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KR20250020620A - High-strength steel plate for hydrogen transport pipe and its manufacturing method and steel pipe for hydrogen transport - Google Patents

High-strength steel plate for hydrogen transport pipe and its manufacturing method and steel pipe for hydrogen transport Download PDF

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KR20250020620A
KR20250020620A KR1020257000335A KR20257000335A KR20250020620A KR 20250020620 A KR20250020620 A KR 20250020620A KR 1020257000335 A KR1020257000335 A KR 1020257000335A KR 20257000335 A KR20257000335 A KR 20257000335A KR 20250020620 A KR20250020620 A KR 20250020620A
Authority
KR
South Korea
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less
steel plate
temperature
content
cooling
Prior art date
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Pending
Application number
KR1020257000335A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
다이치 이즈미
요시히로 니시하라
히로시 오카노
준지 시마무라
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

고압 수소 환경하에 있어서, 내HISC성 및 피로 균열 진전 저항이 우수한 수소 수송 강관용 고강도 강판을 제공한다. 본 발명의 수소 수송 강관용 고강도 강판은, 질량%로, C: 0.030∼0.060%, Si: 0.01∼0.50%, Mn: 0.80∼1.80%, P: 0.015% 이하, S: 0.0015% 이하, Al: 0.010∼0.080%, Cr: 0.05∼0.50%, Nb: 0.005∼0.080%, Ti: 0.005∼0.020%, N: 0.0020∼0.0080% 및 Ca: 0.0005∼0.0050%를 함유하고, 강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 비커스 경도의 평균값+3σ가 225HV 이하이고, 판두께 중앙 조직에 있어서의 상위 20% 입경이 30㎛ 이하이고, 응력 확대 계수 범위 ΔK가 45(㎫·m1/2)일 때의 피로 균열 진전 속도가 2.0×10-2(㎜/cycle) 미만이고, 인장 강도가 535㎫ 이상이다.A high-strength steel plate for hydrogen transport pipes having excellent HISc resistance and fatigue crack propagation resistance in a high-pressure hydrogen environment is provided. The high-strength steel plate for hydrogen transport pipe of the present invention contains, in mass%, C: 0.030 to 0.060%, Si: 0.01 to 0.50%, Mn: 0.80 to 1.80%, P: 0.015% or less, S: 0.0015% or less, Al: 0.010 to 0.080%, Cr: 0.05 to 0.50%, Nb: 0.005 to 0.080%, Ti: 0.005 to 0.020%, N: 0.0020 to 0.0080%, and Ca: 0.0005 to 0.0050%, and the average value + 3σ of Vickers hardness at 0.25 mm below the surface of the steel plate is 225 HV or less, and the upper 20% grain size in the central structure of the plate thickness is 30 µm. Below, when the stress intensity factor range ΔK is 45 (MPa·m 1/2 ), the fatigue crack propagation rate is less than 2.0× 10-2 (mm/cycle), and the tensile strength is 535 MPa or more.

Description

수소 수송 강관용 고강도 강판 및 그의 제조 방법 그리고 수소 수송용 강관High-strength steel plate for hydrogen transport pipe and its manufacturing method and steel pipe for hydrogen transport

본 발명은, 수소 수송 강관용 고강도 강판에 관한 것으로, 특히, 고압 수소 가스의 수송에 이용되는 라인 파이프에 제공하기에 적합한, 수소 수송 강관용 고강도 강판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 상기의 수소 수송용 고강도 강판을 이용한 수소 수송용 강관에 관한 것이다.The present invention relates to a high-strength steel plate for hydrogen transport pipes, and more particularly, to a high-strength steel plate for hydrogen transport pipes suitable for use in line pipes used for transporting high-pressure hydrogen gas, and a method for manufacturing the same. In addition, the present invention relates to a hydrogen transport pipe using the above-described high-strength steel plate for hydrogen transport.

일반적으로, 라인 파이프는, 후판 밀(plate mills)이나 열연 밀에 의해 제조된 강판을, UOE 성형, 프레스 벤드 성형 및 롤 성형 등에 의해, 강관으로 성형함으로써 제조된다.Typically, line pipes are manufactured by forming steel plates manufactured by plate mills or hot rolling mills into steel pipes by UOE forming, press bend forming, and roll forming.

여기서, 고압 수소 가스의 수송에 이용되는 라인 파이프는, 강도, 인성, 용접성 등 외에, 내(耐)수소 취화 특성(hydrogen embrittlement resistance)이 필요시된다. 그 중에서도, 조업 중의 압력 변동으로 라인 파이프에 반복하여 응력이 가해지기 때문에, 사용 수명을 장기화하는 데에 있어서, 고압 수소 가스 환경하에서의 피로 균열 진전 저항이 필요시된다. 또한, 고압 수소 가스 환경하에서의 내(耐)수소 유기(誘起) 응력 균열성(내HISC(Hydrogen Induced Stress Cracking)성)이 필요시된다. 수소압이 15㎫ 정도이면, 충분한 두께를 갖는 저합금강이 이용되고 있다. 그러나, 그 이상의 압력에서는 사용 중에 수소 취화 파괴할 위험성이 높아지기 때문에, 저합금강은 사용되지 않고, 저합금강보다도 수소 취화되기 어려운 SUS316L 등의 오스테나이트계 스테인리스강이 이용되고 있다.Here, the line pipe used for transporting high-pressure hydrogen gas requires hydrogen embrittlement resistance in addition to strength, toughness, and weldability. In particular, since stress is repeatedly applied to the line pipe due to pressure fluctuations during operation, fatigue crack propagation resistance in a high-pressure hydrogen gas environment is required in order to extend the service life. In addition, hydrogen-induced stress cracking resistance (HISC (Hydrogen Induced Stress Cracking) resistance) in a high-pressure hydrogen gas environment is required. When the hydrogen pressure is about 15 MPa, a low-alloy steel having sufficient thickness is used. However, at pressures higher than that, the risk of hydrogen embrittlement destruction during use increases, so the low-alloy steel is not used, and an austenitic stainless steel such as SUS316L, which is less susceptible to hydrogen embrittlement than the low-alloy steel, is used.

오스테나이트계 스테인리스강은, 강재의 비용이 높은 것에 더하여, 강도가 낮기 때문에, 높은 수소압에 견딜 수 있도록 설계하면, 두께가 두꺼워지고, 수소 수송용 라인 파이프 자체의 가격도 고가가 된다. 그 때문에, 수소 수송용 라인 파이프용으로서, 보다 저비용이고, 또한 고압 수소 가스 환경에도 견딜 수 있는 강재가 요망되어 왔다.Austenitic stainless steels are expensive and have low strength, so if they are designed to withstand high hydrogen pressure, the thickness increases, and the price of the hydrogen transport line pipe itself also increases. Therefore, for hydrogen transport line pipes, there has been a demand for steels that are lower cost and can also withstand high-pressure hydrogen gas environments.

상기의 문제를 해결하기 위해, 예를 들면 특허문헌 1에는, Mn의 함유량이 많은 오스테나이트계 강재가 제안되어 있다.To solve the above problem, for example, patent document 1 proposes an austenitic steel having a high manganese content.

일본특허 제6703608호 공보Japanese Patent No. 6703608

특허문헌 1에 기재된 기술에 의해, SUS316L 등의 오스테나이트계 스테인리스강과 비교하여, 저비용인 강재의 제공이 가능하지만, 특허문헌 1에 기재된 강재는, 오스테나이트계 합금이기 때문에, 일반적인 저합금강과 비교하면 고비용이다. 또한, 특허문헌 1에 기재된 강재에 있어서는, 고압 수소 가스 환경하에 있어서의 내HISC성이나 피로 균열 진전 저항은 고려되어 있지 않다.The technology described in Patent Document 1 enables the provision of a low-cost steel material compared to austenitic stainless steels such as SUS316L. However, since the steel material described in Patent Document 1 is an austenitic alloy, it is expensive compared to general low-alloy steels. In addition, in the steel material described in Patent Document 1, HIS resistance and fatigue crack propagation resistance in a high-pressure hydrogen gas environment are not taken into consideration.

그래서 본 발명은, 상기 과제를 감안하여, 고압 수소 환경하에 있어서, 내HISC성 및 피로 균열 진전 저항이 우수한 수소 수송 강관용 고강도 강판을, 그의 유리한 제조 방법과 함께 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention, in consideration of the above problems, aims to provide a high-strength steel plate for hydrogen transport pipe having excellent HISc resistance and fatigue crack propagation resistance in a high-pressure hydrogen environment, together with an advantageous manufacturing method thereof.

또한, 본 발명은, 상기 수소 수송 강관용 고강도 강판을 이용한 수소 수송용 강관을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention aims to provide a hydrogen transport steel pipe using the high-strength steel plate for the hydrogen transport steel pipe.

본 발명자들은, 고압 수소 가스 환경하에 있어서의, 내HISC성 및, 피로 균열 진전 저항을 확보하기 위해, 강재의 성분 조성, 마이크로 조직 및 제조 조건에 대해서, 수많은 실험과 검토를 반복했다. 그 결과, 이하의 점을 인식했다. 즉, 강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 비커스 경도의 표준 편차를 σ로 했을 때에, 강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 비커스 경도의 평균값+3σ를 225HV 이하로 제어하고, 판두께 중앙의 조직에 있어서의 상위 20% 입경을 30㎛ 이하로 한다. 이에 따라, 내HISC성 및 피로 균열 진전 저항이 향상한다. 또한, 이러한 강 조직을 실현하기 위해서는, 압연 조건 및 냉각 조건을 엄밀하게 컨트롤할 필요가 있고, 그 조건을 발견하는 것에 성공했다. 본 발명은, 이들 인식에 기초하여 이루어진 것이다.The inventors of the present invention have repeatedly conducted numerous experiments and studies on the component composition, microstructure, and manufacturing conditions of steel in order to secure HIS/Crack growth resistance and fatigue crack propagation resistance in a high-pressure hydrogen gas environment. As a result, the following points were recognized. That is, when the standard deviation of the Vickers hardness at a depth of 0.25 mm below the surface of the steel sheet is σ, the average value + 3σ of the Vickers hardness at a depth of 0.25 mm below the surface of the steel sheet is controlled to 225 HV or less, and the top 20% grain size in the structure at the center of the plate thickness is set to 30 µm or less. Accordingly, the HIS/Crack growth resistance and fatigue crack propagation resistance are improved. Furthermore, in order to realize such a steel structure, it is necessary to strictly control the rolling conditions and cooling conditions, and the inventors have succeeded in discovering those conditions. The present invention has been made based on these recognitions.

즉, 본 발명의 요지 구성은 다음과 같다.That is, the gist of the present invention is as follows.

[1] 질량%로,[1] In mass%,

C: 0.030∼0.060%,C: 0.030∼0.060%,

Si: 0.01∼0.50%,Si: 0.01∼0.50%,

Mn: 0.80∼1.80%,Mn: 0.80∼1.80%,

P: 0.015% 이하,P: 0.015% or less,

S: 0.0015% 이하,S: 0.0015% or less,

Al: 0.010∼0.080%,Al: 0.010∼0.080%,

Cr: 0.05∼0.50%,Cr: 0.05∼0.50%,

Nb: 0.005∼0.080%,Nb: 0.005∼0.080%,

Ti: 0.005∼0.020%,Ti: 0.005∼0.020%,

N: 0.0020∼0.0080% 및,N: 0.0020∼0.0080% and,

Ca: 0.0005∼0.0050%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물인 성분 조성과,Ca: Contains 0.0005∼0.0050%, and the remainder is Fe and unavoidable impurities.

강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 비커스 경도의 표준 편차를 σ로 했을 때에, 강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 비커스 경도의 평균값+3σ가 225HV 이하이고, 판두께 중앙에 있어서의 상위 20% 입경이 30㎛ 이하인 조직을 갖고,When the standard deviation of Vickers hardness at 0.25 mm below the surface of the steel plate is σ, the average value of Vickers hardness at 0.25 mm below the surface of the steel plate + 3σ is 225 HV or less, and the upper 20% grain size at the center of the plate thickness is 30 ㎛ or less, and the structure has

응력 확대 계수 범위 ΔK가 45(㎫·m1/2)일 때의 피로 균열 진전 속도가 2.0×10-2(㎜/cycle) 미만이고, 인장 강도가 535㎫ 이상인, 수소 수송 강관용 고강도 강판.A high-strength steel plate for hydrogen transport pipes, having a fatigue crack propagation rate of less than 2.0× 10-2 (mm/cycle) when the stress intensity factor range ΔK is 45 (MPa·m 1/2 ) and a tensile strength of 535 MPa or more.

