate thickness at the rolling exit side, n represents the roll rotation speed (rpm), r represents the reduction ratio, and R represents the roll radius (mm).)

4. 상기 냉각 정지 온도까지 냉각한 후, 700℃ 이하의 온도에서 템퍼링 처리를 행하는, 상기 3에 기재된 강판의 제조 방법.4. A method for manufacturing a steel plate as described in 3 above, wherein after cooling to the above cooling stop temperature, tempering treatment is performed at a temperature of 700°C or lower.

본 발명에 의하면, 판두께가 100㎜ 초과의 후강판이라도 고강도이고, 게다가 다중 용접 조인트 CTOD 특성이 우수한 후강판을 제공할 수 있다.According to the present invention, a steel plate having high strength and excellent multi-welded joint CTOD characteristics can be provided even if the steel plate has a thickness exceeding 100 mm.

(발명을 실시하기 위한 형태)(Form for carrying out the invention)

이하, 본 발명의 각 구성 요건의 한정 이유에 대해서 설명한다.Below, the reasons for limitation of each component requirement of the present invention are explained.

[성분 조성][Ingredients]

먼저, 본 발명에 있어서 후강판 및 강편의 성분 조성을 상기 범위에 한정하는 이유를 설명한다. 또한, 성분 조성에 관한 「%」는, 특별히 언급하지 않는 한 「질량%」를 의미한다.First, the reason why the composition of the steel plate and the steel slab in the present invention is limited to the above range is explained. In addition, "%" regarding the composition of the steel plate and the steel slab means "mass%" unless specifically stated otherwise.

C: 0.02∼0.12%C: 0.02∼0.12%

C는, 퀀칭성(hardenability)을 높여, 강의 강도를 향상시키는 원소로서, 0.02% 이상의 함유를 필요로 한다. 그러나, 0.12%를 초과하여 C를 과잉으로 함유하면, C가 농화한 부분의 경도가 높아져, 조인트 CTOD 특성이 저하한다. 그 때문에, C 함유량은 0.02∼0.12%의 범위로 한다. 바람직하게는 하한이 0.04%이고, 상한이 0.09%이다.C is an element that improves the strength of steel by increasing hardenability, and requires a content of 0.02% or more. However, if C is excessively contained exceeding 0.12%, the hardness of the part where C is concentrated increases, and the joint CTOD characteristics deteriorate. Therefore, the C content is set to a range of 0.02 to 0.12%. Preferably, the lower limit is 0.04%, and the upper limit is 0.09%.

Si: 0.70% 이하Si: 0.70% or less

Si는, 불순물로서 불가피적으로 포함되는 원소이고, 또한, 강도를 향상시키는 작용을 갖고 있다. 그러나, 0.70%를 초과하여 Si를 과잉으로 함유하면, 조인트 CTOD 특성이 저하한다. 그 때문에, Si 함유량은 상한을 0.70%로 제한한다. 바람직하게는 0.50% 이하이다. 한편, 하한은 특별히 한정되지 않지만 0.04% 정도가 바람직하다.Si is an element that is inevitably included as an impurity, and also has the function of improving strength. However, if Si is excessively contained exceeding 0.70%, the joint CTOD characteristics deteriorate. Therefore, the upper limit of the Si content is limited to 0.70%. It is preferably 0.50% or less. On the other hand, the lower limit is not particularly limited, but is preferably about 0.04%.

Mn: 0.3∼3.0%Mn: 0.3∼3.0%

Mn은, 강의 퀀칭성의 향상을 통하여 모재 및 용접부의 강도를 향상시키는 효과를 갖는 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는 0.3% 이상의 첨가가 필요하다. 바람직하게는, 0.5% 이상이다. 한편, 3.0%를 초과하는 첨가는 용접성을 저하시킬 뿐만 아니라, 퀀칭성이 과잉이 되어, 모재 및 용접부의 인성을 저하시키기 때문에, 조인트 CTOD 특성이 열화한다. 이 때문에 Mn 함유량은 0.3∼3.0%의 범위로 한다. 바람직하게는, 2.8% 이하이다.Mn is an element that has the effect of improving the strength of the base material and the weld by improving the quenchability of the steel. In order to obtain this effect, an addition of 0.3% or more is necessary. Preferably, it is 0.5% or more. On the other hand, an addition exceeding 3.0% not only reduces the weldability, but also causes the quenchability to become excessive, reducing the toughness of the base material and the weld, thereby deteriorating the joint CTOD characteristics. Therefore, the Mn content is set to a range of 0.3 to 3.0%. Preferably, it is 2.8% or less.

P: 0.050% 이하P: 0.050% or less

P는, 입계(grain boundaries)를 취화시키는 효과가 큰 원소로서, 다량으로 첨가하면 HAZ 인성을 저하시키고, 조인트 CTOD 특성을 저하시킨다. 그 때문에, P 함유량을 0.050% 이하로 제한한다. 바람직하게는 0.030% 이하이다. 한편, P 함유량은 가능한 한 저감하는 것이 바람직하기 때문에, P 함유량의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 과도한 저P화는 정련 시간의 증가나 비용 상승을 초래한다. 그 때문에, P 함유량은 0.001% 이상으로 하는 것이 바람직하다.P is an element that has a large effect of embrittlement of grain boundaries, and when added in large amounts, it lowers HAZ toughness and joint CTOD characteristics. Therefore, the P content is limited to 0.050% or less. Preferably, it is 0.030% or less. On the other hand, since it is desirable to reduce the P content as much as possible, the lower limit of the P content is not particularly limited, but excessive reduction in P results in an increase in refining time and an increase in cost. Therefore, the P content is preferably 0.001% or more.

S: 0.0050% 이하S: 0.0050% or less

S는, 조인트 CTOD 특성을 저하시키는 원소이기 때문에, S 함유량의 상한을 0.0050%로 제한한다. 바람직하게는 0.0030% 이하이다. 한편, S 함유량은 가능한 한 저감하는 것이 바람직하기 때문에, S 함유량의 하한은 한정되지 않지만, 과도한 저S화는 정련 시간의 증가나 비용 상승을 초래한다. 그 때문에, S 함유량은 0.0001% 이상으로 하는 것이 바람직하다.Since S is an element that lowers the joint CTOD characteristics, the upper limit of the S content is limited to 0.0050%. Preferably, it is 0.0030% or less. On the other hand, since it is desirable to reduce the S content as much as possible, the lower limit of the S content is not limited, but excessive reduction in S leads to an increase in refining time and an increase in cost. Therefore, it is desirable that the S content be 0.0001% or more.

Al: 0.002∼0.100%Al: 0.002∼0.100%

Al은, 다중 용접 HAZ의 인성을 개선하고, 조인트 CTOD 특성을 향상하기 위한 개재물 형성에 필요한 원소로서, 0.002% 이상의 첨가가 필요하다. 바람직하게는, 0.005% 이상이다. 한편, 0.100%를 초과하여 과잉으로 첨가하면 저온역에서의 조인트 CTOD 특성이 저하한다. 그 때문에, Al 함유량은 0.002∼0.100%의 범위로 한다. 바람직하게는, 0.075% 이하이다.Al is an element necessary for improving the toughness of multi-weld HAZ and forming inclusions to enhance joint CTOD characteristics, and an addition of 0.002% or more is required. Preferably, it is 0.005% or more. On the other hand, if it is excessively added exceeding 0.100%, joint CTOD characteristics in the low-temperature range deteriorate. Therefore, the Al content is set to a range of 0.002 to 0.100%. Preferably, it is 0.075% or less.

Ti: 0.002∼0.060%Ti: 0.002∼0.060%

Ti는, TiN으로서 강 중에 석출한다. 석출한 TiN은, 모재 및 HAZ에 있어서의 오스테나이트립의 조대화를 억제하는 작용을 갖고 있어, HAZ 조직이 미세화하고, 조인트 CTOD 특성이 향상한다. 이러한 효과를 얻기 위해서는 0.002% 이상의 첨가가 필요하다. 바람직하게는, 0.005% 이상이다. 한편, Ti 함유량이 0.060%를 초과하면, 고용 Ti나 조대 TiC의 석출에 의해, 오히려 용접 열 영향부 인성이 저하하고, 조인트 CTOD 특성이 열화한다. 그 때문에, Ti 함유량은 0.002∼0.060%의 범위로 한다. 바람직하게는, 0.050% 이하이다.Ti precipitates in the steel as TiN. The precipitated TiN has the effect of suppressing the coarsening of austenite grains in the base material and HAZ, thereby refining the HAZ structure and improving the joint CTOD characteristics. In order to obtain this effect, addition of 0.002% or more is necessary. Preferably, it is 0.005% or more. On the other hand, if the Ti content exceeds 0.060%, the weld heat-affected zone toughness rather decreases and the joint CTOD characteristics deteriorate due to the precipitation of solid solution Ti or coarse TiC. Therefore, the Ti content is set to a range of 0.002 to 0.060%. Preferably, it is 0.050% or less.

