KR100345012B1

KR100345012B1 - 성형성, 패널 형상성 및 내덴트성이 우수한 냉간압연강판, 용융 아연 도금 강판 및 이들의 제조방법

Info

Publication number: KR100345012B1
Application number: KR1019997012339A
Authority: KR
Inventors: 후사토 기타노; 마사야 모리타; 요시히로 호소야; 다케시 후지타; 다다시 이노우에; 마사히로 이와부치; 다케오 이시이
Original assignee: 닛폰 고칸 가부시키가이샤
Priority date: 1998-04-27
Filing date: 1998-09-24
Publication date: 2002-07-20
Also published as: DE69840595D1; EP1002884A4; EP1002884A1; EP2172575A1; KR20010014238A; WO1999055927A1; JPH11310849A; CN1261408A; EP1002884B1; CN1084797C; CN1138016C; BR9810485A; JP4177478B2; CN1405352A

Abstract

본 발명은 C 0.005 내지 0.015중량%, Si 0.01 내지 0.2중량%, Mn 0.2 내지 1.5중량%, P 0.01 내지 0.07중량%, S 0.006 내지 0.015중량%, sol. Al 0.01 내지 0.08중량%, N 0.004중량% 이하, O 0.003중량% 이하, Nb 0.04 내지 0.23중량%를 함유하고,

또한 Nb 및 C를 하기 수학식 1을 만족시키는 범위로 함유하고,

잔부가 실질적으로 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 강 조성을 가지며, 또한 하기 수학식 2를 만족시킴을 특징으로 하는,

성형성, 패널 형상성 및 내덴트성이 우수한 냉간압연 강판에 관한 것이다:

수학식 1

1.0 ≤ (Nb중량% × 12)/(C중량% × 93) ≤ 3.0

수학식 2

exp(ε) × (5.29 × exp(ε) - 4.19) ≤ σ/σ_0.2≤ exp(ε) × (5.64 × exp (ε) - 4.49)

상기 식에서,

ε는 0.002보다 크고 0.096 이하인 실제 변형률이고,

σ_0.2는 0.2% 내력이고,

σ는 ε에 대한 실제 응력이다.

Description

성형성, 패널 형상성 및 내덴트성이 우수한 냉간압연 강판, 용융 아연 도금 강판 및 이들의 제조방법{COLD ROLLED STEEL PLATE OF EXCELLENT MOLDABILITY, PANEL SHAPE CHARACTERISTICS AND DENTING RESISTANCE, MOLTEN ZINC PLATED STEEL PLATE, AND METHOD OF MANUFACTURING THESE STEEL PLATES}

자동차 외판용 강판에는, 우수한 성형성, 패널 성형후의 형상성 및 내덴트성(국부적인 함몰에 대한 저항)이 요구된다. 프레스 성형성은 강판의 소재 항복 강도, 신장률, n값(가공경화지수)등의 지표로 평가된다. 또한, 패널 형상성 및 내덴트성은 소재항복 강도, 가공 및 도장 베이킹 처리후의 항복 강도로 종종 평가된다. 강판의 항복 강도가 낮아지면, 프레스 성형성이 양호해지는 반면, 패널 성형후의 내덴트성에는 불리하다. 그러나, 반대로 항복 강도가 높아지면, 내덴트성에는 유리하지만, 주름, 균열 등의 프레스 성형상의 문제가 발생한다. 따라서,자동차 외판용 강판으로서는, 프레스 성형시에는 저항복점을 가지며, 패널 성형, 베이킹 도장 후에는 높은 항복 강도를 갖는 강판이 요구되어 왔다. 이와 같은 항복 강도의 관점에서, 이율상반된 요구를 만족시키는 냉간압연 강판으로서, 강(steel)중 탄소(C)의 변형시효현상을 이용한 도장 베이킹 경화형 냉간압연 강판(Bake-Hardenable Steel, 이후 BH 강판이라 칭함)이 개발되었다.

특히 높은 딥 드로잉성(deep drawability)을 갖는 BH 강판으로서, 탄소 50 ppm 정도를 함유하는 극저 탄소강에 Nb, Ti 등의 탄질화물 형성 원소를 탄소 당량비로 1 이하 첨가한 냉간압연 강판의 제조방법이 알려져 있다. 예를 들면, 일본 특허공고공보 제 85-46166 호에는 Nb 또는 Ti 가 첨가된 극저 탄소강을 900℃ 가까운 고온에서 어닐링하는 기술이 개시되어 있다.

또한, 일본 특허공개공보 제 86-276928 호에는 700 내지 850℃ 부근의 온도 범위에서 어닐링함으로써 Nb가 첨가된 극저 탄소계 BH 강판을 제조하는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 일본 특허공고공보 제 85-46166 호의 기술은 BH성과 r값(딥 드로잉성(deep drawability))을 높인다는 점에서는 바람직하지만, 고온 어닐링이기 때문에 페라이트 분말의 조질화에 기인한 표면 거칠어짐이 염려될 뿐만 아니라, 강판 자체가 연질화되어 있기 때문에 높은 BH성은 얻을 수 있다 하더라도 프레스 성형 및 도장 베이킹 처리후의 항복 강도는 결코 높다고는 하기 어렵다. 한편, 일본 특허공개공보 제 86-276928 호의 기술은 전자보다도 비교적 어닐링 온도가 낮기 때문에 표면 성상, 소재 항복 강도의 확보의 면에서는 바람직하지만, r값, BH성의 향상에는 한계가 있다. 또한, 이러한 종래 기술은 모두 내덴트성의 향상을 목적으로 하여 강판의 고 BH화에 중점을 둔 기술이기 때문에, 내상온시효성의 열화(상온 보관시의 항복점 신장의 발생에 기인한 프레스 성형시의 스트레쳐(stretcher) 변형의 발생)가 염려된다. 이 때문에, 실용상의 관점에서 BH량은 60 MPa 이하로 억제되어 있는 것이 실정이다.

이와 같이 종래 기술로 제조된 냉간압연 강판은 자동차 외판용 강판에 요구되는 양호한 표면 성상, 내상온시효성, 패널 내덴트성을 충분히 만족시킨 것이라고는 하기 어렵다.

본 발명의 목적은, 자동차 외판용 강판에 요구되는 우수한 강판 표면 성상, 내상온시효성(resistance to natural aging), 패널 내덴트성을 겸비한 냉간압연 강판, 용융 아연 도금 강판 및 이들의 제조방법을 제공하는 데에 있다.

발명의 요약

(1) 본 발명의 냉간압연강판은 C 0.005 내지 0.015중량%, Si 0.01 내지 0.2중량%, Mn 0.2 내지 1.5중량%, P 0.01 내지 0.07중량%, S 0.006 내지 0.015중량%, sol. Al 0.01 내지 0.08중량%, N 0.004중량% 이하, O 0.003중량% 이하 및 Nb 0.04 내지 0.23중량%를 함유하고,

성형성, 패널 형상성 및 내덴트성이 우수한 냉간압연 강판이다:

1.0 ≤ (Nb중량% × 12)/(C중량% × 93) ≤ 3.0

상기 식에서,

ε는 0.002보다 크고 0.096 이하인 실제 변형률(true strain)이고,

σ_0.2는 0.2% 내력(proof stress)이고,

σ는 ε에 대한 실제 응력(true stress)이다.