[2] 상기 성분 조성이, 추가로, 질량%로,[2] The above composition of ingredients is, additionally, in mass%,

Cu: 0.50% 이하,Cu: 0.50% or less,

Ni: 0.50% 이하,Ni: 0.50% or less,

Mo: 0.50% 이하,Mo: 0.50% or less,

V: 0.1% 이하,V: 0.1% or less,

Zr: 0.02% 이하,Zr: 0.02% or less,

Mg: 0.02% 이하 및,Mg: 0.02% or less and,

REM: 0.02% 이하REM: 0.02% or less

중으로부터 선택한 1종 이상을 함유하는, [1]에 기재된 수소 수송 강관용 고강도 강판.A high-strength steel plate for hydrogen transport pipe, containing at least one type selected from among [1].

[3] 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 성분 조성을 갖는 강편을 1000∼1250℃의 온도로 가열한 후,[3] After heating the steel sheet having the composition described in [1] or [2] above to a temperature of 1000 to 1250°C,

재결정 온도역에서의 총 압하율: 35% 이상 55% 이하,Total pressure reduction in the recrystallization temperature range: 35% or more and 55% or less,

재결정 온도역에서의 최종 압연 패스의 압하율: 10% 이상,Reduction ratio of the final rolling pass in the recrystallization temperature range: 10% or more,

(재결정 온도역의 하한 온도-80℃) 이상, 재결정 온도역의 하한 온도 미만의 온도역에 있어서의 최종 압연 패스의 압하율: 15% 이상(Lower limit temperature of the recrystallization temperature range -80℃) or higher, and the reduction ratio of the final rolling pass in the temperature range below the lower limit temperature of the recrystallization temperature range: 15% or higher

인 열간 압연을 실시하여 강판으로 하고,It is made into a steel plate by hot rolling,

그 후, 상기 강판에 대하여,After that, for the above steel plate,

냉각 개시 시의 강판 표면 온도: Ar3 변태점(℃) 이상,Steel plate surface temperature at the start of cooling: Ar 3 transformation point (℃) or higher,

강판 전체에 있어서의 냉각 개시 시간차: 50초 이내,Cooling start time difference across the entire plate: within 50 seconds;

강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 강판 온도로 750℃에서 550℃까지의 평균 냉각 속도: 15∼50℃/s,Average cooling rate from 750℃ to 550℃ at 0.25㎜ below the steel plate surface: 15∼50℃/s

두께 중앙에 있어서의 강판 온도로 750℃에서 550℃까지의 평균 냉각 속도: 15∼50℃/s,Average cooling rate from 750℃ to 550℃ at the center of thickness: 15∼50℃/s,

강판 표면하 0.25㎜ 및 판두께 중앙에 있어서의 강판 온도로 냉각 정지 온도: 250∼550℃Cooling stop temperature: 250∼550℃ at the steel plate temperature at 0.25㎜ below the steel plate surface and at the center of the plate thickness

인 냉각을 실시하는, 수소 수송 강관용 고강도 강판의 제조 방법.A method for manufacturing a high-strength steel plate for hydrogen transport pipe, which performs human cooling.

[4] 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 수소 수송 강관용 고강도 강판을 이용한 수소 수송용 강관.[4] A hydrogen transport pipe using the high-strength steel plate for hydrogen transport pipe described in [1] or [2] above.

본 발명의 수소 수송 강관용 고강도 강판 및 당해 수소 수송 강관용 고강도 강판을 이용한 수소 수송용 강관은, 고압 수소 환경하에 있어서의 내HISC성 및, 피로 균열 진전 저항이 우수하다. 상기 강관은, 당해 강관에 있어서 용접부를 포함하는 영역에 있어서도, 고압 수소 환경하에 있어서의 내HISC성이 우수하다. 또한, 본 발명의 수소 수송 강관용 고강도 강판의 제조 방법에 의하면, 고압 수소 환경하에 있어서의 내HISC성 및, 피로 균열 진전 저항이 우수한 수소 수송 강관용 고강도 강판을 제조할 수 있다.The high-strength steel plate for hydrogen transport pipes of the present invention and the hydrogen transport pipes using the high-strength steel plate for hydrogen transport pipes have excellent HISc resistance and fatigue crack propagation resistance in a high-pressure hydrogen environment. The steel pipe has excellent HISc resistance in a high-pressure hydrogen environment even in a region including a welded portion in the steel pipe. Furthermore, according to the method for manufacturing a high-strength steel plate for hydrogen transport pipes of the present invention, it is possible to manufacture a high-strength steel plate for hydrogen transport pipes having excellent HISc resistance and fatigue crack propagation resistance in a high-pressure hydrogen environment.

도 1은 실시예에 있어서의 내HISC성의 평가를 위한 시험편의 채취 방법을 설명하는 개략도이다.Figure 1 is a schematic diagram explaining a method for collecting test pieces for evaluating HISc resistance in an embodiment.

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

이하, 본 발명의 수소 수송 강관용 고강도 강판에 대해서, 구체적으로 설명한다. 또한, 이하, 본 발명의 수소 수송 강관용 고강도 강판을, 간단히, 고강도 강판이라고도 한다.Hereinafter, the high-strength steel plate for hydrogen transport pipe of the present invention will be specifically described. In addition, the high-strength steel plate for hydrogen transport pipe of the present invention will also be simply referred to as a high-strength steel plate.

[성분 조성][Ingredients]

우선, 본 발명의 고강도 강판의 성분 조성과 그의 한정 이유에 대해서 설명한다. 이하의 설명에 있어서 %로 나타내는 단위는, 특별히 언급하지 않는 한 모두 질량%이다.First, the composition of the high-strength steel plate of the present invention and the reasons for its limitation will be explained. In the following description, all units expressed as % are mass% unless otherwise specified.

C: 0.030∼0.060%C: 0.030∼0.060%

C는, 강도의 향상에 유효하게 기여하지만, C 함유량이 0.030% 미만에서는 충분한 강도를 확보할 수 없기 때문에, C 함유량은 0.030% 이상으로 한다. C 함유량은, 바람직하게는 0.035% 이상으로 한다. 한편, C 함유량이 0.060%를 초과하면, 가속 냉각 시에 경도가 상승하기 때문에, 내HISC성이 열화한다. 이 때문에, C 함유량은 0.060% 이하로 한다. C 함유량은, 바람직하게는 0.050% 이하로 한다.C effectively contributes to the improvement of strength, but sufficient strength cannot be secured when the C content is less than 0.030%, so the C content is set to 0.030% or more. The C content is preferably set to 0.035% or more. On the other hand, when the C content exceeds 0.060%, the hardness increases during accelerated cooling, so the HISc resistance deteriorates. Therefore, the C content is set to 0.060% or less. The C content is preferably set to 0.050% or less.

Si: 0.01∼0.50%Si: 0.01∼0.50%

Si는, 탈산을 위해 첨가하지만, Si 함유량이 0.01% 미만에서는 탈산 효과가 충분하지 않기 때문에, Si 함유량은 0.01% 이상으로 한다. Si 함유량은, 바람직하게는 0.05% 이상으로 한다. 한편, Si 함유량이 0.50%를 초과하면, 용접성이 열화하기 때문에, Si 함유량은 0.50% 이하로 한다. Si 함유량은, 바람직하게는 0.45% 이하로 한다.Si is added for deoxidation, but since the deoxidation effect is not sufficient when the Si content is less than 0.01%, the Si content is set to 0.01% or more. The Si content is preferably set to 0.05% or more. On the other hand, since the weldability deteriorates when the Si content exceeds 0.50%, the Si content is set to 0.50% or less. The Si content is preferably set to 0.45% or less.

Mn: 0.80∼1.80%Mn: 0.80∼1.80%

Mn은, 강도의 향상에 유효하게 기여하지만, Mn 함유량이 0.80% 미만에서는 그의 효과가 충분히는 발현되지 않는다. 이 때문에 Mn 함유량은 0.80% 이상으로 한다. Mn 함유량은, 바람직하게는 1.00% 이상으로 한다. Mn 함유량은, 보다 바람직하게는 1.20% 이상으로 한다. 한편, Mn 함유량이 1.80%를 초과하면 가속 냉각 시에 경도가 상승하기 때문에, 내HISC성이 열화한다. 이 때문에, Mn 함유량은 1.80% 이하로 한다. Mn 함유량은, 바람직하게는 1.70% 이하로 한다. Mn 함유량은, 보다 바람직하게는 1.60% 이하로 한다.Mn effectively contributes to the improvement of strength, but its effect is not sufficiently expressed when the Mn content is less than 0.80%. Therefore, the Mn content is set to 0.80% or more. The Mn content is preferably set to 1.00% or more. The Mn content is more preferably set to 1.20% or more. On the other hand, when the Mn content exceeds 1.80%, the hardness increases during accelerated cooling, so that the HISc resistance deteriorates. Therefore, the Mn content is set to 1.80% or less. The Mn content is preferably set to 1.70% or less. The Mn content is more preferably set to 1.60% or less.

P: 0.015% 이하P: 0.015% or less

P는, 불가피 불순물 원소로서, 경도를 상승시킴으로써, 내HISC성을 열화시킨다. P 함유량이 0.015%를 초과하면 그의 경향이 현저해지기 때문에, P 함유량의 상한을 0.015%로 한다. P 함유량은, 바람직하게는 0.008% 이하로 한다. 또한, P 함유량은 낮을수록 좋지만, 과도한 탈P는 정련 비용의 증가를 초래하기 때문에, 정련 비용의 관점에서는, P 함유량은 0.001% 이상으로 하는 것이 바람직하다.P, as an unavoidable impurity element, increases hardness and deteriorates HISc resistance. Since this tendency becomes remarkable when the P content exceeds 0.015%, the upper limit of the P content is set to 0.015%. The P content is preferably 0.008% or less. In addition, although the lower the P content, the better, excessive P removal causes an increase in refining costs, so from the viewpoint of refining costs, the P content is preferably 0.001% or more.

S: 0.0015% 이하S: 0.0015% or less

S는, 불가피 불순물 원소로서, 강 중에 있어서는 MnS 개재물을 생성하여 저온 인성을 열화시키기 때문에, S 함유량은, 적은 것이 바람직하지만, 0.0015%까지는 허용된다. 그 때문에, S 함유량은 0.015% 이하로 한다. S 함유량은, 바람직하게는 0.0010% 이하이다. 또한, S 함유량은 낮을수록 좋지만, 과도한 탈S는 정련 비용의 증가를 초래하기 때문에, 정련 비용의 관점에서는, S 함유량은 0.0002% 이상으로 하는 것이 바람직하다.S is an inevitable impurity element, and since it forms MnS inclusions in steel and deteriorates low-temperature toughness, the S content is preferably low, but up to 0.0015% is permissible. Therefore, the S content is set to 0.015% or less. The S content is preferably 0.0010% or less. In addition, although the lower the S content, the better, excessive deS leads to an increase in refining costs, so from the viewpoint of refining costs, the S content is preferably set to 0.0002% or more.

Al: 0.010∼0.080%Al: 0.010∼0.080%

Al은, 탈산제로서 첨가하지만, Al 함유량이 0.010% 미만에서는 그의 효과가 충분히는 발현되지 않는다. 이 때문에 Al 함유량은 0.010% 이상으로 한다. Al 함유량은, 바람직하게는 0.015% 이상으로 한다. Al 함유량은, 보다 바람직하게는 0.025% 이상으로 한다. 한편, Al 함유량이 0.080%를 초과하면 연속 주조 시의 침지 노즐의 알루미나 막힘이 생기기 때문에, Al 함유량은 0.080% 이하로 한다. Al 함유량은, 바람직하게는 0.070% 이하로 한다. Al 함유량은, 보다 바람직하게는 0.040% 이하로 한다.Although Al is added as a deoxidizer, its effect is not sufficiently expressed when the Al content is less than 0.010%. Therefore, the Al content is set to 0.010% or more. The Al content is preferably set to 0.015% or more. The Al content is more preferably set to 0.025% or more. On the other hand, when the Al content exceeds 0.080%, alumina clogging of the immersion nozzle occurs during continuous casting, so the Al content is set to 0.080% or less. The Al content is preferably set to 0.070% or less. The Al content is more preferably set to 0.040% or less.