N: 0.0130% 이하N: 0.0130% or less

N은, HAZ 인성을 저하시키고, 조인트 CTOD 특성을 열화시키는 원소이기 때문에, N 함유량의 상한을 0.0130%로 제한한다. 한편, N 함유량은 가능한 한 저감하는 것이 바람직하기 때문에, N 함유량의 하한은 한정되지 않지만, 과도한 저N화는 정련 시간의 증가나 비용 상승을 초래한다. 그 때문에, N 함유량은 0.0005% 이상으로 하는 것이 바람직하다.Since N is an element that lowers HAZ toughness and deteriorates joint CTOD characteristics, the upper limit of the N content is limited to 0.0130%. On the other hand, since it is desirable to reduce the N content as much as possible, the lower limit of the N content is not limited, but excessive reduction in N leads to an increase in refining time and an increase in cost. Therefore, it is desirable to set the N content to 0.0005% or more.

O: 0.0100% 이하O: 0.0100% or less

O는, HAZ 인성을 저하시키고, 조인트 CTOD 특성을 열화시키는 원소이기 때문에, O 함유량의 상한을 0.0100%로 제한한다. 한편, O 함유량은 가능한 한 저감하는 것이 바람직하기 때문에, O 함유량의 하한은 한정되지 않지만, 과도한 저O화는 정련 시간의 증가나 비용 상승을 초래한다. 그 때문에, O 함유량은 0.0005% 이상으로 하는 것이 바람직하다.Since O is an element that lowers HAZ toughness and deteriorates joint CTOD characteristics, the upper limit of the O content is limited to 0.0100%. On the other hand, since it is desirable to reduce the O content as much as possible, the lower limit of the O content is not limited, but excessive reduction in O results in an increase in refining time and an increase in cost. Therefore, it is desirable to set the O content to 0.0005% or more.

본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 후강판의 성분 조성은, 상기 원소와 잔부의 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 것으로 한다.In one embodiment of the present invention, the composition of the steel plate is composed of the above elements, the remainder being Fe and unavoidable impurities.

또한, 본 발명의 다른 실시 형태에 있어서는, 강도, 모재 인성, 조인트 인성 등의 더 한층의 향상을 목적으로 하고, 상기 성분 조성에 더하여, Ni, Ca, Cu, Cr, Mo, Nb, V, W, B, REM 및, Mg로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을, 이하에 나타내는 함유량으로 추가로 임의로 함유할 수 있다.In addition, in another embodiment of the present invention, in order to further improve strength, toughness of the base material, joint toughness, etc., in addition to the above component composition, one or more selected from the group consisting of Ni, Ca, Cu, Cr, Mo, Nb, V, W, B, REM, and Mg may be additionally optionally contained in the content shown below.

Ni: 2.0% 이하Ni: 2.0% or less

Ni는, 모재와 조인트의 양쪽의 인성을 크게 열화시키는 일 없이 후강판을 고강도화할 수 있는 원소이지만, Ni 첨가에 의해 제조 비용 및 환경 부하는 증가한다. 종래는 모재 인성과 조인트 인성을 확보하기 위해 Ni 함유가 필수였다. 그러나, 본 발명에서는 변형 저항비를 제어한 압연을 행함으로써, Ni의 함유 없이 다중 용접 조인트 CTOD 특성이 우수한, 판두께가 100㎜ 초과의 고강도 후강판을 제조 가능해진다. 한편으로, 더 한층의 인성 향상을 위해 Ni를 함유해도 좋다. 그 경우, 2.0% 이상의 Ni 함유는 과도한 제조 비용의 증가 및, 환경 부하 증가가 문제가 된다. 그 때문에, Ni 함유량을 2.0% 이하로 제한한다. 보다 바람직하게는, 1.8% 이하이다. 한편, Ni를 첨가하는 경우는 0.1% 이상이 바람직하다.Ni is an element that can increase the strength of a thick-steel plate without significantly deteriorating the toughness of both the base material and the joint, but the manufacturing cost and environmental load increase due to the addition of Ni. Conventionally, Ni content was essential to secure the toughness of the base material and the toughness of the joint. However, in the present invention, by performing rolling while controlling the deformation resistance ratio, it is possible to manufacture a high-strength thick-steel plate having an excellent multi-welded joint CTOD characteristic and a plate thickness of more than 100 mm without containing Ni. On the other hand, Ni may be contained in order to further improve the toughness. In that case, a Ni content of 2.0% or more causes problems of excessive increase in manufacturing cost and increased environmental load. Therefore, the Ni content is limited to 2.0% or less. More preferably, it is 1.8% or less. On the other hand, when Ni is added, it is preferably 0.1% or more.

Ca: 0.0180% 이하Ca: 0.0180% or less

Ca는, 고온에서의 안정성이 높은 산 황화물을 형성함으로써 다중 용접 HAZ의 인성을 향상시키는 원소이지만, 0.0180%를 초과하는 함유는, 오히려 조인트 CTOD 특성을 저하시킨다. 그 때문에, Ca 함유량의 상한을 0.0180%로 제한한다. 보다 바람직하게는, 0.0160% 이하이다. 한편, Ca를 첨가하는 경우는 0.0002% 이상이 바람직하다.Ca is an element that improves the toughness of multi-weld HAZ by forming highly stable acid sulfides at high temperatures, but a content exceeding 0.0180% rather deteriorates the joint CTOD characteristics. Therefore, the upper limit of the Ca content is limited to 0.0180%. More preferably, it is 0.0160% or less. On the other hand, when Ca is added, it is preferably 0.0002% or more.

Cu: 2.00% 이하Cu: 2.00% or less

Cu는, 모재, 조인트 인성을 크게 열화시키는 일 없이 후강판을 고강도화할 수 있는 원소이지만, Cu 함유량이 2.00%를 초과하면, 스케일 바로 아래에 생성되는 Cu 농화층에 기인하는 표면 균열이 문제가 된다. 그 때문에, Cu 함유량을 2.00% 이하로 제한한다. 보다 바람직하게는, 1.50% 이하이다. 한편, Cu를 첨가하는 경우는 0.05% 이상이 바람직하다.Cu is an element that can increase the strength of a thick steel plate without significantly deteriorating the toughness of the base material or joints. However, if the Cu content exceeds 2.00%, surface cracks caused by a Cu-concentrated layer formed just below the scale become a problem. Therefore, the Cu content is limited to 2.00% or less. More preferably, it is 1.50% or less. On the other hand, when adding Cu, it is preferable that it is 0.05% or more.

Cr: 2.00% 이하Cr: 2.00% or less

Cr은, 강의 퀀칭성의 향상을 통하여 강도를 향상시키는 효과를 갖는 원소이지만, Cr 함유량이 2.00%를 초과하면 조인트 CTOD 특성이 저하하기 때문에, Cr 함유량을 2.00% 이하로 제한한다. 보다 바람직하게는, 1.50% 이하이다. 한편, Cr을 첨가하는 경우는 0.05% 이상이 바람직하다.Cr is an element that has the effect of improving strength by improving the hardenability of steel, but if the Cr content exceeds 2.00%, the joint CTOD characteristics deteriorate, so the Cr content is limited to 2.00% or less. More preferably, it is 1.50% or less. On the other hand, when adding Cr, it is preferable that it is 0.05% or more.

Mo: 2.00% 이하Mo: 2.00% or less

Mo는, 강의 퀀칭성의 향상을 통하여 강도를 향상시키는 효과를 갖는 원소이지만, Mo 함유량이 2.00%를 초과하면 조인트 CTOD 특성이 저하하기 때문에, Mo 함유량을 2.00% 이하로 제한한다. 보다 바람직하게는, 1.50% 이하이다. 한편, Mo를 첨가하는 경우는 0.05% 이상이 바람직하다.Mo is an element that has the effect of improving strength by improving the quenching property of steel, but if the Mo content exceeds 2.00%, the joint CTOD characteristics deteriorate, so the Mo content is limited to 2.00% or less. More preferably, it is 1.50% or less. On the other hand, when adding Mo, it is preferable that it is 0.05% or more.