(2) 본 발명의 냉연 강판은, (1)에 있어서, B 0.0001 내지 0.002중량%를 추가로 함유함을 특징으로 하는 성형성, 패널 형상성 및 내덴트성이 우수한 냉간압연 강판이다.

(3) 본 발명의 용융 아연 도금 강판은, (1) 또는 (2)에 따르는 냉간압연 강판에 용융 아연 도금을 수행하여 이루어진, 성형성, 패널 형상성 및 내덴트성이 우수한 용융 아연 도금 강판이다.

(4) 본 발명의 제조방법은, 용융 강을 제조하고 연속 주조하는 공정,

(Ar₃-100)℃ 이상에서 마무리 압연을 수행하고, 500 내지 700℃에서 권취하는 열간 압연 공정 및

권취된 열간압연 강 밴드에 대하여, 냉간압연율 70% 이상의 냉간압연을 수행하고, 냉간압연된 강 밴드에 대해 페라이트 재결정 온도 영역에서 연속 어닐링을 수행하는 공정을 구비함을 특징으로 하는,

성형성, 패널 형상성 및 내덴트성이 우수한 (1) 또는 (2)에 따른 냉간압연 강판의 제조방법이다.

(5) 본 발명의 제조방법은,

용융 강을 제조하고 연속 주조하는 공정,(Ar₃-100)℃ 이상에서 마무리 압연을 수행하고, 500 내지 700℃에서 권취하는 열간 압연 공정 및

권취된 열간압연 강 밴드에 대해, 냉간압연율 70% 이상의 냉간압연을 수행하고, 냉간압연된 강 밴드에 대해 페라이트 재결정 온도 영역에서 연속 어닐링을 수행하는 공정을 구비함을 특징으로 하는,

성형성, 패널 형상성 및 내덴트성이 우수한 (3)에 따른 용융 아연 도금 강판의 제조방법이다.

(6) C 0.004 내지 0.015중량%, Si 0.01 내지 0.2중량%, Mn 0.1 내지 1.5중량%, P 0.01 내지 0.07중량%, S 0.005 내지 0.015중량%, sol. Al 0.01 내지 0.08중량%, N 0.005중량% 이하, 추가로 Nb 0.02 내지 0.12중량% 및 Ti 0.03 내지 0.1중량%중 일종 이상을, 하기 수학식 3을 만족시키는 범위로 함유하고,

패널 표면 형상 및 내덴트성이 우수한 냉간압연 강판이다:

-0.001 ≤ C중량% - (12/93)Nb중량% - (12/48)Ti* ≤ 0.001

상기 식에서, Ti^*는 하기 수학식 4와 같다:

Ti* ＝ Ti중량% - (48/14)N중량% - (48/32)S중량%

상기 식에서,

Ti^*≤0일 때, Ti^*＝0이다:

수학식 2

상기 식에서,

ε는 0.002보다 크고 0.096 이하인 실제 변형률이고,

σ_0.2는 0.2% 내력이고,

σ는 ε에 대한 실제 응력이다.

(7) 본 발명의 냉간압연 강판은, (6)에 있어서, B 0.0001 내지 0.002중량%를 추가로 함유함을 특징으로 하는, 패널 표면 형상 및 내덴트성이 우수한 냉간압연 강판이다.

(8) 본 발명의 용융 아연 도금 강판은, (6) 또는 (7)에 따르는 냉간압연 강판에 용융 아연 도금을 수행함으로써 제조된, 패널 표면 형상 및 내덴트성이 우수한 용융 아연 도금 강판이다.

(9) 본 발명의 제조방법은,용융 강을 제조하고 연속 주조하는 공정,(Ar₃-100)℃ 이상에서 마무리 압연을 수행하고, 500 내지 700℃에서 권취하는 공정, 및

권취된 열간압연 강 밴드에 대하여, 냉간압연율 70% 이상의 냉간압연을 수행하고, 냉간압연된 강 밴드에 대해 930℃ 이하이고 페라이트 재결정 온도 영역에서 연속 어닐링을 수행하는 공정을 구비함을 특징으로 하는,

패널 표면 형상 및 내덴트성이 우수한, (6) 또는 (7)에 따른 냉간압연 강판의 제조방법이다.

(10) 본 발명의 제조방법은,

용융 강을 제조하고 연속 주조하는 공정,(Ar₃-100)℃ 이상에서 마무리 압연을 수행하고, 500 내지 700℃에서 권취하는 공정, 및

권취된 열간압연 강 밴드에 대하여, 냉간압연율 70% 이상의 냉간압연을 수행하고, 냉간압연된 강 밴드에 대해 930℃ 이하이고 페라이트 재결정 영역에서 연속 어닐링을 수행하는 공정을 구비함을 특징으로 하는,

패널 표면 형상 및 내덴트성이 우수한, (8)에 따른 용융 아연 도금 강판의 제조방법이다.

본 발명은 자동차 외판 패널 등에 요구되는 성형성, 패널 형상성 및 내덴트성(denting resistance)이 우수한 냉간압연 강판, 용융 아연 도금 강판 및 이들의 제조방법에 관한 것이다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제 1 실시양태에 관한 신장률(El), r값과(Nb×12)/(C×93)의 관계를 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시양태에 관한 패널 내덴트성 및 형상성의 평가방법을 도시한 설명도이다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시양태에 관한 P0.1(2%, 4%, 8% 변형을 가한 패널의 내덴트 하중)과 δ(2% 패널의 스프링 백량(spring back amount))에 미치는 σ/σ_0.2, exp(ε)와 성분의 영향을 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명의 제 1 실시양태에 관한 P0.1(2%, 4%, 8% 변형을 가한 패널의 내덴트 하중)과 δ(2% 패널의 스프링 백량)에 미치는 σ/σ_0.2, exp(ε)와 성분의 영향을 도시한 도면이다.

도 5는 본 발명의 제 1 실시양태에 관한 P0.1(2%, 4%, 8% 변형을 가한 패널의 내덴트 하중)과 δ(2% 패널의 스프링 백량)에 미치는 σ/σ_0.2, exp(ε)와 성분의 영향을 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명의 제 1 실시양태에 관한 2% 변형을 가한 패널의 P0.1, δ, Wca(산술 평균 파상 높이)에 대한 마무리 온도와 권취 온도의 영향을 도시한 도면이다.

도 7은 본 발명의 제 2 실시양태에 따른 내덴트성 및 형상성을 평가하기 위한 실험의 설명도이다.

도 8은 본 발명의 제 2 실시양태에 따른 P0.1(2% 내지 8% 변형을 가한 패널의 내덴트 하중)과 δ(2% 패널의 스프링 백량)에 미치는 σ/σ_0.2, exp(ε)와 성분의영향을 도시한 도면이다.

도 9은 본 발명의 제 2 실시양태에 따른 P0.1(2% 내지 8% 변형을 가한 패널의 내덴트 하중)과 δ(2% 패널의 스프링 백량)에 미치는 σ/σ_0.2, exp(ε)와 성분의 영향을 도시한 도면이다.

도 10은 본 발명의 제 2 실시양태에 따른 P0.1(2% 내지 8% 변형을 가한 패널의 내덴트 하중)과 δ(2% 패널의 스프링 백량)에 미치는 σ/σ_0.2, exp(ε)와 성분의 영향을 도시한 도면이다.