Cr: 0.05∼0.50%Cr: 0.05∼0.50%

Cr은, Mn과 마찬가지로, 저C 함유량의 강에서도 충분한 강도를 얻기 위해 유효한 원소이지만, Cr 함유량이 0.05% 미만에서는 그의 효과가 충분히는 발현되지 않는다. 이 때문에 Cr 함유량은 0.05% 이상으로 한다. Cr 함유량은, 바람직하게는 0.10% 이상으로 한다. Cr 함유량은, 보다 바람직하게는 0.15% 이상으로 한다. 그러나, Cr 함유량이 0.50%를 초과하면, 퀀칭성(hardenability)이 과잉이 되기 때문에, 가속 냉각 시에 경도가 상승하여, 내HISC성이 열화한다. 이 때문에, Cr 함유량은 0.50% 이하로 한다. Cr 함유량은, 바람직하게는 0.45% 이하로 한다. Cr 함유량은, 보다 바람직하게는 0.35% 이하로 한다.Cr, like Mn, is an effective element for obtaining sufficient strength even in low-C content steels, but its effect is not fully expressed when the Cr content is less than 0.05%. Therefore, the Cr content is set to 0.05% or more. The Cr content is preferably set to 0.10% or more. The Cr content is more preferably set to 0.15% or more. However, when the Cr content exceeds 0.50%, the hardenability becomes excessive, so the hardness increases during accelerated cooling and the HISc resistance deteriorates. Therefore, the Cr content is set to 0.50% or less. The Cr content is preferably set to 0.45% or less. The Cr content is more preferably set to 0.35% or less.

Nb: 0.005∼0.080%Nb: 0.005∼0.080%

Nb는, 고용 Nb로서 존재하면 열간 압연 시의 미재결정 온도역을 확대하여, 결정립의 입경 미세화에 기여하지만, Nb 함유량이 0.005% 미만에서는 그의 효과가 충분히는 발현되지 않는다. 이 때문에 Nb 함유량은 0.005% 이상으로 한다. Nb 함유량은, 바람직하게는 0.010% 이상으로 한다. Nb 함유량은, 보다 바람직하게는 0.025% 이상으로 한다. 한편, Nb 함유량이 0.080%를 초과하면 응고 시에 조대한(coarse) 탄화물을 창출하기 때문에, 내수소 유기 균열성이 열화한다. 이 때문에, Nb 함유량은 0.080% 이하로 한다. Nb 함유량은, 바람직하게는 0.060% 이하로 한다. Nb 함유량은, 보다 바람직하게는 0.055% 이하로 한다.Nb, when present as dissolved Nb, expands the non-recrystallization temperature range during hot rolling and contributes to grain refinement, but its effect is not sufficiently expressed when the Nb content is less than 0.005%. Therefore, the Nb content is set to 0.005% or more. The Nb content is preferably set to 0.010% or more. The Nb content is more preferably set to 0.025% or more. On the other hand, when the Nb content exceeds 0.080%, coarse carbides are created during solidification, so that the hydrogen-induced cracking resistance deteriorates. Therefore, the Nb content is set to 0.080% or less. The Nb content is preferably set to 0.060% or less. The Nb content is more preferably set to 0.055% or less.

Ti: 0.005∼0.020%Ti: 0.005∼0.020%

Ti는, TiN으로서 가열 시에 오스테나이트립을 피닝(pinning)하여, 입자의 성장을 억제하는 효과가 있다. Ti 함유량이 0.005% 미만에서는 TiN이 충분히 생성되지 않기 때문에, Ti 함유량은 0.005% 이상으로 한다. Ti 함유량은, 바람직하게는 0.008% 이상으로 한다. 또한, Ti 함유량이 0.020%를 초과하면, 생성된 TiN이 조대화하고, 용접 열 영향부의 충분한 인성이 얻어지지 않기 때문에, Ti 함유량은 0.020% 이하로 한다. Ti 함유량은, 바람직하게는 0.017% 이하로 한다. Ti 함유량은, 보다 바람직하게는 0.015% 이하로 한다.Ti has the effect of pinning austenite grains when heated as TiN, thereby suppressing grain growth. When the Ti content is less than 0.005%, TiN is not sufficiently generated, so the Ti content is set to 0.005% or more. The Ti content is preferably set to 0.008% or more. Furthermore, when the Ti content exceeds 0.020%, the generated TiN coarsens and sufficient toughness of the weld heat-affected zone is not obtained, so the Ti content is set to 0.020% or less. The Ti content is preferably set to 0.017% or less. The Ti content is more preferably set to 0.015% or less.

N: 0.0020∼0.0080%N: 0.0020∼0.0080%

N은, 강도의 향상에 유효하게 기여하지만, N 함유량이 0.0020% 미만에서는 충분한 강도를 확보할 수 없다. 이 때문에 N 함유량은 0.0020% 이상으로 한다. N 함유량은, 바람직하게는 0.0025% 이상으로 한다. N 함유량은, 보다 바람직하게는 0.0030% 이상으로 한다. 한편, N 함유량이 0.0080%를 초과하면, 가속 냉각 시에 경도가 상승하기 때문에, 내HISC성이 열화한다. 이 때문에, N 함유량은 0.0080% 이하로 한다. N 함유량은, 바람직하게는 0.0070% 이하로 한다. N 함유량은, 보다 바람직하게는 0.0050% 이하로 한다.N effectively contributes to the improvement of strength, but sufficient strength cannot be secured when the N content is less than 0.0020%. Therefore, the N content is set to 0.0020% or more. The N content is preferably set to 0.0025% or more. The N content is more preferably set to 0.0030% or more. On the other hand, when the N content exceeds 0.0080%, the hardness increases during accelerated cooling, so the HISc resistance deteriorates. Therefore, the N content is set to 0.0080% or less. The N content is preferably set to 0.0070% or less. The N content is more preferably set to 0.0050% or less.

Ca: 0.0005∼0.0050%Ca: 0.0005∼0.0050%

Ca는, 황화물계 개재물의 형태 제어에 의한 내수소 유기 균열성 향상에 유효한 원소이지만, Ca 함유량이 0.0005% 미만에서는 그의 첨가 효과가 충분하지 않다. 이 때문에 Ca 함유량은 0.0005% 이상으로 한다. Ca 함유량은, 바람직하게는 0.0008% 이상으로 한다. Ca 함유량은, 보다 바람직하게는 0.0015% 이상으로 한다. 한편, Ca 함유량이 0.0050%를 초과한 경우, 전술의 효과가 포화할 뿐만 아니라, 강의 청정도가 저하함으로써 내수소 유기 균열성이 열화하기 때문에, Ca 함유량은 0.0050% 이하로 한다. Ca 함유량은, 바람직하게는 0.0045% 이하로 한다. Ca 함유량은, 보다 바람직하게는 0.0035% 이하로 한다.Ca is an effective element for improving hydrogen-induced cracking resistance by controlling the shape of sulfide inclusions, but when the Ca content is less than 0.0005%, the effect of its addition is not sufficient. Therefore, the Ca content is set to 0.0005% or more. The Ca content is preferably set to 0.0008% or more. The Ca content is more preferably set to 0.0015% or more. On the other hand, when the Ca content exceeds 0.0050%, not only the above-mentioned effect is saturated, but also the hydrogen-induced cracking resistance deteriorates due to the decrease in the cleanliness of the steel, so the Ca content is set to 0.0050% or less. The Ca content is preferably set to 0.0045% or less. The Ca content is more preferably set to 0.0035% or less.

이상, 본 발명의 고강도 강판에 있어서의 기본 성분(필수 성분)에 대해서 설명했다. 본 발명의 고강도 강판에 있어서의 성분 조성 중, 상기 이외의 성분(잔부)은 Fe 및 불가피적 불순물로 할 수 있다.Above, the basic components (essential components) of the high-strength steel plate of the present invention have been described. Among the component compositions of the high-strength steel plate of the present invention, components (remainder) other than the above may be Fe and unavoidable impurities.

본 발명의 고강도 강판의 성분 조성은, 상기 성분에 더하여, 추가로, Cu, Ni, Mo, V, Zr, Mg 및 REM 중으로부터 선택한 1종 이상을, 이하의 범위에서 임의로 함유시킬 수 있다.The composition of the high-strength steel plate of the present invention may optionally contain, in addition to the above components, at least one selected from Cu, Ni, Mo, V, Zr, Mg, and REM within the following range.

Cu: 0.50% 이하Cu: 0.50% or less

Cu는, 저온 인성의 개선과 강도의 상승에 유효한 원소로서, 이 효과를 얻으려면 Cu 함유량을 0.05% 이상으로 하는 것이 바람직하다. Cu 함유량은, 0.10% 이상이 보다 바람직하다. 그러나, Cu 함유량이 0.50%를 초과하면, 강판의 표면 흠집이 발생하기 쉬워지기 때문에, Cu를 함유하는 경우는, Cu 함유량을 0.50% 이하로 한다. Cu 함유량은, 바람직하게는 0.45% 이하로 한다.Cu is an element effective for improving low-temperature toughness and increasing strength, and to obtain this effect, it is preferable that the Cu content be 0.05% or more. The Cu content is more preferably 0.10% or more. However, if the Cu content exceeds 0.50%, the surface of the steel sheet is likely to be scratched, so when Cu is contained, the Cu content is set to 0.50% or less. The Cu content is preferably set to 0.45% or less.

Ni: 0.50% 이하Ni: 0.50% or less

Ni는, 저온 인성의 개선과 강도의 상승에 유효한 원소로서, 이 효과를 얻으려면 Ni 함유량을 0.05% 이상으로 하는 것이 바람직하다. Ni 함유량은, 0.10% 이상이 보다 바람직하다. 한편으로, Ni는 고가의 원소이기 때문에, Ni를 함유하는 경우는, Ni 함유량을 0.50% 이하로 한다. Ni 함유량은, 바람직하게는 0.45% 이하로 한다.Ni is an element effective for improving low-temperature toughness and increasing strength, and to obtain this effect, it is preferable that the Ni content be 0.05% or more. The Ni content is more preferably 0.10% or more. On the other hand, since Ni is an expensive element, when containing Ni, the Ni content is set to 0.50% or less. The Ni content is preferably set to 0.45% or less.

Mo: 0.50% 이하Mo: 0.50% or less

Mo는, 저온 인성의 개선과 강도의 상승에 유효한 원소로서, 이 효과를 얻으려면 Mo 함유량을 0.05% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편으로, Mo는 고가의 원소이기 때문에, Mo를 함유하는 경우는, Mo 함유량을 0.50% 이하로 한다. Mo 함유량은, 바람직하게는 0.45% 이하로 한다.Mo is an element effective in improving low-temperature toughness and increasing strength, and to obtain this effect, it is desirable to make the Mo content 0.05% or more. On the other hand, since Mo is an expensive element, when containing Mo, the Mo content is 0.50% or less. The Mo content is preferably 0.45% or less.

V: 0.1% 이하V: 0.1% or less

V는, 강판의 강도 및 저온 인성을 높이기 위해 임의로 첨가할 수 있는 원소이지만, V 함유량이 0.005% 미만에서는 그의 효과가 충분히는 발현되지 않는다. 이 때문에 V를 함유하는 경우에는, V 함유량을 0.005% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, V 함유량이 0.1%를 초과하면 용접부의 인성이 열화하기 때문에, V를 함유하는 경우는, V 함유량을 0.1% 이하로 하는 것이 바람직하다. V 함유량은, 0.050% 이하가 보다 바람직하고, 0.010% 이하가 더욱 바람직하다.V is an element that can be optionally added to increase the strength and low-temperature toughness of the steel plate, but its effect is not fully expressed when the V content is less than 0.005%. Therefore, when V is contained, it is preferable that the V content be 0.005% or more. On the other hand, when the V content exceeds 0.1%, the toughness of the weld deteriorates, so when V is contained, it is preferable that the V content be 0.1% or less. The V content is more preferably 0.050% or less, and even more preferably 0.010% or less.

Zr: 0.02% 이하, Mg: 0.02% 이하, REM: 0.02% 이하Zr: 0.02% or less, Mg: 0.02% or less, REM: 0.02% or less

Zr, Mg 및 REM(희토류 금속)은, 결정립 미세화를 통하여 피로 균열 진전 저항을 높이거나, 개재물 성상의 컨트롤을 통하여 내(耐)균열성을 높이거나 하기 위해 임의로 첨가할 수 있는 원소이다. 각 원소 모두, 함유량이 0.0005% 미만에서는 그의 효과가 충분히는 발현되지 않는다. 이 때문에 이들 원소를 함유하는 경우에는, 각 원소의 함유량을 각각 0.0005% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 각 원소의 함유량이 각각 0.02%를 초과하면 그의 효과가 포화하기 때문에, Zr, Mg 및 REM을 함유하는 경우는, 각 원소의 함유량을 각각 0.02% 이하로 하는 것이 바람직하다. 상기 각 원소의 함유량은, 각각, 0.0050% 이하가 보다 바람직하고, 0.0030% 이하가 더욱 바람직하다. 또한, REM은, Sc, Y와, 원자 번호 57의 란탄(La)에서 원자 번호 71의 루테튬(Lu)까지의 15원소의 총칭이고, 여기에서 말하는 REM 함유량은, 이들 원소의 합계 함유량이다.Zr, Mg and REM (rare earth metals) are elements that can be optionally added to increase fatigue crack propagation resistance through grain refinement or to increase crack resistance through control of inclusion properties. For each element, its effect is not sufficiently expressed when the content is less than 0.0005%. Therefore, when these elements are contained, it is preferable that the content of each element be 0.0005% or more. On the other hand, when the content of each element exceeds 0.02%, its effect is saturated, so when Zr, Mg and REM are contained, it is preferable that the content of each element be 0.02% or less. The content of each of the above elements is more preferably 0.0050% or less, and even more preferably 0.0030% or less. Also, REM is a general term for 15 elements from Sc, Y, and lanthanum (La) with atomic number 57 to lutetium (Lu) with atomic number 71, and the REM content referred to here is the total content of these elements.