Nb: 0.070% 이하Nb: 0.070% or less

Nb는, 오스테나이트상의 미재결정 온도역을 확대하는 원소이다. 그 때문에, 미재결정역 압연을 효율적으로 행하고, 미세 조직을 얻기 위해, Nb의 첨가는 유효하다. Nb를 첨가하는 경우는 0.005% 이상이 바람직하다. 한편, Nb 첨가량이 0.070%를 초과하면 조인트 CTOD 특성이 저하하기 때문에, Nb 함유량을 0.070% 이하로 제한한다. 보다 바람직하게는, 0.050% 이하이다.Nb is an element that expands the non-recrystallization temperature range of the austenite phase. Therefore, the addition of Nb is effective for efficiently performing non-recrystallization rolling and obtaining a microstructure. When adding Nb, it is preferable that it be 0.005% or more. On the other hand, if the amount of Nb added exceeds 0.070%, the joint CTOD characteristics deteriorate, so the Nb content is limited to 0.070% or less. More preferably, it is 0.050% or less.

V: 0.20% 이하V: 0.20% or less

V는, 모재의 강도를 향상시키는 원소로서, V를 첨가하는 경우는 0.01% 이상이 바람직하다. 한편, V 함유량이 0.20%를 초과하면 HAZ 인성이 저하하고, 조인트 CTOD 특성이 열화하기 때문에, V 함유량을 0.20% 이하로 제한한다. 보다 바람직하게는, 0.15% 이하이다.V is an element that improves the strength of the base material, and when adding V, it is preferable that it be 0.01% or more. On the other hand, if the V content exceeds 0.20%, the HAZ toughness deteriorates and the joint CTOD characteristics deteriorate, so the V content is limited to 0.20% or less. More preferably, it is 0.15% or less.

W: 0.50% 이하W: 0.50% or less

W는, 모재의 강도를 향상시키는 원소로서, W를 첨가하는 경우는 0.05% 이상이 바람직하다. 한편, W 함유량이 0.50%를 초과하면 HAZ 인성이 저하하고, 조인트 CTOD 특성이 열화하기 때문에, W 함유량을 0.50% 이하로 제한한다. 보다 바람직하게는, 0.40% 이하이다.W is an element that improves the strength of the base material, and when adding W, it is preferable that it be 0.05% or more. On the other hand, when the W content exceeds 0.50%, the HAZ toughness deteriorates and the joint CTOD characteristics deteriorate, so the W content is limited to 0.50% or less. More preferably, it is 0.40% or less.

B: 0.0050% 이하B: 0.0050% or less

B는, 극미량의 함유로 퀀칭성을 향상시키고, 그에 따라 강판의 강도를 향상시킬 수 있는 원소로서, B를 첨가하는 경우는 0.0005% 이상이 바람직하다. 한편, B 함유량이 0.0050%를 초과하면 HAZ 인성이 저하하고, 조인트 CTOD 특성이 열화하기 때문에, B 함유량을 0.0050% 이하로 제한한다. 보다 바람직하게는, 0.0040% 이하이다.B is an element that can improve quenching properties and thus improve the strength of steel plates with trace amounts thereof. When adding B, it is preferable that it be 0.0005% or more. On the other hand, when the B content exceeds 0.0050%, the HAZ toughness deteriorates and the joint CTOD characteristics deteriorate, so the B content is limited to 0.0050% or less. More preferably, it is 0.0040% or less.

REM: 0.030% 이하REM: 0.030% or less

REM(희토류 금속)은, 산 황화물계 개재물을 형성함으로써 HAZ의 오스테나이트립 성장을 억제하고, HAZ 인성을 향상시키는 원소로서, REM을 첨가하는 경우는 0.001% 이상이 바람직하다. 한편, REM 함유량이 0.030%를 초과하면, 모재 인성 및 HAZ 인성이 오히려 저하하고, 조인트 CTOD 특성이 열화한다. 그 때문에, REM 함유량은 0.030% 이하로 제한한다. 보다 바람직하게는, 0.025% 이하이다.REM (rare earth metal) is an element that suppresses austenite grain growth in HAZ by forming acid sulfide inclusions and improves HAZ toughness. When adding REM, it is preferable that it be 0.001% or more. On the other hand, if the REM content exceeds 0.030%, the base material toughness and HAZ toughness rather decrease, and the joint CTOD characteristics deteriorate. Therefore, the REM content is limited to 0.030% or less. More preferably, it is 0.025% or less.

Mg: 0.0150% 이하Mg: 0.0150% or less

Mg는, 산화물계 개재물을 형성함으로써 용접 열 영향부에 있어서 오스테나이트립의 성장을 억제하고, 용접 열 영향부 인성을 개선하는 원소로서, Mg를 첨가하는 경우는 0.0002% 이상이 바람직하다. 그러나, Mg 함유량이 0.0150%를 초과하면 첨가 효과가 포화하여, 함유량에 상응하는 효과를 기대할 수 없어 경제적으로 불리해진다. 그 때문에, Mg 함유량을 0.0150% 이하로 제한한다. 보다 바람직하게는, 0.0100% 이하이다.Mg is an element that suppresses the growth of austenite grains in the weld heat-affected zone by forming oxide inclusions and improves the toughness of the weld heat-affected zone. When adding Mg, it is preferable that it be 0.0002% or more. However, if the Mg content exceeds 0.0150%, the effect of addition becomes saturated, and it is not possible to expect an effect corresponding to the content, which is economically disadvantageous. Therefore, the Mg content is limited to 0.0150% or less. More preferably, it is 0.0100% or less.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 후강판 및 강편의 성분 조성은, 추가로 이하에 서술하는, Ti/N, Ceq 및 Pcm의 조건을 각각 만족할 필요가 있다.In addition, in the present invention, the component composition of the thick steel plate and the steel piece must further satisfy the conditions of Ti/N, Ceq and Pcm, respectively, described below.

1.50≤Ti/N≤5.00 …(1)1.50≤Ti/N≤5.00 … (1)

Ti/N은, HAZ에 있어서의 고용 N량과 TiN의 석출 상태를 제어한다. Ti/N이 1.50 미만에서는, TiN으로서 고정되어 있지 않은 고용 N의 존재에 의해 HAZ 인성이 열화하고, 조인트 CTOD 특성이 열화한다. 한편, Ti/N이 5.00보다 크면 조대 TiN의 석출에 의해 HAZ 인성이 열화하고, 조인트 CTOD 특성이 열화한다. 따라서, Ti/N의 범위는 1.50∼5.00의 범위로 한다. 또한, 바람직하게는 하한이 1.80이고, 상한이 4.50이다.Ti/N controls the amount of dissolved N in the HAZ and the precipitation state of TiN. When Ti/N is less than 1.50, the HAZ toughness deteriorates due to the presence of dissolved N that is not fixed as TiN, and the joint CTOD characteristics deteriorate. On the other hand, when Ti/N is greater than 5.00, the HAZ toughness deteriorates due to the precipitation of coarse TiN, and the joint CTOD characteristics deteriorate. Therefore, the range of Ti/N is set to 1.50 to 5.00. Also, preferably, the lower limit is 1.80, and the upper limit is 4.50.

Ceq: 0.280% 이상, 0.540% 이하Ceq: 0.280% or more, 0.540% or less

이하의 (2)식으로 정의되는 탄소 당량 Ceq가 증가하면, HAZ 조직 중의 섬 형상 마르텐사이트나 베이나이트와 같은 인성이 뒤떨어지는 조직량이 증가하는 결과, HAZ 인성이 열화한다. 즉, Ceq가 0.540%보다 크면, HAZ의 기지 조직 자체의 인성 열화 때문에, 개재물에 의한 HAZ 인성 향상 기술을 이용해도 필요한 조인트 CTOD 특성을 만족할 수 없다. 한편, Ceq가 0.280%보다 작으면, 목표의 강도를 확보할 수 없게 된다. 따라서, Ceq의 범위는 0.280∼0.540%로 한다. 또한, 바람직하게는 하한이 0.300%이고, 상한이 0.500%이다.As the carbon equivalent Ceq defined by the following equation (2) increases, the amount of tissues with poor toughness, such as island-shaped martensite or bainite, in the HAZ structure increases, resulting in deterioration of the HAZ toughness. That is, if Ceq is greater than 0.540%, the required joint CTOD characteristics cannot be satisfied even if the HAZ toughness improvement technology by inclusions is used due to deterioration in the toughness of the HAZ matrix structure itself. On the other hand, if Ceq is less than 0.280%, the target strength cannot be secured. Therefore, the range of Ceq is 0.280 to 0.540%. In addition, the lower limit is preferably 0.300%, and the upper limit is preferably 0.500%.

