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KR101799886B1 - Steel sheet for use at lower temperatures, and method for producing same - Google Patents

Steel sheet for use at lower temperatures, and method for producing same Download PDF

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KR101799886B1
KR101799886B1 KR1020167004357A KR20167004357A KR101799886B1 KR 101799886 B1 KR101799886 B1 KR 101799886B1 KR 1020167004357 A KR1020167004357 A KR 1020167004357A KR 20167004357 A KR20167004357 A KR 20167004357A KR 101799886 B1 KR101799886 B1 KR 101799886B1
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제이에프이 스틸 가부시키가이샤
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Abstract

고강도이고 또한 저온 인성, 취성 균열 전파 정지 특성이 우수한 저온용 강판 및 그의 제조 방법을 제공한다. 특정의 조성으로 하고, 잔류 오스테나이트가 분산된 템퍼링 마르텐사이트로 이루어지고, 판두께 (1/4)t 위치에 있어서, 상기 잔류 오스테나이트량이 체적률로 2.2% 이상 14% 이하이고, 판두께 (1/4)t 위치에 있어서, 압연 방향에 평행한 단면의 구오스테나이트립의 평균 입경(粒徑)이 10㎛ 이상 60㎛ 이하이고 또한 상기 구오스테나이트립의 평균 애스펙트비가 4.0 이하이고, 강판의 표면으로부터 판두께 방향으로 1㎜의 위치에 있어서, 판면에 평행한 {110}면 집적도가 1.3 이상 또한 판면에 평행한 {100}면 집적도가 0.90 이하이고, 강판의 판두께 (1/2)t 위치에 있어서, 판면에 평행한 {111}면 집적도가 1.2 이상 2.5 이하인 조직을 갖고, 인장 강도가 700㎫ 이상이고 또한 저온 인성 및 취성 균열 전파 정지 특성이 우수한 저온용 강판으로 한다.A low temperature steel sheet having high strength and excellent in low temperature toughness and brittle crack propagation stopping property, and a process for producing the same. (1/4) t, the residual austenite content is 2.2% to 14% by volume, and the plate thickness (1/4) The average aspect ratio of the old austenitic grains is not more than 4.0 and the average grain size of the old austenitic grains in the cross section parallel to the rolling direction is not less than 10 占 퐉 and not more than 60 占 퐉, The {100} planarity degree of 1.3 or more and the {100} planarity parallel to the plate surface is 0.90 or less, and the plate thickness (1/2) of the steel plate is 1 mm or less, temperature steel sheet having a structure in which the {111} planarity parallel to the sheet surface is in the range of 1.2 to 2.5 and has a tensile strength of 700 MPa or more and excellent in low-temperature toughness and brittle crack propagation stopping properties.

Description

저온용 강판 및 그의 제조 방법{STEEL SHEET FOR USE AT LOWER TEMPERATURES, AND METHOD FOR PRODUCING SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a low-temperature steel sheet and a method for manufacturing the steel sheet,

본 발명은, LNG 저장용 탱크 등의 사용 용도에 적합한, 고강도이고 또한 저온 인성, 취성 균열 전파 정지 특성이 우수한 저온용 강판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a low-temperature steel sheet which is suitable for use in an LNG storage tank or the like, has a high strength and is excellent in low temperature toughness and brittle crack propagation stopping property, and a method for producing the same.

최근, 세계적인 에너지 수요의 증대와 그에 수반하는 지구 환경의 악화가 문제가 되고 있어, 깨끗한 에너지원으로서의 천연 가스(LNG)의 수요가 급증하고 있다. 그에 수반하여, LNG 저장용 탱크의 건설이 국내외에서 적극적으로 추진되고 있고, 탱크 본체에 사용되는 저온용 강판의 수요도 증가하고 있다. In recent years, the demand for natural gas (LNG) as a clean energy source has been rapidly increasing due to the increasing global demand for energy and deterioration of the global environment accompanying it. Along with this, the construction of LNG storage tanks has been actively promoted at home and abroad, and the demand for low temperature steel sheets used in tank bodies is also increasing.

LNG 저장용 탱크에는 항상 고도의 안전성이 요구되기 때문에, 탱크 본체에 사용되는 저온용 강판에는, LNG가 액체가 되는 온도(약 -162℃)에 있어서, 우수한 인성을 가짐과 함께 높은 취성 균열 전파 정지 특성을 구비하고 있는 것이 요구된다. 특히, 만일, 탱크 본체에 균열이 발생한 경우에 상정되는 탱크 파괴 사고의 중대성을 고려하여, 취성 균열 전파 정지 특성이 중요시된다. Since the LNG storage tank is always required to have a high degree of safety, the low temperature steel sheet used in the tank body is required to have excellent toughness at the temperature at which the LNG becomes liquid (about -162 DEG C) Is required. Particularly, in consideration of the seriousness of the tank destruction accident assumed when a crack occurs in the tank main body, the brittle crack propagation stopping property is important.

또한, LNG 저장용 탱크는, 부지를 유효하게 이용할 목적으로 대형화되는 경향이 있어, 탱크 본체에 사용되는 저온용 강판에는 보다 우수한 강도(항복 강도, 인장 강도)를 갖는 것이 요망되고 있다. 또한, 상기 저온용 강판에는, 대형화에 의한 탱크 본체의 후육화(thickening)에 수반하여, 더욱 우수한 취성 균열 전파 정지 특성을 갖는 것이 요구되고 있다. Further, the LNG storage tank tends to be enlarged for the purpose of effectively utilizing the site, and it is desired that the low-temperature steel sheet used for the tank main body has better strength (yield strength, tensile strength). In addition, the steel sheet for low temperature is required to have further excellent brittle crack propagation stopping characteristics with thickening of the tank body due to enlargement of the tank body.

일반적으로, 취성 균열 전파 정지 특성은 인성(취성·연성 파면 전이 온도)과 상관이 있는 것이 알려져 있고, 저온용 강판의 저온 인성을 개선하는 것이, 그 취성 균열 전파 정지 특성의 향상에 유효한 수단의 하나로 생각된다. 그렇기 때문에, LNG 저장용 탱크의 탱크 본체에 사용되는 저온용 강판으로서는, 종래, 저온 인성이 우수한 9% Ni 강판이 널리 사용되고 있다. In general, it is known that brittle crack propagation stopping properties are correlated with toughness (brittle and ductile fracture transition temperature), and improvement of low-temperature toughness of a low-temperature steel sheet is one of the effective means for improving the brittle crack propagation stopping property I think. Therefore, conventionally, a 9% Ni steel sheet excellent in low-temperature toughness has been widely used as a low-temperature steel sheet used for a tank main body of an LNG storage tank.

그러나, Ni는 고가의 합금 원소로서, Ni를 약 9%나 포함하는 9% Ni 강판을 LNG 저장용 탱크의 탱크 본체에 적용하는 것은, 탱크의 건설 비용 상승 등을 초래한다. 따라서, 비용 삭감의 관점에서, 탱크 본체에 사용되는 저온용 강판에 관하여, Ni 함유량이 9% 미만이고 또한 9% Ni 강판과 동등 이상의 특성(강도, 저온 인성, 취성 균열 전파 정지 특성 등)을 구비한 저온용 강판의 개발이 요망되고 있다. However, applying 9% Ni steel containing about 9% Ni as a high-priced alloy element to the tank main body of the LNG storage tank causes an increase in the construction cost of the tank. Therefore, from the viewpoint of cost reduction, the low temperature steel sheet used for the tank main body is provided with characteristics (strength, low temperature toughness, brittle crack propagation stop characteristics, etc.) equal to or less than 9% Development of a low-temperature steel sheet is desired.

통상, 저온용 강판의 Ni 함유량을 저감하면, 저온 인성을 비롯한 강판 특성이 저하되어, LNG 저장용 탱크에 요구되는 고도의 안전성을 확보하는 것이 곤란해진다. 이러한 문제에 대하여, Ni 함유량을 저감한 저온용 강판에 대해서, 저온 인성 등의 강판 특성을 개선하는 기술이 제안되고 있다. In general, when the Ni content of the low-temperature steel sheet is reduced, the steel sheet properties including low-temperature toughness are deteriorated, making it difficult to ensure high safety required for the LNG storage tank. To such a problem, a technique for improving the properties of a steel sheet such as low-temperature toughness has been proposed for a low-temperature steel sheet having a reduced Ni content.

예를 들면, 특허문헌 1∼9에는, Ni 함유량이 5∼10% 정도의 강(슬래브(slab)을, 비교적 저온에서 가열하여 제어 압연한 후, 직접 퀀칭(hardening)하고, 이어서 소정의 온도로 가열하여 템퍼링(tempering)하는 것, 혹은 상기 직접 퀀칭에 이어서 Ac1 변태점 이상으로 가열하여 2차 퀀칭하고, 이어서 소정의 온도로 가열하여 템퍼링함으로써, 강 조직을 미세화하는 기술이 제안되고 있다. 그리고, 특허문헌 1∼9에는, 상기와 같이 강 조직을 미세화함으로써, Ni 함유량을 저감한 강의 저온 인성이 개선된다고 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 1∼9에는, 각각 이하와 같은 기술이 제안되고 있다. For example, in Patent Documents 1 to 9, a steel (slab) having a Ni content of about 5 to 10% is heated and controlled at a relatively low temperature, and then subjected to direct hardening. Subsequently, A technique has been proposed in which the steel is tempered by heating or quenched by heating at a temperature not lower than the Ac 1 transformation point following the direct quenching and then tempering by heating to a predetermined temperature to make the steel structure finer. In Patent Documents 1 to 9, it is described that the low temperature toughness of a steel in which the Ni content is reduced is improved by making the steel structure finer as described above. In the above-described Patent Documents 1 to 9, the following technologies are proposed.

특허문헌 1에는, 저온용 강재에 관하여, Ni 함유량을 질량%로 6% 초과 8% 미만으로 하고, 오스테나이트의 면적비를 1.7% 이상으로 하고, 당해 오스테나이트의 애스펙트비(aspect ratio)를 평균으로 3.5 이하, 또한 평균 원 상당 입경을 1.0㎛ 이하로 하는 기술이 제안되고 있다. 그리고, 특허문헌 1에는, 오스테나이트의 면적비, 애스펙트비 및 평균 원 상당 입경을 상기와 같이 규정함으로써, 9% Ni강보다도 적은 Ni 함유량으로 9% Ni강과 동등의 특성(YS, TS, -196℃에서의 샤르피 (Charpy)흡수 에너지)을 갖는 강재가 얻어진다고 기재되어 있다. Patent Document 1 discloses a low temperature steel material in which the Ni content is more than 6% by mass but less than 8%, the area ratio of austenite is not less than 1.7%, and the aspect ratio of the austenite is averaged 3.5 or less, and the mean circle-equivalent particle diameter is 1.0 占 퐉 or less. In Patent Document 1, by specifying the area ratio of the austenite, the aspect ratio, and the average circle equivalent grain size as described above, it is possible to obtain the characteristics (YS, TS, -196 DEG C The Charpy absorbed energy in the steel material is obtained.

특허문헌 2에는, 극저온용 강에 관하여, 질량%로 Ni: 5% 초과 7.5% 미만, 또한 3Si+5Al+50N≤0.65를 만족하는 강 조성으로 하는 기술이 제안되고 있다. 그리고, 특허문헌 2에는, 상기의 강 조성으로 함으로써, 9% Ni강보다도 Ni 함유량이 적어도 우수한 저온 인성(-196℃에서의 샤르피 흡수 에너지)을 가짐과 함께, 용접 조인트를 제작한 경우에 Toe부(용접 지단부)를 포함한 용접 열영향부의 CTOD(Crack Tip Opening Displacement) 특성이 우수한 극저온용 강이 얻어진다고 기재되어 있다. Patent Document 2 proposes a technique of making a steel composition satisfying Ni: more than 5% and less than 7.5%, and 3Si + 5Al + 50N? 0.65 in mass% with respect to cryogenic steel. In addition, Patent Document 2 discloses that the above steel composition has low temperature toughness (Charpy absorbed energy at -196 deg. C) at least Ni content higher than 9% Ni steel, It is described that a cryogenic steel excellent in CTOD (Crack Tip Opening Displacement) characteristic of a weld heat affected portion including a welded portion (welded portion) is obtained.

특허문헌 3에는, 저온용 후강판에 관하여, Ni 함유량을 질량%로 5.0% 초과8.0% 미만으로 하고, 판두께 (1/4)t 위치에서의 잔류 오스테나이트량을 3.0체적% 이상으로 하고, 또한 평균 유효 결정 입경을 5.5㎛ 이하로 하는 기술이 제안되고 있다. 그리고, 특허문헌 3에는, 잔류 오스테나이트량 및 평균 유효 결정 입경을 상기와 같이 규정함으로써, 후강판의 취성 균열 전파 정지 특성 및 취성 균열 발생 억지 특성이 향상하고, 저온 환경하에서 9% Ni강 수준의 우수한 인성(-196℃에서의 샤르피 흡수 에너지)을 갖는 Ni 저감형 저온용 후강판이 얻어진다고 기재되어 있다. Patent Document 3 discloses that the Ni content is more than 5.0% by mass but less than 8.0%, the amount of retained austenite at the plate thickness (1/4) t position is 3.0% by volume or more, And a technique of setting the average effective crystal grain size to 5.5 탆 or less has been proposed. Patent Document 3 discloses that the brittle crack propagation stopping property and the brittle crack generation inhibiting property of the post-steel sheet are improved by defining the retained austenite amount and the mean effective crystal grain size as described above, A Ni-reduced low-temperature steel sheet having excellent toughness (Charpy absorption energy at -196 DEG C) is obtained.

특허문헌 4에는, 극저온용 후강판에 관하여, Ni 함유량을 질량%로 5.0% 초과 10.0% 미만으로 하고, 판두께 (1/4)t 위치에서의 잔류 오스테나이트량을 3.0체적% 이상으로 하고, 유효 결정 입경을 판두께 (1/4)t 위치에서 평균 5.5㎛ 이하로 하는 기술이 제안되고 있다. 그리고, 특허문헌 4에는, 잔류 오스테나이트량 및 유효 결정 입경을 상기와 같이 규정함으로써, 취성 균열 발생 억지 특성(-196℃에서의 샤르피 흡수 에너지, 한계 CTOD값) 및 어레스트 특성(arrestability)(-196℃에서의 삼면 슬릿 샤르피 흡수 에너지)이 우수한 극저온용 후강판이 얻어진다고 기재되어 있다. Patent Document 4 discloses a cryogenic steel sheet in which the Ni content is more than 5.0% by mass but less than 10.0%, the amount of retained austenite at the plate thickness (1/4) t position is 3.0% by volume or more, A technique has been proposed in which the effective grain size is set to 5.5 m or less on average at the plate thickness (1/4) t position. In Patent Document 4, brittle crack generation inhibiting characteristics (Charpy absorbed energy at -196 ° C, limit CTOD value) and arrestability (-196 ° C) are obtained by defining the residual austenite amount and the effective crystal grain size as described above. Lt; 0 > C, and the absorption energy at three-plane slit Charpy absorption at a temperature of -20 [deg.] C).

특허문헌 5에는, 극저온용 후강판에 관하여, 특허문헌 4와 동일한 Ni 함유량, 잔류 오스테나이트량 및 유효 결정 입경으로 하고, 추가로 1의 결정립 내에 있어서의 인접 측정점 간의 미스 오리엔테이션(misorientation)의 평균값 GAM을 0.85° 이상으로 하는 기술이 제안되고 있다. 그리고, 특허문헌 5에는, 잔류 오스테나이트량, 유효 결정 입경 및 GAM을 상기와 같이 규정함으로써, 인성, 특히 변형 시효 후의 취성 파괴 발생 억지 특성(-196℃에서의 샤르피 흡수 에너지, 한계 CTOD값)이 우수한 극저온용 후강판이 얻어진다고 기재되어 있다. Patent Document 5 discloses that the Ni content, the retained austenite amount and the effective crystal grain size are the same as those of Patent Document 4 with respect to the steel sheet for cryogenic temperature and the average value GAM (misorientation misorientation) Of 0.85 DEG or more has been proposed. Patent Document 5 discloses that brittle fracture occurrence suppression characteristics (Charpy absorbed energy at -196 deg. C, limit CTOD value) after tensional aging can be obtained by specifying the amount of retained austenite, the effective crystal grain size and GAM as described above A steel sheet having excellent cryogenic temperature is obtained.

특허문헌 6에는, 극저온용 강재에 관하여, Ni 함유량을 질량%로 5.5∼8.5%로 하고, 강재 표면으로부터 0.2㎜ 이하의 영역의 평균 유효 결정 입경을 5.0㎛ 이하로 하는 기술이 제안되고 있다. 그리고, 특허문헌 6에는, 강재 표면 영역의 금속 조직을 미세화함으로써, 저Ni 강재이고 또한 변형 부여 후의 저온 내파괴 특성(-165℃에서의 한계 CTOD값)이 우수한 극저온용 강재가 얻어진다고 기재되어 있다. Patent Document 6 proposes a technique of setting the Ni content to 5.5 to 8.5% by mass% and the average effective crystal grain size in the region of 0.2 mm or less from the steel material surface to 5.0 탆 or less with respect to the cryogenic steel material. Patent Document 6 discloses that a cryogenic steel excellent in low-temperature resistance to fracture (low-temperature CTOD value at -165 deg. C) after being subjected to deformation is obtained by making the metal structure of the steel surface region finer .

특허문헌 7에는, 극저온용 강재에 관하여, Ni 함유량을 질량%로 5.0% 초과 10.0% 미만으로 하고, 판두께 (1/4)t 위치에서의 잔류 오스테나이트량을 3.0체적% 이상으로 하고, 추가로 1%의 소성 변형을 -165℃의 환경하에서 받았을 때의 잔류 오스테나이트량의 감소율을 25% 이하로 하는 기술이 제안되고 있다. 그리고, 특허문헌 7에는, 잔류 오스테나이트량을 상기와 같이 규정함으로써, 취성 균열 발생 억지 특성(-196℃에서의 샤르피 흡수 에너지, 한계 CTOD값) 및 어레스트 특성(-196℃에서의 삼면 슬릿 샤르피 흡수 에너지)이 우수한 극저온용 강재가 얻어진다고 기재되어 있다. Patent Document 7 discloses a cryogenic steel material in which the Ni content is more than 5.0% by mass but less than 10.0%, the amount of retained austenite at the plate thickness (1/4) t position is 3.0% by volume or more, , A reduction ratio of the amount of retained austenite when receiving 1% of plastic deformation under an environment of -165 占 폚 is 25% or less. In Patent Document 7, the brittle crack generation inhibiting characteristic (Charpy absorbed energy at -196 캜, limit CTOD value) and the arresting characteristic (three-plane slit Charpy absorption at -196 캜) Energy) is obtained.