또한, 상기한 원소 이외의 잔부는, Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진다. 단, 본 발명의 작용 효과를 해치지 않는 한, 다른 미량 원소의 함유를 방해하지 않는다. 예를 들면, O는 강 중에 불가피적으로 포함되는 원소이지만, 그의 함유량이 0.0050% 이하, 바람직하게는 0.0040% 이하이면, 본 발명에 있어서는 허용된다.In addition, the remainder other than the above-mentioned elements is composed of Fe and inevitable impurities. However, as long as it does not impair the effect of the present invention, it does not interfere with the inclusion of other trace elements. For example, O is an element inevitably included in steel, but if its content is 0.0050% or less, preferably 0.0040% or less, it is allowed in the present invention.

[강판 표면하 0.25㎜의 경도][Hardness of 0.25mm below the steel plate surface]

본 발명의 고강도 강판은, 강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 비커스 경도(HV 0.5)의 표준 편차를 σ로 했을 때에, 강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 비커스 경도(HV 0.5)의 평균값+3σ가 225HV 이하인 것이 중요하다. 이 조건을 충족함으로써, 고압 수소 환경하에 있어서, 우수한 내HISC성을 얻을 수 있다. 강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 비커스 경도(HV 0.5)의 평균값+3σ가 225HV 초과인 경우, 강판 내의 경도의 편차가 크기 때문에, 국소적으로 수소가 집적함으로써, 당해 국소적으로 수소가 집적한 부위에 있어서의 내HISC성의 열화가 생겨 버린다. 여기에서, 「강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 비커스 경도(HV 0.5)」는, 강판의 압연 방향의 선단과 미단으로부터 각각, 강판 표면하 0.25㎜의 위치(강판의 표면으로부터 판두께 중앙 방향으로 0.25㎜의 깊이 위치)의 비커스 경도(HV 0.5)를, 판폭 방향을 따라 등간격으로 100점 측정했다. 또한, 상기 강판의 압연 방향의 선단은, 강판의 최선단으로부터 압연 방향으로 1m 하류측의 위치이다. 상기 강판의 압연 방향의 미단은, 강판의 최미단으로부터 압연 방향으로 1m 상류측의 위치이다. 측정은, 판폭 방향 단부 근방의 비정상부를 제외한 영역에 대해서 행했다. 여기에서, 통상 이용되는 10kgf를 대신하여 0.5kgf로 강판의 경도를 측정하는 것은, 0.5kgf로 측정함으로써 압흔(indentation)이 작아지기 때문에, 보다 표면에 가까운 위치에서의 경도 정보나, 보다 마이크로 조직에 민감한 경도 정보를 얻는 것이 가능해지기 때문이다. 0.5kgf보다도 작은 시험력으로 비커스 경도를 측정하면, 압흔 사이즈가 과도하게 작아, 측정 편차가 커지기 때문에 바람직하지 않다. 강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 비커스 경도의 평균값+3σ는 220HV 이하가 바람직하다. 또한, 일 예로서, 강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 비커스 경도의 평균값+3σ는 200HV 이상이다.It is important that the high-strength steel plate of the present invention has an average value + 3σ of the Vickers hardness (HV 0.5) at a depth of 0.25 mm below the surface of the steel plate, when the standard deviation of the Vickers hardness (HV 0.5) at a depth of 0.25 mm below the surface of the steel plate is σ, of 225 HV or less. By satisfying this condition, excellent HISc resistance can be obtained in a high-pressure hydrogen environment. When the average value + 3σ of the Vickers hardness (HV 0.5) at a depth of 0.25 mm below the surface of the steel plate exceeds 225 HV, since the deviation in hardness within the steel plate is large, hydrogen accumulates locally, resulting in deterioration of the HISc resistance in the portion where the hydrogen has accumulated locally. Here, the "Vickers hardness (HV 0.5) at 0.25 mm below the steel plate surface" is the Vickers hardness (HV 0.5) at 100 points at equal intervals along the plate width direction at positions 0.25 mm below the steel plate surface (positions at a depth of 0.25 mm from the surface of the steel plate toward the center of the plate thickness) from the tip and tail ends in the rolling direction of the steel plate, respectively. In addition, the tip of the steel plate in the rolling direction is a position 1 m downstream in the rolling direction from the tip of the steel plate. The tail end of the steel plate in the rolling direction is a position 1 m upstream in the rolling direction from the tip of the steel plate. The measurement was performed on an area excluding an abnormal portion near the ends in the plate width direction. Here, the hardness of the steel plate is measured with 0.5 kgf instead of the commonly used 10 kgf because by measuring with 0.5 kgf, the indentation becomes smaller, making it possible to obtain hardness information closer to the surface or hardness information more sensitive to the microstructure. If the Vickers hardness is measured with a test force smaller than 0.5 kgf, the indentation size becomes excessively small, which increases the measurement deviation, making it undesirable. The average value of the Vickers hardness at 0.25 mm below the surface of the steel plate + 3σ is preferably 220 HV or less. Furthermore, as an example, the average value of the Vickers hardness at 0.25 mm below the surface of the steel plate + 3σ is 200 HV or more.

[판두께 중앙에 있어서의 상위 20% 입경][Top 20% particle size in the center of the plate thickness]

평균 결정 입경을 미세화함으로써, 피로 균열 진전 저항이 향상하지만, Ar3 변태점 온도 이상에서 냉각을 개시하는 경우에 있어서는, 평균 결정 입경의 미세화에 한계가 있다. 본 발명에 있어서는, 조대한 결정립의 형성을 억제하는 것이 중요하다. 즉, 상위 20% 입경이 크면, 피로 균열 진전 저항이 열화한다. 특히, 판두께 중앙에 있어서, 결정 입경의 분포에 있어서의 상위 20%가 30㎛ 초과인 조직은, 균열이 전파되기 쉽기 때문에, 피로 균열 진전 저항이 현저하게 열화한다. 따라서, 판두께 중앙(판두께 1/2 위치)에 있어서의 상위 20% 입경이 30㎛ 이하인 조직으로 할 필요가 있다. 상기 상위 20% 입경은 25㎛ 이하가 바람직하다. 또한, 일 예로서, 상기 상위 20% 입경은 15㎛ 이상이다. 또한, 상위 20% 입경이란, 결정 입경의 분포에 있어서, 결정 입경을 큰 순서로 정리했을 때, 결정 입경이 큰 쪽으로부터 20% 위치에 해당하는 입경이다. 결정 입경의 측정 범위는, 판두께 중앙 위치의 1㎜×1㎜로 했다. 보다 구체적으로는, 결정 입경은, 판두께 중앙 위치에 있어서의 조직을 EBSD(Electron Backscatter Diffraction)법에 의해 해석한 결과, 15° 이상의 방위차를 갖는 경계를 결정 입계라고 판단하고, 개별의 결정립의 면적으로부터 원상당 지름의 직경을 결정 입경으로서 산출했다. 또한, 본 발명에 있어서는, 측정 대상의 전체 결정립에 대해서, 도수 분포표를 작성하고, 산출한 결정 입경이 큰 쪽으로부터의 누적 상대 도수가 20%에 상당하는 결정 입경을 「상위 20% 입경」이라고 칭한다.By refining the average crystal grain size, the fatigue crack propagation resistance improves, but there is a limit to refining the average crystal grain size when cooling is initiated above the Ar 3 transformation point temperature. In the present invention, it is important to suppress the formation of coarse crystal grains. That is, if the top 20% grain size is large, the fatigue crack propagation resistance deteriorates. In particular, in a structure in which the top 20% of the crystal grain size distribution in the center of the plate thickness exceeds 30 µm, the fatigue crack propagation resistance deteriorates significantly because cracks easily propagate. Therefore, it is necessary to have a structure in which the top 20% grain size in the center of the plate thickness (at the position of 1/2 the plate thickness) is 30 µm or less. The top 20% grain size is preferably 25 µm or less. Further, as an example, the top 20% grain size is 15 µm or more. In addition, the top 20% grain size refers to the grain size corresponding to the 20% position from the larger grain size when the grain sizes are arranged in order of size in the distribution of grain sizes. The measurement range of the grain size was 1 mm x 1 mm at the center of the plate thickness. More specifically, the grain size was determined as a boundary having an orientation difference of 15° or more as a result of analyzing the structure at the center of the plate thickness by the EBSD (Electron Backscatter Diffraction) method, and the diameter of the circle equivalent diameter was calculated as the grain size from the area of each grain. In addition, in the present invention, a grain size corresponding to 20% of the accumulated relative frequency from the larger grain size is referred to as the "top 20% grain size" in a frequency distribution table created for all the grains to be measured.

[피로 균열 진전 속도][Fatigue crack propagation rate]

본 발명의 고강도 강판은, 21㎫ 고압 수소 가스 중의 피로 균열 진전 시험에 있어서, 응력 확대 계수 범위 ΔK가 45(㎫·m1/2)일 때의 피로 균열 진전 속도가 2.0×10-2(㎜/cycle) 미만이다. 바람직하게는, 상기 피로 균열 진전 속도는 1.5×10-2(㎜/cycle) 이하이다. 상기 피로 균열 진전 속도는, 낮을수록 바람직하다. 또한, 일 예로서, 상기 피로 균열 진전 속도는, 1.0×10-2(㎜/cycle) 이상이다.The high-strength steel plate of the present invention, in a fatigue crack propagation test in a 21 MPa high-pressure hydrogen gas, has a fatigue crack propagation speed of less than 2.0× 10-2 (mm/cycle) when the stress intensity factor range ΔK is 45 (MPa·m 1/2 ). Preferably, the fatigue crack propagation speed is 1.5× 10-2 (mm/cycle) or less. The lower the fatigue crack propagation speed, the more preferable it is. In addition, as an example, the fatigue crack propagation speed is 1.0× 10-2 (mm/cycle) or more.

[인장 강도][tensile strength]

본 발명의 고강도 강판은, 주로 API 5L의 X65 그레이드 이상의 강도를 갖는 강관용의 강판을 위한 것인 점에서, 535㎫ 이상의 인장 강도를 갖는 것으로 한다. 또한, 본 발명의 고강도 강판의 인장 강도의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 일 예로서, 본 발명의 고강도 강판의 인장 강도는, 760㎫ 이하이다. 또한, 본 발명의 고강도 강판의 인장 강도는, 600㎫ 이하로 해도 좋다.The high-strength steel plate of the present invention is mainly intended for use as a steel plate for steel pipes having a strength of API 5L X65 grade or higher, and therefore has a tensile strength of 535 MPa or higher. In addition, the upper limit of the tensile strength of the high-strength steel plate of the present invention is not particularly limited, but as an example, the tensile strength of the high-strength steel plate of the present invention is 760 MPa or lower. In addition, the tensile strength of the high-strength steel plate of the present invention may be 600 MPa or lower.

[고강도 강판의 두께][Thickness of high-strength steel plate]

본 발명의 고강도 강판의 판두께는, 특별히 한정되지 않지만, 12㎜ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 고강도 강판의 판두께는, 특별히 한정되지 않지만, 39㎜ 이하인 것이 바람직하다.The thickness of the high-strength steel plate of the present invention is not particularly limited, but is preferably 12 mm or more. In addition, the thickness of the high-strength steel plate of the present invention is not particularly limited, but is preferably 39 mm or less.

[제조 방법][Manufacturing method]

이하, 상기 고강도 강판을 제조하기 위한 제조 방법 및 제조 조건에 대해서, 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method and manufacturing conditions for manufacturing the above high-strength steel plate will be specifically described.