Ceq(%)=[C]+[Mn]/6+([Cu]+[Ni])/15+([Cr]+[Mo]+[V])/5 …(2)Ceq(%)=[C]+[Mn]/6+([Cu]+[Ni])/15+([Cr]+[Mo]+[V])/5... (2)

Pcm: 0.250% 이하Pcm: 0.250% or less

이하의 (3)식으로 정의되는 용접 균열 감수성 지수 Pcm이 증가하면, HAZ 조직 중의 섬 형상 마르텐사이트나 베이나이트 등 인성이 뒤떨어지는 조직이 증가하고, 그 결과, HAZ 인성이 열화한다. Pcm이 0.250%를 초과하면, HAZ의 기지 조직 자체의 인성 열화 때문에, 필요한 조인트 CTOD 특성을 얻을 수 없다. 그 때문에, Pcm을 0.250% 이하로 한다. 바람직하게는 0.240% 이하이다. 한편, 하한은 특별히 한정되지 않지만, 과도하게 Pcm을 감소하려고 하면, Ceq의 값이 지나치게 낮아져 버리기 때문에, 0.140% 정도가 바람직하다.When the welding crack susceptibility index Pcm defined by the following equation (3) increases, the amount of structures with poor toughness, such as island-shaped martensite or bainite, in the HAZ structure increases, and as a result, the HAZ toughness deteriorates. When Pcm exceeds 0.250%, the required joint CTOD characteristics cannot be obtained due to the deterioration in the toughness of the base structure of the HAZ itself. Therefore, Pcm is set to 0.250% or less. Preferably, it is 0.240% or less. On the other hand, although the lower limit is not particularly limited, if an attempt is made to reduce Pcm excessively, the value of Ceq becomes excessively low, so it is preferably about 0.140%.

Pcm(%)=[C]+[Si]/30+([Mn]+[Cu]+[Cr])/20+[Ni]/60+[Mo]/15+[V]/10+5[B]…(3)Pcm(%)=[C]+[Si]/30+([Mn]+[Cu]+[Cr])/20+[Ni]/60+[Mo]/15+[V]/10+5[B]… (3)

또한, 상기 (1)∼(3)식에 있어서의 괄호는, 모두 괄호 내에 나타난 원소의 함유량(질량%)을 나타내고, 당해 원소가 함유되지 않는 경우에는 제로로 한다.In addition, the parentheses in the above formulas (1) to (3) all indicate the content (mass%) of the element shown in the parentheses, and if the element is not contained, it is set to zero.

[평균 유효 결정 입경][Average effective decision particle size]

판두께 중심부에서의 평균 유효 결정 입경: 20㎛ 이하Average effective crystal grain size at the center of the plate thickness: 20 ㎛ or less

본 발명에서는, 판두께 100㎜ 초과의 후강판의 판두께 중심부에 있어서의 마이크로 조직의 평균 유효 결정 입경을 20㎛ 이하로 한다. 편석이 존재하기 쉬운 판두께 중심의 결정립을 상기와 같이 미세화하여 모재 인성을 향상시킴으로써, SC/ICHAZ 경계의 조인트 CTOD 특성을 향상시킬 수 있다. 한편, 평균 유효 결정 입경은 작을수록 유리해지기 때문에, 그의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 통상은, 1㎛ 정도이다.In the present invention, the average effective crystal grain size of the microstructure in the center of the plate thickness of a steel plate exceeding 100 mm in thickness is set to 20 ㎛ or less. By refining the crystal grains in the center of the plate thickness where segregation is likely to exist as described above to improve the toughness of the parent material, the joint CTOD characteristics of the SC/ICHAZ boundary can be improved. On the other hand, since the average effective crystal grain size is more advantageous the smaller it is, the lower limit thereof is not particularly limited, but is usually about 1 ㎛.

여기에서, 본 발명에 있어서의 「유효 결정 입경」은, 인접하는 결정립과의 방위차가 15° 이상의 입계 즉 대각(大角) 입계에 의해 둘러싸인 결정립의 원상당 직경으로서 정의된다. 또한, 상기 판두께 중심부에 있어서의 평균 유효 결정 입경은, 후술하는 실시예에 기재한 방법으로 측정할 수 있다.Here, the "effective crystal grain size" in the present invention is defined as the circle-equivalent diameter of a crystal grain surrounded by a grain boundary whose orientation difference from that of an adjacent crystal grain is 15° or more, that is, a large-angle grain boundary. In addition, the average effective crystal grain size at the center of the plate thickness can be measured by the method described in the examples described later.

[포로시티의 개수 밀도][Porocity number density]

포로시티의 개수 밀도: 0.10개/㎟ 이하Porocity number density: 0.10/㎟ or less

전술한 바와 같이, 강판 내에 잔존하는 포로시티는 파괴 기점이 되기 때문에, 조인트 CTOD 특성을 악화시킨다. 특히, 강판에 있어서의 원상당 지름이 180㎛ 이상인 포로시티의, 1㎟당의 개수(본 발명에 있어서, 간단히 「포로시티의 개수 밀도」라고도 함)가 0.10개를 초과하면, 조인트 CTOD 시험에 있어서의, 균열 개구 변위량(δ)이 불충분한 값이 될 가능성이 극단적으로 높아진다. 또한, 포로시티의 개수 밀도가 커질수록, 모재의 판두께 중심 위치에 있어서의 항복 강도는 저하한다. 그 때문에, 상기 포로시티의 개수 밀도를 0.10개/㎟ 이하로 하는 것이 중요하다.As described above, the porosity remaining in the steel plate becomes a fracture starting point, thereby worsening the joint CTOD characteristics. In particular, if the number of porosities having an equivalent circle diameter of 180 ㎛ or more per 1㎟ in the steel plate (also simply referred to as the "number density of porosities" in the present invention) exceeds 0.10, the possibility that the crack opening displacement (δ) in the joint CTOD test will be an insufficient value becomes extremely high. In addition, as the number density of porosities increases, the yield strength at the center position of the plate thickness of the base material decreases. Therefore, it is important to make the number density of the porosities 0.10/㎟ or less.

본 발명에 있어서의 포로시티의 개수 밀도란, 후강판의 판폭 방향에 평행한 두께 방향 단면(압연 방향에 수직인 단면)에 있어서의, 전체 두께×전체 폭에서의 평균 개수 밀도를 가리키는 것으로 한다. 또한, 상기 포로시티의 개수 밀도는, 후술하는 실시예에 기재한 방법으로 측정할 수 있지만, 측정 방법은 실시예에 기재한 방법에 한정되지 않고, 공지의 측정 방법을 이용하여 측정할 수 있다.The porosity number density in the present invention refers to the average number density in the total thickness × total width in the thickness direction cross section parallel to the plate width direction of the steel plate (the cross section perpendicular to the rolling direction). In addition, the porosity number density can be measured by the method described in the examples described below, but the measuring method is not limited to the method described in the examples, and can be measured using a known measuring method.

또한, 이러한 포로시티의 개수 밀도의 측정 빈도는, 강편의 용제 조건이 동일 또한 압연 조건이 동일한 강판 중, 임의의 1매의 강판의 1∼2단면을 측정하면 좋다. 강편의 용제 방법이나 압연 조건을 변경하지 않는 한, 포로시티 개수 밀도를 재현성 좋게 제조할 수 있기 때문에, 상기 측정 빈도에서의 측정 결과가 전체를 대표하고 있다고 할 수 있다.In addition, the measurement frequency of the porosity number density can be measured by measuring 1 to 2 cross sections of any one steel sheet among steel sheets having the same flux conditions and rolling conditions. Since the porosity number density can be manufactured with good reproducibility as long as the flux method or rolling conditions of the steel sheet are not changed, it can be said that the measurement results at the above measurement frequency represent the whole.

[제조 방법][Manufacturing method]

다음으로, 본 발명에 있어서의 후강판의 제조 방법에 대해서 각 조건의 한정 이유를 이하에 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서의 온도는 특별히 언급하지 않는 한, 판두께 중심의 온도로 한다. 또한, 판두께 중심 온도는, 후술하는 실시예와 같이 실측할 수도 있지만, 실제의 제조 라인 등에 있어서는, 방사 온도계로 측정한 강판 표면 온도로부터 전열 계산에 의해 구해도 좋다.Next, the reasons for limitation of each condition for the method for manufacturing a thick steel plate in the present invention are explained below. In addition, the temperature in the following explanation is the temperature at the center of the plate thickness unless otherwise specified. In addition, the temperature at the center of the plate thickness can be measured as in the example described below, but in an actual manufacturing line, etc., it can be obtained by heat transfer calculation from the steel plate surface temperature measured by a radiation thermometer.