특허문헌 8에는, Ni 첨가 강판에 관하여, Ni 함유량을 질량%로 5.0% 이상 7.5% 이하로 하고, 판면으로부터 깊이 방향으로 판두께의 1/4의 거리가 떨어진 부위에 있어서, 질량% 기준으로 Ni 편석비를 1.3 이하로 하고, 심랭(深冷) 후 오스테나이트의 양을 2% 이상, 심랭 후 오스테나이트 불균일 지수를 5.0 이하, 심랭 후 오스테나이트의 평균 원 상당 지름을 1㎛ 이하로 하는 기술이 제안되고 있다. 그리고, 특허문헌 8에는, Ni 편석비 및 심랭 후 오스테나이트를 상기와 같이 규정함으로써, 6% 전후의 Ni 함유량임에도 불구하고 인성(-165℃에서의 CTOD값)과 어레스트성이 우수한 Ni 첨가 강판이 얻어진다고 기재되어 있다. Patent Document 8 discloses a Ni-added steel sheet in which the Ni content is 5.0% or more and 7.5% or less by mass%, and Ni is present in a proportion of 1/4 of the plate thickness in the depth direction from the plate surface, A technique in which the segregation ratio is 1.3 or less, the amount of austenite after deep cooling is 2% or more, the austenite non-uniformity index after cooling is 5.0 or less, and the mean circle equivalent diameter of austenite after cooling is 1 탆 or less Has been proposed. Patent Document 8 discloses that a Ni addition steel sheet excellent in toughness (CTOD value at -165 deg. C) and excellent in aesthetic performance is obtained even when the Ni segregation ratio and after-cooling austenite are defined as above, Is obtained.

특허문헌 9에는, 저온용 Ni 함유강에 관하여, Ni 함유량을 질량%로 7.0∼10.5%로 하고, 강판 표면으로부터 3㎜의 범위에 있어서 강판 표면에 평행한 면의 {110} 집합 조직의 집적도를 1.2 이상으로 하고, 당해 강판의 판두께 중심부에 있어서 강판 표면에 평행한 면의 {100} 및 {211} 집합 조직의 집적도를 각각 1.2 이상 3.0 이하로 하는 기술이 제안되고 있다. 그리고, 특허문헌 9에는, 소정의 집합 조직을 발달시킴으로써, 저온 인성(-196℃에서의 샤르피 흡수 에너지) 및 취성 균열 전파 정지 특성이 우수한 저온용 Ni 함유강이 얻어진다고 기재되어 있다. Patent Document 9 discloses that the Ni content of low-temperature Ni-containing steel is 7.0 to 10.5% by mass and the degree of integration of the {110} texture of the surface parallel to the steel sheet surface in the range of 3 mm from the surface of the steel sheet is 1.2 or more and the degree of integration of the {100} and {211} texture in the plane parallel to the steel sheet surface at the center of the thickness of the steel sheet is 1.2 or more and 3.0 or less, respectively. Patent Document 9 discloses that a Ni-containing steel for low temperature which is excellent in low temperature toughness (Charpy absorbed energy at -196 캜) and brittle crack propagation stopping property is obtained by developing a predetermined texture.

국제공개공보 제2007/034576호International Publication No. 2007/034576 국제공개공보 제2007/080646호International Publication No. 2007/080646 일본공개특허공보 2011-241419호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2011-241419 일본공개특허공보 2011-219848호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2011-219848 일본공개특허공보 2011-219849호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2011-219849 일본공개특허공보 2013-14812호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2013-14812 일본공개특허공보 2013-14811호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2013-14811 일본특허공보 제4975888호Japanese Patent Publication No. 4975888 일본공개특허공보 2011-214099호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2011-214099

와타나베 유키, 외 5명, 「9% Ni강의 파괴 인성과 LNG 저조(貯槽)의 안전성」, 일본 강관 기보, 일본 강관 주식회사, No.104, 1984년, p. 2-12 Watanabe Yuki, et al., "Fracture Toughness of 9% Ni Steel and Safety of LNG Reservoir," Japan Steel Pipe Gibo, Japan Steel Pipe Co., Ltd., No.104, 1984, p. 2-12

그러나, 특허문헌 1∼3, 5, 6에 제안된 기술에서는, 강재의 저온 인성(샤르피 흡수 에너지나 파괴 발생 특성)에 대해서 검토되어 있기는 하지만, 저온 인성과 취성 균열 전파 정지 특성의 관계에 대해서는 검토되어 있지 않다. 그렇기 때문에, 저온용 강판의 Ni 함유량을 9% 미만으로 저감한 경우, 취성 균열 전파 정지 특성이 불충분해질 우려가 있고, 이러한 저온용 강판을 LNG 저장용 탱크에 적용한 경우, 그 안전성을 보증할 수 없다. However, in the techniques proposed in Patent Documents 1 to 3, 5 and 6, although the low temperature toughness (Charpy absorption energy or fracture generation characteristic) of the steel is examined, the relationship between the low temperature toughness and the brittle crack propagation stopping property It has not been reviewed. Therefore, when the Ni content of the low-temperature steel sheet is reduced to less than 9%, there is a possibility that the brittle crack propagation stopping property becomes insufficient. When such a low-temperature steel sheet is applied to the LNG storage tank, its safety can not be guaranteed .

특허문헌 4, 7에 제안된 기술에서는, 저온용 강판의 취성 균열 전파 정지 특성(어레스트 특성)에 대해서 검토되어 있고, 취성 균열 전파 정지 특성(어레스트 특성)을, 삼면 슬릿 샤르피 시험에 의해 평가하고 있다. 그러나, 이들 기술에서는, 저온용 강판의 판두께 중심부로부터 채취한 시험편을 이용하여 상기 시험을 실시하고 있어, 강판의 표리층을 포함하는 강판 전체 두께에서의 취성 균열 전파 정지 특성은 분명하게 되어 있지 않다. 따라서, LNG 저장용 탱크의 안전성을 확보하기 위해 중요시되는 취성 균열 전파 정지 특성에 대해서, 충분히 검증되어 있다고는 말하기 어렵다. In the techniques proposed in Patent Documents 4 and 7, the brittle crack propagation stopping characteristics (the arresting characteristics) of the low-temperature steel sheet have been examined and the brittle crack propagation stopping characteristics (the arresting characteristics) are evaluated by the triple slit Charpy test . However, in these techniques, the above test is carried out using the test specimens collected from the center of the thickness of the low-temperature steel sheet, and the brittle crack propagation stopping characteristics in the entire thickness of the steel sheet including the front and back layers of the steel sheet are not clear . Therefore, it is difficult to say that the brittle crack propagation stopping characteristic, which is important for securing the safety of the LNG storage tank, is sufficiently verified.

특허문헌 8에 제안된 기술에서는, 저온용 강판의 취성 균열 전파 정지 특성(어레스트 특성)을 향상시킬 목적으로 Ni 편석비와 심랭 후 오스테나이트 불균일 지수를 규정하고 있다. 그러나, 이 기술에서는, 소망하는 Ni 편석비와 심랭 후 오스테나이트 불균일 지수를 갖는 저온용 강판을 제조하는 공정에서, 압연 전의 강편을 1250℃ 이상의 가열 온도에서 8시간 이상 유지하는 밴드 편석 저감 처리를 행하는 것을 필요로 하고 있다. 압연 전의 강편을 이러한 고온으로 가열 유지하는 것은, 통상 행해지지 않고, 매우 많은 에너지를 필요로 하며, 제조 비용이 상승한다. 또한, 제조 비용의 상승뿐만 아니라, 강판의 표면 성상(surface quality)이 열악해질 가능성도 있다. In the technique proposed in Patent Document 8, the Ni segregation ratio and the after-cooling austenite nonuniformity index are specified for the purpose of improving the brittle crack propagation stopping property (the arresting property) of the low-temperature steel sheet. However, in this technique, in the step of producing a low-temperature steel sheet having a desired Ni segregation ratio and a post-cooling austenite nonuniformity index, a band segregation reduction treatment for holding the steel strip before rolling at a heating temperature of 1250 DEG C or higher for 8 hours or more . Heating and holding the steel strip prior to rolling at such a high temperature is not normally performed, requires a very large amount of energy, and increases manufacturing cost. In addition, there is also a possibility that not only the manufacturing cost increases but also the surface quality of the steel sheet becomes poor.

특허문헌 9에 제안된 기술에서는, Ni 함유량이 질량%로 7.0∼10.5%의 저온용 강판에 관하여, 그 집합 조직을 제어함으로써 취성 균열 전파 정지 특성의 향상을 도모하고 있다. 그러나, 이 기술에서는, Ni 함유량의 감소에 수반하여 강판의 강도, 저온 인성이 저하된다. 그리고, Ni 함유량이 보다 적은 경우(예를 들면 7.35% 미만)에서는, 강판의 강도, 저온 인성과 취성 균열 전파 정지 특성의 양립이 곤란해진다. In the technique proposed in Patent Document 9, improvement of the brittle crack propagation stopping property is achieved by controlling the texture of the low-temperature steel sheet having the Ni content of 7.0 to 10.5% by mass%. However, with this technique, the strength and the low-temperature toughness of the steel sheet decrease as the Ni content decreases. When the Ni content is smaller (for example, less than 7.35%), it becomes difficult to achieve both strength of the steel sheet and low temperature toughness and brittle crack propagation stopping characteristics.

이상과 같이, 종래 기술에서는, Ni 함유량을 질량%로 9% 미만으로 저감한 경우, 특히 질량%로 7% 정도 혹은 7% 미만으로 저감한 저온용 강판에 관하여, 고강도이고 또한 저온 인성이 우수하고, 또한 취성 균열 전파 정지 특성도 우수한 저온용 강판을 얻는 것이 곤란했다. As described above, in the prior art, when the Ni content is reduced to less than 9% by mass, particularly, the low-temperature steel sheet reduced to about 7% or less than 7% by mass% has high strength and excellent low temperature toughness , And it is also difficult to obtain a low temperature steel sheet excellent in brittle crack propagation stopping characteristics.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 현재의 상태로, LNG 저장용 탱크의 탱크 본체용 소재로서 보급되어 있는 종래의 9% Ni 강판에 대하여 Ni 함유량을 저감한 저온용 강판에 있어서, 9% Ni 강판과 동등 이상의 강도, 저온 인성, 더욱 우수한 취성 균열 전파 정지 특성을 갖는 저온용 강판을 제공하는 것 및, 상기 저온용 강판을 안정적으로 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a low-temperature steel sheet having a reduced Ni content with respect to a conventional 9% Ni steel sheet which has become popular as a material for a tank main body of an LNG storage tank, Temperature steel sheet having a strength equal to or higher than that of an Ni steel sheet, a low-temperature toughness and a further excellent brittle crack propagation stopping property, and a method for stably producing the low-temperature steel sheet.

본 발명자들은, Ni 함유량이 질량%로 5.5% 이상 8.0% 이하인 기본 성분을 갖는 저온용 강판에 대해서, 충분한 강도 및 저온 인성을 확보함과 함께 취성 균열 전파 정지 특성을 향상시키는 수단을, 종래 기술과는 상이한 시점(視点)에서 검토했다. 그 결과, 상기 기본 성분을 갖는 저온용 강판의 저온 인성 및 취성 균열 전파 정지 특성을 9% Ni 강판과 동등 이상으로 하기 위해서는, 강판 조직을, 잔류 오스테나이트가 미세하게 분산된 템퍼링 마르텐사이트 조직으로 하고, 템퍼링 마르텐사이트 중에 분산되는 잔류 오스테나이트량을 제어하고, 추가로 강판의 구(舊)오스테나이트립의 평균 입경과 평균 애스펙트비를 제어하여 구오스테나이트립을 미세화할 필요가 있다는 인식을 얻었다. The present inventors have found that means for securing sufficient strength and low temperature toughness and improving brittle crack propagation stopping property for a low temperature steel sheet having a basic component having a Ni content of 5.5% or more and 8.0% or less by mass% Were examined at different points of view. As a result, in order to make the low temperature toughness and the brittle crack propagation stopping property of the low temperature steel sheet having the basic component equal to or more than that of the 9% Ni steel sheet, the steel sheet structure is made into a tempering martensite structure in which the retained austenite is finely dispersed , It was recognized that it is necessary to control the amount of retained austenite dispersed in the tempering martensite and control the average grain size and the average aspect ratio of the old austenite grains of the steel sheet to make the old austenite grains finer.

또한, 강판의 표리면의 특성이 강판 전체로서의 취성 균열 전파 정지 특성에 영향이 있는 것을 발견하고, 강판의 표면 근방에서는 {110}면을 발달시키고, 그 한편으로 강판 중심부에서는 {111}면을 발달시킴으로써, 저온용 강판의 취성 균열 전파 정지 특성이 한층 향상된다는 인식을 얻었다. Further, it was found that the characteristics of the front and back surfaces of the steel sheet affected the brittle crack propagation stopping characteristics of the steel sheet as a whole, and the {110} surface was developed near the surface of the steel sheet. On the other hand, It was recognized that the brittle crack propagation stopping property of the low-temperature steel sheet was further improved.

그리고, 이상과 같이 강판 조직을 규정함으로써, Ni 함유량을 질량%로 8.0% 이하로 저감한 경우라도 LNG 저장용 탱크의 안전성을 확보하기에 충분한 강도, 저온 인성 및 취성 균열 전파 정지 특성이 얻어진다는 인식을 얻었다. 또한, 저온에서 안정적인 잔류 오스테나이트량을 소정량 확보함으로써, 저온 인성 및 취성 균열 전파 정지 특성이 보다 한층 향상된다는 인식을 얻었다. By specifying the steel sheet structure as described above, even if the Ni content is reduced to 8.0% by mass or less, it is recognized that sufficient strength, low temperature toughness and brittle crack propagation stopping property can be obtained to secure the safety of the LNG storage tank ≪ / RTI > Further, it was recognized that low-temperature toughness and brittle crack propagation stopping characteristics are further improved by securing a predetermined amount of austenite retained at a low temperature.

또한, 본 발명자들은, Ni 함유량이 질량%로 5.5% 이상 8.0% 이하이고 또한 상기와 같은 소망하는 조직을 갖는 저온용 강판을, 안정적으로 제조하는 방법에 대해서 검토했다. 전술한 바와 같이, Ni 함유량이 5∼10% 정도의 강에, 비교적 낮은 온도역에서 제어 압연을 행한 후, 직접 퀀칭하고, 이어서 소정의 온도로 가열하여 템퍼링하는 것, 혹은 상기 직접 퀀칭에 이어서 Ac1 변태점 이상으로 가열하여 2차 퀀칭하고, 이어서 소정의 온도로 가열하여 템퍼링함으로써, 강 조직을 미세화할 수 있다. 그러나, 본 발명자들에 의한 검토의 결과, 종래의 제어 압연에서는, 강판의 구오스테나이트립의 평균 입경 및 평균 애스펙트비를 제어하는 것, 그리고 강판 표면 근방에서 {110}면을 발달시킴과 함께 강판 중심부에서 {111}면을 발달시키는 것이 매우 곤란하다는 것이 밝혀졌다. The present inventors have also studied a method for stably producing a low-temperature steel sheet having a Ni content of 5.5% or more and 8.0% or less in mass% and having a desired structure as described above. As described above, control rolling is performed in a relatively low temperature zone on a steel having a Ni content of about 5 to 10%, followed by direct quenching, followed by tempering by heating to a predetermined temperature, And then quenched by heating at a temperature not lower than 1 transformation point, and then tempering by heating to a predetermined temperature, whereby the steel structure can be made finer. However, as a result of the studies conducted by the inventors of the present invention, it has been found that, in the conventional control rolling, the average grain size and the average aspect ratio of the old austenite grains of the steel sheet are controlled, and the {110} surface is developed near the steel sheet surface, It has been found that it is very difficult to develop the {111} face at the center.

그래서, 추가로 검토를 진행시킨 결과, 구오스테나이트립을 충분히 미세화함과 함께 평균 애스펙트비를 저감하고, 또한 강판 표면 근방 및 중심부에 있어서 소망하는 결정면을 발달시키기 위해서는, 압연을 행할 때, 미재결정 온도역뿐만 아니라 재결정 온도역에 있어서도 누적 압하율을 제어하는 것이 특히 유효하다는 인식을 얻었다. 또한, 재결정 온도역과 미재결정 온도역의 각 온도역에 있어서 누적 압하율을 제어하는 것에 더하여, 그 외의 압연 조건이나, 직접 퀀칭, 템퍼링, 혹은 추가로 2차 퀀칭의 각 조건을 규정함으로써, 압연 전의 강편을 1250℃ 이상으로 장시간 유지하는 바와 같은 공정을 형성하는 일 없이, 소망하는 조직을 갖는 저온용 강판을 안정적으로 제조할 수 있는 것도 밝혀졌다. Therefore, as a result of further investigation, it has been found that, in order to sufficiently miniaturize the old austenitic grains and reduce the average aspect ratio and to develop a desired crystal face in the vicinity of the steel sheet surface and in the central portion, It was recognized that it is particularly effective to control the cumulative rolling reduction ratio not only in the temperature range but also in the recrystallization temperature range. In addition to controlling the cumulative rolling reduction ratio in each temperature range between the recrystallization temperature region and the non-recrystallization temperature region, by specifying other rolling conditions, direct quenching, tempering, or additional conditions of secondary quenching, It has been found that a low-temperature steel sheet having a desired structure can be stably produced without forming a step of holding the billet at 1250 DEG C or longer for a long period of time.

본 발명은, 상기의 인식에 기초하여 완성된 것으로, 그 요지는 다음과 같다. The present invention has been completed on the basis of the above-described recognition, and its gist is as follows.