본 발명의 고강도 강판의 제조 방법은, 상기 성분 조성을 갖는 강편(슬래브)을 가열한 후, 당해 강편에 열간 압연을 실시하여 강판으로 하고(열간 압연 공정), 그 후, 당해 강판에 대하여 소정 조건하에서의 냉각을 행한다(냉각 공정).The method for manufacturing a high-strength steel plate of the present invention comprises heating a steel plate (slab) having the above-described composition, hot rolling the steel plate to form a steel plate (hot rolling process), and then cooling the steel plate under predetermined conditions (cooling process).

[강편의 가열 온도][Heating temperature of the steel sheet]

강편의 가열 온도: 1000∼1250℃Heating temperature of steel sheet: 1000∼1250℃

강편(슬래브)의 가열 온도가 1000℃ 미만에서는, 탄화물의 고용이 불충분해져, 고용 C 등에 의한 고용 강화량이 적어지기 때문에, 필요한 강도가 얻어지지 않는다. 한편, 강편의 가열 온도가, 1250℃를 초과하면, 결정립이 극단적으로 조대화하고, 피로 균열 진전 저항이 열화하기 때문에, 강편의 가열 온도는 1000∼1250℃로 한다. 강편의 가열 온도는, 바람직하게는 1030℃ 이상으로 한다. 또한, 강편의 가열 온도는, 바람직하게는 1200℃ 이하로 한다. 또한, 강편(슬래브)은 중심부까지 상기 가열 온도로 가열된다.When the heating temperature of the billet (slab) is less than 1000°C, the solid solution of carbides becomes insufficient, and the amount of solid solution strengthening by solid solution C, etc. decreases, so the required strength is not obtained. On the other hand, when the heating temperature of the billet exceeds 1250°C, the crystal grains become extremely coarsened and the fatigue crack propagation resistance deteriorates, so the heating temperature of the billet is set to 1000 to 1250°C. The heating temperature of the billet is preferably 1030°C or higher. In addition, the heating temperature of the billet is preferably 1200°C or lower. In addition, the billet (slab) is heated to the center at the above-mentioned heating temperature.

[재결정 온도역에서의 총 압하율: 35% 이상 55% 이하][Total pressure reduction in the recrystallization temperature range: 35% or more and 55% or less]

판두께 중앙의 조직에 있어서의 상위 20% 입경을 미세하게 하기 위해서는,재결정 온도역에서의 열간 압연에서, 결정립의 재결정을 촉진하여, 조대립(coarse grains)의 형성을 억제할 필요가 있다. 재결정 온도역에서의 총 압하율이 35% 미만인 경우, 재결정이 불충분하기 때문에, 조대립이 잔존한다. 따라서, 재결정 온도역에서의 총 압하율은 35% 이상으로 하고, 바람직하게는 38% 이상으로 한다. 한편, 재결정 온도역에서의 총 압하율이 55%를 초과하면, 결정립의 조대화는 억제할 수 있지만, 미재결정역에서의 압하가 부족하기 때문에, 결정립의 미세화를 할 수 없다. 따라서, 재결정 온도역에서의 총 압하율은 55% 이하로 하고, 바람직하게는 52% 이하로 한다. 여기에서, 재결정 온도역의 하한 온도 Tnr(℃)은, 예를 들면, 강의 성분으로부터 이하의 식으로 구할 수 있다. 또한, 열간 압연에 있어서의 온도는, 피압연재(강편 내지 강판)의 표면 온도로 하고, 상기 표면 온도는 방사 온도계 등으로 측정할 수 있다.In order to refine the upper 20% grain size in the central structure of the plate thickness, it is necessary to promote recrystallization of the grains and suppress the formation of coarse grains in hot rolling in the recrystallization temperature range. If the total reduction ratio in the recrystallization temperature range is less than 35%, coarse grains remain because recrystallization is insufficient. Therefore, the total reduction ratio in the recrystallization temperature range is set to 35% or more, preferably 38% or more. On the other hand, if the total reduction ratio in the recrystallization temperature range exceeds 55%, coarsening of the grains can be suppressed, but grain refinement cannot be achieved because the reduction in the non-recrystallization range is insufficient. Therefore, the total reduction ratio in the recrystallization temperature range is set to 55% or less, preferably 52% or less. Here, the lower limit temperature Tnr (℃) of the recrystallization temperature range can be obtained, for example, from the component of the steel by the following equation. In addition, the temperature in hot rolling is the surface temperature of the rolled material (steel billet or steel plate), and the surface temperature can be measured using a radiation thermometer, etc.

Tnr(℃)=174×log[%Nb][%C+(12/14)%N]+1444Tnr(℃)=174×log[%Nb][%C+(12/14)%N]+1444

단, 상기식 중의 [%X]는, X 원소의 강 중 함유량(질량%)을 나타낸다.However, [%X] in the above formula represents the content of element X in the steel (mass%).

[재결정 온도역에서의 최종 압연 패스의 압하율: 10% 이상][Reduction ratio of the final rolling pass in the recrystallization temperature range: 10% or more]

재결정 온도역에서의 총 압하율을 35% 이상 55% 이하로 하는 데에 더하여, 재결정 온도역에서의 최종 압연 패스의 압하율을 충분히 확보하고, 재결정을 충분히 촉진시킴으로써, 조대립이 존재하지 않는 균일립의 상태에서 부분 재결정역 압연을 개시할 필요가 있다. 재결정 온도역에서의 최종 압연 패스의 압하율이 10% 미만인 경우, 재결정이 불충분하기 때문에, 조압연(rough rolling) 후 마무리 압연 개시까지의 보존유지 시간의 사이에 조대립으로 성장한다. 따라서, 재결정 온도역에서의 최종 압연 패스의 압하율은 10% 이상으로 하고, 바람직하게는 11% 이상으로 한다. 재결정 온도역에서의 최종 압연 패스의 압하율의 상한은 특별히 한정되지 않고, 높을수록 바람직하다. 일 예로서, 재결정 온도역에서의 최종 압연 패스의 압하율은 20% 이하이다.In addition to setting the total reduction ratio in the recrystallization temperature range to 35% or more and 55% or less, it is necessary to sufficiently secure the reduction ratio of the final rolling pass in the recrystallization temperature range and sufficiently promote recrystallization so as to initiate partial recrystallization rolling in a state of uniform grains without coarse grains. If the reduction ratio of the final rolling pass in the recrystallization temperature range is less than 10%, recrystallization is insufficient, so that coarse grains grow during the holding time from rough rolling to the start of finish rolling. Therefore, the reduction ratio of the final rolling pass in the recrystallization temperature range is set to 10% or more, preferably 11% or more. The upper limit of the reduction ratio of the final rolling pass in the recrystallization temperature range is not particularly limited, and a higher value is preferable. As an example, the reduction ratio of the final rolling pass in the recrystallization temperature range is 20% or less.

[(재결정 온도역의 하한 온도-80℃) 이상, 재결정 온도역의 하한 온도 미만의 온도역에 있어서의 최종 압연 패스의 압하율: 15% 이상][(Lower limit temperature of recrystallization temperature range -80℃) or higher, Final rolling pass reduction ratio in temperature range below the lower limit temperature of recrystallization temperature range: 15% or higher]

재결정 온도역에서의 압연 완료 후도 부분적으로는 재결정하기 때문에, (재결정 온도역의 하한 온도-80℃) 이상, 재결정 온도역의 하한 온도 미만의 온도역에 있어서의 압하율을 더욱 높임으로써, 재결정을 촉진하는 것이 가능하다. 이에 따라, 판두께 중앙의 조직에 있어서의 상위 20% 입경을 유효하게 미세화할 수 있다. 따라서, (재결정 온도역의 하한 온도-80℃) 이상, 재결정 온도역의 하한 온도 미만의 온도역에 있어서의 최종 압연 패스의 압하율은 15% 이상으로 하고, 바람직하게는 16% 이상으로 한다. 상기 온도역에 있어서의 최종 압연 패스의 압하율의 상한은 특별히 한정되지 않고, 높을수록 바람직하다. 일 예로서, 상기 온도역에 있어서의 최종 압연 패스의 압하율은 25% 이하이다.Even after rolling is completed in the recrystallization temperature range, partial recrystallization occurs, so it is possible to promote recrystallization by further increasing the reduction ratio in the temperature range from above (the lower limit temperature of the recrystallization temperature range -80°C) to below the lower limit temperature of the recrystallization temperature range. Accordingly, the upper 20% grain size in the structure at the center of the plate thickness can be effectively refined. Therefore, the reduction ratio of the final rolling pass in the temperature range from above (the lower limit temperature of the recrystallization temperature range -80°C) to below the lower limit temperature of the recrystallization temperature range is set to 15% or more, preferably 16% or more. The upper limit of the reduction ratio of the final rolling pass in the above temperature range is not particularly limited, and a higher temperature is preferable. As an example, the reduction ratio of the final rolling pass in the above temperature range is 25% or less.

(재결정 온도역의 하한 온도-80℃) 미만에 있어서의 압연은, 저온에서 압연하는 쪽이, 변형이 많이 도입되기 때문에, 결정립 미세화에 유효하다. 이 때문에, 냉각의 냉각 개시 온도를 준수할 수 있는 범위 내에서, (재결정 온도역의 하한 온도-80℃) 미만의 저온에서 압연하는 것이 바람직하다.Rolling at a temperature lower than (the lower limit temperature of the recrystallization temperature range -80℃) is effective for grain refinement because rolling at a low temperature introduces a lot of strain. Therefore, it is preferable to roll at a low temperature lower than (the lower limit temperature of the recrystallization temperature range -80℃) within a range where the cooling start temperature of cooling can be observed.

[압연 종료 온도][Rolling end temperature]

열간 압연 공정에 있어서, 결정립을 미세하게 하기 위해서는, 압연 종료 온도는 낮을수록 좋다. 그 반면, 고압 수소 환경하에 있어서, 내HISC성을 확보하는 관점에서는, 열간 압연 공정 후의 냉각 공정에 있어서의 냉각 개시 온도를, 강판 표면 온도로 Ar3 변태점 이상으로 할 필요가 있는 것에 입각하여, 압연 종료 온도를 설정할 필요가 있다. 여기에서, Ar3 변태점이란, 냉각 중에 있어서의 페라이트 변태 개시 온도를 의미하고, 예를 들면, 강의 성분으로부터 이하의 식으로 구할 수 있다. 또한, 강판의 표면 온도는 방사 온도계 등으로 측정할 수 있다.In the hot rolling process, in order to make the crystal grains fine, the lower the rolling end temperature is, the better. On the other hand, from the viewpoint of securing HISc resistance in a high-pressure hydrogen environment, it is necessary to set the rolling end temperature based on the fact that the cooling start temperature in the cooling process after the hot rolling process must be higher than the Ar 3 transformation point in terms of the steel sheet surface temperature. Here, the Ar 3 transformation point means the ferrite transformation start temperature during cooling, and can be obtained, for example, from the following equation from the steel composition. In addition, the surface temperature of the steel sheet can be measured with a radiation thermometer, etc.

Ar3 변태점(℃)=910-310[%C]-80[%Mn]-20[%Cu]-15[%Cr]-55[%Ni]-80[%Mo]Ar 3 transformation point (℃) = 910-310 [%C] - 80 [%Mn] - 20 [%Cu] - 15 [%Cr] - 55 [%Ni] - 80 [%Mo]

단, 상기식 중, [%X]는, X 원소의 강 중 함유량(질량%)을 나타내고, 함유하지 않는 원소는 0으로 한다.However, in the above formula, [%X] represents the content (mass%) of element X in the steel, and elements not contained are set to 0.