도 11은 본 발명의 제 2 실시양태에 따른 2% 변형을 가한 패널의 P0.1, δ, Wca(산술 평균 파상 높이)에 대한 마무리 온도와 권취 온도의 영향을 도시한 도면이다.

도 12는 본 발명의 실시예 3에 따른 △YPel(조질압연(temper rolling)후, 25℃에서 보관했을 경우의 YPel의 회복량)에 미치는 보관 시간의 영향을 도시한 도면이다.

본 발명자들은 자동차 외판용 강판에 요구되는 우수한 강판 표면성상, 내상온시효성(resistance to natural aging), 패널 내덴트성을 겸비한 냉간압연 강판, 용융 아연 도금 강판 및 이들의 제조방법을 얻기 위해서 예의 연구를 거듭하였다.

그 결과, 고BH화를 도모함으로써 자동차 외판 패널에 요구되는 내덴트성을 향상시키는 종래 기술과는 달리, 패널 성형시의 저변형 영역에서의 가공경화 거동에 중점을 둔 재료 설계에 의해서 패널 내덴트성의 향상이 가능하다는 점, 또한, BH성을 억제함으로써 강판에 양호한 표면성상과 내상온시효성을 부여할 수 있다는 것을 발견하여, 패널표면형상 및 내덴트성이 우수한 340 MPa 이상의 인장강도를 갖는 냉간압연 강판 및 용융 아연 도금 강판을 안정하게 제조하는 기술을 발명하기에 이르렀다.

이하에 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.

제 1 실시양태

본 발명의 제 1 실시양태의 성분 첨가 이유, 성분 한정 이유, 인장특성의 한정 이유 및 제조 조건의 한정 이유에 대하여 설명한다. 또한, %는 중량%를 나타낸다.

(1) 성분조성범위

C : 0.005 내지 0.015%

Nb과 함께 형성되는 탄화물은 패널 성형시의 저변형 영역에서의 가공 경화에 영향을 미치며, 내덴트성의 향상에 기여한다. 이 효과는 C 0.005% 미만에서는 얻을 수 없다. 또한, 0.015%를 초과하면, 패널 내덴트성은 향상되지만, 패널 형상의 악화를 야기한다. 이 때문에, C량은 0.005 내지 0.015%의 범위이다.

Si : 0.01 내지 0.2%

Si는 강의 강화에 유효한 첨가원소이지만, 0.01% 미만에서는 고체용융 강화능은 얻을 수 없다. 또한, 0.2% 초과에서는 강판의 표면성상의 악화를 초래할뿐더러 용융도금 처리후에 줄무늬 얼룩 형상의 표면 결함이 발생한다. 이 때문에, Si량은 0.01 내지 0.2%의 범위이다.

Mn : 0.2 내지 1.5%

Mn은 S를 석출고정하며, 열간연성의 열화를 억제하는 원소이다. 또한, 강의 강화에 유효하기 때문에 첨가를 요한다. 0.2% 미만에서는 열간 취성을 야기하고, 제품의 수율상 문제가 될 뿐더러, 본 발명에서 특징으로 하는 강도를 얻을 수 없다. 또한, Mn은 본 발명에서 의도하는 가공성의 향상과 관련하여, MnS의 열간압연 가공시에 형태 제어를 하기 위해서도 첨가가 필수적이다. Mn의 첨가량이 0.2% 이상이면 열간압연 가공시에 고체용융-재석출에 따른 미세한 MnS의 생성에 의한 입자 성장성 저해 영향을 제어할 수 있다. MnS의 열간압연 가공시에서의 형태 제어를 하기 위한 보다 바람직한 Mn량은 0.45% 이상이다. 또한, 1.5%를 넘는 첨가는 소재 강판의 경질성 및 패널 형상성의 열화를 초래한다. 이 때문에, Mn 량의 하한은 0.2%, 상한은 1.5%이다.

P : 0.01 내지 0.07%

P는 강의 고체용융 강화능이 가장 우수한 원소이고, 0.01% 이상의 함유량을 필요로 한다. 0.01% 미만에서는 강화능이 작고, 또한, 0.07%을 넘는 함유량은 연성의 열화를 야기할뿐더러, 연속용융 아연 도금 처리과정에서의 합금화 처리시에 도금 불량을 가져온다. 이 때문에, P 함유량은 0.01 내지 0.07%의 범위이다.

S : 0.006 내지 0.015%

S는 0.015%을 넘으면 강의 열간취성을 야기하기 때문에, 0.015%를 상한으로 한다. 또한, S가 0.006% 미만이 되면, 열간압연시의 스케일의 박리성이 나빠지고,표면 결함의 발생 경향이 현저해지기 때문에, 하한을 0.006%으로 한다. 이 때문에, S 함유량은 0.006 내지 0.015%의 범위이다.

sol. Al : 0.01 내지 0.08%

A1은 강의 탈산을 위해서, 또한, N을 고정하기 위해서 첨가된다.

A1 함유량이 0.01% 미만에서는 탈산 및 N의 고정에는 불충분하고, 또한, 0.08%을 넘는 지나친 첨가는 표면성상의 열화를 야기한다. 이 때문에, 상한 및 하한은 각각 0.08%, 0.01%이다.

N≤0.004%

N은 AlN으로서 고정된다. 그러나, N의 함유량이 0.004%를 넘으면, 본 발명에서 의도하는 성형성을 얻을 수 없기 때문에 0.004% 이하로 한다.

O≤0.003%

O는 산화물계 개재물의 형성을 통해서 강의 결정 입자의 성장성에 악영향을 미치는 유해한 원소이다. O가 0.003%를 넘으면, 어닐링 단계에서 입자 성장성이 나빠지고, 본 발명에서 의도하는 성형성이나 패널 형상성을 얻을 수 없기 때문에 0.003% 이하로 한다. 또한, 본 발명에서 특징으로 하는 성분계에서, O를 0.003% 이하로 하기 위해서는, 최적 제조 조건을 사용해야 한다. so1. A1을 적절한 양으로 제어해야 하고, 반응로 밖의 정련 이후 공정 단계에서 O를 제어해야 한다.

Nb : 0.04 내지 0.23%

Nb는 C와 결합하여 미세 탄화물을 형성한다. 이 탄화물은 패널 성형시의 가공경화거동에 영향을 주며, 패널 내덴트성의 향상에 기여한다. 0.04% 미만의 첨가로는 이 효과를 얻을 수 없다. 또한, 0.23%을 넘는 첨가량은 내덴트성을 향상시키는 반면, 스프링 백, 면 변형 등의 패널 형상성의 열화가 발생한다. 이 때문에, Nb 첨가량은 0.04 내지 0.23%의 범위로 한다.

(Nb×12)/(C×93) : 1.0 내지 3.0

(Nb×12)/(C×93)는 본 발명에 있어서, 성형성을 높이기 위해서 제어되어야 할 필수요건이다. 이 값이 1.0 미만이면 C의 고정이 불충분해지고, 본 발명이 의도하는 높은 r값, 고연성을 얻을 수 없다. 한편, 이 값이 3.0를 넘으면, 반대로 고체용융 Nb 량이 많아짐에 따른 연성 저하가 발생하여, 본 발명이 의도하는 성형성을 얻을 수 없다. 따라서, (Nb×12)/(C×93)의 하한, 상한은, 각각 1.0, 3.0으로 정하였다. 도 1a 및 도 1b에 신장률(El), r 값 및 (Nb×12)/(C×93)의 관계를 나타낸다.

