KR100371960B1

KR100371960B1 - 60킬로그램급 인장강도를 갖는 고내후성 및 고가공성열연강판 및 그 제조방법

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Publication number: KR100371960B1
Application number: KR10-2000-0057483A
Authority: KR
Inventors: 조병윤; 최철우; 이희관; 최석찬; 양희춘; 김영구; 노광섭
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2003-02-14
Also published as: CN1345984A; KR20020025571A; JP2002105596A; JP3732424B2; CN1125187C

Abstract

본 발명은 해양기후에 견딜 수 있을 뿐만 아니라 다양한 가공이 가능하여 건축물, 해양구조물, 철도 차량 및 콘테이너 등의 용도에 사용하기에 적합한 60 kg/㎟급 인장강도를 갖는 고내후성 및 고가공성 열연강판 및 그 제조방법에 관한 것이고, 60 kg/㎟급 인장강도를 갖는 열연강판은 중량%로, C : 0.05 ~ 0.10％, Mn : 1.20 ~ 1.70%, Si : 0.30 ~ 0.60%, P : 0.03％ 이하, S : 0.01％ 이하, Al : 0.01 ~ 0.07%, Cu : 0.20 ~ 0.50%, Cr : 0.8 ~ 1.5%, Nb : 0.04 ~ 0.08%, Ni : 0.10 ~ 0.40%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 함유하고 있는 것을 특징으로 하므로, 우수한 내후성과 다양한 가공성을 갖는 제품을 제작할 수 있고, 동시에 제품의 경량화 및 장수명화에 기여하는 효과를 가진다.

Description

60킬로그램급 인장강도를 갖는 고내후성 및 고가공성 열연강판 및 그 제조방법{High atmosphere corrosion resting and workability hot rolled strip having tensile strength of 60 kg/㎟ and method for manufacturing it}

본 발명은 60 kg/㎟급 인장강도를 갖고 내후성 및 가공성이 양호한 열연강판 및 그 제조방법에 관한 것이고, 보다 상세하게는 해양 기후와 같은 해수 분위기에 견딜 수 있을 뿐만 아니라 다양한 가공이 가능하여 건축물, 해양구조물, 철도 차량 및 콘테이너 등의 용도에 사용하기에 적합한 60 kg/㎟급 인장강도를 갖는 고내후성 및 고가공성 열연강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 콘테이너 또는 철도차량 등과 같은 제품은 경량화 및 내구성 등의 특성을 만족시키기 위하여 스테인레스강 또는 알루미늄강 등으로 제작 사용되고 있는 실정이다. 그러나, 스테인레스강 및 알루미늄강 등은 고가이므로, 제품의 제조단가가 증가하는 문제점이 있다.

특히, 해양기후를 견딜 수 있는 제품을 제작하기 위하여 필수적으로 내후성강이 사용되어 왔으며, 현재 내후성 열연강판 등이 널리 사용되고 있는 실정이다. 그러나, 종래 실시예에 따른 내후성 열연강판은 50kg/㎟ 정도의 인장강도를 가지므로, 제품자체의 중량으로 인하여 제품의 크기가 제한되었다. 예를 들어, 일반적으로 사용되고 있는 고내후성 압연강재는 KS D3542(기호 SPA-H)및 JIS G3125(기호 SPA-H)가 있으나 이들 강재들의 인장강도는 50kg/㎟급으로서 목적으로 하는 강도를 얻을 수 없다.

또한, 이들 제품들은 제작하기 위한 다양한 가공, 예를 들어 굽힘성, 용접성 및 연신성 등이 요구되기 때문에, 내후성과 동시에 고가공성을 만족시키는 고장력강을 제공하는 것이 쉽지 않은 일이다.

최근, 내후성과 고가공성을 추구하는 열연강판에 대한 연구가 진행되고 있고, 이와 관련된 특허가 소수 출원되고 있다. 이를 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 일본국 특개평7-207408호(이하, "제1특허문헌"이라 칭함)에는 중량％로, C : 0.008％ 이하, Si : 0.5 ~ 2.5%, Mn : 0.1 ~ 3.5％, P : 0.03 ~ 0.20％, S : 0.01％ 이하, Cu : 0.05 ~ 2.0%, N : 0.008% 이하, Sol-Al : 0.005 ~ 0.1％, Cr: 0.05 ~ 6.1%, Ni : 0.05 ~ 2.0%, Mo : 0.05 ~ 3.0%, B : 0.0003 ~ 0.002%를 함유한 강을 1100 ~ 1300℃로 가열하고, 800 ~ 950℃ 온도범위에서 권취하는 열연강판 제조방법이 개시되어 있다.