[냉각의 냉각 개시 온도][Cooling start temperature of cooling]

냉각 개시 온도: 강판 표면 온도로 Ar3 변태점(℃) 이상Cooling start temperature: Steel plate surface temperature above Ar 3 transformation point (℃)

열간 압연 공정 후의 강판에, 냉각(제어 냉각)을 실시한다. 냉각 개시 시의 강판 표면 온도가 Ar3 변태점(℃) 미만인 경우, 냉각 전에 페라이트가 생성되어, 강도 저하가 커진다. 이 때문에, 냉각 개시 시의 강판 표면 온도는 Ar3 변태점(℃) 이상으로 한다. 또한, 냉각 개시 시의 강판 표면 온도는, 냉각 개시 온도가 가장 낮아지는 강판 표면 영역의 온도이다. 구체적으로는, 냉각 개시 시의 강판 표면 온도는, 예를 들면, 냉각 장치에 대하여 강판을 한방향으로 주행시키면서 냉각하는 경우에는, 강판 미단부의 강판 표면 온도이다. 또한, 예를 들면, 강판 전체에 대해서, 일정한 영역마다 냉각을 행하고, 상기 영역의 사이에서 냉각을 개시하는 시간이 상이한 경우에는, 마지막에 냉각한 영역의 강판 표면 온도이다. 또한, 일 예로서, 냉각 개시 시의 강판 표면 온도의 상한은, 상기 압연 종료 온도이다.After the hot rolling process, cooling (controlled cooling) is performed on the steel plate. If the steel plate surface temperature at the start of cooling is lower than the Ar 3 transformation point (℃), ferrite is generated before cooling, which significantly reduces the strength. Therefore, the steel plate surface temperature at the start of cooling is set to be higher than the Ar 3 transformation point (℃). In addition, the steel plate surface temperature at the start of cooling is the temperature of the steel plate surface region where the cooling start temperature is the lowest. Specifically, the steel plate surface temperature at the start of cooling is, for example, the steel plate surface temperature at the end of the steel plate when cooling is performed while moving the steel plate in one direction relative to the cooling device. In addition, for example, if cooling is performed for each region of the entire steel plate and the times at which cooling is started are different between the regions, it is the steel plate surface temperature of the region that was cooled last. In addition, as an example, the upper limit of the steel plate surface temperature at the start of cooling is the rolling end temperature.

[냉각의 냉각 개시 시간][Cooling start time of cooling]

강판 전체에 있어서의 냉각 개시 시간차: 50초 이내Cooling start time difference across the entire plate: within 50 seconds

강판 전체에 있어서의 냉각 개시 시간차가 50초 초과인 경우, 강판 내에 있어서 온도차가 커지기 때문에, 냉각 정지 시의 강판 온도의 편차가 커져, 강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 비커스 경도의 편차가 커짐과 함께 내HISC성이 열화한다. 이 때문에, 강판 전체에 있어서의 냉각 개시 시간차는 50초 이내로 하고, 바람직하게는 45초 이내로 한다. 구체적으로는, 예를 들면, 냉각 장치에 대하여 강판을 한방향으로 주행시키면서 냉각하는 경우에는, 강판 선단의 냉각 개시 시간과 강판 미단의 냉각 개시 시간의 차를 50초 이내로 한다. 또한, 예를 들면, 강판 전체에 대해서, 일정한 영역마다 냉각을 행하고, 상기 영역의 사이에서 냉각을 개시하는 시간이 상이한 경우에는, 최초의 영역의 냉각 개시 시간과 최후의 영역의 냉각 개시 시간의 차를 50초 이내로 한다. 또한, 강판 전체를 한 번에 냉각할 수 있는 경우에는, 강판 전체에 있어서의 냉각 개시 시간차는 0초라도 좋다.If the cooling start time difference for the entire steel sheet exceeds 50 seconds, the temperature difference within the steel sheet becomes large, so the variation in the temperature of the steel sheet when cooling is stopped becomes large, and the variation in the Vickers hardness at 0.25 mm below the surface of the steel sheet becomes large, and the HISc resistance deteriorates. Therefore, the cooling start time difference for the entire steel sheet is set to within 50 seconds, and preferably within 45 seconds. Specifically, for example, in the case of cooling while moving the steel sheet in one direction with respect to a cooling device, the difference between the cooling start time at the tip of the steel sheet and the cooling start time at the tail of the steel sheet is set to within 50 seconds. In addition, for example, in the case of cooling being performed for each predetermined region of the entire steel sheet and the times at which cooling is started between the regions are different, the difference between the cooling start time of the first region and the cooling start time of the last region is set to within 50 seconds. In addition, in the case where the entire steel sheet can be cooled at once, the cooling start time difference for the entire steel sheet may be 0 seconds.

[냉각의 냉각 속도][Cooling rate of cooling]

우수한 내HISC성을 얻으면서, 고강도화를 도모하기 위해서는, 강판 표면하 0.25㎜ 및 판두께 중앙에 있어서의 냉각 속도를 제어할 필요가 있다.In order to achieve high strength while obtaining excellent HIS resistance, it is necessary to control the cooling rate at 0.25 mm below the steel plate surface and at the center of the plate thickness.

강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 750℃에서 550℃까지의 평균 냉각 속도: 15∼50℃/sAverage cooling rate from 750℃ to 550℃ at 0.25㎜ below the steel plate surface: 15∼50℃/s

강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 강판 온도로 750℃에서 550℃까지의 평균 냉각 속도를 최대한 느리게 하여, 그래뉼러 베이나이트를 만드는 것이 중요하다. 750℃에서 550℃까지의 온도역이 베이나이트 변태에 있어서 중요한 온도역이 되기 때문에, 이 온도역에 있어서의 냉각 속도를 제어하는 것이 중요해진다. 상기 온도역에 있어서의 평균 냉각 속도가 50℃/s 초과에서는, 경도의 편차가 생길 우려가 있어, 조관 후의 내HISC성이 열화한다. 그 때문에, 당해 평균 냉각 속도는 50℃/s 이하로 한다. 바람직하게는 45℃/s 이하이다. 한편, 냉각 속도가 과도하게 작아지면 페라이트나 펄라이트가 생성되어 강도 부족이 되기 때문에, 이를 막는 관점에서, 상기 온도역에 있어서의 평균 냉각 속도는 15℃/s 이상으로 하고, 17℃/s 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 강판 온도로 550℃ 이하의 온도역에서의 냉각에 대해서는, 냉각 속도가 느린 경우, 안정된 핵 비등 상태에서의 냉각이 되지 않아, 강판의 극표층부에서 경도가 편차가 생길 우려가 있다. 그 때문에, 강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 강판 온도로 550℃에서 냉각 정지 온도까지의 평균 냉각 속도는 150℃/s 이상이 바람직하다. 경도의 편차를 보다 억제하기 쉬워지는 점에서, 당해 평균 냉각 속도는 250℃/s 이하가 바람직하다.It is important to make the average cooling rate from 750°C to 550°C at a steel plate temperature of 0.25 mm below the steel plate surface as slow as possible to form granular bainite. Since the temperature range from 750°C to 550°C is an important temperature range for bainite transformation, it is important to control the cooling rate in this temperature range. If the average cooling rate in the above temperature range exceeds 50°C/s, there is a concern that hardness deviation may occur, and the HISc resistance after pipe forming deteriorates. Therefore, the average cooling rate is set to 50°C/s or less. Preferably, it is set to 45°C/s or less. On the other hand, if the cooling rate is excessively small, ferrite or pearlite is generated, resulting in insufficient strength. Therefore, from the viewpoint of preventing this, the average cooling rate in the above temperature range is set to 15°C/s or more, and preferably 17°C/s or more. In addition, for cooling in a temperature range of 550℃ or less at a steel plate temperature at 0.25mm below the steel plate surface, if the cooling rate is slow, cooling in a stable nucleate boiling state is not achieved, and there is a concern that hardness may vary at the extreme surface layer of the steel plate. Therefore, the average cooling rate from 550℃ at a steel plate temperature at 0.25mm below the steel plate surface to the cooling stop temperature is preferably 150℃/s or more. From the viewpoint of making it easier to suppress hardness variation, the average cooling rate is preferably 250℃/s or less.

판두께 중앙에 있어서의 750℃에서 550℃까지의 평균 냉각 속도: 15∼50℃/sAverage cooling rate from 750℃ to 550℃ at the center of plate thickness: 15∼50℃/s

판두께 중앙에 있어서의 750℃에서 550℃까지의 평균 냉각 속도가 15℃/s 미만에서는, 그래뉼러 베이나이트 조직이 얻어지지 않아 강도 저하가 생긴다. 이 때문에, 판두께 중앙에 있어서의 750℃에서 550℃까지의 평균 냉각 속도는 15℃/s 이상으로 한다. 조직의 편차 억제의 관점에서는, 상기 평균 냉각 속도는 17℃/s 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 입경의 편차를 억제하기 위해, 상기 평균 냉각 속도는, 50℃/s 이하로 하고, 45℃/s 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 판두께 중앙에 있어서의 강판 온도에서 550℃ 이하의 온도역에서의 냉각에 대해서는, 특별히 한정되지 않지만, 조직이나 입경의 편차 억제의 관점에서, 상기 온도역에서의 평균 냉각 속도는 15℃/s 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 관점에서, 상기 온도역에서의 평균 냉각 속도는 50℃/s 이하로 하는 것이 바람직하다.When the average cooling rate from 750°C to 550°C in the center of the plate thickness is less than 15°C/s, granular bainite structure is not obtained, resulting in a decrease in strength. Therefore, the average cooling rate from 750°C to 550°C in the center of the plate thickness is set to 15°C/s or more. From the viewpoint of suppressing the deviation of the structure, the average cooling rate is preferably set to 17°C/s or more. On the other hand, in order to suppress the deviation of the grain size, the average cooling rate is set to 50°C/s or less, and preferably 45°C/s or less. In addition, there is no particular limitation on cooling in a temperature range of 550°C or less from the steel plate temperature in the center of the plate thickness, but from the viewpoint of suppressing the deviation of the structure or grain size, the average cooling rate in the temperature range is preferably set to 15°C/s or more. In addition, from the above viewpoint, the average cooling rate in the temperature range is preferably set to 50°C/s or less.

또한, 강판 표면하 0.25㎜ 및 판두께 중앙에 있어서의 강판 온도는, 물리적으로 직접 측정할 수는 없다. 그러나, 방사 온도계로 측정된 냉각 개시 시의 표면 온도와 목표의 냉각 정지 시의 표면 온도를 기초로, 예를 들면 프로세스 컴퓨터를 이용하여 차분 계산에 의해 판두께 단면 내의 온도 분포를 계산하고, 그 결과로부터 리얼 타임으로 구할 수 있다. 당해 온도 분포에 있어서의 강판 표면하 0.25㎜에서의 온도를 본 명세서에 있어서의 「강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 강판 온도」라고 하고, 당해 온도 분포에 있어서의 판두께 중앙의 온도를 본 명세서에 있어서의 「판두께 중앙에 있어서의 강판 온도」라고 한다.In addition, the steel plate temperature at 0.25 mm below the steel plate surface and at the center of the plate thickness cannot be measured directly physically. However, based on the surface temperature at the start of cooling measured by a radiation thermometer and the surface temperature at the target stop of cooling, the temperature distribution within the plate thickness cross-section can be calculated by differential calculation using, for example, a process computer, and the temperature can be obtained in real time from the result. The temperature at 0.25 mm below the steel plate surface in the temperature distribution is referred to as "the steel plate temperature at 0.25 mm below the steel plate surface" in this specification, and the temperature at the center of the plate thickness in the temperature distribution is referred to as "the steel plate temperature at the center of the plate thickness" in this specification.

[냉각 정지 온도][Cooling stop temperature]

냉각 정지 온도: 강판 표면하 0.25㎜ 및 판두께 중앙에 있어서의 강판 온도로 250∼550℃Cooling stop temperature: 250-550℃, the steel plate temperature at 0.25mm below the steel plate surface and at the center of the plate thickness

강판 표면하 0.25㎜ 및 판두께 중앙에 있어서의 강판 온도로 냉각 정지 온도가 550℃를 초과하면, 베이나이트 변태가 불완전해져, 충분한 강도가 얻어지지 않는다. 이 때문에, 상기 냉각 정지 온도는 550℃ 이하로 하고, 500℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 냉각 정지 온도가 250℃ 미만에서는, 경도가 상승하기 때문에, 내HISC가 열화한다. 이 때문에, 상기 냉각 정지 온도는 250℃ 이상으로 하고, 300℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다.If the cooling stop temperature exceeds 550°C at a steel plate temperature of 0.25 mm below the steel plate surface and at the center of the plate thickness, bainite transformation becomes incomplete and sufficient strength cannot be obtained. Therefore, the cooling stop temperature is preferably set to 550°C or lower and 500°C or lower. In addition, if the cooling stop temperature is less than 250°C, the hardness increases and the HISC resistance deteriorates. Therefore, the cooling stop temperature is preferably set to 250°C or higher and 300°C or higher.

[수소 수송용 강관][Steel pipe for hydrogen transport]

본 발명의 고강도 강판을, 프레스 벤드 성형, 롤 성형, UOE 성형 등으로 관 형상으로 성형한 후, 맞댐부를 용접함으로써, 고압 수소 가스의 수송에 적합한 수소 수송용 강관(UOE 강관, 전봉 강관, 스파이럴 강관 등)을 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 고강도 강판을 이용하여 강관을 제조함으로써, 용접부에 고경도역이 존재해도, 내HISC성이 우수한 강관을 제조할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 고압 수소란, 일 예로서, 15㎫ 이상의 수소 가스 환경을 의미한다.By forming the high-strength steel plate of the present invention into a tubular shape by press bend forming, roll forming, UOE forming, etc. and then welding the butt joints, a hydrogen transport steel pipe (UOE steel pipe, electric resistance welded steel pipe, spiral steel pipe, etc.) suitable for transporting high-pressure hydrogen gas can be manufactured. In addition, by manufacturing a steel pipe using the high-strength steel plate of the present invention, a steel pipe having excellent HISc resistance can be manufactured even if a high-hardness region exists in the welded portion. In addition, in the present invention, high-pressure hydrogen means, for example, a hydrogen gas environment of 15 MPa or more.