·강편의 가열 조건·Heating conditions of the steel sheet

본 발명에 있어서, 강편의 용제 방법은 특별히 한정되지 않고, 전로(converter), 전기로, 진공 용해로 등의 공지의 용제 방법의 모두가 적합하다. 이러한 강편은, 예를 들면 연속 주조법에 의해 제조된다. 또한, 이러한 강편을 용제한 용강에는 추가로, 레이들 정련(ladle refining)등의 2차 정련을 실시해도 좋다.In the present invention, the method for melting the steel billet is not particularly limited, and all known melting methods such as a converter, an electric furnace, and a vacuum melting furnace are suitable. Such a steel billet is manufactured by, for example, a continuous casting method. In addition, the molten steel obtained by melting such a steel billet may be subjected to secondary refining such as ladle refining.

상기와 같이 제조된 강편을 990℃ 이상, 1200℃ 이하로 가열한다. 가열 온도가 990℃보다도 낮으면, 후술하는 열간 압연의 조건을 만족할 수 없어, 충분한 효과가 얻어지지 않는다. 한편, 가열 온도가 1200℃보다도 높아지면, 오스테나이트립이 조대화하여, 제어 압연 후에 소망하는 세립 조직이 얻어지지 않게 된다. 이 때문에, 가열 온도의 범위는 990℃ 이상 1200℃ 이하로 한다. 바람직하게는 하한의 온도가 990℃이고, 상한의 온도가 1180℃이다.The steel sheet manufactured as described above is heated to 990°C or higher and 1200°C or lower. If the heating temperature is lower than 990°C, the conditions for hot rolling described later cannot be satisfied, and sufficient effects cannot be obtained. On the other hand, if the heating temperature is higher than 1200°C, the austenite grains coarsen, and the desired fine grain structure cannot be obtained after controlled rolling. Therefore, the heating temperature range is 990°C or higher and 1200°C or lower. Preferably, the lower limit temperature is 990°C, and the upper limit temperature is 1180°C.

·열간 압연 조건·Hot rolling conditions

열간 압연은 재결정 온도역과 미재결정 온도역의 양쪽에 있어서의 압연 조건을 제어하는 것이 중요하다.In hot rolling, it is important to control the rolling conditions in both the recrystallization temperature range and the non-recrystallization temperature range.

재결정 온도역에서는 950℃ 이상의 압연에 있어서, 압하율/패스가 3% 이상인 압하를 강판의 판두께 중심부와 표면의 변형 저항비의 평균값이 0.70 이하의 조건으로 누적 압하율이 30% 이상이 되도록 행한다.In the recrystallization temperature range, for rolling at 950℃ or higher, a rolling reduction with a reduction ratio/pass of 3% or higher is performed so that the cumulative rolling reduction is 30% or higher under the condition that the average value of the deformation resistance ratio of the center and surface of the steel plate thickness is 0.70 or lower.

[강판의 판두께 중심부와 표면의 변형 저항비: 0.70 이하][Deformation resistance ratio of the center and surface of the steel plate: 0.70 or less]

본 발명에서는, 이하의 (5)∼(7)식으로 정의되는 강판의 판두께 중심부의 변형 저항 kfm(판두께 중심)과 표면의 변형 저항 kfm(표면)의 비의 평균값이 0.70 이하((4)식)로 한다. 구체적으로는, 롤 회전 속도, 롤 반경, 롤 갭을 적절한 값으로 조정하면서, C의 질량%에 따라서, 판두께 중심과 표면의 온도차가 적절한 값이 되는 타이밍에서 압연을 행함으로써, 판두께 중심부와 표면의 변형 저항비의 평균값을 0.70 이하로 한다.In the present invention, the average value of the ratio of the deformation resistance k fm (center of plate thickness) at the center of the plate thickness and the deformation resistance k fm (surface) at the surface, as defined by the following equations (5) to (7), is set to 0.70 or less (equation (4)). Specifically, by adjusting the roll rotation speed, the roll radius, and the roll gap to appropriate values, and performing rolling at a timing at which the temperature difference between the center of plate thickness and the surface becomes an appropriate value according to the mass% of C, the average value of the deformation resistance ratio between the center of plate thickness and the surface is set to 0.70 or less.

kfm(판두께 중심)/kfm(표면)≤0.70 …(4)k fm (center of plate thickness)/k fm (surface) ≤ 0.70 … (4)

(여기에서, kfm은 (5)식에 의함)(Here, k fm is according to equation (5))

단, 식 (5)∼(7)에 있어서의 [C]는 C의 질량%를, Tk는 kfm을 구하는 개소, 즉 판두께 중심 또는 강판 표면의 절대 온도(K), h0은 압연 입측의 판두께, h1은 압연 출측의 판두께, n은 롤 회전 속도(rpm), r은 압하율, R은 롤 반경(㎜)을 각각 나타낸다.However, in equations (5) to (7), [C] represents the mass% of C, T k represents the absolute temperature (K) of the location where k fm is obtained, i.e., the center of the plate thickness or the surface of the steel plate, h 0 represents the plate thickness at the rolling entry side, h 1 represents the plate thickness at the rolling exit side, n represents the roll rotation speed (rpm), r represents the reduction ratio, and R represents the roll radius (mm).

또한, 강판의 표면의 온도는 방사 온도계에 의해 측정할 수 있고, 판두께 중심의 온도는, 후술하는 실시예와 같이 실측할 수도 있지만, 실제의 제조 라인 등에 있어서는, 방사 온도계로 측정한 강판 표면 온도로부터 전열 계산에 의해 구해도 좋다.In addition, the temperature of the surface of the steel plate can be measured by a radiation thermometer, and the temperature at the center of the plate thickness can be measured as in the example described below, but in an actual manufacturing line, etc., it can be obtained by heat transfer calculation from the steel plate surface temperature measured by the radiation thermometer.

상기 (4)식에 따르는 강판의 판두께 중심부와 표면의 변형 저항비의 평균값이 0.70을 초과하는 조건에서는, 판두께 100㎜ 초과의 후강판에 대하여, 그 판두께 중심부에 충분한 변형을 도입할 수 없어, 포로시티가 잔존해 버린다. 그 결과, 포로시티 개수 밀도를 0.10개/㎟ 이하로 할 수 없다. 이 때문에, 강판의 판두께 중심부와 표면의 변형 저항비: 0.70 이하, 압하율/패스가 3% 이상인 압하의 누적 압하율: 30% 이상으로 한다.Under the condition that the average value of the deformation resistance ratio of the center of the plate thickness and the surface of the steel plate according to the above formula (4) exceeds 0.70, sufficient deformation cannot be introduced to the center of the plate thickness for a thick steel plate exceeding 100 mm, and porosity remains. As a result, the porosity number density cannot be 0.10 porosity/㎟ or less. For this reason, the deformation resistance ratio of the center of the plate thickness and the surface of the steel plate: 0.70 or less, and the cumulative reduction ratio of the reduction in which the reduction ratio/pass is 3% or more: 30% or more.

[950℃ 이상의 압연][Rolling above 950℃]

여기에서, 950℃ 이상에서 행하는 압연의 목적은, 재결정에 의해 조직을 미세화함과 함께, 조대한 개재물을 미세화, 분산화시키는 것에 더하여, 포로시티를 압착하는 것이다. 즉, 950℃ 미만의 압연에서는, 재결정이 일어나기 어려워, 오스테나이트립의 미세화가 불충분해진다.Here, the purpose of rolling at 950℃ or higher is to refine the structure by recrystallization, to refine and disperse coarse inclusions, and to press the porosity. That is, in rolling at less than 950℃, recrystallization is difficult to occur, and the austenite grain refinement becomes insufficient.

[압하율/패스가 3% 이상][Pressure/pass rate 3% or more]

압하율/패스가 3% 미만의 압연에서는, 판두께 중심부에 충분한 변형을 도입할 수 없고, 압하율/패스가 3% 이상이라도 압하의 누적 압하율이 30% 미만에서는 포로시티를 충분히 압착할 수 없다.In rolling with a reduction ratio/pass of less than 3%, sufficient deformation cannot be introduced to the center of the plate thickness, and even if the reduction ratio/pass is 3% or more, the porosity cannot be sufficiently compressed if the cumulative reduction ratio of the reduction is less than 30%.

[950℃ 미만의 압연][Rolling below 950℃]

미재결정 온도역, 즉 950℃ 미만의 압연에서는, 강판의 판두께 중심부와 표면의 변형 저항비의 평균값은 재결정 온도역과 동일하게 0.70 이하의 조건으로 하고, 누적 압하율이 40% 이상이 되도록 압연을 행한다.In the non-recrystallization temperature range, i.e., in rolling below 950℃, the average value of the deformation resistance ratio of the center of the steel plate thickness and the surface is set to 0.70 or less, the same as in the recrystallization temperature range, and rolling is performed so that the cumulative reduction ratio is 40% or more.