[1] 질량%로, C: 0.03% 이상 0.10% 이하, Si: 0.02% 이상 0.30% 이하, Mn: 0.65% 이상 1.20% 이하, P: 0.005% 이하, S: 0.003% 이하, Al: 0.01% 이상 0.10% 이하, N: 0.0015% 이상 0.0045% 이하, Ni: 5.5% 이상 8.0% 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖고, 잔류 오스테나이트가 분산된 템퍼링 마르텐사이트로 이루어지고, 판두께 (1/4)t 위치에 있어서, 상기 잔류 오스테나이트량이 체적률로 2.2% 이상 14% 이하이고, 판두께 (1/4)t 위치에 있어서, 압연 방향에 평행한 단면의 구오스테나이트립의 평균 입경이 10㎛ 이상 60㎛ 이하이고 또한 상기 구오스테나이트립의 평균 애스펙트비가 4.0 이하이고, 강판의 표면으로부터 판두께 방향으로 1㎜의 위치에 있어서, 판면에 평행한 {110}면 집적도가 1.3 이상 또한 판면에 평행한 {100}면 집적도가 0.90 이하이고, 강판의 판두께 (1/2)t 위치에 있어서, 판면에 평행한 {111}면 집적도가 1.2 이상 2.5 이하인 조직을 갖고, 인장 강도가 700㎫ 이상인 것을 특징으로 하는 저온용 강판.The steel sheet according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the steel sheet comprises at least one of C: 0.03 to 0.10%, Si: 0.02 to 0.30%, Mn: 0.65 to 1.20%, P: 0.005% Or more and 0.10% or less, N: 0.0015% or more and 0.0045% or less, Ni: 5.5% or more and 8.0% or less, the balance being Fe and inevitable impurities, and made of tempering martensite in which retained austenite is dispersed (1/4) t, the amount of retained austenite in the volume ratio is 2.2% or more and 14% or less at the plate thickness (1/4) t, The average grain size of the nightlips is not less than 10 占 퐉 and not more than 60 占 퐉 and the average aspect ratio of the old austenitic grains is not more than 4.0 and not more than {110} planes The degree of integration is more than 1.3, and the {100} planarity parallel to the surface is 0.90 Hayigo, according to the plate thickness (1/2) t position of the steel sheet, is a {111} plane integration parallel to the printing plate has a 1.2 to 2.5 or less tissue, the low-temperature steel sheet characterized in that not less than the tensile strength 700㎫.

[2] [1]에 있어서, 판두께 (1/4)t 위치에 있어서, 서브 제로(sub zero) 처리 후의 잔류 오스테나이트량이 체적률로 1.7% 이상 11% 이하인 것을 특징으로 하는 저온용 강판.[2] The low temperature steel sheet according to [1], wherein the retained amount of retained austenite after the sub zero treatment at the plate thickness (1/4) t position is 1.7% or more and 11% or less by volume.

[3] [1] 또는 [2]에 있어서, 상기 조성에 더하여 추가로, 질량%로 Mo: 0.05% 이상 0.50% 이하를 함유하는 것을 특징으로 하는 저온용 강판.[3] The low temperature steel sheet according to [1] or [2], further comprising, in mass%, Mo: 0.05% or more and 0.50% or less in addition to the above composition.

[4] [1] 또는 [2]에 있어서, 상기 조성에 더하여 추가로, 질량%로 Mo: 0.10% 초과 0.30% 이하를 함유하는 것을 특징으로 하는 저온용 강판.[4] The low temperature steel sheet according to [1] or [2], further comprising, in mass%, Mo: 0.10% to 0.30%

[5] [1] 내지 [4] 중 어느 것에 있어서, 상기 조성에 더하여 추가로, 질량%로 Cr: 1.00% 이하를 함유하는 것을 특징으로 하는 저온용 강판.[5] The low temperature steel sheet according to any one of [1] to [4], further comprising, in mass%, not more than 1.00% of Cr.

[6] [1] 내지 [4] 중 어느 것에 있어서, 상기 조성에 더하여 추가로, 질량%로 Cr: 0.20% 미만을 함유하는 것을 특징으로 하는 저온용 강판.[6] The cold-rolled steel sheet according to any one of [1] to [4], further comprising, in mass%, less than 0.20% of Cr in addition to the above composition.

[7] [1] 내지 [6] 중 어느 것에 있어서, 상기 조성에 더하여 추가로, 질량%로, Cu: 0.40% 미만, Nb: 0.05% 이하, V: 0.05% 이하 중으로부터 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 저온용 강판.[7] The steel sheet according to any one of [1] to [6], further comprising, in addition to the above composition, at least one selected from the group consisting of Cu in an amount of less than 0.40%, Nb in an amount of 0.05% Or two or more of them.

[8] [1] 내지 [7] 중 어느 것에 있어서, 상기 조성에 더하여 추가로, 질량%로 Ti: 0.03% 이하를 함유하는 것을 특징으로 하는 저온용 강판.[8] The low temperature steel sheet according to any one of [1] to [7], further comprising, in addition to the above composition, 0.03% or less of Ti by mass%.

[9] [1] 내지 [8] 중 어느 것에 있어서, 상기 조성에 더하여 추가로, 질량%로, Ca: 0.007% 이하, REM: 0.010% 이하, Mg: 0.070% 이하 중으로부터 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 저온용 강판.[9] The powder according to any one of [1] to [8], further comprising, in addition to the above composition, at least one selected from the group consisting of Ca in an amount of not more than 0.007%, REM in an amount not more than 0.010% Or two or more of them.

[10] [1], [3] 내지 [9] 중 어느 것에 기재된 조성을 갖는 강 소재를, 1000℃ 이상 1200℃ 이하로 가열하고, 950℃ 이하 840℃ 초과의 온도역에 있어서의 누적 압하율을 30% 이상으로 하고, 840℃ 이하의 온도역에 있어서의 누적 압하율을 30% 이상 75% 이하로 하고, 압연 종료 온도를 820℃ 이하 700℃ 이상으로 하는 열간 압연을 행한 후, 강판의 판두께 (1/2)t 위치에 있어서의 온도로, 적어도 550℃ 이하 300℃ 이상의 온도역에 있어서의 평균 냉각 속도를 1℃/s 이상으로 하고, 냉각 종료 온도를 300℃ 이하로 하는 냉각을 행하고, 그 후, 550℃ 이상 650℃ 이하의 온도역에서 템퍼링하는 것을 특징으로 하는 저온용 강판의 제조 방법.[10] A steel material having a composition as described in any one of [1] and [3] to [9], which is heated to a temperature of 1000 ° C or higher and 1200 ° C or lower and has a cumulative reduction ratio at a temperature range of 950 ° C or lower and 840 ° C or higher The rolling reduction is carried out at a rolling reduction rate of 30% or more and 75% or less at a temperature range of 840 DEG C or lower and a rolling reduction temperature of 820 DEG C or lower at 700 DEG C or higher, (1/2) t, the cooling is carried out at an average cooling rate of not lower than 550 캜 and not lower than 300 캜 at 1 캜 / s or higher and a cooling termination temperature of 300 캜 or lower, And then tempering at a temperature in the range of 550 ° C to 650 ° C.

[11] [1], [3] 내지 [9] 중 어느 것에 기재된 조성을 갖는 강 소재를, 1000℃ 이상 1200℃ 이하로 가열하고, 950℃ 이하 840℃ 초과의 온도역에 있어서의 누적 압하율을 30% 이상으로 하고, 840℃ 이하의 온도역에 있어서의 누적 압하율을 30% 이상 75% 이하로 하고, 압연 종료 온도를 850℃ 이하 730℃ 이상으로 하는 열간 압연을 행한 후, 강판의 판두께 (1/2)t 위치에 있어서의 온도로, 적어도 550℃ 이하 300℃ 이상의 온도역에 있어서의 평균 냉각 속도를 1℃/s 이상으로 하고, 냉각 종료 온도를 300℃ 이하로 하는 냉각을 행하고, 650℃ 이상 Ac3 변태점 미만의 온도역으로 가열한 후, 강판의 판두께 (1/2)t 위치에 있어서의 온도로, 적어도 550℃ 이하 300℃ 이상의 온도역에 있어서의 평균 냉각 속도를 3℃/s 이상으로 하고, 냉각 종료 온도를 200℃ 이하로 하는 냉각을 행하는 중간 열처리를 행하고, 그 후, 500℃ 이상 650℃ 이하의 온도역에서 템퍼링하는 것을 특징으로 하는 저온용 강판의 제조 방법.[11] A steel material having a composition as described in any one of [1] and [3] to [9], which is heated at a temperature of 1000 ° C. or higher and 1200 ° C. or lower, and a cumulative reduction rate at 950 ° C. or lower in a temperature range exceeding 840 ° C. The rolling reduction is performed at a rolling reduction temperature of 850 DEG C or lower and 730 DEG C or higher at a rolling reduction rate of 30% or higher and 75% or lower at a temperature range of 840 DEG C or lower, (1/2) t, the cooling is carried out at an average cooling rate of not lower than 550 캜 and not lower than 300 캜 at 1 캜 / s or higher and a cooling termination temperature of 300 캜 or lower, The average cooling rate at a temperature range of at least 550 캜 and not less than 300 캜 at a plate thickness (1/2) t position of the steel sheet after heating to a temperature range of 650 캜 or more and less than the Ac 3 transformation point is 3 캜 / s or more, and cooling is carried out at a cooling termination temperature of 200 DEG C or lower And then tempering the steel sheet at a temperature in the range of 500 ° C to 650 ° C.

본 발명에 의하면, LNG 저장용 탱크 등의 사용 용도에 적합한 저온용 강판으로서, Ni 함유량을 질량%로 5.5% 이상 8.0% 이하로 저감한 경우라도, 9% Ni강과 동등 이상의 고강도와 저온 인성을 갖고, 취성 균열 전파 정지 특성도 우수한 저온용 강판이 얻어진다. 또한, 본 발명에 의하면, Ni 함유량이 5.5% 이상 8.0% 이하이고 또한 LNG 저장용 탱크 등의 사용 용도에 적합한 특성을 구비한 저온용 강판을, 안정적으로 제조하는 것이 가능해진다. According to the present invention, even if the Ni content is reduced to 5.5% or more and 8.0% or less by mass%, the low-temperature steel sheet suitable for use in an LNG storage tank or the like has high strength and low temperature toughness equal to or higher than 9% , A low-temperature steel sheet excellent in brittle crack propagation stopping characteristics can be obtained. Further, according to the present invention, a low-temperature steel sheet having a Ni content of 5.5% or more and 8.0% or less and having characteristics suitable for use in an LNG storage tank or the like can be stably produced.

도 1은 표면 절결(cut-away)이 있는 이중 인장 시험에서 이용하는 시험편의 형상을 나타내는 도면이다. Fig. 1 is a view showing the shape of a test piece used in a double tensile test with a surface cut-away. Fig.

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

이하에, 본 발명에 대해서 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

우선, 본 발명 저온용 강판의 성분 조성의 한정 이유에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 성분 조성을 나타내는 %는, 특별히 언급하지 않는 한 질량%(mass%)를 의미하는 것으로 한다. First, the reason for limiting the composition of the low-temperature steel sheet of the present invention will be described. In addition,% representing the following compositional composition means mass% (mass%) unless otherwise specified.

C: 0.03% 이상 0.10% 이하C: not less than 0.03% and not more than 0.10%

C는, 강판에 소망하는 강도를 부여하는 데에 중요한 원소로서, 그 함유량을 0.03% 이상으로 할 필요가 있다. 한편, C 함유량이 0.10%를 초과하면, 강판의 저온 인성이 저하된다. 그래서, C 함유량은 0.03% 이상 0.10% 이하로 한다. 바람직하게는 0.04% 이상 0.08% 이하이다. C is an important element for imparting desired strength to the steel sheet, and its content needs to be 0.03% or more. On the other hand, if the C content exceeds 0.10%, the low temperature toughness of the steel sheet is lowered. Therefore, the C content is 0.03% or more and 0.10% or less. And preferably 0.04% or more and 0.08% or less.

Si: 0.02% 이상 0.30% 이하Si: not less than 0.02% and not more than 0.30%

Si는, 강판의 강도 향상에 기여하는 원소이며, 탈산제로서의 작용을 갖는 원소이기도 하다. 이들 효과를 발현시킬 목적으로, 본 발명에서는 Si 함유량을 0.02% 이상으로 한다. 그러나, Si 함유량이 과잉하게 높아지면, 강판의 템퍼링 취화 감수성이 높아진다. 그래서, Si 함유량은 0.02% 이상 0.30% 이하로 한다. 바람직하게는 0.03% 이상 0.20% 이하이다. Si is an element contributing to the improvement of the strength of the steel sheet and is an element having an action as a deoxidizing agent. For the purpose of developing these effects, the Si content is set to 0.02% or more in the present invention. However, if the Si content is excessively high, the susceptibility of the steel sheet to tempering embrittlement increases. Therefore, the Si content is 0.02% or more and 0.30% or less. , Preferably not less than 0.03% and not more than 0.20%.

Mn: 0.65% 이상 1.20% 이하Mn: not less than 0.65% and not more than 1.20%

Mn은, 강의 퀀칭성을 높여, 강판의 고강도화에 기여하는 원소이다. Mn 함유량이 0.65% 미만이면, 강의 퀀칭성이 저하되고, 강판의 강도뿐만 아니라 저온 인성도 저하된다. 한편, Mn 함유량이 1.20%를 초과하면, 강판의 강도 향상 효과가 작아지는 데다가, 반대로 저온 인성이 저하되고, 템퍼링 취화 감수성도 높아진다. 따라서, Mn 함유량은 0.65% 이상 1.20% 이하로 한다. 바람직하게는 0.70% 이상 0.95% 이하이다. Mn is an element contributing to the enhancement of the strength of the steel sheet by enhancing the quenching property of the steel. If the Mn content is less than 0.65%, the quenching property of the steel is lowered, and the strength of the steel sheet as well as the low temperature toughness are lowered. On the other hand, when the Mn content exceeds 1.20%, the effect of improving the strength of the steel sheet is reduced, and conversely the low temperature toughness is lowered and the susceptibility to tempering brittleness is also increased. Therefore, the Mn content should be 0.65% or more and 1.20% or less. Preferably not less than 0.70% and not more than 0.95%.

P: 0.005% 이하, S: 0.003% 이하P: not more than 0.005%, S: not more than 0.003%

P 및 S는, 모두 불가피적 불순물로서, 강판의 저온 인성이나 취성 균열 전파 정지 특성에 악영향을 미치는 유해한 원소이다. 예를 들면, 강판을 용접하여 용접 구조물로 했을 때에 건전한 모재 및 용접 조인트를 얻기 위해서는, P 및 S의 함유량을 가능한 한 억제하는 것이 바람직하고, 본 발명에 있어서는 P 함유량을 0.005% 이하로 하고, S함유량을 0.003% 이하로 한다. P and S are both inevitable impurities and are harmful elements that adversely affect the low temperature toughness and brittle crack propagation stopping properties of the steel sheet. For example, in order to obtain a sound base material and weld joint when the steel sheet is welded to form a welded structure, it is preferable to suppress the content of P and S as much as possible. In the present invention, the P content is set to 0.005% The content should be 0.003% or less.

Al: 0.01% 이상 0.10% 이하Al: not less than 0.01% and not more than 0.10%

Al은, 탈산제로서 필요한 원소이다. 그 함유량이 0.01% 미만에서는 탈산제로서의 효과가 부족하고, 0.10%를 초과하면 강의 청정성을 손상시킨다. 따라서, Al 함유량은 0.01% 이상 0.10% 이하로 한다. 바람직하게는 0.02% 이상 0.05% 이하이다. Al is an element required as a deoxidizer. When the content is less than 0.01%, the effect as a deoxidizing agent is insufficient, while when it is more than 0.10%, the cleanliness of the steel is impaired. Therefore, the Al content is set to 0.01% or more and 0.10% or less. , Preferably not less than 0.02% and not more than 0.05%.

N: 0.0015% 이상 0.0045% 이하N: 0.0015% or more and 0.0045% or less

N은, 강 중에서 석출물을 형성하고, 그 함유량이 0.0045%를 초과하면 강판을 용접하여 용접 구조물로 했을 때, 모재 및 용접 열영향부의 인성 저하의 원인이 된다. 단, N은, AlN을 형성함으로써 모재의 세립화에 기여하는 원소이기도 하다. 이러한 효과는 N 함유량을 0.0015% 이상으로 함으로써 얻어진다. 따라서, N 함유량은 0.0015% 이상 0.0045% 이하로 한다. N is a precipitate formed in the steel, and when the content exceeds 0.0045%, it becomes a cause of deterioration of the toughness of the base material and the weld heat affected zone when the steel sheet is welded to be a welded structure. However, N is also an element contributing to grain refinement of the base material by forming AlN. This effect is obtained by setting the N content to 0.0015% or more. Therefore, the N content should be 0.0015% or more and 0.0045% or less.

Ni: 5.5% 이상 8.0% 이하Ni: not less than 5.5% and not more than 8.0%

Ni는, 강판의 저온 인성의 향상에 매우 유효한 원소이지만, 고가의 원소이기 때문에, 그 함유량이 높아짐에 따라 강판 비용이 상승한다. 본 발명에 있어서는, Ni 함유량을 8.0% 이하로 저감함으로써, 우수한 강도, 저온 인성, 취성 균열 전파 정지 특성을 구비하고, 또한 염가의 저온용 강판으로 하는 점에 특징이 있다. 단, Ni 함유량이 5.5% 미만이 되면, 강판 강도가 저하되는 것 외에, 저온에서 안정된 잔류 오스테나이트가 얻어지지 않게 되는 결과, 강판의 저온 인성이나 취성 균열 전파 정지 특성도 저하된다. Ni is an element that is very effective for improving the low-temperature toughness of a steel sheet, but because it is an expensive element, the steel sheet costs increase as its content increases. The present invention is characterized in that the Ni content is reduced to 8.0% or less to provide a low-temperature steel sheet having excellent strength, low-temperature toughness, brittle crack propagation stopping property, and low cost. However, if the Ni content is less than 5.5%, the strength of the steel sheet is lowered. In addition, stable retained austenite at a low temperature is not obtained. As a result, low temperature toughness and brittle crack propagation stopping characteristics of the steel sheet also deteriorate.

이상의 이유에 의해, Ni 함유량은 5.5% 이상 8.0% 이하로 한다. 바람직하게는 6.0% 이상 7.5% 이하이다. For the above reason, the Ni content is set to 5.5% or more and 8.0% or less. , Preferably not less than 6.0% and not more than 7.5%.