예를 들면, UOE 강관은, 강판의 단부를 개선 가공(groove cutting)하고, C 프레스, U 프레스, O 프레스로 강관 형상으로 성형한 후, 내면 용접 및 외면 용접으로 맞댐부를 심(seam) 용접하고, 추가로 필요에 따라서 확관 공정을 거쳐 제조된다. 또한, 용접 방법은 충분한 조인트 강도와 조인트 인성이 얻어지는 방법이면, 어느 방법이라도 좋지만, 우수한 용접 품질과 제조 능률의 관점에서, 서브 머지 아크 용접을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 프레스 벤드 성형에 의해 관 형상으로 성형한 후, 맞댐부를 심 용접한 강관에 대해서도, 확관을 실시할 수 있다.For example, a UOE steel pipe is manufactured by groove-cutting the end of a steel plate, forming it into a pipe shape by a C press, a U press, or an O press, and then seam-welding the butt joint by internal and external welding, and further performing an expansion process as necessary. In addition, any welding method may be used as long as sufficient joint strength and joint toughness are obtained, but from the viewpoints of excellent weld quality and manufacturing efficiency, submerge arc welding is preferably used. In addition, expansion can also be performed on a steel pipe that has been formed into a pipe shape by press bend forming and then seam-welded at the butt joint.

(실시예)(Example)

표 1에 나타내는 성분 조성으로 이루어지는 강(강종 A∼W)을, 연속 주조법에 의해 강편(슬래브)으로 하고, 표 2에 나타내는 가열 온도로 가열한 후, 표 2에 나타내는 조건으로 열간 압연과 냉각을 실시하여, 표 2에 나타내는 최종 판두께의 강판으로 했다. 냉각 공정에서는, 강판을 한방향으로 주행시키면서 수냉형의 제어 냉각 장치를 이용하여 제어 냉각을 행했다. 그 후, 강판의 단부를 개선 가공하고, C 프레스, U 프레스, O 프레스로 강관 형상으로 성형한 후, 내면 및 외면의 맞댐부를 서브 머지 아크 용접으로 심 용접하고, 확관 공정을 거쳐 강관으로 했다. 또한, 표 1 중의 Ar3 변태점, 재결정 온도역의 하한 온도 Tnr은, 각각 전술한 식으로부터 구했다.Steel (grades A to W) having the component composition shown in Table 1 was made into a slab by a continuous casting method, heated to the heating temperature shown in Table 2, and then hot rolled and cooled under the conditions shown in Table 2 to obtain a steel plate having the final plate thickness shown in Table 2. In the cooling process, controlled cooling was performed using a water-cooled controlled cooling device while the steel plate was run in one direction. Thereafter, the end portions of the steel plate were subjected to improvement processing, and formed into a steel pipe shape by a C press, a U press, and an O press, and then the buttress portions of the inner and outer surfaces were deep-welded by submerged arc welding, and a steel pipe was obtained through a pipe expansion process. In addition, the Ar 3 transformation point and the lower limit temperature Tnr of the recrystallization temperature range in Table 1 were each obtained from the above-mentioned equations.

[비커스 경도의 측정][Measurement of Vickers hardness]

강판의 압연 방향의 선단과 미단으로부터 각각, 압연 방향에 수직인 단면에 대해서, JIS Z 2244(2009년)에 준거하여, 강판 표면하 0.25㎜의 위치에 있어서, 판폭 방향을 따라 등간격으로 100점의 비커스 경도(HV 0.5)를 측정했다. 그리고, 합계 200점의 비커스 경도(HV 0.5)의 평균값 및 표준 편차 σ를 구했다. 또한, 상기 강판의 압연 방향의 선단은, 강판의 최선단으로부터 압연 방향으로 1m 하류측의 위치이다. 상기 강판의 압연 방향의 미단은, 강판의 최미단으로부터 압연 방향으로 1m 상류측의 위치이다. 또한, 측정은, 판폭 방향 단부 근방의 비정상부를 제외한 영역에 대해서 행했다. 강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 비커스 경도의 평균값+3σ의 값을 표 3에 나타낸다.In accordance with JIS Z 2244 (2009), the Vickers hardness (HV 0.5) of 100 points was measured at equal intervals along the sheet width direction at a position 0.25 mm below the surface of the steel plate, respectively, from the tip and tail in the rolling direction of the steel plate, for a cross-section perpendicular to the rolling direction. Then, the average value and the standard deviation σ of the Vickers hardness (HV 0.5) of a total of 200 points were obtained. In addition, the tip in the rolling direction of the steel plate is a position 1 m downstream in the rolling direction from the tip of the steel plate. The tail in the rolling direction of the steel plate is a position 1 m upstream in the rolling direction from the tip of the steel plate. In addition, the measurement was performed on an area excluding an abnormal portion near the ends in the sheet width direction. The average value + 3σ of the Vickers hardness at 0.25 mm below the surface of the steel plate is shown in Table 3.

[상위 20% 입경의 산출][Calculation of the top 20% of admissions]

상기에 따라 얻어진 강판의 판폭 중앙부로부터 금속 조직 관찰용 샘플을 채취했다. 이 샘플에 대해서 판폭 방향에 수직인 단면을 경면 연마한 후, 콜로이달 실리카로 에칭을 행했다. 그 후, 판두께 중앙의 위치에서 1㎜×1㎜의 시야에서 EBSD(Electron Backscatter Diffraction)법으로 결정 데이터를 수집했다(측정 스텝: 0.8㎛). 데이터 수집 후, OIM-Analysis(EDAX사 제조, OIM Analysis 소프트웨어)를 이용하여, 15° 이상의 방위차를 갖는 경계를 결정 입계라고 판단하고, 개별의 결정립의 면적으로부터 원상당 지름의 직경을 결정 입경으로서 산출했다. 또한, 측정 대상의 전체 결정립에 대해서, 도수 분포표를 작성하고, 산출한 결정 입경이 큰 쪽으로부터의 누적 상대 도수가 20%에 상당하는 결정 입경을 「상위 20% 입경」이라고 했다. 측정의 결과를 표 3에 나타낸다.A sample for metal structure observation was collected from the central portion of the plate width obtained as described above. For this sample, a cross-section perpendicular to the plate width direction was polished to a mirror surface, and then etched with colloidal silica. Thereafter, crystal data was collected from a 1 mm × 1 mm field of view at the central position of the plate thickness by the EBSD (Electron Backscatter Diffraction) method (measurement step: 0.8 μm). After data collection, using OIM-Analysis (EDAX, OIM Analysis software), a boundary having an orientation difference of 15° or more was judged to be a crystal grain boundary, and the diameter of the circle equivalent diameter was calculated as the crystal grain size from the area of each crystal grain. In addition, a frequency distribution table was created for all the crystal grains of the measurement target, and the crystal grain size for which the cumulative relative frequency from the larger calculated crystal grain size was 20% was referred to as the "top 20% grain size." The results of the measurement are shown in Table 3.

[피로 균열 진전 속도의 도출][Derivation of fatigue crack propagation rate]

상기에 따라 얻어진 강판으로부터, 하중 부하 방향이 압연 방향과 평행이 되도록 ASTM E 647에 준거한 CT 시험편을 채취했다. 상기 CT 시험편은, 판두께 1/2 위치로부터 채취한 두께 10㎜의 시험편이다. 그리고, 클립 게이지(clip gage)를 이용하여, 컴플라이언스법(compliance method)으로 피로 균열의 길이를 측정하여, 21㎫ 고압 수소 가스 중에 있어서의 피로 균열 진전 속도를 구했다. 그리고, 응력 확대 계수 범위 ΔK가 45(㎫·m1/2)에서의 피로 균열 진전 속도(㎜/cycle)를 평가했다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.From the steel plate obtained as described above, a CT test specimen conforming to ASTM E 647 was collected so that the load application direction was parallel to the rolling direction. The CT test specimen was a 10 mm thick test specimen collected from a position 1/2 of the plate thickness. Then, the length of a fatigue crack was measured by the compliance method using a clip gage, and the fatigue crack propagation speed in 21 MPa high-pressure hydrogen gas was obtained. Then, the fatigue crack propagation speed (mm/cycle) in the stress intensity factor range ΔK of 45 (MPa·m 1/2 ) was evaluated. The results are shown in Table 3.

[인장 강도의 측정][Measurement of tensile strength]

압연 방향에 수직인 방향의 전체 두께 시험편을 인장 시험편으로 하여, JIS Z2241(2011년)의 규정에 준거한 인장 시험을 행하여, 인장 강도 및 항복 강도를 측정했다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.A tensile test was performed in accordance with the provisions of JIS Z2241 (2011) using a full thickness test piece perpendicular to the rolling direction as a tensile test piece, and the tensile strength and yield strength were measured. The results are shown in Table 3.

[내HISC성의 평가][Evaluation of my HISc]

내HISC성은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 얻어진 강관으로부터 잘라낸 시험편(쿠폰; coupon)을 평탄화한 후, 3㎜×10㎜×50㎜의 시험편을 강관 내면으로부터 채취했다. 이 때, 용접부를 포함하지 않는 모재만의 시험편 외에, 용접부와 모재의 양쪽을 포함하는 시험편을 채취했다. 피검면인 내면은, 최표층의 상태를 남기기 위해 흑피 부착인 채로 했다. 즉, 강판 표면하 0.25㎜는 시험편에 포함되어 있다. 이렇게 하여 채취한 시험편에, 각 강관의 실제의 항복 강도(0.5% YS)의 90%의 응력을 부하하고, 21㎫ 고압 수소 가스 중에서, 4점 굽힘 시험을 행했다. 720시간의 폭로 후에, 용접부를 포함하지 않는 모재만의 시험편과, 용접부와 모재의 양쪽을 포함하는 시험편의 양쪽에 있어서, 균열이 확인되지 않는 경우를 내HISC성이 우수하다(양호)고 판단하여 ○로 했다. 또한, 적어도 한쪽의 시험편에 있어서 균열이 발생한 경우를 불량이라고 판단하여 ×로 했다. 결과를 표 3에 나타낸다.As shown in Fig. 1, the HIS resistance was measured by flattening a test piece (coupon) cut from the obtained steel pipe, and then collecting a 3 mm x 10 mm x 50 mm test piece from the inner surface of the steel pipe. At this time, in addition to a test piece of only the base metal not including the weld, a test piece including both the weld and the base metal was collected. The inner surface, which is the surface to be inspected, was left with the black skin attached in order to leave the state of the outermost layer. In other words, 0.25 mm below the surface of the steel plate is included in the test piece. A stress of 90% of the actual yield strength (0.5% YS) of each steel pipe was applied to the test pieces collected in this manner, and a four-point bending test was performed in 21 MPa high-pressure hydrogen gas. After 720 hours of exposure, if no cracks were observed in both the test piece of only the base metal not including the weld and the test piece including both the weld and the base metal, it was judged that the HIS resistance was excellent (good) and was given an ○. Additionally, if cracks occurred in at least one test piece, it was judged as defective and marked as ×. The results are shown in Table 3.

본 발명의 목표 범위는, 이하와 같이 했다. 수소 수송 강관용 고강도 강판으로서, 강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 비커스 경도의 평균값+3σ가 225HV 이하이다. 판두께 중앙의 조직에 있어서의 상위 20% 입경이 30㎛ 이하이다. 응력 확대 계수 범위 ΔK가 45(㎫·m1/2)일 때의 피로 균열 진전 속도가 2.0×10-2(㎜/cycle) 미만이다. 인장 강도가 535㎫ 이상이다. 또한, 상기 내HISC성의 평가(4점 굽힘 시험)에서 균열이 확인되지 않은 것이다.The target scope of the present invention is as follows. A high-strength steel plate for hydrogen transport pipe, wherein the average value + 3σ of Vickers hardness at 0.25 mm below the surface of the steel plate is 225 HV or less. The top 20% grain size in the structure at the center of the plate thickness is 30 ㎛ or less. The fatigue crack propagation speed when the stress intensity factor range ΔK is 45 (MPa·m 1/2 ) is less than 2.0×10 -2 (mm/cycle). The tensile strength is 535 MPa or more. In addition, no cracking was confirmed in the evaluation of the HISc resistance (4-point bending test).