본 발명에서 의도하는 내덴트성 향상에는 상기의 강 조성에 덧붙여 B를 하기의 범위로 첨가하는 것이 바람직하다.

B : 0.0001 내지 0.002%

B를 첨가하면, 결정 입자 경계가 강화되고, 또한, 페라이트가 세립화된다. 전자는 내2차가공취성의 향상, 후자는 소재 항복 강도의 절대치 확보에 따른 내덴트성의 향상을 가져온다. 그러나, 0.0001% 미만의 첨가로는 양쪽 효과를 얻을 수 없다. 또한, 0.002%을 넘으면, 고항복 점화에 따른 패널 형상성의 악화를 야기한다. 이 때문에, B 첨가량은 0.0001 내지 0.002%의 범위이다.

(2) 인장 특성

수학식 2

상기 식에서,

ε는 0.002보다 크고 0.096 이하인 실제 변형률이고,

σ_0.2는 0.2% 내력이고,

σ는 ε에 대한 실제 응력이다.

상기 항목 (1)의 성분조성 범위와 잔부가 실질적으로 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 강 조성을 갖는 본 발명의 강에서는, 실제 변형률(ε)이 0.002 내지 0.096(단, 0.002는 포함하지 않는다)인 조건하에, 인장시험에 의해 얻어진 유동 응력(σ)과 0.2% 내력(σ_0.2)과의 비(σ/σ_0.2)는 exp(ε)×(5.29×exp(ε)-4.19) 내지 exp(ε)×(5.64×exp(ε)-4.49)의 범위 안에 있어야 한다.

σ/σ_0.2비가 하한값 미만이면, 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이 내덴트 하중 2% P0.1, 4% P0.1, 8% P0.1(각각 2, 4, 8%의 변형을 주며, 도 2에 도시한 모델 패널에 성형, 170℃에서 20분의 열처리를 실시한 후, 0.1 mm의 잔류 덴트를 가하는 하중을 측정)이 160 내지 190N으로 높아지는 반면, 스프링 백(δ)(성형 변형이 2%인 패널에 대하여 측정)이 7 내지 10%으로 커지기 때문에 패널 형상은 바람직하지 않다. 또한, σ/σ_0.2가 상한치를 넘으면, 스프링 백은 2 내지 5%으로 작고, 패널 형상은 양호하긴 하지만, 내덴트 하중이 140 내지 175 N으로 낮아지고, 내덴트성의 향상을 바랄 수 없다. 이 때문에, σ/σ_0.2의 상한과 하한을 각각 exp(ε)×(5.64×exp(ε)-4.49), exp(ε)×(5.29×exp(ε)-4.19)로 한다.

상기 항목 (1)의 성분조성범위 및 항목 (2)의 인장 특성으로 조정함으로써, 자동차 외판용 강판에 요구되는 우수한 패널 표면형상 및 내덴트성이 우수한 냉간압연 강판 및 용융 아연 도금강판을 얻는 것이 가능해진다.

이러한 특성의 강판은 이하의 제조방법에 의해 제조할 수 있다.

(3) 강판제조공정

우선, 상기 항목 (1)의 성분의 강을 용융 제조한다. 용융 제조 방법은 전로법(converter method)이 일반적이지만, 전기로법으로도 지장은 없다. 용융 강을 연속주조한 후, 슬래브를 주조한 직후, 또는 일단 냉각한 뒤 슬래브를 가열하고 열간압연에 도입한다. 열간압연은 마무리 온도를 (Ar₃-100)℃ 이상으로 하고, 권취 온도를 500℃ 내지 700℃의 조건으로 한다. 이는 도 6에 도시한 바와 같이 마무리 온도 (Ar₃-100)℃ 미만에서는 2% P0.1(2%의 변형을 가한 패널의 내덴트 하중)이 140 내지 150N으로 낮고, 패널 내덴트성의 향상을 얻을 수 없다. 또한, 권취 온도가 500℃ 미만의 온도인 경우에는 2% P0.1은 155 내지 165 N으로 높지만, δ(2%의 변형을 가한 패널의 스프링 백량)은 8% 내지 10%으로 커서 형상성이 바람직하지 않다. 권취 온도가 700℃를 넘는 온도에서는 Wca(산술 평균 파상 높이, 측정길이 :25 mm, 동패널의 정점 부근의 임의 10개소를 측정하여 평균값을 취했다)는 0.4μm 초과 내지 0.6μm로 크고, 패널 형상성이 나쁘기 때문이다. 이 때문에, 마무리 온도를 (Ar₃-100℃) 이상, 권취 온도를 500℃ 내지 700℃의 범위로 한다.

계속해서, 열간압연 강 밴드를 산으로 세정, 냉간압연, 연속 어닐링, 또는 연속 어닐링 후 용융 아연 도금 처리를 실시한다. 강판의 딥 드로잉성(r값)을 향상시키기 위해 냉간압연율은 70% 이상이 바람직하다.

또한, 어닐링 온도는 페라이트 단상의 재결정 온도 영역이 바람직하다. 또한, 용융 아연 도금 처리에만 한하지 않고, 연속 어닐링에서 얻어진 강판에 인산 아연처리, 전기 아연 도금 등의 표면처리를 실시하더라도 얻어진 강판에 아무런 특성상의 문제는 발생하지 않는다.

제 2 실시양태

본 발명의 제 2 실시양태의 성분 첨가 이유, 성분 한정 이유, 인장 특성의 한정 이유 및 제조 조건의 한정 이유에 대하여 설명한다. 또한, %는 중량%를 나타낸다.

(1) 성분조성범위

C : 0.004 내지 0.015%

Nb 또는 Ti와 함께 형성되는 탄화물은 스프링 소성시의 저변형 영역에서의 가공 경화에 영향을 미치며, 내덴트성의 향상에 기여한다. 이 효과는 C 0.004% 미만에서는 얻어지지 않는다. 또한, 0.015%를 넘으면 패널 내덴트성은 향상되지만,패널 형상의 악화를 야기한다. 이 때문에, C량은 0.004 내지 0.015%의 범위이다.

Si : 0.01 내지 0.2%

Si는 강의 강화에 유효한 첨가 원소이지만, 0.01% 미만에서는 고체용융 강화능은 얻어지지 않는다. 또한, 0.2% 초과에서는 강판의 표면 성상의 악화를 초래할뿐더러, 용융 도금 처리 후에 줄무늬 얼룩상의 표면 결함이 발생한다. 이 때문에, Si 량은 0.01 내지 0.2%의 범위이다.

Mn : 0.1 내지 1.5%

Mn은 S를 석출고정하고, 열간연성의 열화를 억제하는 원소이다. 또한, 강의 강화에 유효하기 때문에 첨가를 요한다. 0.1% 미만에서는 열간 취성을 야기한다. 또한, 1.5%를 넘는 첨가는 소재 강판의 경질화 및 패널 형상성의 열화를 가져온다. 이 때문에, Mn량의 하한은 0.1%, 상한은 1.5%이다.

P : 0.01 내지 0.07%

P는 강의 고체용융 강화능이 가장 우수한 원소로 0.01% 이상의 함유량을 필요로 한다. 0.01% 미만에서는 강화능이 작고, 또한, 0.07%를 넘는 함유량은 연성의 열화를 야기할뿐더러, 연속용융 아연 도금 처리과정에서의 합금화 처리시에 도금 불량을 가져온다. 이 때문에, P 함유량은 0.01 내지 0.07%의 범위이다.