또한, 본 발명의 저온용 강판을 제조할 때에 있어서, 후술하는 중간 열처리를 행하지 않는 제조 방법을 채용하는 경우에는, Ni 함유량을 5.5% 이상 7.0% 미만으로 해도 상관없다. In the production of the low-temperature steel sheet according to the present invention, when the production process is not carried out, which will be described later, the Ni content may be set to 5.5% or more and less than 7.0%.

이상이 본 발명의 저온용 강판에 있어서의 기본 성분이다. 본 발명의 저온용 강판은, 상기 기본 성분에 더하여 추가로, 이하의 원소를 함유해도 좋다. The above are the basic components of the low temperature steel sheet of the present invention. The low temperature steel sheet of the present invention may further contain the following elements in addition to the above basic components.

Mo: 0.05% 이상 0.50% 이하Mo: 0.05% or more and 0.50% or less

Mo는, 강판의 템퍼링 취화 감수성을 억제하는 데에 유효한 원소이고, 또한, 저온 인성을 손상시키는 일 없이 강판 강도가 얻어지는 원소이기도 하다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, Mo 함유량을 0.05% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 단, Mo 함유량이 0.50%를 초과하면 저온 인성이 저하된다. 따라서, Mo를 함유시키는 경우에는, 그 함유량을 0.05% 이상 0.50% 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.10% 초과 0.30% 이하이다. Mo is an element effective for suppressing the susceptibility of the steel sheet to tempering embrittlement and is also an element for obtaining steel sheet strength without damaging the low temperature toughness. In order to obtain such an effect, the Mo content is preferably 0.05% or more. However, if the Mo content exceeds 0.50%, low temperature toughness is lowered. Therefore, when Mo is contained, the content thereof is preferably 0.05% or more and 0.50% or less. More preferably, it is more than 0.10% but not more than 0.30%.

Cr: 1.00% 이하Cr: not more than 1.00%

Cr은, Mo와 동일한 효과를 발현하는 원소이다. 단, 그 함유량이 1.00%를 초과하면 강판의 저온 인성이 저하되는 경향이 있다. 따라서, Cr을 함유시키는 경우에는, 그 함유량을 1.00% 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.01% 이상 0.20% 미만으로 하는 것이 보다 바람직하다. Cr is an element exhibiting the same effect as Mo. However, when the content exceeds 1.00%, the low temperature toughness of the steel sheet tends to decrease. Therefore, when Cr is contained, the content thereof is preferably 1.00% or less, and more preferably 0.01% or more and less than 0.20%.

Cu: 0.40% 미만, Nb: 0.05% 이하, V: 0.05% 이하 중으로부터 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상At least one selected from the group consisting of Cu: less than 0.40%, Nb: less than 0.05%, V: less than 0.05%

Cu, Nb 및 V는, 모두 강판의 고강도화에 유효한 원소로서, 필요에 따라서 이하의 범위에서 함유시킬 수 있다. Cu, Nb and V are all effective elements for increasing the strength of the steel sheet, and can be contained in the following ranges as required.

Cu: 0.40% 미만Cu: less than 0.40%

Cu는, 퀀칭성 향상에 의해 강판 강도를 높이는 유효한 원소이다. 단, 그 함유량이 0.40% 이상이 되면 강판의 저온 인성이 저하되는 것에 더하여, 주조 후의 강(슬래브) 표면의 성상이 악화될 우려가 있다. 따라서, Cu를 함유시키는 경우에는, 그 함유량을 0.40% 미만으로 하는 것이 바람직하고, 0.10% 이상 0.30% 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. Cu is an effective element for increasing the steel sheet strength by improving the quenching property. However, when the content is 0.40% or more, the low-temperature toughness of the steel sheet is lowered, and the property of the surface of the steel (slab) after casting may deteriorate. Therefore, when Cu is contained, the content thereof is preferably less than 0.40%, more preferably from 0.10% to 0.30%.

Nb: 0.05% 이하, V: 0.05% 이하Nb: not more than 0.05%, V: not more than 0.05%

Nb, V는, 모두 석출 강화에 의해 강판 강도를 높이는 유효한 원소이다. 단, 이들 원소의 함유량이 과잉하게 높아지면, 강판의 저온 인성의 저하를 초래한다. 따라서, Nb를 함유시키는 경우에는, 그 함유량을 0.05% 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.01% 이상 0.03% 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, V를 함유시키는 경우에는, 그 함유량을 0.05% 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.01% 이상 0.04% 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. Nb and V are all effective elements for increasing the steel sheet strength by precipitation strengthening. However, if the content of these elements is excessively high, the low-temperature toughness of the steel sheet is lowered. Therefore, when Nb is contained, the content thereof is preferably 0.05% or less, more preferably 0.01% or more and 0.03% or less. When V is contained, the content thereof is preferably 0.05% or less, more preferably 0.01% or more and 0.04% or less.

Ti: 0.03% 이하Ti: not more than 0.03%

Ti는, 강판을 용접하여 용접 구조물로 할 때, 모재의 기계적 특성에는 특별히 영향을 미치지 않지만 용접부의 인성을 높이는 작용을 갖는 원소이다. 따라서, 필요에 따라서, Ti를 0.03% 이하의 범위에서 함유시켜도 좋다. Ti is an element having a function of increasing the toughness of a welded portion although it does not particularly affect the mechanical properties of the base metal when the steel sheet is welded to form a welded structure. Therefore, if necessary, Ti may be contained in a range of 0.03% or less.

Ca: 0.007% 이하, REM: 0.010% 이하, Mg: 0.070% 이하 중으로부터 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상0.007% or less of Ca, 0.010% or less of REM, and 0.070% or less of Mg

Ca, REM 및 Mg는, 모두 강 중의 개재물의 형태를 제어함으로써, 강판의 저온 인성을 향상시키는 작용을 갖는 원소이다. 단, 이들 원소의 함유량이 과잉하게 되면, 강의 청정성을 손상시킬 우려가 있다. 따라서, Ca를 함유시키는 경우에는, 그 함유량을 0.007% 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.001% 이상 0.004% 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, REM을 함유시키는 경우에는, 그 함유량을 0.010% 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.002% 이상 0.008% 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, Mg를 함유시키는 경우에는, 그 함유량을 0.070% 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.001% 이상 0.004% 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. Ca, REM and Mg are elements having an effect of improving the low-temperature toughness of the steel sheet by controlling the form of inclusions in the steel. However, if the content of these elements is excessive, the cleanliness of the steel may be impaired. Therefore, when Ca is contained, the content thereof is preferably 0.007% or less, and more preferably 0.001% or more and 0.004% or less. When REM is contained, the content thereof is preferably 0.010% or less, and more preferably 0.002% or more and 0.008% or less. When Mg is contained, the content thereof is preferably 0.070% or less, and more preferably 0.001% or more and 0.004% or less.

또한, 본 발명의 저온용 강판에 있어서, 상기 이외의 성분은, Fe 및 불가피적 불순물이다. 불가피적 불순물로서는, 상기 P, S 외에, 예를 들면 Sn, As, Pb 등을 들 수 있다. Sn, As, Pb의 함유량은, 합계로 0.001% 이하로 하는 것이 바람직하다. Further, in the low temperature steel sheet of the present invention, the other components are Fe and inevitable impurities. Examples of the inevitable impurities include Sn, As, Pb and the like in addition to P and S described above. The content of Sn, As, and Pb is preferably 0.001% or less in total.

다음으로, 본 발명의 저온용 강판의 조직의 한정 이유에 대해서 설명한다. Next, reasons for limiting the structure of the low temperature steel sheet of the present invention will be described.

본 발명의 저온용 강판은, 잔류 오스테나이트가 분산된 템퍼링 마르텐사이트로 이루어지는 조직으로서, 상기 잔류 오스테나이트(템퍼링 마르텐사이트 중에 분산된 잔류 오스테나이트)의 체적률(전체 조직에 차지하는 체적률)이 2.2% 이상 14% 이하이고, 구오스테나이트립의 평균 입경이 10㎛ 이상 60㎛ 이하이고 또한 평균 애스펙트비가 4.0 이하이고, 강판의 표면 근방에서는 {110}면이 집적하고, 강판 중심부에서는 {111}면이 집적한 조직을 갖는다. 또한, 본 발명의 저온용 강판은, 서브 제로 처리를 행한 후의 잔류 오스테나이트량이 체적률로 1.7% 이상 11% 이하가 되는 조직으로 하는 것이 바람직하다. The steel sheet for low temperature of the present invention is a structure composed of tempering martensite in which the retained austenite is dispersed, and the volume percentage (volume percentage of the total austenite) of the retained austenite (residual austenite dispersed in tempering martensite) is 2.2 The average grain size of the old austenite grains is not less than 10 占 퐉 and not more than 60 占 퐉 and the average aspect ratio is not more than 4.0; the {110} planes are accumulated in the vicinity of the surface of the steel sheet; Have an integrated organization. The low-temperature steel sheet of the present invention preferably has a structure in which the retained amount of retained austenite after the subzero treatment is 1.7% or more and 11% or less by volume.

본 발명의 저온용 강판은, 템퍼링 마르텐사이트를 기지(基地) 조직으로 하고, 기지 조직인 당해 템퍼링 마르텐사이트 중에 잔류 오스테나이트가 미세 분산된 조직을 갖는다. 잔류 오스테나이트가 템퍼링 마르텐사이트 중에 미세 분산된 조직으로 함으로써, 템퍼링 마르텐사이트가 강도와 저온 인성이 우수한 것과 더불어, 저온 인성 등을 손상시키는 일 없이 강판의 고강도화를 도모할 수 있다. 연질인 페라이트나 경질이고 조대한 펄라이트가 포함되면 저온 인성이 저하되기 때문에, 본 발명의 저온용 강판의 기지 조직은, 템퍼링 마르텐사이트만으로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 템퍼링 하부 베이나이트와 템퍼링 마르텐사이트를 구별하는 것은 곤란하기 때문에, 본 발명에 있어서의 템퍼링 마르텐사이트는, 템퍼링 하부 베이나이트를 포함하는 것으로 한다. 템퍼링 하부 베이나이트도 템퍼링 마르텐사이트와 동일하게, 강도와 저온 인성이 우수하기 때문에, 특성상은 문제 없다. The low temperature steel sheet of the present invention has a structure in which the tempering martensite has a matrix structure and residual austenite is finely dispersed in the tempering martensite as a matrix. By making the retained austenite finely dispersed in the tempered martensite, the tempered martensite is excellent in strength and low temperature toughness, and the strength of the steel sheet can be improved without damaging the low temperature toughness and the like. Since the low-temperature toughness is lowered when soft ferrite or hard and coarse pearlite is contained, the base structure of the low-temperature steel sheet of the present invention is preferably composed of only tempering martensite. Further, since it is difficult to distinguish the tempering lower bainite from the tempering martensite, the tempering martensite in the present invention includes the tempering lower bainite. Tempering Lower bainite is also excellent in strength and low-temperature toughness as in tempering martensite, so that there is no problem in terms of properties.

잔류 오스테나이트량: 체적률로 2.2% 이상 14% 이하Amount of retained austenite: 2.2% to 14% by volume

잔류 오스테나이트는, 강판의 저온 인성 및 취성 균열 전파 정지 특성의 향상에 기여한다. 본 발명의 저온용 강판에 있어서는, 저온 인성 등의 향상 효과를 갖는 Ni의 함유량을 종래 강의 약 9%에서 8.0% 이하로 저감하고 있기 때문에, 소정량의 잔류 오스테나이트를 포함하는 조직으로 함으로써, 저온 인성 및 취성 균열 전파 정지 특성을 높일 필요가 있다. Ni 함유량이 5.5% 이상 8.0% 이하인 본 발명의 저온용 강판에 있어서는, 충분한 저온 인성, 취성 균열 전파 정지 특성을 얻기 위해, 잔류 오스테나이트량을 체적률로 2.2% 이상으로 할 필요가 있다. 단, 강판 중의 잔류 오스테나이트량이 체적률로 14%를 초과하여 과도하게 많아지면, 극단적인 인장 강도의 상승과 항복 강도의 저하를 초래하고, 나아가서는 저온 인성을 손상시킨다. 따라서, 잔류 오스테나이트량은, 체적률로 2.2% 이상 14% 이하로 한다. 바람직하게는 2.4% 이상 12% 이하이다. 또한, 이들 잔류 오스테나이트량(체적률로 2.2% 이상 14% 이하, 바람직하게는 2.4% 이상 12% 이하)은, 저온용 강판에 서브 제로 처리를 행하기 전의 잔류 오스테나이트량이다. 또한, 이들 잔류 오스테나이트량(체적률로 2.2% 이상 14% 이하, 바람직하게는 2.4% 이상 12% 이하)은, 강판의 판두께 (1/4)t 위치에 있어서의 잔류 오스테나이트량이다. The retained austenite contributes to improvement of low temperature toughness and brittle crack propagation stopping property of the steel sheet. In the low-temperature steel sheet of the present invention, since the content of Ni having the effect of improving low-temperature toughness or the like is reduced from about 9% to 8.0% or less of the conventional steels, by making the structure including a predetermined amount of retained austenite, It is necessary to increase the toughness and brittle crack propagation stopping characteristics. In the low-temperature steel sheet of the present invention having a Ni content of 5.5% or more and 8.0% or less, it is necessary to set the amount of retained austenite to 2.2% or more in terms of volume ratio in order to obtain sufficient low temperature toughness and brittle crack propagation stopping property. However, if the amount of retained austenite in the steel sheet exceeds 14% by volume, excessively high tensile strength and yield strength are lowered, and low temperature toughness is impaired. Therefore, the volume percentage of retained austenite is set to 2.2% or more and 14% or less. , Preferably not less than 2.4% and not more than 12%. The amount of these retained austenite (2.2% or more and 14% or less, preferably 2.4% or more and 12% or less by volume) is the amount of retained austenite before the subzero treatment is performed on the steel sheet for low temperature. The amount of retained austenite (2.2% to 14% by volume, preferably 2.4% to 12%) is the amount of retained austenite at the plate thickness (1/4) t of the steel sheet.

서브 제로 처리 후의 잔류 오스테나이트량: 체적률로 1.7% 이상 11% 이하Amount of retained austenite after sub-zero treatment: 1.7% to 11% by volume

LNG 저장용 탱크의 탱크 본체에 사용되는 저온용 강판에는, LNG가 액화하는 온도(약 -162℃)에 있어서도 우수한 저온 인성과 취성 균열 전파 정지 특성을 갖는 것이 요구된다. 그렇기 때문에, 본 발명의 저온용 강판에 있어서는, 잔류 오스테나이트가, 저온의 사용 온도 또는 시험 온도에서 안정적으로 존재할 필요가 있고, 서브 제로 처리 후에 안정적인 잔류 오스테나이트량이 적어도 체적률로 1.7% 이상인 것이 바람직하다. 단, 전술한 바와 같이, 강판 중의 잔류 오스테나이트량이 과도하게 많아지면, 극단적인 인장 강도의 상승과 항복 강도의 저하를 초래하고, 나아가서는 저온 인성을 손상시킨다. 따라서, 서브 제로 처리 후의 잔류 오스테나이트량은, 체적률로 1.7% 이상 11% 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 2.2% 이상 9.5% 이하이다. 여기에서, 서브 제로 처리는, 피처리재(저온용 강판)를 -196℃의 액체 질소 중에 15분 이상 유지하는 처리로 한다. 또한, 상기 잔류 오스테나이트량(체적률로 1.7% 이상 11% 이하, 보다 바람직하게는 2.2% 이상 9.5% 이하)은, 강판의 판두께 (1/4)t 위치에 있어서의 서브 제로 처리 후의 잔류 오스테나이트량이다. The low temperature steel sheet used in the tank main body of the tank for storing LNG is required to have excellent low temperature toughness and brittle crack propagation stopping property even at the temperature (about -162 캜) at which LNG liquefies. Therefore, in the low-temperature steel sheet of the present invention, it is necessary that the retained austenite stably exists at a low temperature service temperature or a test temperature, and it is preferable that the retained austenite amount after stabilizing the subzero treatment is 1.7% Do. However, as described above, if the amount of retained austenite in the steel sheet excessively increases, the tensile strength is extremely increased and the yield strength is lowered, and the low temperature toughness is impaired. Therefore, the amount of retained austenite after the subzero treatment is preferably 1.7% or more and 11% or less by volume. More preferably, it is 2.2% or more and 9.5% or less. Here, the subzero treatment is to treat the material to be treated (low temperature steel sheet) in liquid nitrogen at -196 DEG C for 15 minutes or longer. The amount of retained austenite (1.7% or more and 11% or less by volume, more preferably 2.2% or more and 9.5% or less by volume) is the amount of retained austenite after sub- It is the amount of austenite.

구오스테나이트립의 평균 입경: 10㎛ 이상 60㎛ 이하Average particle diameter of old austenitic grains: 10 占 퐉 or more and 60 占 퐉 or less

구오스테나이트립의 평균 애스펙트비: 4.0 이하Average aspect ratio of old austenitic grains: not more than 4.0

강판의 저온 인성, 취성 균열 전파 정지 특성을 향상하기 위해서는, 구오스테나이트립의 미세화와 형상의 제어가 중요하다. 본 발명에 있어서는, 강판에 소망하는 저온 인성과 취성 균열 전파 정지 특성을 부여하기 위해, 구오스테나이트립의 평균 입경을 60㎛ 이하로 하고, 구오스테나이트립의 평균 애스펙트비를 4.0 이하로 한다. 또한, 구오스테나이트립은, 보다 미세한 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서 실질적으로 얻어지는 구오스테나이트립의 평균 입경의 하한값은 10㎛ 정도이다. 따라서, 본 발명에 있어서는, 구오스테나이트립의 평균 입경을 10㎛ 이상 60㎛ 이하로 한다. 바람직하게는 10㎛ 이상 50㎛ 이하이다. 한편, 본 발명에 있어서 실질적으로 얻어지는 오스테나이트립의 평균 애스펙트비의 하한값은 1.3 정도이다. 따라서, 구오스테나이트립의 평균 애스펙트비는 1.3 이상 4.0 이하로 하는 것이 바람직하고, 1.5 이상 3.0 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. In order to improve the low-temperature toughness and brittle crack propagation stopping properties of the steel sheet, it is important to make the old austenitic grains finer and control their shape. In the present invention, in order to impart the desired low temperature toughness and brittle crack propagation stopping property to the steel sheet, the average grain size of the old austenitic grains is set to 60 탆 or less and the average aspect ratio of the old austenitic grains is set to 4.0 or less. Further, the old austenitic grains are preferably finer. The lower limit value of the average grain size of the old austenitic grains substantially obtained in the present invention is about 10 탆. Therefore, in the present invention, the average grain size of the old austenitic grains is set to 10 μm or more and 60 μm or less. And preferably 10 占 퐉 or more and 50 占 퐉 or less. On the other hand, the lower limit value of the average aspect ratio of the austenite grains substantially obtained in the present invention is about 1.3. Therefore, the average aspect ratio of the old austenitic grains is preferably 1.3 or more and 4.0 or less, more preferably 1.5 or more and 3.0 or less.