표 2에 나타낸 바와 같이, No. 1∼No. 9, No. 33∼No. 35는, 성분 조성 및 제조 조건이 본 발명의 적정 범위를 만족하는 발명예이다. 표 3에 나타낸 바와 같이, No. 1∼No. 9, No. 33∼No. 35는, 모두, 고강도 강판으로서 강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 비커스 경도의 평균값+3σ가 225HV 이하였다. 판두께 중앙의 조직에 있어서의 상위 20% 입경이 30㎛ 이하였다. 응력 확대 계수 범위 ΔK가 45(㎫·m1/2)일 때의 피로 균열 진전 속도가 2.0×10-2(㎜/cycle) 미만이었다. 인장 강도가 535㎫ 이상이었다. 또한, 내HISC성도 양호했다.As shown in Table 2, No. 1 to No. 9 and No. 33 to No. 35 are invention examples whose component compositions and manufacturing conditions satisfy the appropriate ranges of the present invention. As shown in Table 3, No. 1 to No. 9 and No. 33 to No. 35 were all high-strength steel plates, and the average value + 3σ of the Vickers hardness at 0.25 mm below the surface of the steel plate was 225 HV or less. The top 20% grain size in the structure at the center of the plate thickness was 30 ㎛ or less. When the stress intensity factor range ΔK was 45 (MPa·m 1/2 ), the fatigue crack propagation rate was less than 2.0×10 -2 (mm/cycle). The tensile strength was 535 MPa or more. In addition, the HIS resistance was also good.

이에 대하여, No. 10∼No. 20은, 강판의 성분 조성이 본 발명의 범위 외이다. No. 10, No. 12, No. 15 및 No. 19는 고용 강화가 충분하지 않아, 강도가 부족했다. No. 11, No. 13, No. 14, No. 16 및 No. 20은, 강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 비커스 경도가 상승했기 때문에, 내HISC성이 뒤떨어져 있었다. No. 17 및 No. 18은 석출물에 의한 입성장(grain growth) 억제가 불충분하여, 피로 균열 진전 저항이 뒤떨어져 있었다.In this regard, Nos. 10 to 20 have steel plate component compositions outside the scope of the present invention. Nos. 10, No. 12, No. 15, and No. 19 had insufficient solid solution strengthening, and thus had insufficient strength. Nos. 11, No. 13, No. 14, No. 16, and No. 20 had poor HISc resistance because the Vickers hardness at 0.25 mm below the steel plate surface increased. Nos. 17 and No. 18 had insufficient suppression of grain growth by precipitates, and thus had poor fatigue crack propagation resistance.

No. 21∼No. 32는, 성분 조성은 본 발명의 범위 내이지만, 제조 조건이 본 발명의 범위 외의 비교예이다. No. 21은, 강편(슬래브)의 가열 온도가 낮기 때문에, 탄화물의 고용이 불충분하여 저강도였다. No. 22는, 강편의 가열 온도가 높기 때문에, 결정립이 조대화하고, 피로 균열 진전 저항이 열화했다. No. 23은, 재결정 온도역에서의 총 압하율이 부족했기 때문에, 조대립이 잔존하고, 피로 균열 진전 저항이 열화했다. No. 24는, 재결정 온도역에서의 총 압하율이 과다하기 때문에, 판두께 중앙의 조직에 있어서의 상위 20% 입경이 크고, 피로 균열 진전 저항이 열화했다. No. 25는, 재결정 온도역의 최종 압연 패스에서의 압하율이 부족했기 때문에, 조대립이 잔존하고, 피로 균열 진전 저항이 열화했다. No. 26은, (재결정 온도역의 하한 온도-80℃) 이상, 재결정 온도역의 하한 온도 미만의 온도역의 최종 압연 패스에서의 압하율이 부족했기 때문에, 판두께 중앙의 조직에 있어서의 상위 20% 입경이 크고, 피로 균열 진전 저항이 열화했다. No. 27은, 냉각 개시 온도가 낮고, 페라이트가 일부 생성되었기 때문에, 저강도였다. No. 28은, 강판 전체에 있어서의 냉각 개시 시간차가 컸기 때문에, 강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 비커스 경도의 편차가 커져, 내HISC성이 열화했다. No. 29는, 750℃에서 550℃까지의 평균 냉각 속도가 낮고, 페라이트가 일부 생성되었기 때문에, 저강도였다. No. 30은, 750℃에서 550℃까지의 평균 냉각 속도가 높고, 강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 비커스 경도의 편차가 커졌기 때문에, 내HISC성이 뒤떨어져 있었다. No. 31은, 냉각 정지 온도가 낮고, 강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 비커스 경도의 편차가 커졌기 때문에, 내HISC성이 열화했다. No. 32는, 냉각 정지 온도가 높고, 페라이트가 일부 생성되었기 때문에, 저강도였다.No. 21 to No. 32 are comparative examples whose component compositions are within the scope of the present invention, but whose manufacturing conditions are outside the scope of the present invention. In No. 21, since the heating temperature of the slab was low, the solid solution of carbides was insufficient, resulting in low strength. In No. 22, since the heating temperature of the slab was high, the grains became coarser, and the fatigue crack propagation resistance deteriorated. In No. 23, since the total reduction ratio in the recrystallization temperature range was insufficient, coarse grains remained, and the fatigue crack propagation resistance deteriorated. In No. 24, since the total reduction ratio in the recrystallization temperature range was excessive, the top 20% grain size in the structure in the center of the plate thickness was large, and the fatigue crack propagation resistance deteriorated. In No. 25, since the reduction ratio in the final rolling pass in the recrystallization temperature range was insufficient, coarse grains remained, and the fatigue crack propagation resistance deteriorated. No. 26 had a large top 20% grain size in the central structure of the plate thickness because the reduction ratio in the final rolling pass in the temperature range from (the lower limit temperature of the recrystallization temperature range -80°C) to below the lower limit temperature of the recrystallization temperature range was insufficient, and the fatigue crack propagation resistance deteriorated. No. 27 had a low cooling initiation temperature and some ferrite was generated, and thus had low strength. No. 28 had a large cooling initiation time difference over the entire steel plate, and thus had a large variation in Vickers hardness at 0.25 mm below the surface of the steel plate, and thus had deteriorated HISc resistance. No. 29 had a low strength because the average cooling rate from 750°C to 550°C was low and some ferrite was generated. No. 30 had poor HIS resistance because the average cooling rate from 750℃ to 550℃ was high and the variation in Vickers hardness at 0.25mm below the surface of the steel plate was large. No. 31 had poor HIS resistance because the cooling stop temperature was low and the variation in Vickers hardness at 0.25mm below the surface of the steel plate was large. No. 32 had low strength because the cooling stop temperature was high and some ferrite was formed.

(산업상의 이용 가능성)(Industrial applicability)

본 발명에 의하면, 고압 수소 환경하에 있어서, 내HISC성 및 피로 균열 진전 저항이 우수한 수소 수송 강관용 고강도 강판을 공급할 수 있다.According to the present invention, it is possible to supply a high-strength steel plate for hydrogen transport pipe having excellent HISc resistance and fatigue crack propagation resistance in a high-pressure hydrogen environment.

Claims (4)

질량%로,
C: 0.030∼0.060%,
Si: 0.01∼0.50%,
Mn: 0.80∼1.80%,
P: 0.015% 이하,
S: 0.0015% 이하,
Al: 0.010∼0.080%,
Cr: 0.05∼0.50%,
Nb: 0.005∼0.080%,
Ti: 0.005∼0.020%,
N: 0.0020∼0.0080% 및,
Ca: 0.0005∼0.0050%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물인 성분 조성과,
강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 비커스 경도의 표준 편차를 σ로 했을 때에, 강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 비커스 경도의 평균값+3σ가 225HV 이하이고, 판두께 중앙에 있어서의 상위 20% 입경이 30㎛ 이하인 조직을 갖고,
응력 확대 계수 범위 ΔK가 45(㎫·m1/2)일 때의 피로 균열 진전 속도가 2.0×10-2(㎜/cycle) 미만이고, 인장 강도가 535㎫ 이상인, 수소 수송 강관용 고강도 강판.
In mass %,
C: 0.030∼0.060%,
Si: 0.01∼0.50%,
Mn: 0.80∼1.80%,
P: 0.015% or less,
S: 0.0015% or less,
Al: 0.010∼0.080%,
Cr: 0.05∼0.50%,
Nb: 0.005∼0.080%,
Ti: 0.005∼0.020%,
N: 0.0020∼0.0080% and,
Ca: Contains 0.0005∼0.0050%, and the remainder is Fe and unavoidable impurities.
When the standard deviation of Vickers hardness at 0.25 mm below the surface of the steel plate is σ, the average value of Vickers hardness at 0.25 mm below the surface of the steel plate + 3σ is 225 HV or less, and the upper 20% grain size at the center of the plate thickness is 30 ㎛ or less, and the structure has
A high-strength steel plate for hydrogen transport pipes, having a fatigue crack propagation rate of less than 2.0× 10-2 (mm/cycle) when the stress intensity factor range ΔK is 45 (MPa·m 1/2 ) and a tensile strength of 535 MPa or more.
제1항에 있어서,
상기 성분 조성이, 추가로, 질량%로,
Cu: 0.50% 이하,
Ni: 0.50% 이하,
Mo: 0.50% 이하,
V: 0.1% 이하,
Zr: 0.02% 이하,
Mg: 0.02% 이하 및,
REM: 0.02% 이하
중으로부터 선택한 1종 이상을 함유하는, 수소 수송 강관용 고강도 강판.
In the first paragraph,
The above composition of ingredients, additionally, in mass%,
Cu: 0.50% or less,
Ni: 0.50% or less,
Mo: 0.50% or less,
V: 0.1% or less,
Zr: 0.02% or less,
Mg: 0.02% or less and,
REM: 0.02% or less
High-strength steel plate for hydrogen transport pipe, containing at least one type selected from the following.
제1항 또는 제2항에 기재된 성분 조성을 갖는 강편을 1000∼1250℃의 온도로 가열한 후,
재결정 온도역에서의 총 압하율: 35% 이상 55% 이하,
재결정 온도역에서의 최종 압연 패스의 압하율: 10% 이상,
(재결정 온도역의 하한 온도-80℃) 이상, 재결정 온도역의 하한 온도 미만의 온도역에 있어서의 최종 압연 패스의 압하율: 15% 이상
인 열간 압연을 실시하여 강판으로 하고,
그 후, 상기 강판에 대하여,
냉각 개시 시의 강판 표면 온도: Ar3 변태점(℃) 이상,
강판 전체에 있어서의 냉각 개시 시간차: 50초 이내,
강판 표면하 0.25㎜에 있어서의 강판 온도로 750℃에서 550℃까지의 평균 냉각 속도: 15∼50℃/s,
판두께 중앙에 있어서의 강판 온도로 750℃에서 550℃까지의 평균 냉각 속도: 15∼50℃/s,
강판 표면하 0.25㎜ 및 판두께 중앙에 있어서의 강판 온도로 냉각 정지 온도: 250∼550℃
인 냉각을 실시하는, 수소 수송 강관용 고강도 강판의 제조 방법.
After heating the steel sheet having the composition described in clause 1 or clause 2 to a temperature of 1000 to 1250°C,
Total pressure reduction in the recrystallization temperature range: 35% or more and 55% or less,
Reduction ratio of the final rolling pass in the recrystallization temperature range: 10% or more,
(Lower limit temperature of the recrystallization temperature range -80℃) or higher, and the reduction ratio of the final rolling pass in the temperature range below the lower limit temperature of the recrystallization temperature range: 15% or higher
It is made into a steel plate by hot rolling,
After that, for the above steel plate,
Steel plate surface temperature at the start of cooling: Ar 3 transformation point (℃) or higher,
Cooling start time difference across the entire plate: within 50 seconds;
Average cooling rate from 750℃ to 550℃ at 0.25㎜ below the steel plate surface: 15∼50℃/s
Average cooling rate from 750℃ to 550℃ at the center of plate thickness: 15∼50℃/s
Cooling stop temperature: 250∼550℃ at the steel plate temperature at 0.25㎜ below the steel plate surface and at the center of the plate thickness
A method for manufacturing a high-strength steel plate for hydrogen transport pipe, which performs human cooling.
제1항 또는 제2항에 기재된 수소 수송 강관용 고강도 강판을 이용한 수소 수송용 강관.A hydrogen transport pipe using the high-strength steel plate for hydrogen transport pipes described in claim 1 or 2.
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