S : 0.005 내지 0.015%

S는 0.015%를 넘으면 강의 열간취성을 야기하기 때문에, 0.015%가 상한이다. 또한, 0.005% 미만으로 하는 것은, 용융 강의 탈황 처리 및 탈가스 처리가 요구되므로, 제조비용 면에서 바람직하지 않다. 이 때문에, S 함유량은 0.005 내지0.015%의 범위이다.

so1. Al : 0.01 내지 0.08%

A1은 강의 탈산을 위해 첨가된다. 0.01% 미만에서는 탈산에 불충분하고, 또한, 0.08%을 넘으면, 표면 성상의 열화를 야기한다. 이 때문에, 상한 및 하한은 각각 0.08%, 0.01%이다.

N≤0.005%

N은 TiN으로서 고정된다. 그러나, 함유량이 0.005%를 넘으면 내상온시효성이 열화되기 때문에 0.005% 이하이다.

Nb : 0.02 내지 0.12%

Nb는 C와 결합하여 미세 탄화물을 형성한다. 이 탄화물은 패널 성형시의 가공경화거동에 영향을 주며, 패널 내덴트성의 향상에 기여한다. 0.02% 미만의 첨가로는 이 효과를 얻을 수 없다. 또한, 0.12%를 넘으면, 내덴트성은 향상되는 반면, 스프링 백, 면 변형 등의 패널 형상성의 열화가 발생한다. 이 때문에, Nb 첨가량은 0.02 내지 0.12%의 범위이다.

Ti : 0.03 내지 0.1%

Ti는 Nb와 마찬가지로 미세 탄화물을 형성한다. 이 탄화물은 성형 패널의 내덴트성의 향상에 크게 기여한다. 그러나, 0.03% 미만으로 첨가하면 이 효과는 작고, 또한, 0.1%를 넘게 첨가하면 패널 형상성의 열화를 가져옴과 동시에, 용융 아연 도금성의 악화를 야기한다. 이 때문에, Ti 첨가량의 상한과 하한은 각각 0.1%, 0.03% 이다.

수학식 3

-0.001 ≤ C중량% - (12/93)Nb중량% - (12/48)Ti^*≤ 0.001

상기 식에서, Ti^*는 하기 수학식 4와 같다:

수학식 4

Ti^*~＝ Ti중량% - (48/14)N중량% - (48/32)S중량%

상기 식에서,

Ti^*≤0일 때, Ti^*＝0이다.

C, Nb, Ti로 규정되는 C%-(12/93)Nb%-(12/48)Ti^*(여기서 Ti^*는 상기한 바와 같다)의 상한과 하한이 각각 0.001%, -0.001%인 것은, 0.001%를 넘으면 내상온시효성이 열화되기 때문이고, -0.001% 미만에서는 고체용융 Nb 또는 고체용융 Ti량이 증가하고, 강판의 표면 성상, 소재의 고항복점화에 기인한 패널 형상성의 열화가 발생하기 때문이다.

본 발명에서는, 추가로 내2차가공취성 및 내덴트성 향상의 목적에 따라서 B를 이하의 범위에서 함유하여도 좋다.

B : 0.0001 내지 0.002%

B를 첨가하면 결정 입자 경계가 강화되고, 또한, 페라이트가 세립화된다. 전자는 내2차가공취성의 향상, 후자는 소재 항복 강도의 절대치 확보에 따른 내덴트성의 향상을 가져온다. 그러나, 0.0001% 미만의 첨가로는 양쪽 효과를 얻을 수없다. 또한, 0.002%을 넘으면, 고항복점화에 따른 패널 형상성의 악화를 야기한다. 이 때문에, B 첨가량은 0.0001 내지 0.002%의 범위이다.

(2) 인장 특성

수학식 2

상기 식에서,

ε는 0.002보다 크고 0.096 이하인 실제 변형률이고,

σ_0.2는 0.2% 내력이고,

σ는 ε에 대한 실제 응력이다.

상기 항목 (1)의 성분조성범위와 잔부가 실질적으로 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 강 조성을 갖는 본 발명의 강에서는, 변형률(ε)이 0.002 내지 0.096(단, 0.002는 포함하지 않음)인 조건하에, 인장시험에 의해 얻어진 유동 응력(σ)과 0.2% 내력(σ_0.2)과의 비(σ/σ_0.2)는 exp(ε)×(5.29×exp(ε)-4.19) 내지 exp(ε)×(5.64×exp(ε)-4.49)의 범위 안에 있어야 한다.

이는 σ/σ_0.2비가 하한값 미만이면, 도 8 내지 도 10에 도시한 바와 같이 내 덴트 하중 2% P0.1, 4% 0.1, 8% P0.1(각각 2, 4, 8%의 변형을 주고, 도 1a 및 도 1b에 도시한 모델 패널로 성형, 170℃에서 20분의 열처리를 실시한 후, 0.1 mm의 잔류 덴트를 가하는 하중을 측정)이 160 내지 210 N으로 높아지는 반면, 스프링 백ε(성형 변형이 2%인 패널에 대하여 측정)이 7 내지 11%으로 커지기 때문에 패널 성형시의 형상은 바람직하지 않다. 또한, 상한값을 넘으면, 스프링 백은 1 내지 5%으로 작지만, 내덴트 하중이 140 내지 165 N으로 낮아져서 내덴트성의 향상을 바랄 수 없기 때문이다.

상기 (1)의 성분조성범위 및 (2)의 인장 특성으로 조정함으로써, 자동차 외판용 강판에 요구되는 우수한 강판 표면 성상, 내상온시효성, 패널 내덴트성을 겸비한 냉간압연 강판 및 용융 아연 도금 강판을 얻는 것이 가능해진다.

이러한 특성의 강판은 이하의 제조방법에 따라 제조할 수 있다.

(3) 강판제조공정

우선, 상기 (1) 성분의 강을 용융 제조한다. 용융 제조 방법은 전로법이 일반적이지만, 전기로법으로도 지장없다. 용강을 연속주조한 후, 이 슬래브를 주조한 직후 또는 냉각한 슬래브를 1050℃ 이상으로 가열한 후, 열간압연에 도입한다. 열간압연은 마무리 온도를 (Ar₃-100)℃ 이상으로 하고, 권취 온도를 500 내지 700℃의 조건으로 한다. 이는 도 11에 도시한 바와 같이 마무리하고 온도 (Ar₃-100)℃ 미만에서는 2% P0.1(2%의 변형을 가한 모델에 대하여 측정)이 140 내지 155 N으로 낮고, 패널 내덴트성의 향상를 얻을 수 없다. 또한, 권취 온도가 500℃ 미만 또는 700℃ 초과하면 156 내지 175N으로 P0.1은 높지만 Wca(산술 평균 파상 높이, 측정 길이 : 25 mm, 동패널의 정점 부근의 임의 10개소를 측정하여 평균값을 취했다)는 0.2 초과 내지 0.6 μm로 크고, 패널 형상성은 떨어졌기 때문이다.