또한, 상기 평균 입경 및 평균 애스펙트비는, 강판의 판두께 (1/4)t 위치의 압연 방향에 평행한 단면에 있어서의 평균 입경 및 평균 애스펙트비로 한다. The average grain size and the average aspect ratio are the average grain size and the average aspect ratio in the cross section parallel to the rolling direction of the sheet thickness (1/4) t of the steel sheet.

이상과 같이 강판의 잔류 오스테나이트량이나 구오스테나이트립의 입경과 형상을 최적화함으로써, 고강도이고 또한 우수한 저온 인성, 취성 균열 전파 정지 특성을 갖는 저온용 강판이 얻어진다. 그러나, Ni 함유량을 8.0% 이하로 저감한 저온용 강판, 특히 Ni 함유량을 7% 정도 혹은 7% 미만으로 저감한 저온용 강판의 경우, 잔류 오스테나이트량이나 구오스테나이트립의 입경과 형상을 최적화해도 또한, LNG 저장용 탱크의 탱크 본체용 소재로서는 취성 균열 전파 정지 특성이 여전히 불충분해지는 경우가 있다. 그래서, 더 한층의 취성 균열 전파 정지 특성의 향상을 도모하기 위해, 본 발명에서는, 강판의 표층 및 판두께 (1/2)t 위치에 있어 소정의 결정면이 집적한 조직으로 한다. As described above, by optimizing the amount of retained austenite in the steel sheet and the grain size and shape of the old austenite grains, a low-temperature steel sheet having high strength and excellent low temperature toughness and brittle crack propagation stopping characteristics can be obtained. However, in the case of a low-temperature steel sheet in which the content of Ni is reduced to 8.0% or less, particularly in the case of a low-temperature steel sheet in which the Ni content is reduced to about 7% or less than 7%, the amount of retained austenite and the grain size and shape of the old austenite grains are optimized The brittle crack propagation stopping property may still be insufficient as the material for the tank main body of the tank for storing LNG. Therefore, in order to further improve the brittle crack propagation stopping property, the present invention is a structure in which predetermined crystal faces are integrated at the surface layer and the plate thickness (1/2) t position of the steel sheet.

강판의 표층에 있어서의 판면에 평행한 {110}면 집적도: 1.3 이상The {110} planarity parallel to the plate surface in the surface layer of the steel sheet: 1.3 or more

강판의 표층에 있어서의 판면에 평행한 {100}면 집적도: 0.90 이하The {100} plane parallel to the plate surface in the surface layer of the steel sheet: 0.90 or less

본 발명의 저온용 강판은, 강판의 표층, 구체적으로는 강판 표면으로부터 판두께 방향으로 1㎜의 위치에 있어서, 판면에 평행한 {110}면 집적도를 1.3 이상으로 한다. 또한, 당해 {110}면 집적도는, 1.5 이상 2.5 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 강판 표면으로부터 판두께 방향으로 1㎜의 위치에 있어서, 판면에 평행한 {100}면 집적도를 0.90 이하로 한다. 또한, 당해 {100}면 집적도는, 0.60 이상 0.90 이하로 하는 것이 바람직하다. {110}면 집적도가 1.3 미만인 경우나, {100}면 집적도가 0.90을 초과하는 경우, 취성 균열 전파 정지 성능의 향상 효과는 기대할 수 없다. The low temperature steel sheet of the present invention has a {110} surface density of 1.3 or more parallel to the sheet surface at a position of 1 mm from the surface layer of the steel sheet, specifically, from the surface of the steel sheet in the sheet thickness direction. Further, the {110} plane integration degree is preferably 1.5 or more and 2.5 or less. Further, the degree of integration of {100} planes parallel to the plate surface is set to 0.90 or less at a position of 1 mm in the plate thickness direction from the surface of the steel sheet. Further, the degree of integration of the {100} plane is preferably 0.60 or more and 0.90 or less. In the case where the {110} plane integration degree is less than 1.3 or the {100} plane integration degree exceeds 0.90, the effect of improving the brittle crack propagation stopping performance can not be expected.

강판의 판두께 (1/2)t 위치에 있어서의 판면에 평행한 {111}면 집적도: 1.2 이상 2.5 이하Plate thickness of steel plate (1/2) Degree of integration of {111} plane parallel to plate surface at t position: 1.2 or more and 2.5 or less

강판의 판두께 (1/2)t 위치에 있어서는, 판면에 평행한 {111}면 집적도를 1.2 이상 2.5 이하로 한다. 바람직하게는 1.4 이상 2.2 이하이다. {111}면 집적도가 1.2 미만에서는, 취성 균열 전파 정지 성능의 향상 효과는 기대할 수 없다. 한편, {111}면 집적도가 2.5를 초과하면, 세퍼레이션의 발달에 의해 흡수 에너지(저온 인성)가 저하되는 경우가 있다. At the sheet thickness (1/2) t position of the steel sheet, the degree of integration of {111} planes parallel to the sheet surface is set to 1.2 or more and 2.5 or less. And preferably 1.4 or more and 2.2 or less. When the {111} plane integration degree is less than 1.2, an effect of improving the brittle crack propagation stopping performance can not be expected. On the other hand, if the degree of {111} plane integration exceeds 2.5, absorption energy (low-temperature toughness) may be lowered due to development of separation.

또한, 본 발명에 있어서 {hkl}면 집적도란, 랜덤 조직 표준 시료의 {hkl}면으로부터의 회절 X선 강도 I0에 대한 피검사체의 {hkl}면으로부터의 회절 X선 강도 I의 상대 강도비 I/I0로 나타나는 값이다. In the present invention, the {hkl} surface integration degree refers to the relative intensity ratio of the diffracted X-ray intensity I from the {hkl} plane of the subject to the diffracted X-ray intensity I 0 from the {hkl} I / I 0 .

이상과 같이, 강판의 조성과 조직을 최적화함으로써, Ni 함유량을 8.0% 이하로 저감한 경우라도, LNG 저장용 탱크의 탱크 본체용 소재로서 충분한 강도, 저온 인성 및 취성 균열 전파 정지 특성을 구비한 저온용 강판이 얻어진다. 또한, 본 발명은, 인장 강도가 700㎫ 이상의 저온용 강판으로 한다. As described above, even when the Ni content is reduced to 8.0% or less by optimizing the composition and the structure of the steel sheet, it is possible to provide a low temperature tantalum having sufficient strength, low temperature toughness and brittle crack propagation stopping property as the material for the tank main body of the LNG storage tank A steel sheet is obtained. Further, the present invention is a low-temperature steel sheet having a tensile strength of 700 MPa or higher.

인장 강도: 700㎫ 이상Tensile strength: 700MPa or more

본 발명의 저온용 강판은, 용도가 주로 LNG 저장용 탱크 등의 저온용 탱크이기 때문에, 구조용 강판으로서의 강도가 요구된다. 탱크 본체의 소재가 되는 저온용 강판의 강도가 충분하지 않은 경우, 탱크의 강도를 확보하기 위해 소재 강판(저온용 강판)의 판두께를 두껍게 하지 않으면 안 되고, 결과적으로 탱크의 재료비가 높아져, 경제성의 저하를 초래한다. 따라서, 강판의 인장 강도는 700㎫ 이상으로 한다. 바람직하게는 710㎫ 이상 810㎫ 이하이다. Since the low temperature steel sheet of the present invention is mainly used for low temperature tanks such as LNG storage tanks, strength as a structural steel sheet is required. When the strength of the low-temperature steel sheet as the material of the tank main body is not sufficient, the plate thickness of the material steel sheet (low-temperature steel sheet) must be increased in order to secure the strength of the tank. As a result, . Therefore, the tensile strength of the steel sheet is 700 MPa or more. And preferably 710 MPa to 810 MPa.

또한, 본 발명의 저온용 강판의 판두께는 특별히 한정되지 않지만, 6㎜ 이상 50㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. The thickness of the low-temperature steel sheet of the present invention is not particularly limited, but is preferably 6 mm or more and 50 mm or less.

다음으로, 본 발명 저온용 강판의 제조 방법에 대해서 설명한다. Next, a manufacturing method of the low temperature steel sheet of the present invention will be described.

본 발명에 있어서는, 상기한 조성의 강 소재(강 슬래브)를 가열하고, 열간 압연(제어 압연)을 행한 후, 직접 퀀칭하고, 이어서 소정의 온도로 가열하여 템퍼링하는 것, 혹은 상기 직접 퀀칭에 이어서 Ac1 변태점 이상 Ac3 변태점 미만으로 가열하여 냉각하는 중간 열처리(2차 퀀칭)를 행하고, 이어서 소정의 온도로 가열하여 템퍼링함으로써, 저온용 강판을 제조한다. In the present invention, the steel material (steel slab) having the above composition is heated, followed by hot rolling (controlled rolling), followed by direct quenching, followed by tempering by heating to a predetermined temperature, An intermediate heat treatment (secondary quenching) in which the steel sheet is cooled to a temperature lower than the Ac 1 transformation point and lower than the Ac 3 transformation point is carried out, and then the steel sheet is tempered by heating to a predetermined temperature.

또한, 중간 열처리(2차 퀀칭)를 행하지 않는 경우에는, 중간 열처리를 행하는 경우보다도 강도가 높은 저온용 강판을 제조할 수 있다. 그렇기 때문에, 강도를 중시한 저온용 강판이며 저온 인성 요구값이 비교적 낮은 저온용 강판을 제조하는 경우에는, 예를 들면 강 소재의 Ni 함유량을 7.0% 미만으로 저감하고, 중간 열처리(2차 퀀칭)를 행하지 않는 제조 방법을 채용할 수 있다. 한편, 특히 저온 인성이나 취성 균열 전파 정지 특성을 중시한 저온용 강판을 제조하는 경우에는, 중간 열처리(2차 퀀칭)를 행하는 제조 방법을 채용할 수 있다. In addition, when the intermediate heat treatment (secondary quenching) is not performed, a steel sheet for low temperature steel having higher strength than that in the case of performing the intermediate heat treatment can be produced. Therefore, in the case of producing a low-temperature steel sheet having a low strength and having a relatively low requirement for low-temperature toughness, the Ni content of the steel material is reduced to less than 7.0% and the intermediate heat treatment (secondary quenching) It is possible to employ a manufacturing method that does not perform the manufacturing process. On the other hand, in the case of producing a low-temperature steel sheet particularly with a low temperature toughness and a brittle crack propagation stopping property, the intermediate heat treatment (secondary quenching) may be employed.

본 발명에 있어서, 강의 용제 방법은 특별히 한정되지 않고, 전로(converter), 전기로 등, 공지의 용제 방법을 채용할 수 있다. 또한, 진공 탈가스로에서 2차 정련을 행해도 좋다. 그 후, 생산성이나 품질상의 문제로부터 연속 주조법에 의해 슬래브(강 소재)로 하는 것이 바람직하다. 또한, 조괴-분괴 압연법 등, 공지의 주조 방법으로 슬래브로 해도 좋다. In the present invention, the method of the solvent of the steel is not particularly limited, and a known solvent method such as a converter, an electric furnace or the like can be employed. Further, secondary refining may be performed in a vacuum degassing furnace. Thereafter, from the viewpoint of productivity and quality, it is preferable to make the slab (steel material) by the continuous casting method. In addition, a slab may be formed by a known casting method such as a roughing-crushing rolling method.

강 소재(슬래브)의 가열 조건, 압연 조건, 직접 퀀칭 조건, 중간 열처리(2차 퀀칭) 조건 및 템퍼링 조건은, 다음과 같다. The heating conditions, rolling conditions, direct quenching conditions, intermediate heat treatment (secondary quenching) conditions and tempering conditions of the steel material (slab) are as follows.

강 소재의 가열 온도: 1000℃ 이상 1200℃ 이하Heating temperature of steel material: 1000 ℃ or more and 1200 ℃ or less

강 소재의 가열 온도가 1000℃ 미만의 경우는, 주편의 주조 단계에서 석출되고 있는 조대한 AlN이 고용(solid solution)하지 않아, 강판의 저온 인성이 저하된다. 또한, 강 소재 중의 첨가 원소가 충분히 균일하게 확산되지 않아, 강판의 저온 인성이 저하된다. 그 외에, 후술하는 압연 조건, 특히 재결정 온도역(950℃ 이하 840℃ 초과)에서의 압연 조건을 만족하는 것이 곤란해진다. 한편, 강 소재의 가열 온도가 1200℃를 초과하면, 오스테나이트립이 조대화하여 강판의 저온 인성이 저하되고, 또한, 낭비이기도 하다. When the heating temperature of the steel material is less than 1000 캜, the coarse AlN precipitated at the casting stage of the cast steel is not solid solution, and the low temperature toughness of the steel sheet is lowered. Further, the added elements in the steel material are not diffused sufficiently uniformly, and the low temperature toughness of the steel sheet is lowered. In addition, it becomes difficult to satisfy the rolling conditions to be described later, particularly the rolling conditions at the recrystallization temperature range (950 DEG C or lower and 840 DEG C or higher). On the other hand, when the heating temperature of the steel material exceeds 1200 ° C, the austenite grains coarsen and the low-temperature toughness of the steel sheet lowers and is also a waste.

이상의 이유에 의해, 강 소재의 가열 온도는 1000℃ 이상 1200℃ 이하로 규정한다. 바람직하게는 1000℃ 이상 1100℃ 이하이다. For the above reason, the heating temperature of the steel material is specified to be 1000 ° C or more and 1200 ° C or less. And preferably 1000 ° C or more and 1100 ° C or less.

강 소재를 1000℃ 이상 1200℃ 이하로 가열한 후, 이하의 조건의 열간 압연을 행한다. 본 발명에 있어서는, 강 소재의 압연에 의해 오스테나이트립의 미세화와 적당한 편평화를 도모함으로써, 압연 후의 직접 퀀칭에 의해 얻어지는 마르텐사이트 조직을 미세화한다. 이와 같이 미세화한 마르텐사이트 조직을 갖는 강판을 템퍼링함으로써, 소망하는 평균 입경(10㎛ 이상 60㎛ 이하)과 평균 애스펙트비(4.0 이하)의 구오스테나이트립을 갖는 저온용 강판이 얻어진다. 또한, 본 발명에 있어서는, 강 소재의 압연에 의해, 강판 표층과 강판 중심부의 각각에 있어서서 소망하는 결정면을 발달시킨다. After the steel material is heated to 1000 ° C or more and 1200 ° C or less, hot rolling is performed under the following conditions. In the present invention, the fineness of the austenite lips and the appropriate flattening are achieved by rolling the steel material, and the martensite structure obtained by direct quenching after rolling is made finer. By tempering the steel sheet having the martensite structure thus micronized, a low-temperature steel sheet having a desired average grain size (10 μm or more and 60 μm or less) and austenite grains having an average aspect ratio (4.0 or less) can be obtained. Further, in the present invention, the desired crystal faces are developed in each of the steel sheet surface layer and the steel sheet center portion by rolling the steel material.

오스테나이트립을 미세화함과 함께 적당히 편평화하고, 또한 소망하는 결정면을 발달시키기 위해서는, 압연 조건의 엄격한 관리가 필요하다. Strict control of the rolling conditions is necessary in order to make the austenite grains finer and adequately flatten, and to develop the desired crystal plane.

950℃ 이하 840℃ 초과의 온도역에 있어서의 누적 압하율: 30% 이상Cumulative rolling reduction at a temperature range of 950 DEG C or lower and 840 DEG C or higher: 30% or higher

저온용 강판의 구오스테나이트립을 미세화(평균 입경: 10㎛ 이상 60㎛ 이하)하기 위해서는, 재결정 온도역의 저온측에서 적당한 압하를 가하는 것이 중요해진다. 950℃ 이하 840℃ 초과의 온도역에 있어서의 누적 압하율을 30% 이상으로 함으로써, 미세하고 또한 등축(等軸)인 재결정립이 얻어지고, 또한 미재결정 온도역에서의 압연과 조합함으로써, 후술하는 직접 퀀칭 후의 마르텐사이트 조직이 미세화한다. 그 결과, 템퍼링 후의 템퍼링 마르텐사이트 조직도 미세화하여, 소망하는 평균 입경(10㎛ 이상 60㎛ 이하)의 구오스테나이트립이 얻어진다. 단, 미재결정 온도역에서의 충분한 압하율을 확보하는 관점에서, 950℃ 이하 840℃ 초과의 온도역에 있어서의 누적 압하율은 75% 이하로 하는 것이 바람직하다. In order to make the old austenite grains of the low-temperature steel sheet finer (average grain size: 10 탆 or more and 60 탆 or less), it is important to apply a suitable pressure reduction on the low temperature side in the recrystallization temperature range. By making the cumulative reduction ratio at 950 占 폚 or lower and 840 占 폚 at a temperature in the range of 30% or higher, recrystallized grains that are fine and equiaxed (equiaxial) are obtained and combined with rolling at the non- The martensite structure after direct quenching becomes finer. As a result, the tempered martensite structure after tempering is refined to obtain a desired austenite grain having an average grain size (10 탆 or more and 60 탆 or less). However, from the viewpoint of securing a sufficient reduction rate at the non-recrystallized temperature region, it is preferable that the cumulative reduction rate at 950 占 폚 or below and 840 占 폚 is 75% or less.

또한, 상기 온도역(950℃ 이하 840℃ 초과)은, 강판의 표면 위치에 있어서 측정되는 온도역으로 한다. The above temperature range (950 占 폚 or lower and higher than 840 占 폚) is a temperature range measured at the surface position of the steel sheet.