그러나, 상기 제1특허문헌에 개시되어 있는 열연강판의 화학성분에서 주요한 역할을 하는 탄소의 함유량은 0.008% 이하이다. 따라서, 이러한 열연강판은 탄소 함유량이 상대적으로 낮아, 강판의 가공성이 향상되는 반면 강판의 강도가 저하되므로 대체적으로 50kg/㎟급의 인장강도를 갖는다. 또한, 상기 제1특허문헌의 열연강판 제조방법은 극저탄소강에 다량의 Cr, Mo, Ni, Cu 등이 첨가되어 있는 강을 제조하기 위하여 특별한 제강공정을 사용하여야 하므로, 열연강판의 제조비용이 상대적으로 증가하여 그 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.

한편, 일본국 특개평11-21622호(이하, "제2특허문헌"이라 칭함)에는 중량％로, C : 0.15% 이하, Si : 0.7% 이하, Mn : 0.2 ~ 1.5％, P : 0.03 ~ 0.15％, S : 0.02％ 이하, Cu : 0.4% 이하, Sol-Al : 0.01 ~ 0.1％, Cr : 0.1% 이하, Ni : 0.4 ~ 4.0% 및 Mo : 0.1 ~ 1.5%를 함유한 강을 1050 ~ 1300℃로 가열하고, 950℃ 이상의 온도에서 40% 이상의 압하율로 열간압연을 수행하고, 900 ~ 750℃의 온도범위에서 압연마무리한 후 공냉하는 열연강판 제조방법이 개시되어 있다.

이러한 제2특허문헌에 개시되어 있는 열연강판은, 그의 화학성분에서 주요한 역할을 하는 인(P) 함유량이 0.03 ~ 0.15% 이므로, 다량의 인(P) 첨가는 해수 분위기에서의 내식성을 향상시키는 효과가 있으나, 중심편석 및 미소편석 등의 원인을 제공하여 강판의 가공성이 급격히 떨어지는 것이 단점이 있다. 또한, 이러한 열연강판은 50kg/㎟급의 인장강도를 갖는다.

본 발명은 상기된 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 내후성과 가공성이 요구되는 건축물, 해양구조물, 철도 차량, 컨테이너 등을 제작하기에 적합한 60kg/㎟ 인장강도를 갖는 고내후성 및 고가공성 열연강판 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 내식성 향상을 위하여 Cr, Ni, Cu를 첨가하고 가공성 향상을 위하여 P의 함유량을 엄격하게 규제하는 등 합금성분 및 제조조건을 최적화하여 고강도로서 가공성이 우수할 뿐만 아니라 내후성이 양호한 60kg/㎟ 인장강도를 갖는 열연강판 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 열연강판과 종래 실시예에 따른 열연강판의 기계적 성질의 변화를 나타낸 그래프.

도 3은 발명강과, 비교강과, 종래강의 평균 인장강도를 나타낸 그래프.