본 발명에 있어서의 강은, 950℃ 미만에서의 압연에서는 재결정이 일어나기 어렵기 때문에, 압연에 의해 도입된 변형은 재결정에 소비되지 않고 축적되어, 후의 냉각 공정에 있어서의 변태핵으로서 기능한다. 그 결과, 최종적으로 얻어지는 후강판의 조직을 미세화할 수 있다. 그러나, 이 온도역에 있어서의 누적 압하율이 40% 미만의 조건에서는, 결정립 미세화 효과가 불충분해진다. 또한, 판두께 100㎜ 초과의 후강판에 있어서, 강판의 판두께 중심부와 표면의 변형 저항비의 평균값이 0.70을 초과한 조건에서는, 판두께 중심부에 충분한 변형을 도입할 수 없고, 판두께 중심부의 최종 조직의 미세화가 불충분해져, 판두께 중심부의 평균 유효 결정 입경을 20㎛ 이하로 할 수 없다.In the steel of the present invention, since recrystallization is difficult to occur in rolling at less than 950°C, the strain introduced by rolling is not consumed in recrystallization but is accumulated and functions as a transformation nucleus in the subsequent cooling process. As a result, the structure of the finally obtained thick steel plate can be refined. However, under the condition that the cumulative reduction ratio in this temperature range is less than 40%, the grain refinement effect becomes insufficient. Furthermore, in a thick steel plate having a thickness of more than 100 mm, under the condition that the average value of the deformation resistance ratio between the plate thickness center and the surface of the steel plate exceeds 0.70, sufficient strain cannot be introduced into the plate thickness center, the final structure refinement in the plate thickness center becomes insufficient, and the average effective crystal grain size in the plate thickness center cannot be made 20 μm or less.

이 때문에, 미재결정 온도역에서의 압연은 누적 압하율: 40% 이상, 강판의 판두께 중심부와 표면의 변형 저항비의 평균값: 0.70 이하로 한다.For this reason, rolling in the non-recrystallized temperature range is performed with a cumulative reduction ratio of 40% or more and an average value of the deformation resistance ratio of the center and surface of the steel plate thickness of 0.70 or less.

[냉각][cooling]

상기 열간 압연 종료 후, 얻어진 열연 강판을 냉각한다. 이러한 냉각은, 이하에 서술하는 조건을 충족하는 한, 임의의 방법으로 행할 수 있고, 예를 들면, 수냉에 의해 행할 수 있다.After the above hot rolling is completed, the obtained hot rolled steel sheet is cooled. This cooling can be performed by any method as long as the conditions described below are satisfied, and for example, it can be performed by water cooling.

평균 냉각 속도: 1.0℃/s 이상Average cooling rate: 1.0℃/s or more

판두께 중심 온도의 평균 냉각 속도가 1.0℃/s 미만이 되면, 모재 조직에 조대한 페라이트상이 생기기 때문에 SC/ICHAZ의 조인트 CTOD 특성이 열화한다. 이 때문에, 판두께 중심 위치에서의 평균 냉각 속도를 1.0℃/s 이상으로 한다. 한편, 상기 평균 냉각 속도가 50.0℃/s보다도 크면, 경질인 베이나이트상이 증가함으로써 모재 강도가 높아져 SC/ICHAZ의 조인트 CTOD 특성이 열화하기 때문에, 냉각 속도는 50.0℃/s 이하로 하는 것이 바람직하다.If the average cooling rate at the center temperature of the plate thickness is less than 1.0°C/s, a coarse ferrite phase is formed in the base material structure, which deteriorates the joint CTOD characteristics of SC/ICHAZ. For this reason, the average cooling rate at the center temperature of the plate thickness is set to 1.0°C/s or more. On the other hand, if the average cooling rate is greater than 50.0°C/s, the hard bainite phase increases, which increases the strength of the base material, thereby deteriorating the joint CTOD characteristics of SC/ICHAZ. Therefore, the cooling rate is preferably set to 50.0°C/s or less.

또한, 본 발명에 있어서, 다음 단락에 나타내는 냉각 정지 온도가 500℃ 이하인 경우는, 700℃에서 500℃까지의 냉각 속도의 평균값을 상기 평균 냉각 속도로 하고, 이 냉각 정지 온도가 500℃보다도 높은 경우는, 700℃에서 상기 500℃보다도 높은 냉각 정지 온도까지의 냉각 속도의 평균값을 상기 평균 냉각 속도로 한다.In addition, in the present invention, when the cooling stop temperature shown in the following paragraph is 500°C or lower, the average value of the cooling rates from 700°C to 500°C is taken as the average cooling rate, and when the cooling stop temperature is higher than 500°C, the average value of the cooling rates from 700°C to the cooling stop temperature higher than 500°C is taken as the average cooling rate.

냉각 정지 온도: 600℃ 이하Cooling stop temperature: 600℃ or less

상기 냉각에서는, 상기 열연 강판을, 판두께 중심 온도로 600℃ 이하의 냉각 정지 온도가 될 때까지 냉각한다. 상기 냉각 정지 온도가 600℃보다 높으면, 변태 후의 조직이 조대해져, 모재 강도가 부족함과 함께, SC/ICHAZ의 조인트 CTOD 특성이 열화한다. 이 때문에, 냉각 정지 온도는 600℃ 이하로 한다.In the above cooling, the hot rolled steel plate is cooled to a cooling stop temperature of 600°C or lower at the center temperature of the plate thickness. If the cooling stop temperature is higher than 600°C, the structure after transformation becomes coarse, the strength of the parent material is insufficient, and the joint CTOD characteristics of SC/ICHAZ deteriorate. Therefore, the cooling stop temperature is set to 600°C or lower.

[템퍼링 처리][Tempering treatment]

템퍼링 온도: 700℃ 이하Tempering temperature: 700℃ or less

상기 냉각의 정지 후, 추가로 임의로 템퍼링 처리를 행할 수 있다. 템퍼링 처리에 의해, 모재 인성을 더욱 향상시킬 수 있다. 그 때, 템퍼링 온도가 700℃보다도 높으면, 조대 페라이트상이 생성되어, SCHAZ의 인성이 열화한다. 그 때문에, 템퍼링 온도는 700℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 650℃ 이하이다. 또한, 템퍼링 온도의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 300℃ 정도로 할 수 있다.After the above cooling is stopped, tempering treatment can be optionally performed additionally. By tempering treatment, the toughness of the base material can be further improved. At that time, if the tempering temperature is higher than 700°C, a coarse ferrite phase is generated, and the toughness of SCHAZ deteriorates. Therefore, the tempering temperature is preferably 700°C or lower. More preferably, it is 650°C or lower. In addition, the lower limit of the tempering temperature is not particularly limited, but can be about 300°C.

또한, 본 발명에 따르는 제조 방법에 있어서, 본 명세서에 기재가 없는 항목은, 모두 상법(常法)을 이용할 수 있다.In addition, in the manufacturing method according to the present invention, all items not described in this specification can be used using conventional methods.

실시예Example

다음으로, 실시예에 기초하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예는, 본 발명의 적합한 일 예를 나타내는 것이고, 본 발명은, 당해 실시예에 의해 하등 한정되는 것은 아니다.Next, the present invention will be described more specifically based on examples. The following examples are intended to illustrate suitable examples of the present invention, and the present invention is not limited in any way by the examples.

표 1에 나타내는 성분 조성의 강편을 이용하여, 표 2에 나타내는 제조 조건으로 후강판을 제조했다. 또한, 열간 압연 시에는, 압연되는 강재의 길이 방향, 폭방향 및, 판두께 방향의 중심 위치에 열전대를 부착하고, 판두께 중심의 온도를 실측했다. 아울러, 강재의 표면 온도를 방사 온도계로 측정했다.Using the steel sheet having the composition shown in Table 1, a thick steel plate was manufactured under the manufacturing conditions shown in Table 2. In addition, during hot rolling, thermocouples were attached to the center positions of the longitudinal direction, width direction, and plate thickness direction of the rolled steel, and the temperature at the center of the plate thickness was measured. In addition, the surface temperature of the steel was measured with a radiation thermometer.

얻어진 후강판의 각각에 대해서, 평균 유효 결정 입경, 포로시티의 개수 밀도 및, 항복 강도를 이하의 방법으로 측정했다.For each of the obtained steel plates, the average effective crystal grain size, porosity number density, and yield strength were measured by the following methods.