840℃ 이하의 온도역에 있어서의 누적 압하율: 30% 이상 75% 이하Cumulative rolling reduction at a temperature range of 840 DEG C or lower: 30% or more and 75% or less

미재결정 온도역에서의 압연의 목적은, 재결정 온도역에서의 압연에 의해 미세화된 오스테나이트립을, 더욱 미세화함과 함께 많은 전위(dislocation)를 도입하는 것에 있다. 이와 같이 전위 밀도를 높인 미세한 오스테나이트립으로 한 후 직접 퀀칭하면, 미세한 가공 오스테나이트로부터 마르텐사이트 변태함으로써, 유효 결정 입경인 패킷이 미세한 마르텐사이트가 얻어진다. 그 결과, 강판의 고강도 또한 고인성이 달성되는 것이라고 생각할 수 있다. 또한, 미재결정 온도역에서의 누적 압하율을 제어함으로써, 강판의 표면 근방에서는 {110}면이 집적하고, 강판 중심부에서는 {111}면이 집적한 조직이 얻어진다. The purpose of the rolling at the non-recrystallized temperature is to finer the austenite grains finerized by rolling at the recrystallization temperature and introducing many dislocations. When quenching is performed directly after forming a fine austenitic grain having a dislocation density as high as described above, martensite transformation is performed from the finely processed austenite to obtain a martensite having a fine grain of the effective grain size. As a result, it can be considered that high strength and high toughness of the steel sheet are achieved. Further, by controlling the cumulative reduction ratio at the non-recrystallized temperature region, {110} planes are accumulated near the surface of the steel sheet, and {111} planes are accumulated at the center of the steel plate.

이상과 같은 동일한 효과를 발현시킴과 함께, 구오스테나이트립의 애스펙트비를 소정의 값(4.0 이하)으로 제어하기 위해서는, 840℃ 이하의 온도역, 즉 미재결정 온도역에 있어서의 누적 압하율을 30% 이상 75% 이하로 할 필요가 있다. 바람직하게는 40% 이상 75% 이하이다. 또한, 상기 온도역(840℃ 이하)은, 강판의 표면 위치에 있어서 측정되는 온도역으로 한다. In order to control the aspect ratio of the old austenitic grains to a predetermined value (4.0 or less) while exhibiting the same effect as described above, the cumulative reduction ratio at the temperature range of 840 DEG C or less, that is, the non- 30% or more and 75% or less. , Preferably not less than 40% and not more than 75%. The temperature range (840 DEG C or lower) is set to the temperature range measured at the surface position of the steel sheet.

중간 열처리를 행하지 않는 경우의 압연 종료 온도: 820℃ 이하 700℃ 이상Rolling end temperature when intermediate heat treatment is not performed: 820 DEG C or lower 700 DEG C or higher

중간 열처리를 행하는 경우의 압연 종료 온도: 850℃ 이하 730℃ 이상Rolling end temperature when intermediate heat treatment is performed: 850 DEG C or lower 730 DEG C or higher

압연 조건의 또 하나의 중요한 조건은, 압연 종료 온도이다. 후공정에서 650℃ 이상 Ac3 변태점 미만으로 재가열(중간 열처리)하지 않는 경우는, 압연 종료 온도를 820℃ 이하 700℃ 이상으로 한다. 한편, 후공정에서 650℃ 이상 Ac3 변태점 미만으로 재가열(중간 열처리)하는 경우는, 압연 종료 온도를 850℃ 이하 730℃ 이상으로 한다. Another important condition for the rolling conditions is the rolling finish temperature. When the reheating (intermediate heat treatment) is not performed at 650 ° C or more and less than the Ac 3 transformation point in the post-process, the rolling finish temperature is set to 820 ° C or lower and 700 ° C or higher. On the other hand, in the case of reheating (intermediate heat treatment) at 650 ° C or higher and lower than the Ac 3 transformation point in the post-process, the rolling finish temperature is 850 ° C or lower and 730 ° C or higher.

중간 열처리를 적용하지 않는 경우, 강판 강도가 안정된다. 그러나, 중간 열처리를 적용하지 않는 경우는, 그 후의 템퍼링 과정에서 잔류 오스테나이트가 생성하지만, 압연 종료 온도가 820℃를 초과하면 템퍼링 과정에서 충분한 잔류 오스테나이트 생성량이 얻어지지 않아, 저온용 강판의 저온 인성 및 취성 균열 전파 정지 특성이 저하된다. 또한, 압연 종료 온도가 700℃ 미만에서는, 결정립이 신장하여 애스펙트비가 4.0을 초과하기 때문에, 세퍼레이션의 발생에 의해, 흡수 에너지(저온 인성)가 저하된다. 따라서, 중간 열처리를 적용하지 않는 경우, 압연 종료 온도를 820℃ 이하 700℃ 이상으로 한다. 바람직하게는 800℃ 이하 720℃ 이상이다. 또한, 이들 압연 종료 온도는, 모두 강판 표면에서 측정되는 온도이다. When the intermediate heat treatment is not applied, the strength of the steel sheet is stabilized. However, when the intermediate heat treatment is not applied, residual austenite is produced in the subsequent tempering process. However, when the rolling end temperature exceeds 820 DEG C, sufficient amount of retained austenite is not produced during the tempering process. Toughness and brittle crack propagation stopping characteristics are degraded. When the rolling finish temperature is less than 700 占 폚, the crystal grains elongate and the aspect ratio exceeds 4.0, so that absorption energy (low-temperature toughness) is lowered due to occurrence of separation. Therefore, when the intermediate heat treatment is not applied, the rolling finish temperature is set to 820 캜 or lower and 700 캜 or higher. Preferably 800 ° C or lower and 720 ° C or higher. These rolling finish temperatures are all the temperatures measured on the surface of the steel sheet.

한편, 중간 열처리를 적용하는 경우, 비교적 잔류 오스테나이트가 얻어지기 쉬워, 저온용 강판의 저온 인성 및 취성 균열 전파 정지 특성은 안정되지만, 강판 강도가 저하되는 경향이 있다. 따라서, 중간 열처리를 적용하는 경우, 소망하는 강판 강도를 얻기 위해서는 압연 종료 온도를 다소 높게 설정하여, 850℃ 이하 730℃ 이상으로 할 필요가 있다. 바람직하게는 830℃ 이하 740℃ 이상이다. 또한, 이들 압연 종료 온도는, 모두 강판 표면에서 측정되는 온도이다. On the other hand, when the intermediate heat treatment is applied, relatively retained austenite tends to be obtained easily, and the low temperature toughness and brittle crack propagation stopping property of the low temperature steel sheet are stabilized, but the steel sheet strength tends to decrease. Therefore, in the case of applying the intermediate heat treatment, it is necessary to set the rolling finishing temperature to a somewhat higher value to obtain a desired steel sheet strength, and to set the rolling finishing temperature to 850 캜 or lower and 730 캜 or higher. Preferably 830 DEG C or lower and 740 DEG C or higher. These rolling finish temperatures are all the temperatures measured on the surface of the steel sheet.

압연 종료 후, 이하의 조건으로 수냉 등의 강제 냉각을 행함으로써, 직접 퀀칭한다. 또한, 강제 냉각은, 압연 종료 300초 이내에 개시한다. After completion of the rolling, forced cooling such as water cooling is performed under the following conditions to directly perform quenching. The forced cooling is started within 300 seconds after completion of rolling.

550℃ 이하 300℃ 이상의 온도역에 있어서의 평균 냉각 속도: 1℃/s 이상550 ° C or less Average cooling rate in a temperature range of 300 ° C or more: 1 ° C / s or more

냉각 종료 온도: 300℃ 이하Cooling end temperature: 300 ℃ or less

압연 종료 후, 550℃ 이하 300℃ 이상의 온도역에 있어서의 평균 냉각 속도가 1℃/s 미만에서는, 조대한 세멘타이트를 포함하는 인성이 낮은 고온 변태 조직이 많아지기 때문에, 강판의 저온 인성이 저하된다. 따라서, 적어도 550℃ 이하 300℃ 이상의 온도역에 있어서의 평균 냉각 속도를 1℃/s 이상으로 한다. 바람직하게는 3℃/s 이상이다. 또한, 상기 평균 냉각 속도의 상한은 특별히 한정할 필요는 없지만, 실현 가능한 냉각 속도인 100℃/s 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 300℃를 초과한 온도에서 강제 냉각을 종료하면, 마르텐사이트 변태가 완료되지 않아, 균일한 마르텐사이트 조직이 얻어지지 않기 때문에, 강판 강도 및 저온 인성이 저하된다. 따라서, 강판 중심 온도가 300℃ 이하가 될 때까지 강제 냉각한다. 바람직하게는 250℃ 이하이다. 이상과 같은 냉각을 행함으로써, 강판 조직은 균일한 마르텐사이트 조직이 된다. 또한, 마르텐사이트 외에 하부 베이나이트를 포함하는 조직이 되는 경우도 있다. When the average cooling rate at a temperature range of 550 DEG C or lower and 300 DEG C or higher after rolling is less than 1 DEG C / s after rolling is completed, the number of high-temperature transformation textures having low toughness including crude cementite is increased, do. Therefore, the average cooling rate at least in the temperature range of 550 DEG C or lower and 300 DEG C or higher is set to 1 DEG C / s or higher. Preferably 3 DEG C / s or more. The upper limit of the average cooling rate is not particularly limited, but it is preferable that the upper limit of the average cooling rate is 100 占 폚 / s or less, which is a practically achievable cooling rate. When the forced cooling is terminated at a temperature exceeding 300 캜, the martensitic transformation is not completed and a uniform martensite structure is not obtained, so that the strength of the steel sheet and the low temperature toughness are lowered. Therefore, forced cooling is performed until the center temperature of the steel sheet becomes 300 DEG C or less. Preferably 250 DEG C or less. By performing the cooling as described above, the steel sheet structure becomes a uniform martensite structure. In addition, there may be a structure including a lower bainite in addition to martensite.

또한, 상기 온도(냉각 종료 온도)는, 모두 강판의 판두께 (1/2)t 위치에 있어서의 온도이다. 또한, 상기 평균 냉각 속도는, 강판의 판두께 (1/2)t 위치에 있어서의 온도에 기초하여 구해진다. 강판의 판두께 (1/2)t 위치에 있어서의 온도는, 판두께, 표면 온도 및 냉각 조건 등으로부터, 시뮬레이션 계산 등의 계산에 의해 구해진다. 예를 들면, 차분법을 이용하여, 강판의 판두께 방향의 온도 분포를 계산함으로써, 판두께 (1/2)t 위치에 있어서의 온도가 구해진다. In addition, the above-mentioned temperature (cooling termination temperature) is the temperature at the plate thickness (1/2) t of the steel sheet. Further, the average cooling rate is obtained based on the temperature at the plate thickness (1/2) t of the steel sheet. The temperature at the sheet thickness (1/2) t position of the steel sheet is obtained by calculation such as simulation calculation from the sheet thickness, the surface temperature, and the cooling condition. For example, the temperature at the sheet thickness (1/2) t position is obtained by calculating the temperature distribution in the thickness direction of the steel sheet using the difference method.

강판을 강판 중심 온도로 300℃ 이하로까지 강제 냉각한 후, 템퍼링한다. 혹은, 강판을 강판 중심 온도로 300℃ 이하로까지 강제 냉각하고, 추가로 중간 열처리를 행한 후, 템퍼링한다. 중간 열처리 및 템퍼링은, 이하의 조건으로 행한다. The steel sheet is forcedly cooled to a temperature of 300 deg. C or less at the center temperature of the steel sheet, and then tempered. Alternatively, the steel sheet is forcedly cooled to a steel sheet center temperature of 300 ° C or lower, further subjected to an intermediate heat treatment, and then tempered. The intermediate heat treatment and tempering are performed under the following conditions.

중간 열처리의 가열 온도: 650℃ 이상 Ac3 변태점 미만Heating temperature for intermediate heat treatment: 650 ° C or more and less than Ac 3 transformation point

압연 종료 후, 300℃ 이하로 냉각한 강판을 Ac3 변태점 미만의 (γ+α) 2상역으로 가열한 후 퀀칭하면, 조직이 보다 미세화됨과 함께, 합금 원소의 분배가 일어난다. 이 때문에, 템퍼링 마르텐사이트(템퍼링 하부 베이나이트를 포함하는 경우도 있음)와 합금 원소의 농축한 마르텐사이트(하부 베이나이트를 포함하는 경우도 있음)와, 소량의 잔류 오스테나이트가 형성된다. 그리고, 이 혼합 조직을, Ac1 변태점 근방에서 템퍼링하면, 더욱 합금 원소가 농축한 안정 오스테나이트가 석출됨과 함께, 템퍼링 마르텐사이트 중의 C, N과 같은 인성에 유해한 불순물은, 오스테나이트로 이행한다. 그 결과, 미세하고, 또한, 인성이 매우 높은 템퍼링 마르텐사이트(템퍼링 하부 베이나이트를 포함하는 경우도 있음)와, 극저온에서도 안정성이 높은 잔류 오스테나이트와의 혼합 조직이 얻어져, 강판의 저온 인성이 현저하게 향상한다. After the rolling is completed, the steel sheet cooled to 300 캜 or less is heated to (γ + α) 2 inferior to the Ac 3 transformation point and quenched, whereby the structure becomes finer and alloying elements are distributed. For this reason, martensite (which may include lower bainite) and a small amount of retained austenite are formed with tempering martensite (which may include tempering lower bainite) and concentrated alloying elements. When this mixed structure is tempered near the Ac 1 transformation point, the stable austenite in which the alloying elements are concentrated further precipitates, and impurities which are harmful to the toughness such as C and N in the tempering martensite migrate to austenite. As a result, a mixed structure of tempered martensite (which may include tempering lower bainite) which is fine and extremely high in toughness and retained austenite which is highly stable even at a very low temperature is obtained, and the low temperature toughness Remarkably improves.

본 발명의 강 소재의 경우, Ac1 변태점은 570∼615℃ 정도이다. 따라서, 상기의 효과를 발현시키기 위해, 중간 열처리의 가열 온도는 650℃ 이상 Ac3 변태점 미만으로 한다. 바람직하게는 670℃ 이상 (Ac3 변태점 -15℃) 이하이다. 또한, 이들 가열 온도는, 강판의 판두께 (1/2)t 위치에 있어서의 온도로서, 계산으로 구해지는 온도이다. 강판 전체를 상기 온도역(650℃ 이상 Ac3 변태점 미만)으로 가열한 후, 이하의 조건으로 강제 냉각한다. In the case of the steel material of the present invention, the Ac 1 transformation point is about 570 to 615 ° C. Therefore, in order to exhibit the above effect, the heating temperature for the intermediate heat treatment is set to be lower than the Ac 3 transformation point of 650 ° C or higher. And preferably not lower than 670 캜 (Ac 3 transformation point-15 캜). The heating temperature is a temperature at a plate thickness (1/2) t of the steel sheet, which is calculated by calculation. The entire steel plate is heated to the above-mentioned temperature range (650 ° C or more and less than the Ac 3 transformation point), and then forced cooling is carried out under the following conditions.

550℃ 이하 300℃ 이상의 온도역에 있어서의 평균 냉각 속도: 3℃/s 이상 550 ° C or less Average cooling rate in a temperature range of 300 ° C or more: 3 ° C / s or more

냉각 종료 온도: 200℃ 이하Cooling end temperature: 200 ° C or less

강판 전체를 상기 온도역(650℃ 이상 Ac3 변태점 미만)으로 가열 후, 550℃ 이하 300℃ 이상의 온도역에 있어서의 평균 냉각 속도가 3℃/s 미만인 경우, 오스테나이트의 일부가 마르텐사이트 변태하지 않고, 강판의 강도 저하를 초래한다. 따라서, 적어도 550℃ 이하 300℃ 이상의 온도역에 있어서의 평균 냉각 속도는 3℃/s 이상으로 한다. 바람직하게는 5℃/s 이상이다. 또한, 상기 평균 냉각 속도의 상한은 특별히 한정할 필요는 없지만, 실현 가능한 냉각 속도인 100℃/s 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 200℃를 초과한 온도에서 강제 냉각을 종료하면, 잔류 오스테나이트의 마르텐사이트나 베이나이트로의 변태가 진행하여, 잔류 오스테나이트량이 감소한다. 따라서, 중간 열처리에서는, 강판이 200℃ 이하가 될 때까지 강제 냉각한다. 또한, 상기 온도(냉각 종료 온도)는, 모두 강판의 판두께 (1/2)t 위치에 있어서의 온도로서, 계산으로 구해지는 온도이다. 또한, 상기 평균 냉각 속도는, 강판의 판두께 (1/2)t 위치에 있어서의 온도에 기초하여 구해진다. When the entire steel sheet is heated to the above-mentioned temperature range (less than 650 ° C and less than the Ac 3 transformation point) and the average cooling rate is less than 3 ° C / s at 550 ° C or lower and 300 ° C or more, a part of the austenite is not transformed into martensite And the strength of the steel sheet is lowered. Therefore, the average cooling rate at least in the temperature range of not higher than 550 캜 and not lower than 300 캜 is not lower than 3 캜 / s. Preferably 5 [deg.] C / s or more. The upper limit of the average cooling rate is not particularly limited, but it is preferable that the upper limit of the average cooling rate is 100 占 폚 / s or less, which is a practically achievable cooling rate. When the forced cooling is terminated at a temperature exceeding 200 캜, the transformation of the retained austenite into martensite or bainite progresses, and the amount of retained austenite decreases. Therefore, in the intermediate heat treatment, forced cooling is performed until the steel sheet becomes 200 DEG C or lower. The above-mentioned temperature (cooling termination temperature) is a temperature at a plate thickness (1/2) t position of the steel sheet, which is calculated by calculation. Further, the average cooling rate is obtained based on the temperature at the plate thickness (1/2) t of the steel sheet.

중간 열처리를 행하지 않는 경우의 템퍼링 온도: 550℃ 이상 650℃ 이하Tempering temperature when no intermediate heat treatment is performed: 550 deg. C or higher and 650 deg. C or lower

중간 열처리를 행하는 경우의 템퍼링 온도: 500℃ 이상 650℃ 이하Tempering temperature in the case of performing the intermediate heat treatment: 500 deg. C or higher and 650 deg. C or lower

본 발명에 있어서는, 중간 열처리의 유무에 따라서 템퍼링 온도를 결정하고, 템퍼링 후의 강판을 소망하는 잔류 오스테나이트량을 갖는 강판으로 한다. In the present invention, the tempering temperature is determined depending on the presence or absence of the intermediate heat treatment, and the steel sheet after tempering is a steel sheet having a desired retained austenite amount.