도 4는 발명강과, 비교강과, 종래강의 평균 항복강도를 나타낸 그래프.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따르면, 내후성 및 가공성이 양호한 60kg/㎟ 인장강도를 갖는 열연강판은 중량%로, C : 0.05 ~ 0.10％, Mn : 1.20 ~ 1.70%, Si : 0.30 ~ 0.60%, P : 0.03％ 이하, S : 0.01％ 이하, Al : 0.01 ~ 0.07%, Cu : 0.20 ~ 0.50%, Cr : 0.8 ~ 1.5%, Nb : 0.04 ~ 0.08%, Ni : 0.10 ~ 0.40%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 함유하고 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 중량%로, C : 0.05 ~ 0.10％, Mn : 1.20 ~ 1.70%, Si : 0.30 ~ 0.60%, P : 0.03％ 이하, S : 0.01％ 이하, Al : 0.01 ~ 0.07%, Cu : 0.20 ~ 0.50%, Cr : 0.8 ~ 1.5%, Nb : 0.04 ~ 0.08%, Ni : 0.10 ~ 0.40%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 함유하고 있는 강을 내후성 및 가공성이 양호한 60kg/㎟급 인장강도를 갖는 열연강판으로 제조하는 방법은 상기 강을 슬라브로 제조하는 제조단계와, 상기 슬라브를 가열로에서 1120℃ ~ 1250℃로 가열하는 가열단계와, 가열된 슬라브를 820℃ ~ 900℃ 온도범위에서 열간압연하는 압연단계와, 열간압연된 강판을 540℃ ~ 620℃ 온도범위에서 권취하는 권취단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 열연강판은 중량%로, C : 0.05 ~ 0.10％, Mn : 1.20 ~ 1.70%, Si : 0.30 ~ 0.60%, P : 0.03％ 이하, S : 0.01％ 이하, Al : 0.01 ~ 0.07%, Cu : 0.20 ~ 0.50%, Cr : 0.8 ~ 1.5%, Nb : 0.04 ~ 0.08%, Ni : 0.10 ~ 0.40%를 함유하고 있으므로, 각 성분의 수치 한정 이유를 설명하면 다음과 같다.

C : 탄소(C)는 열연강판의 강도를 얻는데 기본적으로 필요한 원소로서, 그 첨가량이 증가될수록 인장강도 및 항복강도는 증가한다. 그러나, 탄소의 첨가량이 과도하게 되면 소재의 가공성이 저하된다. 따라서, 탄소의 첨가량에 있어서 그 상한을 0.10%로 한정하였다. 그리고, 탄소 첨가량이 0.05% 이하가 되면, 페라이트에 탄소가 전량 고용되기 때문에 함께 첨가되는 Nb, Ti 등과 반응하여 소재의 강도를 증가시키는 석출강화 효과가 나타나지 않는다. 따라서, 탄소 첨가량의 하한치는0.05%로 한다.

Si : 실리콘(Si)는 일반적으로 용강을 탈산시키기 위하여 첨가되며 부가적으로 고용강화 효과를 나타낸다. 또한, 실리콘은 고온에서 강의 표층에 철(Fe)과 함께 Fe₂SiO₄의 치밀한 산화물을 형성시켜 내식성을 향상시키는 역할도 수행한다. 따라서, 실리콘은 강판의 내후성을 향상시키기 위하여 0.3% 이상 첨가된다. 한편, 실리콘의 첨가량이 증가하면 실리콘은 강판의 용접성을 저하시키므로, 강판의 용접성에 미치는 영향을 최소화하기 위하여 실리콘 첨가량의 상한을 0.6%로 한정하였다.

Mn : 망간(Mn)은 강에 첨가되어 고용강화 효과를 나타낸다. 즉, 망간은 강판의 강도를 높이고 또한 열간가공성을 향상시키기 위하여 1.2% 이상 첨가한다. 한편, 망간은 강중의 황(S)과 반응하여 MnS를 형성한다. 그리고, MnS는 강판의 연성 및 가공도를 저해한다. 따라서, 이를 방지하기 위하여, 망간 첨가량의 상한은 1.7%로 제한한다.

P : 인(P)은 강의 내식성을 향상시키는 역할을 하기 때문에 많이 첨가할수록 내식성 측면에서는 바람직하지만 강의 주조시에 중심편석을 가장 일으키는 원소이기 때문에 용접성 및 인성이 저하되는 원인이 된다. 따라서, 인의 첨가량은 강의 내식성을 향상시키기 위하여 0.03% 이하로 제한하였다.

S : 황(S)도 미소하나마 내식성 향상에 효과가 있는 원소로 알려져 있지만, 상술된 바와 같이 강중의 망간(Mn)과 결합하여 MnS라는 비금속 개재물을 형성하여 강판의 연성 및 가공도를 저하시킨다. 즉, MnS 비금속 개재물은 결정립계에 망상으로 정출하여 부식 개시점을 제공하고 또한 굴곡 가공시 강판의 파괴강도 및 인성을 하락시킨다. 따라서, 황 첨가량을 0.01% 이하로 제한한다.