[평균 유효 결정 입경][Average effective decision particle size]

얻어진 강판으로부터, 당해 강판의 길이 방향, 폭방향 및, 판두께 방향에 있어서의 중심이 측정 위치가 되도록 샘플을 채취했다. 이어서, 상기 샘플의 표면을 경면 연마한 후, 이하의 조건으로 EBSP 해석을 행했다. 얻어진 결정 방위 맵으로부터, 인접하는 결정립과의 방위차가 15° 이상의 대각 입계로 둘러싸인 조직의 원상당 직경을 구하고, 이하의 해석 영역에 있어서의 원상당 직경의 평균값을 평균 유효 결정 입경으로 했다.From the obtained steel plate, a sample was collected so that the center in the longitudinal direction, the width direction, and the thickness direction of the steel plate was the measurement position. Then, the surface of the sample was mirror-polished, and EBSP analysis was performed under the following conditions. From the obtained crystal orientation map, the circle-equivalent diameter of the organization surrounded by angled grain boundaries whose orientation difference from adjacent crystal grains was 15° or more was obtained, and the average value of the circle-equivalent diameters in the following analysis area was taken as the average effective crystal grain size.

EBSP 조건EBSP Conditions

·해석 영역: 판두께 중심의 1㎜×1㎜ 영역·Interpretation area: 1mm x 1mm area centered on the plate thickness

·스텝 사이즈: 0.4㎛·Step size: 0.4㎛

[포로시티의 개수 밀도][Porocity number density]

강판 내부의 결함의 검출에는, 비파괴로 검사할 수 있기 때문에 초음파 탐상이 이용되는 경우가 많지만, 정확하게 결함부의 상태를 확인하기 위해 직접 관찰을 행하여, 포로시티의 개수 밀도를 측정했다. 우선, 압연재의 판폭 방향에 평행한 두께 방향 단면(압연 방향에 수직인 단면)에 있어서의, 관찰면이 전체 두께×전체 폭 사이즈가 되는 관찰용의 샘플을 판길이의 중심 위치로부터 채취하여, 경면 연마 마무리했다. 이러한 경면 연마 마무리한 샘플을 광학 현미경으로 관찰하여 사진을 촬영하고, 얻어진 사진을 화상 해석하여, 존재하는 포로시티 개별의 원상당 지름을 구했다. 입경이 180㎛ 이상인 포로시티의 수를 측정 면적(판두께×판폭)으로 나눔으로써, 원상당 지름이 180㎛ 이상인 포로시티의, 1㎟당의 개수를 구했다.In order to detect defects inside a steel plate, ultrasonic testing is often used because it can be tested non-destructively. However, in order to accurately confirm the state of the defective part, direct observation was performed and the number density of porosities was measured. First, an observation sample whose observation surface is the total thickness × total width size in the thickness direction cross-section parallel to the plate width direction of the rolled material (the cross-section perpendicular to the rolling direction) was collected from the center position of the plate length, and mirror-polished. This mirror-polished sample was observed with an optical microscope, photographs were taken, and the obtained photographs were subjected to image analysis to obtain the equivalent circle diameter of each existing porosity. By dividing the number of porosities having a grain size of 180 ㎛ or more by the measurement area (plate thickness × plate width), the number per 1㎟ of porosities having an equivalent circle diameter of 180 ㎛ or more was obtained.

[항복 강도][Surrender strength]

EN10002-1에 따라 인장 시험을 행하여, 후강판의 판두께(t)의 1/4 및 1/2 위치에 있어서의 항복 강도(YS)를 구했다. 상기 인장 시험에는, 판두께의 1/4 및 1/2 위치로부터 판폭 방향에 평행이 되도록 채취한, 평행부 직경 14㎜, 평행부 길이 70㎜의 환봉 인장 시험편을 사용했다. 상기 인장 시험에 있어서 상(上) 항복점이 나타난 경우는 상 항복 응력을 항복 강도로 했다. 또한, 상 항복점이 나타나지 않은 경우에는 0.2% 내력을 항복 강도로 했다.A tensile test was performed according to EN10002-1 to obtain the yield strength (YS) at positions of 1/4 and 1/2 the plate thickness (t) of the steel plate. For the above tensile test, a round bar tensile test specimen with a parallel section diameter of 14 mm and a parallel section length of 70 mm, which was taken parallel to the plate width direction from positions of 1/4 and 1/2 the plate thickness, was used. In the above tensile test, when the upper yield point appeared, the upper yield stress was taken as the yield strength. In addition, when the upper yield point did not appear, the 0.2% proof stress was taken as the yield strength.

다음으로, 상기 후강판의 각각을 이용하여 다중 용접 조인트를 제작했다. 얻어진 다중 용접 조인트의 각각에 대해서 조인트 CTOD 시험을 행하여, CGHAZ에 있어서의 균열 개구 변위량 및 SC/ICHAZ에 있어서의 균열 개구 변위량을 측정했다. 다중 용접 조인트의 제작 조건과, 조인트 CTOD 시험의 조건을 이하에 설명한다.Next, multi-welded joints were fabricated using each of the above-described thick plates. Joint CTOD tests were performed on each of the obtained multi-welded joints to measure the crack opening displacement in the CGHAZ and the crack opening displacement in the SC/ICHAZ. The fabrication conditions of the multi-welded joints and the conditions of the joint CTOD tests are described below.

[조인트 CTOD 시험][Joint CTOD Test]

조인트 CTOD 시험에 이용하는 용접 조인트는, K 개선(groove) 형상, 입열량 5.0kJ/㎜의 서브 머지 아크 용접(다중 용접)에 의해 제작했다. 시험 방법은, BS 규격 EN10225(2019)에 준거하여, 단면이 t×t(t는 판두께)의 정방형인 시험편을 이용하여, 시험 온도: -40℃에 있어서의 균열 개구 변위량[CTOD값(δ)]을 평가했다.The welded joints used in the joint CTOD test were manufactured by submerged arc welding (multiple welding) with a K groove shape and a heat input of 5.0 kJ/mm. The test method was conducted in accordance with BS standard EN10225 (2019), using a square test piece with a cross section of t×t (t is the plate thickness), and the crack opening displacement [CTOD value (δ)] at a test temperature of -40°C was evaluated.

상기 조인트 CTOD 시험에서는, 절결 위치를 K 개선의 직선 형상측의 CGHAZ로 한 시험과, SC/ICHAZ 경계로 한 시험을 행하여, CGHAZ의 δ와 SC/ICHAZ 경계의 δ를, 각각 측정했다. 또한, 후강판의 각각에 대해서, 절결 위치마다 3개의 시험편을 이용하여 시험을 행하고, 측정값의 최저값을 δ로 했다.In the above joint CTOD test, a test was performed with the cut position as the CGHAZ on the straight-line shape side of K improvement and a test with the cut position as the SC/ICHAZ boundary, and δ of the CGHAZ and δ of the SC/ICHAZ boundary were measured, respectively. In addition, for each of the thick plates, a test was performed using three test pieces for each cut position, and the lowest measured value was taken as δ.

상기 시험 후, 시험편 파면에서, 피로 예비 균열의 선단이 EN10225(2019)에서 규정하는 CGHAZ와, SC/ICHAZ 경계의 각각에 있는 것을 확인했다. 또한, 다중 용접의 조인트 CTOD 시험의 경우, 절결 위치가 CGHAZ라도, 일정량의 ICCGHAZ가 포함되기 때문에, 시험 결과에는, CGHAZ와 ICCGHAZ의 양쪽의 인성이 반영된다.After the above test, it was confirmed that the tips of the fatigue precracks were at the CGHAZ and SC/ICHAZ boundaries specified in EN10225 (2019) in the fracture surface of the specimen. In addition, in the case of the CTOD test of a multi-welded joint, even if the cut position is CGHAZ, since a certain amount of ICCGHAZ is included, the test results reflect the toughness of both CGHAZ and ICCGHAZ.

이상의 측정 결과를, 표 2에 병기한다.The above measurement results are shown in Table 2.

표 2에 기재와 같이, 본 발명의 조건을 충족하는 후강판(발명예)은, 제조 조건, 모재의 유효 결정 입경, 포로시티의 개수 밀도의 모두가 발명의 범위를 충족하고, 판두께 1/4 위치 및 판두께 중심 위치에 있어서의 항복 강도가 320㎫ 이상이고, CGHAZ의 CTOD값과 SC/ICHAZ 경계의 CTOD값의 양쪽이 -40℃에 있어서 0.30㎜ 이상으로, 고강도와 우수한 조인트 CTOD 특성을 겸비하고 있었다.As described in Table 2, a thick steel plate (invention example) satisfying the conditions of the present invention has all of the manufacturing conditions, the effective crystal grain size of the base material, and the porosity number density satisfying the scope of the invention, and has a yield strength of 320 MPa or more at the 1/4 position of the plate thickness and the center position of the plate thickness, and both the CTOD value of the CGHAZ and the CTOD value of the SC/ICHAZ boundary are 0.30 mm or more at -40°C, so that it has both high strength and excellent joint CTOD characteristics.