중간 열처리를 행하지 않는 경우, 템퍼링 전의 강판 조직은 균일한 마르텐사이트 조직이다. 또한, 마르텐사이트 외에, 하부 베이나이트를 함유하는 경우도 있다. 그렇기 때문에, 중간 열처리를 행하지 않는 경우에는, 템퍼링에 의해 강판 중에 잔류 오스테나이트를 생성시킬 필요가 있기 때문에, 템퍼링 온도를 550℃ 이상으로 할 필요가 있다. 단, 템퍼링 온도가 650℃를 초과하면, 강판 강도가 저하된다. 이상의 이유에 의해, 중간 열처리를 행하지 않는 경우의 템퍼링 온도를 550℃ 이상 650℃ 이하로 한다. 바람직하게는 570℃ 이상 630℃ 이하이다. When the intermediate heat treatment is not performed, the steel sheet structure before tempering is a uniform martensite structure. In addition to martensite, lower bainite may be contained. Therefore, when the intermediate heat treatment is not performed, it is necessary to generate the retained austenite in the steel sheet by tempering, and therefore, the tempering temperature needs to be 550 캜 or higher. However, if the tempering temperature exceeds 650 ° C, the steel sheet strength is lowered. For the reasons described above, the tempering temperature in the case where the intermediate heat treatment is not carried out is set to 550 deg. C or higher and 650 deg. C or lower. And preferably 570 DEG C or more and 630 DEG C or less.

또한, 상기의 템퍼링 온도는, 모두 강판의 판두께 (1/2)t 위치에 있어서의 온도이며, 계산으로 구해지는 온도이다. The above tempering temperature is a temperature at a plate thickness (1/2) t of the steel sheet, and is a temperature obtained by calculation.

한편, 중간 열처리를 행하는 경우, 템퍼링 전의 강판 조직은, 템퍼링 마르텐사이트, 합금 원소의 농축한 마르텐사이트 및 소량의 잔류 오스테나이트의 혼합 조직이다. 또한, 이 혼합 조직은, 템퍼링 하부 베이나이트나 하부 베이나이트를 포함하는 경우도 있다. 그렇기 때문에, 중간 열처리를 행하는 경우, 템퍼링의 주된 목적은, 퀀칭인 채의 마르텐사이트나 하부 베이나이트를 템퍼링함으로써, 적정한 강판 강도와 저온 인성을 얻는 것에 있다. 이러한 목적을 감안하여, 중간 열처리를 행하는 경우의 템퍼링 온도는, 템퍼링의 효과가 얻어지는 500℃ 이상으로 한다. 단, 상기 템퍼링 온도가 650℃를 초과하면 강판 강도가 저하되기 때문에, 650℃ 이하로 한다. 바람직하게는 520℃ 이상 620℃ 이하이다. On the other hand, in the case of performing the intermediate heat treatment, the steel sheet structure before tempering is a mixed structure of tempering martensite, concentrated martensite of alloying elements and a small amount of retained austenite. Further, the mixed structure may include a tempering lower bainite or a lower bainite. Therefore, in the case of performing the intermediate heat treatment, the main purpose of the tempering is to obtain a proper steel sheet strength and low temperature toughness by tempering the quartz martensite or the lower bainite. Taking this purpose into consideration, the tempering temperature in the case of performing the intermediate heat treatment is set to 500 deg. C or higher at which the effect of tempering can be obtained. However, if the tempering temperature exceeds 650 ° C, the strength of the steel sheet is lowered. And preferably 520 ° C or higher and 620 ° C or lower.

또한, 상기의 템퍼링 온도는, 모두 강판의 판두께 (1/2)t 위치에 있어서의 온도이며, 계산으로 구해지는 온도이다. The above tempering temperature is a temperature at a plate thickness (1/2) t of the steel sheet, and is a temperature obtained by calculation.

이상의 조건으로 템퍼링함으로써, 템퍼링 마르텐사이트로 이루어지는 조직으로서, 템퍼링 마르텐사이트 중에 체적률로 2.2% 이상 14% 이하(서브 제로 처리 후는 1.7% 이상 11% 이하)의 잔류 오스테나이트가 분산된 조직을 갖는 저온용 강판이 얻어진다. 또한, 상기 템퍼링 마르텐사이트에 템퍼링 하부 베이나이트가 포함되는 경우도 있다. As a result of tempering under the above conditions, a structure composed of tempered martensite having a structure in which retained austenite at a volume ratio of 2.2% or more and 14% or less (or 1.7% or more and 11% or less after the subzero treatment) is dispersed in the tempering martensite A low-temperature steel sheet is obtained. In addition, the tempering martensite may include a tempering lower bainite.

또한, 템퍼링 후의 강판은, 방랭하면 좋지만, 방랭보다도 빠른 냉각 속도(예를 들면 강제 공냉, 수냉 등)로 냉각해도 좋다. The steel sheet after tempering may be cooled, but it may be cooled at a cooling rate faster than the cooling rate (for example, forced air cooling, water cooling, or the like).

실시예Example

표 1에 나타내는 화학 성분을 갖는 두께 125∼250㎜의 슬래브(강 소재)에, 가열, 열간 압연을 행한 후, 압연 종료 150초 이내로 강제 냉각하고, 이어서 템퍼링함으로써, 판두께 8∼50㎜의 강판으로 했다. 또한, 일부의 슬래브(강 소재)에 대해서는, 열간 압연 후의 강제 냉각과 템퍼링의 사이에 중간 열처리를 마련하였다. 슬래브(강 소재)의 가열 온도, 열간 압연 조건, 열간 압연 후의 강제 냉각 조건, 중간 열처리의 조건, 템퍼링의 조건 및 강판의 판두께를, 표 2에 나타낸다. The slabs (steel materials) having a chemical composition shown in Table 1 having a thickness of 125 to 250 mm were heated and hot-rolled, then forcedly cooled to within 150 seconds after completion of rolling, and then tempered to obtain a steel plate having a thickness of 8 to 50 mm . For some slabs (steel material), an intermediate heat treatment was provided between forced cooling after hot rolling and tempering. Table 2 shows the heating temperature of the slab (steel material), the hot rolling condition, the forced cooling condition after hot rolling, the conditions of the intermediate heat treatment, the conditions of tempering and the plate thickness of the steel sheet.

표 1에 나타내는 Ac3 변태점은, 각 강판으로부터 채취한 열팽창 측정용 샘플을 실온에서 850℃까지 5℃/분으로 가열했을 때의 열팽창 곡선으로부터 구했다. The Ac 3 transformation point shown in Table 1 was obtained from a thermal expansion curve obtained by heating a sample for thermal expansion measurement taken from each steel sheet at room temperature to 850 캜 at 5 캜 / min.

또한, 표 2에 기재된 「누적 압하율」을 규정한 온도(950℃ 이하 840℃ 초과, 840℃ 이하)는, 강판의 표면 위치에서 측정된 온도의 값이다. 표 2에 기재된 「압연 종료 온도」는, 강판의 표면 위치에서 측정된 온도의 값이다. 표 2에 기재된 「열간 압연 후의 냉각」의 「평균 냉각 속도」와「냉각 종료 온도」는, 강판의 판두께 (1/2)t 위치에 있어서의 평균 냉각 속도와 냉각 종료 온도(모두 계산값)이다. 표 2의 「중간 열처리」의 「가열 온도」는, 강판의 판두께 (1/2)t 위치에 있어서의 온도(계산값)이다. 표 2의 「중간 열처리」의 「평균 냉각 속도」와「냉각 종료 온도」는, 강판의 판두께 (1/2)t 위치에 있어서의 평균 냉각 속도와 냉각 종료 온도(모두 계산값)이다. 표 2의 「템퍼링 온도」는, 강판의 판두께 (1/2)t 위치에 있어서의 온도(계산값)이다. The temperature (950 DEG C or lower and 840 DEG C or higher and 840 DEG C or lower) specified in the " cumulative reduction ratio " shown in Table 2 is a value of the temperature measured at the surface position of the steel sheet. The "rolling finish temperature" shown in Table 2 is the value of the temperature measured at the surface position of the steel sheet. Average cooling rate " and " cooling end temperature " of " cooling after hot rolling " described in Table 2 are the average cooling rate and cooling termination temperature (both calculated values) to be. The " heating temperature " in " intermediate heat treatment " in Table 2 is the temperature (calculated value) at the plate thickness (1/2) t position of the steel sheet. The "average cooling rate" and the "cooling end temperature" in the "intermediate heat treatment" in Table 2 are the average cooling rate and the cooling termination temperature (both calculated values) at the plate thickness (1/2) t of the steel sheet. The " tempering temperature " in Table 2 is the temperature (calculated value) at the plate thickness (1/2) t of the steel sheet.

Figure 112016016624044-pct00001
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Figure 112016016624044-pct00002
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상기에 의해 얻어진 강판에 대해서 조직 관찰을 행하고, 강판 조직을 동정(同定)하여, 구오스테나이트립의 평균 입경 및 평균 애스펙트비를 구했다. 또한, X선 회절법에 의해, 잔류 오스테나이트의 체적률, 강판 표층에 있어서의 판면에 평행한 {110}면 집적도와 {100}면 집적도, 강판의 판두께 (1/2)t 위치에 있어서의 판면에 평행한 {111}면 직접도를 구했다. The steel sheet thus obtained was observed for texture and the steel sheet structure was identified to obtain the average grain size and average aspect ratio of the old austenitic grains. In addition, by the X-ray diffraction method, the volume percentage of retained austenite, the {110} planarization degree and the {100} planarity degree parallel to the plate surface of the steel sheet surface, The directivity of the {111} plane parallel to the plane of the plate was obtained.

또한, 상기에 의해 얻어진 강판에 서브 제로 처리를 행하여, 서브 제로 처리 후 강판의 잔류 오스테나이트의 체적률을, X선 회절법에 의해 구했다. The volume ratio of the retained austenite in the steel sheet subjected to the subzero treatment was obtained by the X-ray diffraction method.

또한, 상기에 의해 얻어진 강판에 대해서 인장 시험, 샤르피 충격 시험(시험 온도: -196℃) 및 표면 절결이 있는 이중 인장 시험(시험 온도: -196℃)을 실시하고, 강판의 강도, 저온 인성 및 취성 균열 전파 정지 특성에 관한 평가를 행했다.The steel sheet thus obtained was subjected to a tensile test, a Charpy impact test (test temperature: -196 ° C) and a double tensile test with a surface cut-out (test temperature: -196 ° C) Brittle crack propagation stopping characteristics were evaluated.

조직 관찰, X선 회절 및 각종 시험의 방법은, 다음과 같이 했다. Tissue observation, X-ray diffraction and various tests were carried out as follows.

(1) 조직 관찰(1) Tissue observation

강판 조직의 동정Identification of steel sheet structure

상기에 의해 얻어진 강판으로부터, 조직 관찰용 시험편을 채취하고, 압연 방향에 평행한 단면(L단면)을 연마하여, 나이탈(nital) 부식하고, 판두께 (1/4)t 위치에서, 광학 현미경(배율: 400배)을 이용하여 조직 관찰하고, 적어도 5시야 이상 촬영했다. 상기에 의해 얻어진 어느 강판도, 강판의 조직은, 초석 페라이트가 없고, 또한, 라스(lath) 형상 조직을 갖는 템퍼링 마르텐사이트 조직인 것을 확인했다. 또한, 템퍼링 마르텐사이트는, 템퍼링 하부 베이나이트를 일부 포함하는 조직인 경우도 있다. 이것은, 템퍼링 마르텐사이트 및 템퍼링 하부 베이나이트는, 모두, 라스 형상 조직을 갖고 조직 중에 미세한 탄화물 혹은 잔류 오스테나이트가 분산되어 있는 조직이기 때문에, 템퍼링 마르텐사이트와 템퍼링 하부 베이나이트는 구별이 곤란하기 때문이다. A test piece for tissue observation was taken from the steel sheet thus obtained and subjected to nital erosion by polishing a cross section (L section) parallel to the rolling direction. At a plate thickness (1/4) t position, (Magnification: 400 times), and the photographs were taken at least five o'clock or more. It was confirmed that, in any of the steel sheets obtained by the above, the steel sheet had a tempered martensite structure free of pro-eutectoid ferrite and having a lath-shaped structure. Further, the tempering martensite may be a structure including a part of the tempering lower bainite. This is because the tempering martensite and the tempering lower bainite both have a lath-like structure and have a structure in which fine carbides or retained austenite are dispersed in the structure, so that it is difficult to distinguish between the tempering martensite and the tempering lower bainite .

구오스테나이트립의 평균 입경 및 평균 애스펙트비The average particle diameter and average aspect ratio of the old austenitic grains

상기에 의해 얻어진 강판의 판두께 (1/4)t 위치의 압연 방향에 평행한 단면에 대해서, JIS G 0551(2005)의 규정에 준거하여 템퍼링 마르텐사이트 조직을 부식하여, 광학 현미경(배율: 400배)으로 5시야분 관찰함으로써, 구오스테나이트립의 원 상당 직경과 애스펙트비를 측정하고, 각각의 평균값(평균 입경, 평균 애스펙트비)를 구했다. The tempered martensite structure was corroded in accordance with JIS G 0551 (2005) with respect to the cross section parallel to the rolling direction of the plate thickness (1/4) t position of the steel sheet obtained by the above, and an optical microscope (magnification: 400 Times) with respect to the austenite grains, and the circle-equivalent diameter and the aspect ratio of the old austenitic grains were measured, and the average values (average grain size, average aspect ratio) were obtained.

(2) X선 회절(2) X-ray diffraction

잔류 오스테나이트의 체적률Volume ratio of retained austenite

상기에 의해 얻어진 강판으로부터, 판면에 평행으로 X선 회절용 시험편을 채취하고, 연삭 및 연마(화학 연마)하여, 연마 후의 시험편 표면을 강판의 판두께 (1/4)t 위치로 했다. 그 후, 시험편을 이용하여 X선 회절법에 의해 α의 (200), (211) 면, γ의 (200), (220), (311)면의 회절 강도를 구하고, γ의 체적률을 산출했다. The test piece for X-ray diffraction was taken from the steel sheet obtained in the above manner in parallel with the surface of the steel sheet, and subjected to grinding and polishing (chemical polishing), and the surface of the test piece after polishing was regarded as the plate thickness (1/4). Thereafter, the diffraction intensity of (200), (211) plane of?, (200), (220) and (311) plane of? Were obtained by X-ray diffractometry using the test piece, and the volume ratio of? did.

서브 제로 처리 후의 잔류 오스테나이트의 체적률Volume ratio of retained austenite after sub-zero treatment

상기에 의해 얻어진 강판으로부터, 판면에 평행으로 X선 회절용 시험편을 채취하고, 당해 시험편에 서브 제로 처리를 행했다. 서브 제로 처리는, 시험편을 -196℃의 액체 질소 중에 15분 이상 유지하는 조건으로 실시했다. 서브 제로 처리 후, 시험편을 연삭 및 연마(화학 연마)하고, 연마 후의 시험편 표면을 강판의 판두께 (1/4)t 위치로 했다. 그 후, 시험편을 이용하여 상기와 같은 수법에 의해 잔류 오스테나이트의 체적률을 구했다. X-ray diffraction test pieces were collected from the steel sheet obtained in the above manner in parallel with the plate surface, and the test pieces were subjected to sub-zero treatment. The subzero treatment was carried out under the condition that the test piece was held in liquid nitrogen at -196 캜 for 15 minutes or longer. After the sub-zero treatment, the test piece was ground and polished (chemical polishing), and the surface of the test piece after polishing was regarded as the plate thickness (1/4) t position of the steel plate. Thereafter, the volume percentage of the retained austenite was determined by the above-mentioned method using the test piece.

결정면의 집적도Density of crystal plane

상기에 의해 얻어진 강판으로부터, 판면에 평행한 면을 잘라내고, 기계 연마, 에칭 후의 시험편 표면이 강판 표면하 1㎜ 위치가 되도록 가공 조직을 제거하여 시험편을 제작했다. 그 후, 시험편을 이용하여 강판의 판면에 평행한 {110}면 집적도 및, 강판의 판면에 평행한 {100}면 집적도를, 인버스법(inversion method)에 의해 측정했다. A surface parallel to the plate surface was cut out from the steel sheet obtained by the above, and the machined structure was removed so that the surface of the test piece after the mechanical polishing and etching was positioned 1 mm below the surface of the steel sheet to prepare a test piece. Thereafter, the degree of integration of {110} planes parallel to the surface of the steel sheet and the degree of {100} surface parallel to the surface of the steel sheet were measured by the inversion method using a test piece.

또한, 상기에 의해 얻어진 강판으로부터, 판면에 평행한 면을 잘라내고, 기계 연마, 에칭 후의 시험편 표면이 강판의 판두께 (1/2)t 위치가 되도록 가공 조직을 제거하여 시험편을 제작했다. 그 후, 시험편을 이용하여 강판의 판면에 평행한 {111}면 집적도를, 인버스법에 의해 측정했다. Further, a surface parallel to the plate surface was cut out from the steel sheet obtained by the above, and the machined structure was removed so that the surface of the test piece after the mechanical polishing and etching became the plate thickness (1/2) t position of the steel sheet, thereby producing a test piece. Thereafter, the degree of integration of {111} planes parallel to the surface of the steel sheet was measured by the inverse method using a test piece.

(3) 인장 시험(3) Tensile test

상기에 의해 얻어진 강판의 판두께 (1/2)t 위치로부터, 압연 방향과 수직인 방향(C방향)으로 평행부 지름 14φ의 인장 시험편을 채취하고, JIS Z 2241(2011)의 규정에 준거한 상온 인장 시험을 실시했다. 단, 판두께가 25mm 미만의 강판(표 2의 강판 No.7)에 대해서는, 전체 두께의 평판 형상의 인장 시험편을 채취하고, JIS Z 2241(2011)의 규정에 준거한 상온 인장 시험을 실시했다. A tensile test piece having a parallel portion diameter of 14φ was taken from the plate thickness (1/2) t position of the steel sheet obtained above in a direction (C direction) perpendicular to the rolling direction, and the tensile test piece according to JIS Z 2241 (2011) A room temperature tensile test was conducted. However, for a steel sheet having a plate thickness of less than 25 mm (steel sheet No. 7 in Table 2), a tensile test piece having a flat thickness of a full thickness was taken and subjected to a room temperature tensile test in accordance with JIS Z 2241 (2011) .