계속해서, 열간압연 강 밴드를 산으로 세정, 냉간압연, 연속 어닐링, 또는 연속 어닐링 후 용융 아연 도금 처리를 실시한다. 강판의 딥 드로잉성을 확보하기 위해서, 냉간압연율은 70% 이상이 바람직하다. 또한, 어닐링은 930℃ 이하에서 페라이트 단상의 재결정 온도역이 바람직하다. 또한, 용융 아연 도금 처리에만 한하지 않고, 연속 어닐링에서 얻어진 강판에 인산아연처리, 전기아연 도금 등의 표면처리를 실시하더라도, 얻어진 강판에 아무런 특성상의 문제는 발생하지 않는다.

이하에 본 발명의 실시예를 들어 본 발명의 효과를 입증한다.

실시예 1

표 1에 나타내는 성분의 강(1번 내지 7번은 본 발명의 강이고, 8번 내지 15번은 비교 강이다)을 실험실에서 용융 제조하고, 판두께 60 mm의 연속주조 슬래브로 하였다. 이 슬래브를 판두께 30mm까지 블루밍 밀(blooming mill)에 의해 압연한 후, 1050℃에서 1.5 시간 동안 대기 중에서 가열하고 열간압연에 도입하였다. 거친 압연(rough rolling) 후, 900℃에서 마무리 압연을 종료하고, 630℃에서 권취 시뮬레이션을 실시하여, 판두께 3 mm의 열간압연판을 제작하였다. 계속해서, 열간압연판을 산으로 세정하고, 판두께 0.8 mm까지 냉간압연을 실행하고, 840℃에서 90초의 연속 어닐링 또는 840℃에서 90초의 어닐링 후, 460℃에서 아연 도금 처리를 실시하고, 합금화 처리를 530℃에서 행하였다. 이 어닐링 판 또는 용융도금 강판에 1.0%의 조질압연을 실시하여 실험용 샘플을 제작하였다. 본 샘플을 이용하여, 인장 시험(JIS 5호 시험편, JIS Z 2241에 준거), r값의 측정, 2% BH량(JIS G 3135에 준거) 및 △YPel(조질 압연후, 25℃에서 6개월간 보관한 샘플의 항복점 신장의 회복량)을 측정하였다. 또한, 도 2에 도시한 모델패널 (성형 변형 : 2, 4, 8%의 3수준으로 성형)로 성형하고, 이 패널에 170℃, 20분의 열처리를 실시한 후, 패널 내덴트성 및 형상성을 조사하였다. 내덴트성은 0.lmm의 잔류 덴트를 가하는 하중 P0.1(이후, 2, 4, 8% 성형 변형의 패널에 대하여, 각각 2% P0.1, 4% P0.1, 8% P0.1이라 칭함)에서 평가하였다. 또한, 패널 형상성은 스프링 백량(δ)과 산술 평균 파상 높이(Wca)(JIS B 0610에 준거)로 평가하였다. δ는 2% 변형을 준 성형 패널의 곡률 반경 R'과 프레스형의 곡률반경인 R을 이용하여, (R'/R-1)×100으로 정의하고, δ≤ 6%인 경우에 O, δ＝7 내지 10%인 경우에 △, δ>10%인 경우에 ×로 하였다. 또한, 동패널의 정점 부근에서 임의 10개소에 대하여 1개소당 25 mm 길이의 표면 물결을 측정하고, 10점의 평균값을 Wca로 하고, Wca≤0.2μm인 경우에 O, Wca＝0.2초과 내지 0.4μm인 경우에 △, Wca＝0.4초과 내지 0.6μm인 경우에 ×로서 평가하였다.

표 2에 측정 및 평가 결과를 나타낸다. 본 발명의 강 1번 내지 7번은 본 발명 성분범위이고, El이 41.6% 내지 45.0%으로 크고, 평균 r값(r0 + 2r45 + r90)/4는 1.85 내지 2.20으로 높다. △YPe1은 모두 0%이다. 또한, 스프링 백량(δ)은 3% 내지 5%, 표면물결(Wca)은 0.09μm 내지 0.17μm로 모두 작고, 패널 형상은 양호하다. 2%, 4%, 8% 변형을 부여한 패널의 내덴트 하중 P0.1은 158N 내지 193N으로 높다.

한편, 비교 강 8번 내지 15번은 본 발명 성분범위 외이고, 성형성, 형상성및 내덴트성을 양립하지 않는다. 비교 강 8번 및 9번은 2% BH가 33 MPa 내지 42 MPa로 높고, △YPe1는 0.9% 내지 2.2%이고, 내상온시효성은 바람직하지 못하다. 또한, 2% 내지 8% 변형의 내덴트 하중 P0.1은 165 내지 193 N으로 높고, 내덴트성은 양호하지만, El, r값은 낮고, δ와 Wca는 크기 때문에 성형성과 형상성은 바람직하지 않다. 비교 강 10번은 El, r값이 높고, δ와 Wca가 낮기 때문에 성형성과 형상성은 양호하지만, 2% 내지 8% 변형의 내덴트 하중 P0.1은 148 내지 172N으로 낮다. 비교 강 11번은 σ_0.2가 265MPa 내지 270 MPa로 높고, 내덴트성은 양호하지만, δ, Wca가 크기 때문에 패널 형상은 나쁘다. 또한, El, r값은 낮다. 비교 강 12번 및 13번은 r값이 2.02 내지 2.20으로 높지만, E1이 35.8% 내지 36.8%으로 낮다. 또한, σ_0.2가 240 MPa 내지 250 MPa로 높고, 내덴트성은 양호하지만, δ, Wca가 크기 때문에 패널 형상은 바람직하지 못하다. 비교 강 14번 및 15번은 E1이 37.0% 내지 38.5%, r값이 1.51 내지 1.69로 낮고, 성형성이 떨어진다.

실시예 2

표 1에 나타낸 본 발명의 강 2번의 성분을 갖는 강을 실험실에서 용해 및 주조하여 판두께 50 mm의 슬래브를 제작하였다. 얻어진 슬래브를 25 mm 두께까지 블루밍 밀로 압연한 후, 대기 중에서 1250℃에서 1시간 가열하고, 계속해서 판두께 2.8 mm까지 열간압연을 실시하였다. 열간 압연의 마무리 온도와 권취 온도는 각각 770℃ 내지 930℃, 450℃ 내지 750℃의 범위에서 변화시켰다. 이 열간압연 판을 산으로 세정한 후, 판두께 0.75 mm까지 냉간압연을 하고, 이어서 825℃에서 90초간 균열한 후, 신장율 1.2%의 조질 압연을 실시하였다. 이렇게 하여 작성한 얇은 강판의 기계특성과 패널 특성을 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 조사하였다. 얻어진 결과를 표 3에 나타낸다. 1번 내지 3번은 마무리 온도가 (Ar₃-100)℃ 미만이고, 2% 내지 8% P0.1은 139 N 내지 159 N으로 낮고, Wca가 0.35μm 내지 0.40μm로 높기 때문에 내덴트성과 형상성은 바람직하지 않다. 또한, r값은 1.69 내지 1.77로 낮다. 7번과 12번은 권취 온도가 500℃ 미만이고, σ_0.2는 각각, 243 MPa, 248 MPa로 높고, 내덴트성은 양호하지만, δ가 8%, Wca가 0.30μm로 크기 때문에 패널 형상은 떨어진다. 11번, 15번, 18번은 권취 온도가 700℃ 초과이고, σ_0.2가 210 MPa 내지 216 MPa, δ는 2%으로 낮지만 Wca는 0.42μm 내지 0.43μm로 높다. 또한, 모두 내덴트 하중은 낮다. 한편, 4번 내지 6번, 8번 내지 10번, 13번, 14번, 16번, 17번은 마무리 온도, 권취 온도 모두 본 발명의 범위내이고, 성형성, 내덴트성 및 형상성은 양호하다.