Al : 알루미늄(Al)은 용강을 탈산시키기 위하여도 필요하고 강판의 내식성 향상에도 효과를 나타내는 원소이다. 그러나, 알루미늄의 첨가량이 과도하게 되면, 강중의 개재물량이 증가하여 강판의 가공성이 저하될 염려가 있기 때문에, 알루미늄의 첨가량은 0.01 ~ 0.07%로 제한한다.

Nb, Ti : 이들 원소들은 강중에 소량으로 첨가되어 탄소(C) 및 질소(N)와 결합한 후 강중에 석출하여 소재의 강도를 크게 증가시키는 역할을 한다. 따라서, 이들 원소의 첨가량은 통상의 고장력 저합금강의 첨가범위로 제한한다. 즉, 니오븀(Nb)의 첨가량은 0.04 ~ 0.08%로 제한하고, 티타늄(Ti)의 첨가량은 0.015 ~ 0.04%로 제한한다.

Cu : 구리(Cu)는 부식분위기에서 안정적인 녹층을 형성시키므로, 강판의 내부식성을 향상시키기 위하여 첨가된다. 즉, 구리는 통상의 부식분위기에서는 보통 0.1% 이상 첨가되지만, 해양 기후와 같은 분위기하에서 안정된 내부식층을 형성하기 위하여, 구리는 0.2% 이상 첨가된다. 한편, 구리의 첨가량이 과도하게 되면, 열연강판의 표면상태가 거칠어지므로, 그 첨가량은 0.5%로 제한한다.

Cr : 크롬(Cr)은 구리와 마찬가지로 안정적인 녹층을 형성시키므로, 해수 분위기에서의 내식성을 크게 향상시키기 위하여, 그 첨가량을 0.8 ~ 1.5%로 제한하였다.

Ni : 니켈(Ni)은 일반적으로 구리 첨가강의 주조시에 발생하는 주조 균열을 방지하기위하여 첨가되며, 통상적으로 Cu 첨가량의 절반 이상정도 첨가하게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 열연강판에 있어서, 니켈의 첨가량은 0.1 ~ 0.4% 정도로 제한한다.

Ca : 칼슘(Ca)은 MnS와 같은 비금속 개재물이 강중에 형성되어 강판의 연성 및 가공성이 악화되는 것을 방지하기 위하여 첨가된다. 그리고, 칼슘의 첨가에 의해 강판의 내식성이 향상되는 효과도 나타난다. 따라서, 칼슘 첨가의 효과를 얻기위해서는 최소 0.0005% 이상은 강중에 첨가되어야 한다. 그러나, 칼슘의 첨가량이 과도하게 되면, 강중에서 산화물계 비금속 개재물량이 증가되어 강판의 충격인성을 저하시키게 된다. 따라서, 이를 방지하기 위하여 칼슘 첨가량의 상한을 0.005% 이하로 한정한다.

상술된 바와 같은 조성범위의 원소를 함유하고 있는 열연강판은 하기에 설명되는 바와 같이 60kg/㎟급 인장강도를 갖고 또한 그 부식성 정도가 상대적으로 낮으므로, 해양 기후에 견딜 수 있을 뿐만 아니라 가공성이 양호하여 고내후성 및 고가공성의 제품을 제작하는 데 사용될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 열연강판의 제조방법에 대해서 설명하기로 한다.

먼저, 중량%로, C : 0.05 ~ 0.10％, Mn : 1.20 ~ 1.70%, Si : 0.30 ~ 0.60%, P : 0.03％ 이하, S : 0.01％ 이하, Al : 0.01 ~ 0.07%, Cu : 0.20 ~ 0.50%, Cr : 0.8 ~ 1.5%, Nb : 0.04 ~ 0.08%, Ni : 0.10 ~ 0.40%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 함유하고 있는 강을 연속주조공정 등에 의해 슬라브로 제작한다. 상기 슬라브를 열간압연하기 위하여, 상기 슬라브를 가열로에서 1120 ~ 1250℃로 재가열하고, 압연마무리 온도를 900℃ 정도로 하여 열간압연을 실시한다. 이 후, 열연강판을 적어도 20℃/sec 이상의 냉각속도로 수냉각한 후, 540 ~ 620℃의 온도에서 권취한다.