(4) 샤르피 충격 시험(저온 인성의 평가)(4) Charpy impact test (evaluation of low temperature toughness)

상기에 의해 얻어진 강판의 판두께 (1/2)t 위치로부터, 길이 방향이 압연 방향과 수직인 방향(C방향)이 되는 V노치 샤르피 시험편을 채취하고, JIS Z 2242(2005)에 준거하여 -196℃에서의 샤르피 충격 시험을 실시했다. 단, 판두께가 10㎜ 미만의 강판(표 2의 강판 No.7)에 대해서는, 하프 사이즈(half size)의 샤르피 충격 시험편을 채취하고, JIS Z 2242(2005)에 준거하여 -196℃에서의 샤르피 충격 시험을 실시했다. 샤르피 충격 시험은, 각 강판에 대해 3회의 시험을 실시하여 흡수 에너지를 측정하고, 그 평균값을 구했다. A V-notch Charpy test piece having a longitudinal direction perpendicular to the rolling direction (direction C) was taken from the plate thickness (1/2) t position of the steel sheet obtained as described above, and according to JIS Z 2242 (2005) Charpy impact test at 196 ° C was carried out. For a steel plate having a thickness of less than 10 mm (steel sheet No. 7 in Table 2), a half size Charpy impact test piece was taken and measured according to JIS Z 2242 (2005) Charpy impact test was carried out. In the Charpy impact test, each steel sheet was subjected to three tests to measure the absorbed energy, and the average value thereof was determined.

(5) 표면 절결이 있는 이중 인장 시험(취성 균열 전파 정지 특성의 평가)(5) Double tensile test with surface cut-out (evaluation of brittle crack propagation stopping characteristics)

상기에 의해 얻어진 강판으로부터, 도 1에 나타내는 바와 같은 표면(양면)에 절결을 갖는 전체 두께 시험편을, 균열 전파 방향이 압연 방향과 수직인 방향(C방향)이 되도록 채취하고, 비특허문헌 1에 나타난 방법에 준하여, 시험 온도: -196℃, 부하 응력: 375㎫에서의 표면 절결이 있는 이중 인장 시험을 실시했다. 또한, 표면 절결이 있는 이중 인장 시험은, 상기 (4)의 샤르피 충격 시험에 의해 측정된 흡수 에너지가, 후술하는 본 발명의 목표값에 도달한 강판과 목표에 도달하지 않았던 일부의 강판(표 2의 강판 No.1∼7, 12, 14, 15, 18, 19, 25∼43, 51)에 대해서만 실시했다. From the steel sheet thus obtained, a total thickness test piece having a notch on the surface (both surfaces) as shown in Fig. 1 was sampled so that the crack propagation direction was perpendicular to the rolling direction (direction C), and in Non-Patent Document 1 A double tensile test was conducted with a surface cut at a test temperature of -196 캜 and a load stress of 375 MPa. In the double tensile test with surface cutout, the absorbed energy measured by the Charpy impact test of the above (4) is higher than the steel sheet having reached the target value of the present invention described later and a part of the steel sheet 1 to 7, 12, 14, 15, 18, 19, 25 to 43, and 51).

항복 강도(YS): 600㎫ 이상, 인장 강도(TS): 700㎫ 이상의 강도와, -196℃에 있어서의 샤르피 흡수 에너지(vE-196)가, 중간 열처리를 실시하는 경우는 150J 이상(시험편이 하프 사이즈의 경우는 75J 이상), 중간 열처리를 실시하지 않는 경우는 100J 이상(시험편이 하프 사이즈의 경우는 50J 이상)인 저온 인성과, -196℃에 있어서의 부하 응력 375㎫에서의 표면 절결이 있는 이중 인장 시험에서 취성 균열이 정지하는 취성 균열 전파 정지 특성을 갖는 경우, 본 발명이 목표로 하는 특성을 만족하는 것이라고 평가했다. 이상의 결과를 표 3에 나타낸다. (YE): 600 MPa or more, tensile strength (TS): 700 MPa or more, and Charpy absorbed energy ( -196 ) at -196 ° C. is 150 J or more when the intermediate heat treatment is performed And a surface stress of 375 MPa at -196 deg. C), and a surface roughness of not less than 100 J (not less than 50 J in the case of a half-size test piece) The brittle crack propagation stopping property in which the brittle cracks stop in the double tensile test satisfies the target characteristics of the present invention. Table 3 shows the above results.

Figure 112016016624044-pct00003
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표 3 중, 강판 No.1∼7, 26∼43은, 본 발명의 화학 성분, 제조 조건으로 제조된 것으로, 강도, -196℃에서의 샤르피 흡수 에너지(저온 인성), 취성 균열 전파 정지 특성이 목표를 충족하고 있다. In Table 3, Steel Nos. 1 to 7 and 26 to 43 were produced under the chemical composition and production conditions of the present invention, and the strength, Charpy absorption energy (low temperature toughness) at -196 캜, and brittle crack propagation stopping property We are meeting our goals.

한편, 강판 No.8, 9는, 슬래브(강 소재)의 가열 온도가 본 발명의 범위보다 고온이기 때문에, -196℃에서의 샤르피 흡수 에너지(저온 인성)가 낮다. On the other hand, Steel sheets Nos. 8 and 9 have a low Charpy absorption energy (low temperature toughness) at -196 DEG C because the heating temperature of the slab (steel material) is higher than the range of the present invention.

강판 No.10∼19는, 압연 조건이 본 발명의 범위 외이기 때문에, 목표의 -196℃에서의 샤르피 흡수 에너지(저온 인성)가 얻어지지 않거나, 목표의 취성 균열 전파 정지 특성이 얻어지지 않는다. Since the rolling conditions are out of the range of the present invention, the steel plates Nos. 10 to 19 do not obtain the target Charpy absorbed energy (low temperature toughness) at -196 캜 or fail to achieve the target brittle crack propagation stopping property.

강판 No.20, 21은, 템퍼링 온도가 본 발명의 범위보다 고온이기 때문에, 목표의 강도가 얻어지지 않는다. Steel plates Nos. 20 and 21 have a tempering temperature higher than the range of the present invention, so that the target strength can not be obtained.

강판 No.22, 23은, 템퍼링 온도가 본 발명의 범위보다 저온이기 때문에, 소망하는 잔류 오스테나이트량이 얻어지지 않아, 목표의 -196℃에서의 샤르피 흡수 에너지(저온 인성)가 얻어지지 않는다. Since the tempering temperature is lower than the range of the present invention, the desired residual austenite amount can not be obtained and the target Charpy absorbed energy (low temperature toughness) at -196 캜 is not obtained for Steel Nos. 22 and 23.

강판 No.24, 25는, 중간 열처리 온도가 본 발명의 범위 외이기 때문에, 소망하는 잔류 오스테나이트량이 얻어지지 않아, -196℃에서의 샤르피 흡수 에너지(저온 인성)가 낮다. Since the intermediate heat treatment temperature is out of the range of the present invention, the desired residual austenite amount can not be obtained and the Charpy absorbed energy (low temperature toughness) at -196 캜 is low for the steel sheets Nos. 24 and 25.

강판 No.44∼51은, 화학 성분이 본 발명의 범위 외이기 때문에, 목표의 특성이 얻어지지 않는다.
The steel plates Nos. 44 to 51 do not have the desired characteristics because the chemical components are out of the range of the present invention.

Claims (12)

질량%로, C: 0.03% 이상 0.10% 이하, Si: 0.02% 이상 0.30% 이하, Mn: 0.65% 이상 1.20% 이하, P: 0.005% 이하, S: 0.003% 이하, Al: 0.01% 이상 0.10% 이하, N: 0.0015% 이상 0.0045% 이하, Ni: 5.5% 이상 8.0% 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖고,
잔류 오스테나이트가 분산된 템퍼링 마르텐사이트로 이루어지고, 판두께 (1/4)t 위치에 있어서, 상기 잔류 오스테나이트량이 체적률로 2.2% 이상 14% 이하이고, 판두께 (1/4)t 위치에 있어서, 압연 방향에 평행한 단면의 구(舊)오스테나이트립의 평균 입경이 10㎛ 이상 60㎛ 이하이고 또한 상기 구오스테나이트립의 평균 애스펙트비가 4.0 이하이고, 강판의 표면으로부터 판두께 방향으로 1㎜의 위치에 있어서, 판면에 평행한 {110}면 집적도가 1.3 이상 또한 판면에 평행한 {100}면 집적도가 0.90 이하이고, 강판의 판두께 (1/2)t 위치에 있어서, 판면에 평행한 {111}면 집적도가 1.2 이상 2.5 이하인 조직을 갖고,
인장 강도가 700㎫ 이상이고, 시험 온도: -196℃에 있어서의 부하 응력 375㎫에서의 표면 절결이 있는 이중 인장 시험에서 취성 균열이 정지하는 취성 균열 전파 정지 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 저온용 강판.
0.003% or less of S, 0.003% or less of S, 0.01% or more and 0.10% or less of Al, 0.10% or less of C, 0.02% or more and 0.30% or less of Si, , N: not less than 0.0015% and not more than 0.0045%, Ni: not less than 5.5% and not more than 8.0%, the balance being Fe and inevitable impurities,
(1/4) t, the amount of retained austenite is 2.2% or more and 14% or less by volume, and the plate thickness (1/4) t The average aspect ratio of the old austenite grains having a cross section parallel to the rolling direction is 10 탆 or more and 60 탆 or less and the average aspect ratio of the old austenite grains is 4.0 or less, The degree of integration of {100} planes parallel to the surface of the steel sheet is not more than 0.90 and the degree of {110} planarity parallel to the surface of the steel plate is not less than 1.3, And has a parallel {111} plane integrated density of 1.2 to 2.5,
Characterized in that it has a brittle crack propagation stopping property in which a brittle crack is stopped in a double tensile test in which the tensile strength is 700 MPa or more and the surface is cut at a load stress of 375 MPa at a test temperature: .
제1항에 있어서,
판두께 (1/4)t 위치에 있어서, 서브 제로 처리 후의 잔류 오스테나이트량이 체적률로 1.7% 이상 11% 이하인 것을 특징으로 하는 저온용 강판.
The method according to claim 1,
Wherein the volume percentage of retained austenite after the subzero treatment is 1.7% or more and 11% or less at a plate thickness (1/4) t position.
제1항에 있어서,
상기 조성에 더하여 추가로, 질량%로, 이하의 A∼E군 중 적어도 하나를 함유하는 것을 특징으로 하는 저온용 강판.
A군: Mo: 0.05% 이상 0.50% 이하
B군: Cr: 1.00% 이하
C군: Cu: 0.40% 미만, Nb: 0.05% 이하, V: 0.05% 이하 중으로부터 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상
D군: Ti: 0.03% 이하
E군: Ca: 0.007% 이하, REM: 0.010% 이하, Mg: 0.070% 이하 중으로부터 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상
The method according to claim 1,
Further comprising, in mass%, at least one of the following groups A to E in addition to the above composition.
Group A: Mo: 0.05% or more and 0.50% or less
Group B: Cr: not more than 1.00%
Group C: at least one kind selected from the group consisting of Cu: less than 0.40%, Nb: not more than 0.05%, and V: not more than 0.05%
Group D: Ti: not more than 0.03%
Group E: 0.007% or less Ca, 0.010% or less REM, and 0.070% or less Mg
제2항에 있어서,
상기 조성에 더하여 추가로, 질량%로, 이하의 A∼E군 중 적어도 하나를 함유하는 것을 특징으로 하는 저온용 강판.
A군: Mo: 0.05% 이상 0.50% 이하
B군: Cr: 1.00% 이하
C군: Cu: 0.40% 미만, Nb: 0.05% 이하, V: 0.05% 이하 중으로부터 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상
D군: Ti: 0.03% 이하
E군: Ca: 0.007% 이하, REM: 0.010% 이하, Mg: 0.070% 이하 중으로부터 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상
3. The method of claim 2,
Further comprising, in mass%, at least one of the following groups A to E in addition to the above composition.
Group A: Mo: 0.05% or more and 0.50% or less
Group B: Cr: not more than 1.00%
Group C: at least one kind selected from the group consisting of Cu: less than 0.40%, Nb: not more than 0.05%, and V: not more than 0.05%
Group D: Ti: not more than 0.03%
Group E: 0.007% or less Ca, 0.010% or less REM, and 0.070% or less Mg
제3항에 있어서,
상기 A군에서, 질량%로 Mo를 0.10% 초과 0.30% 이하로 함유하는 것을 특징으로 하는 저온용 강판.
The method of claim 3,
The low temperature steel sheet according to the above group A, wherein the Mo content is more than 0.10% but not more than 0.30% by mass%.
제4항에 있어서,
상기 A군에서, 질량%로 Mo를 0.10% 초과 0.30% 이하로 함유하는 것을 특징으로 하는 저온용 강판.
5. The method of claim 4,
The low temperature steel sheet according to the above group A, wherein the Mo content is more than 0.10% but not more than 0.30% by mass%.
제3항에 있어서,
상기 B군에서, 질량%로 Cr을 0.20% 미만으로 함유하는 것을 특징으로 하는 저온용 강판.
The method of claim 3,
The steel sheet for low temperature as set forth in the above group B, wherein Cr is contained in an amount of less than 0.20% by mass.
제4항에 있어서,
상기 B군에서, 질량%로 Cr을 0.20% 미만으로 함유하는 것을 특징으로 하는 저온용 강판.
5. The method of claim 4,
The steel sheet for low temperature as set forth in the above group B, wherein Cr is contained in an amount of less than 0.20% by mass.
제5항에 있어서,
상기 B군에서, 질량%로 Cr을 0.20% 미만으로 함유하는 것을 특징으로 하는 저온용 강판.
6. The method of claim 5,
The steel sheet for low temperature as set forth in the above group B, wherein Cr is contained in an amount of less than 0.20% by mass.
제6항에 있어서,
상기 B군에서, 질량%로 Cr을 0.20% 미만으로 함유하는 것을 특징으로 하는 저온용 강판.
The method according to claim 6,
The steel sheet for low temperature as set forth in the above group B, wherein Cr is contained in an amount of less than 0.20% by mass.
제1항, 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 저온용 강판의 제조 방법으로서, 상기 조성을 갖는 강 소재를, 1000℃ 이상 1200℃ 이하로 가열하고, 950℃ 이하 840℃ 초과의 온도역에 있어서의 누적 압하율을 30% 이상으로 하고, 840℃ 이하의 온도역에 있어서의 누적 압하율을 30% 이상 75% 이하로 하고, 압연 종료 온도를 820℃ 이하 700℃ 이상으로 하는 열간 압연을 행한 후, 강판의 판두께 (1/2)t 위치에 있어서의 온도로, 적어도 550℃ 이하 300℃ 이상의 온도역에 있어서의 평균 냉각 속도를 1℃/s 이상으로 하고, 냉각 종료 온도를 300℃ 이하로 하는 냉각을 행하고, 그 후, 550℃ 이상 650℃ 이하의 온도역에서 템퍼링하는 것을 특징으로 하는 저온용 강판의 제조 방법.A method for producing a low temperature steel sheet according to any one of claims 1 to 10, wherein the steel material having the above composition is heated to a temperature of 1000 캜 to 1200 캜 and a temperature of 950 캜 to 840 캜 Wherein the cumulative rolling reduction at a temperature range of 840 占 폚 or lower is 30% or more and 75% or less and the rolling finish temperature is 820 占 폚 or lower and 700 占 폚 or higher; , The average cooling rate in the temperature range of at least 550 캜 and not less than 300 캜 is set to 1 캜 / s or more and the cooling end temperature is set to 300 Deg.] C or lower, and then tempering the steel sheet at a temperature in the range of 550 DEG C to 650 DEG C. 제1항, 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 저온용 강판의 제조 방법으로서, 상기 조성을 갖는 강 소재를, 1000℃ 이상 1200℃ 이하로 가열하고, 950℃ 이하 840℃ 초과의 온도역에 있어서의 누적 압하율을 30% 이상으로 하고, 840℃ 이하의 온도역에 있어서의 누적 압하율을 30% 이상 75% 이하로 하고, 압연 종료 온도를 850℃ 이하 730℃ 이상으로 하는 열간 압연을 행한 후, 강판의 판두께 (1/2)t 위치에 있어서의 온도로, 적어도 550℃ 이하 300℃ 이상의 온도역에 있어서의 평균 냉각 속도를 1℃/s 이상으로 하고, 냉각 종료 온도를 300℃ 이하로 하는 냉각을 행하고, 이어서, 650℃ 이상 Ac3 변태점 미만의 온도역으로 가열한 후, 강판의 판두께 (1/2)t 위치에 있어서의 온도로, 적어도 550℃ 이하 300℃ 이상의 온도역에 있어서의 평균 냉각 속도를 3℃/s 이상으로 하고, 냉각 종료 온도를 200℃ 이하로 하는 냉각을 행하는 중간 열처리를 행하고, 그 후, 500℃ 이상 650℃ 이하의 온도역에서 템퍼링하는 것을 특징으로 하는 저온용 강판의 제조 방법.A method for producing a low temperature steel sheet according to any one of claims 1 to 10, wherein the steel material having the above composition is heated to a temperature of 1000 캜 to 1200 캜 and a temperature of 950 캜 to 840 캜 The cumulative rolling reduction at a temperature range of 840 占 폚 or lower is 30% or more and 75% or less and the rolling finish temperature is 850 占 폚 or lower and 730 占 폚 or higher, , The average cooling rate in the temperature range of at least 550 캜 and not less than 300 캜 is set to 1 캜 / s or more and the cooling end temperature is set to 300 subjected to cooling to a ℃ below, was then heated to a temperature range of less than 650 ℃ Ac 3 transformation point, the temperature of the plate thickness (1/2) t position of the steel sheet, at least 550 or more than 300 ℃ temperature ℃ The average cooling rate in the station is set at 3 DEG C / s or higher , Subjected to intermediate heat treatment which performs cooling to the cooling termination temperature is below 200 ℃, method for producing Then, the low-temperature steel sheet characterized in that the tempering in the temperature range of less than 500 ℃ 650 ℃.
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