실시예 3

표 4에 나타낸 성분의 강(1번 내지 15번은 본 발명의 강이고, 16번 내지 29번은 비교 강이다)을 실험실에서 용융 제조하고, 판두께 60 mm의 연속주조 슬래브로 하였다. 이 슬래브를 판두께 30mm까지 블루밍 밀로 압연한 후, 1100℃에서 1.5 hr 대기 중에서 가열하고, 열간압연에 제공하였다. 거친 압연 후, 890℃에서 마무리 압연을 종료하고, 600℃에서 권취 시뮬레이션을 실시하여, 판두께 3 mm의 열간압연판을 제작하였다. 계속해서, 열간압연판을 산으로 세정하고, 판두께 0.75 mm까지 냉간압연을 실행하고, 850℃에서 90초의 연속 어닐링 또는 850℃에서 90초의 어닐링 후, 460℃에서 아연 도금 처리를 실시하고, 합금화 처리를 500℃에서 행하였다. 이 어닐링 판 또는 용융도금 강판에 1.0%의 조질압연을 실시하여 실험용 샘플을 제작하였다. 본 샘플을 이용하여, 인장 시험(JIS 5호 시험편, JIS Z 2241에 준거), 2% BH량(JIS G 3135에 준거) 및 △YPel(조질 압연후, 25℃에서 6개월간 보관한 샘플의 항복점 신장의 회복량)의 측정을 실행하였다. 또한, 도 7에 나타내는 모델패널 (성형 변형 : 2, 4, 8%의 3수준에서 성형)로 성형하고, 이 패널에 170℃, 20분의 열처리를 실시한 후, 패널 내덴트성 및 형상성을 조사하였다. 내덴트성은 0.lmm의 잔류 덴트를 가하는 하중 P0.1(이후, 2, 4, 8% 성형 변형의 패널에 대하여, 각각 2% P0.1, 4% P0.1, 8% P0.1이라 칭함)에서 평가하였다. 또한, 패널 형상성은 스프링 백량δ(2% 변형을 준 성형 패널과 프레스형 곡률 반경(R',R)을 이용하여, (R'/R-1)×100으로 정의하고, δ≤6%의 경우에 O, δ＝7 내지 10%의 경우에 △, δ>10%의 경우에 ×로 함)과 산술 평균 파상 높이(Wca)(JIS B 0610에 준거. 동 모델 패널의 정점 부근에서 임의 10개소에 대하여 1개소당 25 mm 길이의 Wca를 측정하고, 10점의 평균 데이터를 취하여, Wca≤0.2μm인 경우에 O, Wca＝0.2초과 내지 0.4μm인 경우에 △, Wca＝0.4초과 내지 0.6μm인 경우에 ×로 함)으로 평가하였다.

표 5a 내지 표 5c에 측정 및 평가 결과를 나타낸다. 본 발명 강 1번 내지 15번은 본 발명 성분범위이고, 2% BH량은 0 내지 26MPa이며, △YPe1은 모두 0%이다. 2% P0.1, 4% P0.1, 8% P0.1은 C량이 0.0025%이고, 2% BH량이 36 내지 38 MPa의 비교 강 16번과 비교하면, 150 내지 180 N, 160 내지 192 N, 175 내지 208 N으로 높고, 패널 내덴트성은 양호하다. 또한, d≤6%(평가 O), Wca<0.2μm(평가 O)인 점에서, 패널 형상성은 바람직하다. 또한, △YPel에 대해서는, 도 12에 조질 압연후, 25℃에서 18개월동안 까지 보관한 샘플(본 발명의 강 6번과 비교 강 18번)의 항복점 신장의 회복량을 측정한 결과를 나타낸다. 보관 시간 18개월에 있어서도 본 발명의 강 6번은 △YPe1＝0.2% 미만으로 우수한 내상온시효성을 나타내는 한편, 비교 강 18번은 △YPe1＝2.2%으로 내상온시효성이 크게 열화되어 있음을 알 수 있다.

비교 강 16번 내지 29번은 본 발명 성분범위 외이고, 2% P0.1, 4% P0.1, 8% P0.1은 140 내지 195N, 151 내지 202N, 160 내지 213N으로 높고, 패널 내덴트성은 양호하다. 그러나, 비교 강 16번, 18번, 19번, 23번, 24번, 29번은 2% BH가 33 내지 45 MPa이고, △YPe1≥0.2%, Wca>0.2μm 이다. 이 때문에, 내상온시효성 및 패널 형상성은 본 발명의 실시예에 비해 열화되었다. 또한, 비교 강 17번, 20번 내지 22번, 25번 내지 28번은 △YPel＝ 0%이기 때문에, 내상온시효성은 양호하다. 그러나, δ≥7%으로 높기 때문에 패널 형상성은 나쁘다.

실시예 4

표 4에 나타내는 본 발명의 강 2번과 l4번의 성분을 갖는 강을 실험실에서 용해 및 주조하여 판두께 50 mm의 슬래브를 제작하였다. 얻어진 슬래브를 20 mm 두께까지 블루밍 밀로 압연한 후, 대기 중에서 1200℃에서 1시간 가열하고, 계속해서 판두께 2.8 mm까지 열간압연(마무리 온도 : 750 내지 930℃)를 실시하고, 권취처리(440℃ 내지 750℃)를 행하였다. 이 열간압연 판을 산으로 세정한 후, 판두께 0.75 mm까지 냉간압연을 하고, 계속해서 연속 어닐링(800℃에서 90초간 균열)한 후, 조질 압연(1.4%)을 실시하였다. 이렇게 하여 제작한 얇은 강판을 도 7에 나타낸 모델 패널 (2%, 4%, 8% 상당의 변형을 부여)로 성형하고, 도포 베이킹 상당의 열 처리(170℃, 20분)을 실시하였다. 이 패널의 내덴트성(2%, 4%, 8%의 3수준의 패널) 및 형상성(2% 변형의 패널만)을 평가한 결과를 표 6a 및 표 6b에 나타내었다(본 발명의 강은 4번 내지 7번, 9번 내지 12번, 15번 내지 18번, 20번, 21번, 27번 내지 29번, 32번 내지 34번, 36번 내지 39번이고, 비교예는 1번 내지 3번, 8번, 13번, 14번, 19번, 22번 내지 26번, 30번, 31번, 35번 및 40번이다).

비교예 1번 내지 3번, 23번 내지 26번은 마무리 온도가 본 발명 범위외의 (Ar₃-100)℃ 미만이기 때문에, 2% 내지 8% P0.1은 140 내지 158 N, 140 내지 165 N, Wca가 0.38 내지 0.43μm, 0.37 내지 0.59μm이고, 양호한 패널 내덴트성 및 형상성은 얻어지지 않는다. 비교예 8번, 14번, 31번, 35번은 권취온도가 본 발명 범위외의 500℃ 미만이기 때문에, 2 내지 8% P0.1이 모두 160 내지 189 N의 범위내에있고, 내덴트성은 양호하지만, Wca가 0.23 내지 0.45μm, δ＝ 7 내지 8%이고, 패널 형상성은 떨어졌다.