이때, 상기 슬라브의 재가열온도가 1120℃ 보다 낮으면 주조시에 형성된 응고 조직의 파괴가 불충분하여 중심편석이 잘 발달되고 이에 따라 최종 형성된 결정립의 혼립으로 인하여 강판의 가공성 및 충격인성이 현저히 저하된다. 따라서, 슬라브의 재가열온도의 하한치를 1120℃로 설정한다.

한편, 슬라브의 재가열온도가 1250℃ 보다 높으면, 산화에 의한 스케일 형성이 촉진되어 슬라브의 두께 감소량이 상대적으로 증가되고, 재가열시의 결정립의 조대화에 따라 강판의 충격인성이 저하되고, 더욱이 가열 원단위의 상승으로 인하여 열연강판의 제조비용이 증가하므로, 이를 방지하기 위하여 상기 슬라브의 재가열온도의 상한치를 1250℃로 설정한다.

압연마무리 온도가 900℃를 넘어서면, 열간압연후 오스테나이트 입도(grain size)가 커지고 변태전 결정입경이 커져 변태후 결정립 미세화가 충분하지 않게 된다. 따라서, 결정립 조대화에 기인한 강판의 충격인성 및 강도의 저하가 나타나게되므로, 이를 방지하기 위하여 압연마무리 온도의 상한치를 900℃로 설정한다. 그리고, 압연마무리 온도가 820℃ 이하로 되면, 오스테나이트/페라이트 변태의 2상영역에서 열간압연을 마무리하게 되고 또한 결정립 조대화 및 혼립이 일어나 충격인성 및 가공성의 저하를 초래하므로 이를 방지하기 위하여 압연마무리 온도의 하한치는 820℃로 설정한다.

열연강판의 냉각속도가 20℃/sec 이하가 되면 페라이트 결정립의 성장이 촉진되어 상대적으로 조대한 결정립 형성에 기인하여, 강판의 충격인성 및 강도가 저하되므로, 이를 방지하기 위하여 강판의 냉각속도를 20℃/sec 이상으로 한다.

그리고, 권취온도를 540℃ 이하로 유지하게 되면, 페라이트의 조직이 다각형 페라이트(polygonal ferrite)로부터 침상 페라이트(acicular ferrite)로 변화하게 된다. 그 결과, 다량의 베이나이트 조직이 포함된 미세조직이 형성되어 용접성 및 충격인성을 비롯한 가공성이 다소 저해된다. 따라서, 이러한 저온 권취를 회피하기 위하여 권취온도의 하한치를 540℃로 설정한다. 한편, 열연강판을 620℃ 이상의 온도에서 권취하게 되면, 결정립 성장 및 석출물 조대화로 강판의 강도가 하락되므로, 이를 방지하기 위하여 권취온도의 상한치를 620℃로 설정한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상술된 바와 같이, 강중에 형성되는 MnS 개재물에 의하여 강판의 강도가 저하되는 것을 방지하기 위하여, 상술된 조성을 지닌 강을 제조할 때 칼슘(Ca)을 첨가한다. 즉, 칼슘 첨가에 의하여, 크랙에 민감한 MnS 개재물을 CaS계의 개재물로 치환시킨다. 그리고, 강판의 강도를 증가시키기 위하여, 티타늄(Ti)을 0.015 ~ 0.040% 첨가한다.

< 실시예 >

표 1에는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 발명강과, 비교강 및 종래강의 화학성분이 나타나 있다.

여기에서, 종래강은 종래 실시예에 따라 제조된 고내후성 압연강을 의미하며 통상적으로 SPA-H라 칭한다. 그리고, 비교강은 발명강을 개발하기 위하여 시험 생산된 압연강을 의미한다.