이에 대하여, 본 발명의 조건을 충족하지 않는 후강판(비교예) 중, No. 42, 43, 47은, 판두께 1/4 위치 및 판두께 중심 위치에 있어서의 항복 강도가 320㎫ 미만이다. No. 20은, 판두께 1/4 위치 및 판두께 중심 위치에 있어서의 항복 강도가 320㎫ 미만 또한 SC/ICHAZ 경계의 CTOD값이 0.30㎜ 미만이다. No. 52는 판두께 1/4 위치에 있어서의 항복 강도는 320㎫ 이상이지만, 판두께 중심 위치에 있어서의 항복 강도가 320㎫ 미만이다. 그 외의 비교예는, CGHAZ의 CTOD값과 SC/ICHAZ 경계의 CTOD값의 한쪽 또는 양쪽이 0.30㎜ 미만이다. 어느 비교예도, 발명예에 비해 모재 강도나 조인트 CTOD 특성이 뒤떨어져 있었다.In this regard, among the thick steel plates (comparative examples) that do not satisfy the conditions of the present invention, Nos. 42, 43, and 47 have yield strengths of less than 320 MPa at the 1/4 position of the plate thickness and the center position of the plate thickness. No. 20 has yield strengths of less than 320 MPa at the 1/4 position of the plate thickness and the center position of the plate thickness, and a CTOD value at the SC/ICHAZ boundary of less than 0.30 mm. No. 52 has a yield strength of 320 MPa or more at the 1/4 position of the plate thickness, but a yield strength at the center position of the plate thickness of less than 320 MPa. In the other comparative examples, one or both of the CTOD value of the CGHAZ and the CTOD value of the SC/ICHAZ boundary are less than 0.30 mm. In all of the comparative examples, the base material strength and the joint CTOD characteristics were inferior to those of the inventive examples.

Claims (4)

질량%로,
C: 0.02∼0.12%,
Si: 0.70% 이하,
Mn: 0.3∼3.0%,
P: 0.050% 이하,
S: 0.0050% 이하,
Al: 0.002∼0.100%,
Ti: 0.002∼0.060%,
N: 0.0130% 이하 및,
O: 0.0100% 이하를 포함하고,
잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로서, 이하의 (1)∼(3)식을 충족하는 성분 조성을 갖고,
판두께 중심부에 있어서의 평균 유효 결정 입경이 20㎛ 이하이고, 또한 강판에 있어서의 원상당 지름: 180㎛ 이상의 포로시티가 1㎟당의 개수로 0.10개 이하인 강판.
1.50≤Ti/N≤5.00 …(1)
0.280%≤Ceq(=[C]+[Mn]/6+([Cu]+[Ni])/15+([Cr]+[Mo]+[V])/5)≤0.540% …(2)
Pcm(=[C]+[Si]/30+([Mn]+[Cu]+[Cr])/20+[Ni]/60+[Mo]/15+[V]/10+5[B])≤0.250% …(3)
(단, (1)∼(3)식에 있어서의 괄호는, 괄호 내의 원소의 함유량(질량%)을 나타내고, 당해 원소가 함유되지 않는 경우에는 제로로 함)
In mass %,
C: 0.02∼0.12%,
Si: 0.70% or less,
Mn: 0.3∼3.0%,
P: 0.050% or less,
S: 0.0050% or less,
Al: 0.002∼0.100%,
Ti: 0.002∼0.060%,
N: 0.0130% or less and,
O: Including 0.0100% or less,
The remainder is Fe and unavoidable impurities, and has a composition satisfying the following equations (1) to (3).
A steel plate having an average effective crystal grain size of 20 ㎛ or less in the center of the plate thickness and a porosity of 180 ㎛ or more in the equivalent circle diameter in the steel plate of 0.10 or less per ㎟.
1.50≤Ti/N≤5.00 … (1)
0.280%≤Ceq(=[C]+[Mn]/6+([Cu]+[Ni])/15+([Cr]+[Mo]+[V])/5)≤0.540%... (2)
Pcm(=[C]+[Si]/30+([Mn]+[Cu]+[Cr])/20+[Ni]/60+[Mo]/15+[V]/10+5[B])≤0.250%... (3)
(However, the parentheses in formulas (1) to (3) indicate the content (mass%) of the element within the parentheses, and if the element is not contained, it is set to zero.)
제1항에 있어서,
상기 성분 조성이, 추가로, 질량%로,
Ni: 2.0% 이하,
Ca: 0.0180% 이하,
Cu: 2.00% 이하,
Cr: 2.00% 이하,
Mo: 2.00% 이하,
Nb: 0.070% 이하,
V: 0.20% 이하,
W: 0.50% 이하,
B: 0.0050% 이하,
REM: 0.030% 이하 및,
Mg: 0.0150% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 포함하는, 강판.
In the first paragraph,
The above composition of ingredients, additionally, in mass%,
Ni: 2.0% or less,
Ca: 0.0180% or less,
Cu: 2.00% or less,
Cr: 2.00% or less,
Mo: 2.00% or less,
Nb: 0.070% or less,
V: 0.20% or less,
W: 0.50% or less,
B: 0.0050% or less,
REM: 0.030% or less and,
A steel plate comprising one or more types selected from the group consisting of Mg: 0.0150% or less.
제1항 또는 제2항에 기재된 강판을 제조하는 방법으로서,
제1항 또는 제2항에 기재된 성분 조성을 갖는 강편을, 990℃ 이상 1200℃ 이하의 범위로 가열하고, 이하의 (4)식의 조건을 만족하고, 또한 판두께 중심의 온도가 950℃ 이상의 압연에 있어서는 압하율/패스가 3% 이상인 압하를 누적 압하율로 30% 이상으로 하고, 판두께 중심의 온도가 950℃ 미만의 압연에 있어서는 누적 압하율을 40% 이상으로 하는 열간 압연을 행하고, 이어서, 판두께 중심의 평균 냉각 속도를 1.0℃/s 이상으로 600℃ 이하의 냉각 정지 온도까지 냉각할 때에 있어서, 상기 냉각 정지 온도가 500℃ 이하인 경우는, 700℃에서 500℃까지의 냉각 속도의 평균값을 상기 평균 냉각 속도로 하고, 상기 냉각 정지 온도가 500℃보다도 높은 경우는, 700℃에서 상기 500℃보다도 높은 냉각 정지 온도까지의 냉각 속도의 평균값을 상기 평균 냉각 속도로 하는 강판의 제조 방법.
kfm(판두께 중심)/kfm(표면)≤0.70 …(4)
(여기에서, kfm은 (5)식에 의함)



(단, 식 (5)∼(7)에 있어서의 [C]는 C의 질량%, Tk는 판두께 중심 또는 강판 표면의 절대 온도(K), h0은 압연 입측의 판두께, h1은 압연 출측의 판두께, n은 롤 회전 속도(rpm), r은 압하율, R은 롤 반경(㎜)을 나타냄)
A method for manufacturing a steel plate as described in claim 1 or claim 2,
A method for manufacturing a steel plate, comprising: heating a steel sheet having the component composition described in claim 1 or 2 to a temperature in the range of 990°C or more and 1200°C or less, and satisfying the condition of the following equation (4), and further performing hot rolling in which, when the temperature at the center of the plate thickness is 950°C or more, a reduction in which a reduction/pass is 3% or more and a cumulative reduction ratio is 30% or more, and when the temperature at the center of the plate thickness is less than 950°C, a cumulative reduction ratio is 40% or more, and then cooling the steel sheet to a cooling-stop temperature of 600°C or less at an average cooling rate at the center of the plate thickness of 1.0°C/s or more, wherein, when the cooling-stop temperature is 500°C or less, an average value of the cooling rates from 700°C to 500°C is used as the average cooling rate, and when the cooling-stop temperature is higher than 500°C, an average value of the cooling rates from 700°C to a cooling-stop temperature higher than 500°C is used as the average cooling rate.
k fm (center of plate thickness)/k fm (surface) ≤ 0.70 … (4)
(Here, k fm is according to equation (5))



(However, in equations (5) to (7), [C] represents the mass% of C, T k represents the absolute temperature (K) of the center of plate thickness or the surface of the steel plate, h 0 represents the plate thickness at the rolling entry side, h 1 represents the plate thickness at the rolling exit side, n represents the roll rotation speed (rpm), r represents the reduction ratio, and R represents the roll radius (mm).)
제3항에 있어서,
상기 냉각 정지 온도까지 냉각한 후, 700℃ 이하의 온도에서 템퍼링 처리를 행하는, 강판의 제조 방법.
In the third paragraph,
A method for manufacturing a steel plate, comprising cooling to the above cooling stop temperature and then performing tempering treatment at a temperature of 700°C or lower.
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