또한, 비교예 13번, 19번, 22번, 30번, 40번은 권취 온도가 본 발명 범위외의 700℃ 초과이기 때문에, 2 내지 8% P0.1이 모두 145 내지 166 N의 범위내에 있고, 내덴트성은 바람직하지 않다. 또한, Wca가 0.33 내지 0.42μm로 패널 형상성은 나쁘다.

한편, 본 발명의 강 4번 내지 7번, 9번 내지 12번, 15번 내지 18번, 20번, 21번, 27번 내지 29번, 32번 내지 34번, 36번 내지 39번은 마무리 온도 및 권취 온도가 본 발명 범위내이기 때문에, 2 내지 8% P0.1이 모두 153 내지 188 N의 범위내이고, 패널내 덴트성은 양호하다. 또한, 본 발명의 실시예는 모두 d≤5%, Wca<0.2μm로 형상성은 바람직하다.

이상 설명한 본 발명에 따르면, 강 조성, 인장 특성 및 제조 조건을 특정함으로써, 자동차 외판용 강판에 요구되는 패널 내덴트성, 표면 형상성 및 내상온시효성을 만족시킨 340 MPa 이상의 인장 강도를 가지는 냉간압연 강판 및 용융 아연 도금 강판을 안정하게 제조하는 것이 가능하다. 따라서, 본 발명의 철강 산업 및 자동차 산업에서의 이용 가치는 크다.

Claims

C 0.005 내지 0.015중량%, Si 0.01 내지 0.2중량%, Mn 0.2 내지 1.5중량%, P 0.01 내지 0.07중량%, S 0.006 내지 0.015중량%, sol. Al 0.01 내지 0.08중량%, N 0.004중량% 이하, O 0.003중량% 이하 및 Nb 0.04 내지 0.23중량%를 함유하고,

또한 Nb 및 C를 하기 수학식 1을 만족시키는 범위로 함유하고,

잔부가 실질적으로 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 강 조성을 가지며, 또한 하기 수학식 2를 만족시킴을 특징으로 하는,

성형성, 패널 형상성 및 내덴트성(denting resistance)이 우수한 냉간압연 강판:

수학식 1

1.0 ≤ (Nb중량% × 12)/(C중량% × 93) ≤ 3.0

수학식 2

exp(ε) × (5.29 × exp(ε) - 4.19) ≤ σ/σ_0.2≤ exp(ε) × (5.64 × exp (ε) - 4.49)

상기 식에서,

ε는 0.002보다 크고 0.096 이하인 실제 변형률(true strain)이고,

σ_0.2는 0.2% 내력(proof stress)이고,

σ는 ε에 대한 실제 응력(true stress)이다.
제 1 항에 있어서,

B 0.0001 내지 0.002중량%를 추가로 함유함을 특징으로 하는 성형성, 패널 형상성 및 내덴트성이 우수한 냉간압연 강판.
제 1 항 또는 제 2 항에 따르는 냉간압연 강판에 용융 아연 도금을 수행하여 이루어진, 성형성, 패널 형상성 및 내덴트성이 우수한 용융 아연 도금 강판.
용융 강을 제조하고 연속 주조하는 공정,

(Ar₃-100)℃ 이상에서 마무리 압연을 수행하고, 500 내지 700℃에서 권취하는 열간 압연 공정 및

권취된 열간압연 강 밴드에 대하여, 냉간압연율 70% 이상의 냉간압연을 수행하고, 냉간압연된 강 밴드에 대해 페라이트 재결정 온도 영역에서 연속 어닐링을 수행하는 공정을 구비함을 특징으로 하는,

성형성, 패널 형상성 및 내덴트성이 우수한 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 냉간압연 강판의 제조방법.
용융 강을 제조하고 연속 주조하는 공정,

(Ar₃-100)℃ 이상에서 마무리 압연을 수행하고, 500 내지 700℃에서 권취하는 열간 압연 공정 및

권취된 열간압연 강 밴드에 대해, 냉간압연율 70% 이상의 냉간압연을 수행하고, 냉간압연된 강 밴드에 대해 페라이트 재결정 온도 영역에서 연속 어닐링을 수행하는 공정을 구비함을 특징으로 하는,

성형성, 패널 형상성 및 내덴트성이 우수한 제 3 항에 따른 용융 아연 도금 강판의 제조방법.
C 0.004 내지 0.015중량%, Si 0.01 내지 0.2중량%, Mn 0.1 내지 1.5중량%, P 0.01 내지 0.07중량%, S 0.005 내지 0.015중량%, sol. Al 0.01 내지 0.08중량%, N 0.005중량% 이하, 추가로 Nb 0.02 내지 0.12중량% 및 Ti 0.03 내지 0.1중량%중 일종 이상을, 하기 수학식 3을 만족시키는 범위로 함유하고,

잔부가 실질적으로 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 강 조성을 가지며, 또한 하기 수학식 2를 만족시킴을 특징으로 하는,

패널 표면 형상 및 내덴트성이 우수한 냉간압연 강판:

수학식 3

-0.001 ≤ C중량% - (12/93)Nb중량% - (12/48)Ti^*≤ 0.001

상기 식에서, Ti^*는 하기 수학식 4와 같다:

수학식 4

Ti^*~＝ Ti중량% - (48/14)N중량% - (48/32)S중량%

상기 식에서,

Ti^*≤0일 때, Ti^*＝0이다:

수학식 2

exp(ε) × (5.29 × exp(ε) - 4.19) ≤ σ/σ_0.2≤ exp(ε) × (5.64 × exp (ε) - 4.49)

상기 식에서,

ε는 0.002보다 크고 0.096 이하인 실제 변형률이고,

σ_0.2는 0.2% 내력이고,

σ는 ε에 대한 실제 응력이다.
제 6 항에 있어서,

B 0.0001 내지 0.002중량%를 추가로 함유함을 특징으로 하는, 패널 표면 형상 및 내덴트성이 우수한 냉간압연 강판.
제 6 항 또는 제 7 항에 따르는 냉간압연 강판에 용융 아연 도금을 수행함으로써 제조된, 패널 표면 형상 및 내덴트성이 우수한 용융 아연 도금 강판.
용융 강을 제조하고 연속 주조하는 공정,

(Ar₃-100)℃ 이상에서 마무리 압연을 수행하고, 500 내지 700℃에서 권취하는 공정, 및

권취된 열간압연 강 밴드에 대하여, 냉간압연율 70% 이상의 냉간압연을 수행하고, 냉간압연된 강 밴드에 대해 930℃ 이하이고 페라이트 재결정 온도 영역에서 연속 어닐링을 수행하는 공정을 구비함을 특징으로 하는,

성형성, 패널 형상성 및 내덴트성이 우수한, 제 6 항 또는 제 7 항에 따른 냉간압연 강판의 제조방법.
용융 강을 제조하고 연속 주조하는 공정,

(Ar₃-100)℃ 이상에서 마무리 압연을 수행하고, 500 내지 700℃에서 권취하는 공정, 및

권취된 열간압연 강 밴드에 대하여, 냉간압연율 70% 이상의 냉간압연을 수행하고, 냉간압연된 강 밴드에 대해 930℃ 이하이고 페라이트 재결정 온도 영역에서 연속 어닐링을 수행하는 공정을 구비함을 특징으로 하는,

성형성, 패널 형상성 및 내덴트성이 우수한, 제 8 항에 따른 용융 아연 도금 강판의 제조방법.