[ 표 1 ]

시편	C	Si	Mn	P	S	Al	Cu	Ni	Cr	Nb	Ti	Ca
비교강A	0.071	0.28	0.94	0.019	0.003	0.031	0.30	0.21	1.00	0.029	-	-
비교강B	0.072	0.33	1.00	0.020	0.003	0.036	0.36	0.20	1.02	0.039	-	0.0035
비교강C	0.071	0.30	1.00	0.018	0.003	0.030	0.31	0.20	1.00	0.040	0.019	-
발명강	0.076	0.42	1.37	0.018	0.001	0.035	0.26	0.16	1.00	0.050	0.037	0.0015
종래강A	0.071	0.45	0.41	0.10	0.010	0.020	0.30	0.15	0.45	-	-	-
종래강B	0.072	0.44	0.49	0.15	0.015	0.025	0.31	0.16	0.49	-	-	-
종래강C	0.072	0.48	0.56	0.25	0.017	0.029	0.35	0.19	0.56	-	-	-

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 종래강 A, B 및 C는 중저탄소강 성분계에 내식성을 향상시키기 위하여 인(P), 크롬(Cr) 및 구리(Cu)가 상대적으로 많이 첨가되어 있다. 그러나, 발명강과 비교강 A, B 및 C에는 가공성을 향상시키기 위하여, 인(P)의 첨가량을 상대적으로 적게 규제한 반면 내식성을 향상시키기 위하여 크롬(Cr) 성분을 많이 첨가하였다. 한편, 발명강과 비교강 B에는 칼슘(Ca)을 첨가하였다. 강판의 강도를 향상시키기 위하여, 발명강과 비교강 A, B 및 C에는 니오븀(Nb)과 티타늄(Ti)을 첨가하였다.

상기 표 1에 나타난 성분을 함유하는 강을 연주공정에서 슬라브로 제조하였다. 그리고, 슬라브를 가열로에서 1120 ~ 1250℃의 온도범위에서 3시간 이상 재가열한 후, 최종 두께 4.5 ~ 6.0mm로 열간압연하여 열연강판을 제조하였다. 이때, 압연마무리 온도는 820 ~ 900℃로 설정하였다. 상기 열연강판을 권취시킬 때 온도를 560 ~ 620℃로 유지하였다. 이와 같이 제조된 강판의 인장강도 및 가공성 등을 하기 표 2에 나타내었다.

[표 2]

시편	항복강도(kg/㎟)	인장강도(kg/㎟)	연신율(%)	충격인성(-40℃)(J)	굽힘가공성
비교강 A	56.2	68.5	24.1	90.0	양호
비교강 B	54.6	65.9	26.5	91.2	양호
비교강 C	55.4	67.3	23.0	94.0	양호
발명강	67.4	74.5	24.5	75.4	양호
종래강 A	41.9	54.1	33.0	56.0	양호
종래강 B	40.8	52.3	34.0	58.0	양호
종래강 C	42.6	53.9	32.0	59.1	양호

상기 표 2에서, 발명강과 비교강 A, B 및 C의 인장강도는 종래강 A, B 및 C의 인장강도에 비하여 상대적으로 큰 값, 즉 60 kg/㎟ 이상을 나타내는 것을 알 수 있다. 그리고, 항복강도 및 충격인성에 있어서도 발명강과 비교강 A, B 및 C는 종래강 A, B 및 C에 비하여 상대적으로 양호한 값을 나타내는 것을 알 수 있다.

한편, 하기 표 3에는 상기 표 1에 나타난 강들의 내후성을 평가한 결과가 나타나 있다. 여기에서, 종래강은 현재 콘테이너강으로 사용되고 있는 SPA-H와 일반 탄소강인 SS400을 시험한 결과이다.

[표 3]

시편	비고	부식정도(부식깊이; ㎛)	내후성
101390M	비교강 A	9.8	우수
101510M	비교강 B	8.1	우수
101520M	비교강 C	7.6	우수
101700M	발명강	7.2	우수
101720M	발명강	7.3	우수
SPA-H	종래강	9.2	우수
SS400	종래강	14.8	불량

시험시편은 페인트를 사용하여 한면만 노출시켰고 노출면적은 105㎠이었다. 시험은 약 30일 동안 실시되었고, 시험후 70 ~ 80℃ 정도의 17%(NH₄)₂HC₆H₅O₇용액으로 표면에 형성된 녹을 제거한 후 무게 감량을 측정하여 부식정도를 부식깊이로 환산하였다.

발명강과 비교강 A, B 및 C의 부식깊이는 종래강인 SPA-H와 거의 유사하거나 양호하였으며, 일반강인 SS400보다는 약 2배 정도의 낮은 부식깊이를 나타내였다. 특히, 발명강과 비교강 A, B 및 C의 경우 내후성 향상에 큰 영향을 끼치는 원소인 인(P)의 함량은 강판의 취성 및 용접성을 고려하여 종래강인 SPA-H의 0.10% 수준보다 낮게 유지한 반면 내식성 향상을 위하여 크롬(Cr) 함량을 종래강인 SPA-H보다 약 2배 정도 증가시킨 결과 염분이 충분한 해안 분위기에서도 내후성에 큰 차이를 나타내지 않았음을 알 수 있다.

한편, 첨부도면에서 도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 열연강판의 기계적 성질의 변화를 나타낸 그래프이고, 도 3 및 도 4는 발명강과, 비교강과, 종래강의 평균 인장강도 및 평균 항복강도를 나타낸 그래프이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 발명강의 인장강도는 60kg/㎟ 이상의 목표치를 대부분 만족하고 있다. 또한, 도 3 및 도 4를 참조하면, 발명강의 인장강도 및 항복강도는 비교강 뿐만 아니라 종래강에 비하여 상대적으로 높이 나타났음을 알 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면 건축물, 해양 구조물, 철도 차량, 콘테이너와 같이 내식성이 요구되고 경량화를 목적으로 하는 제품에 적합한 60kg/㎟ 인장강도를 갖는 열연강판을 제공함으로써 종래 실시예에 따른 열연강판에 비하여 우수한 내식성과 다양한 가공성을 갖는 제품을 제작할 수 있고, 동시에 제품의 경량화 및 장수화에 기여하는 효과를 가진다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 요지로부터 벗어나지 않고 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다는 것을 인식하여야 한다.

Claims

내후성 및 가공성이 양호한 60kg/㎟급 인장강도를 갖는 열연강판에 있어서,

중량%로, C : 0.05 ~ 0.10％,

Mn : 1.20 ~ 1.70%,

Si : 0.30 ~ 0.60%,

P : 0.03％ 이하,

S : 0.01％ 이하,

Al : 0.01 ~ 0.07%,

Cu : 0.20 ~ 0.50%,

Cr : 0.8 ~ 1.5%,

Nb : 0.04 ~ 0.08%,

Ni : 0.10 ~ 0.40%,

잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 60kg/㎟급 인장강도를 갖는 고내후성 및 고가공성 열연강판.
제1항에 있어서,

중량%로, 0.015 내지 0.040%의 Ti를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 60kg/㎟급 인장강도를 갖는 고내후성 및 고가공성 열연강판.
제1항 또는 제2항에 있어서,

중량%로, 0.0005 내지 0.005%의 Ca를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 60kg/㎟급 인장강도를 갖는 고내후성 및 고가공성 열연강판.
중량％로, C : 0.05 ~ 0.10％, Mn : 1.20 ~ 1.70%, Si : 0.30 ~ 0.60%, P : 0.03％ 이하, S : 0.01％ 이하, Al : 0.01 ~ 0.07%, Cu : 0.20 ~ 0.50%, Cr : 0.8 ~ 1.5%, Nb : 0.04 ~ 0.08%, Ni : 0.10 ~ 0.40%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 함유하고 있는 강을 60kg/㎟급 인장강도를 갖는 고내후성 및 고가공성 열연강판으로 제조하는 방법에 있어서,

상기 강을 슬라브로 제조하는 제조단계와,

상기 슬라브를 가열로에서 1120℃ ~ 1250℃로 가열하는 가열단계와,

가열된 슬라브를 820℃ ~ 900℃ 온도범위에서 열간압연하는 압연단계와,

열간압연된 강판을 540℃ ~ 620℃ 온도범위에서 권취하는 권취단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 60kg/㎟급 인장강도를 갖는 고내후성 및 고가공성 열연강판의 제조방법.
제4항에 있어서,

상기 강에는 중량%로, 0.015 내지 0.040%의 Ti이 더 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 60kg/㎟급 인장강도를 갖는 고내후성 및 고가공성 열연강판의 제조방법.
제4항 또는 제5항에 있어서,

상기 강에는 중량%로, 0.0005 내지 0.005%의 Ca이 더 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 60kg/㎟급 인장강도를 갖는 고내후성 및 고가공성 열연강판의 제조방법.