KR100430982B1 - 디프 드로잉성이 우수한 냉연강판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

냉연강판의 제조방법은, 슬라브(slab)를 조압연기로 조압연하는 공정, 조압연 바를 연속 열간 사상압연기로 사상압연하는 공정, 그 열연강대를 런 아웃으로 냉각하고,냉각된 열연강대를 감는 공정, 그 열연강대를 산세척, 냉간압연, 최종 풀림을 하는 공정으로 된다.

Description

디프 드로잉성이 우수한 냉연강판의 제조방법{METHOD FOR PRODUCING COLD ROLLED STEEL SHEET HAVING EXCELLENT DEEP DRAWING PROPERTY}

본 발명은, 냉연강판의 제조방법에 관한 것이다.

냉연강판은 자동차의 외판(外板) 등의 소재로 널리 사용되고 있다. 자동차 용도에서는 프레스 성형되는 부재가 많으므로, 그 부재의 형상에 따라 여러가지 가공성이 요구된다. 특히, 자동차용으로서는 외판 등의 용도에 가장 좋은 디프 드로잉성이 우수한 프레스 가공용 냉연강판이 요구된다. 그러나, 최근 자동차 메이커로부터의 합리화의 요구는 엄격한데, 특히 소재의 저렴화 및 제품 제조시에 있어서 수율 향상의 요구가 강해지고 있다. 이 때문에, 재료면에서는 제조방법의 합리화 및 재질의 향상과 균질화가 중요한 과제로 되어 있다.

이러한 배경과 관련하여 제조방법의 합리화와 재질의 향상이라고 하는 관점에서, 연속 주조- 직송 압연공정에서 C : 0.015% 이하의 극저탄소강 슬라브를 열간압연할 때, 슬라브의 판 폭 중앙에서 표면온도가 900℃ 미만, 600℃ 이상의 온도범위로 열간압연을 개시함과 동시에, 열간 압연공정 도중에 30분 이내의 유지 처리를 하는 것에 의해 표면 성상(性狀) 및 디프 드로잉성을 향상시키도록 하는 기술이 일본 특공소 60-45692호에 개시되어 있다.

또한, 재질의 향상이라고 하는 관점에서, 열간압연의 최종 압하율(壓下率)을 30% 이상으로 함과 동시에, 열간압연 종료 직후에 급속냉각을 개시하고, 열연판의 결정입경의 미세화를 통하여 r 값의 향상을 도모하려고 하는 기술이 일본 특개평 5 - 112831호에 개시되어 있다.

그러나, 상기의 종래기술로는 냉연강판의 표면 성상 및 디프 드로잉성에 대해서는 비교적 양호한 레벨까지 개선할 수 있는 반면에, 코일 내의 기계적 성질의 균일성에는 문제가 있었다. 즉, 상기 일본 특공소 60-45692호의 기술로는 열간압연에서의 가열온도를 페라이트 영역과 같이 저온영역으로하고 있으므로, 압연중의 재료 폭 방향에서의 온도분포(엣지 및 그 근방에서의 온도저하가 뚜렷하다)에 의해 열간압연 후의 집합조직이 재료 폭 방향으로 다르고, 그 결과 냉연·풀림 후의 코일 폭 방향에서의 기계적 성질에 편차를 발생시키는 문제가 있다.

이와 같이 코일 폭 방향으로 조직이나 기계적 성질에 편차가 발생하면, 재료의 면 내에서의 가공성이 균일하지 않게 되고, 특히 자동차 외판(外板) 등의 용도에서 우수한 디프 드로잉성이 요구되는 경우 프레스 성형후의 품질에 변동(균열, 주름 등)이 발생하고 만다. 이 결과, 자동차 메이커에서는 코일내에서의 판(板) 채취를 수율이 낮은 조건(판 채취 방향을 45도 등의 불합리한 방향으로 하거나, 혹은코일 엣지 근방에서 채취를 않는다)으로 하지 않을 수 없게 된다.

또한, 일본 특개평 5-112831호의 기술에서도, 재질의 편차를 항상 만족할 수 있는 레벨까지 작게 할 수는 없다. 즉, 이 기술이 특징으로 하는 냉각속도(비교 실시예에서는, 냉각 개시로부터 1초간의 평균 냉각속도는 90∼105℃/sec, 냉각 개시로부터 3 초간의 평균 냉각속도는 65∼80℃/sec)의 범위에서는, 실제장치의 열연조건(熱延條件)에서는 특히 압연 톱(top) 부분의 속도가 늦으므로 냉각 개시까지의 시간이 길어지고, 이 결과 오스테나이트의 결정립 성장에 의한 거친 입자화가 진행하여, 이 부위에서는 열연판을 미세입자화할 수 없다는 것이 판명되었다.

또한, 이 기술이 특징으로 하는 열간압연 직후의 냉각은, 설비구조상의 제약으로 인하여 실제 설비에서 실현하는 것이 곤란하다. 즉, 계측기기류를 설치해야 하는 필요 때문에, 냉각장치를 사상압연기 최종 스탠드 출구측 바로 근처에 설치할 수 없다고 하는 사정이 있고, 이 때문에 열간압연 종료 후의 냉각 개시시간을 0.1초 이하로 하는 것이 사실상 곤란하다. 더욱이, 이 기술에서는 사상압연기 최종 스탠드에서의 압하율을 30% 이상의 큰 압하(壓下)로 하고 있으므로, 판의 통판성(通板性)이 불안정하게 되어 판의 형상불량이 생기기 쉽고, 이와 같은 열연 코일의 판 형상불량 때문에 사용자 측에서는 프레스 성형을 고수율로 실시하기 어렵다고 하는 문제도 있다.

이와 같이, 일본 특개평 5-112831호의 기술을 실용화하는데는 해결해야만 하는 많은 과제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 과제를 해결하고, 자동차의 외판 등의 용도에 가장 좋은, 프레스 성형성이 우수할 뿐만 아니라 코일 내에서의 프레스 성형성의 변동이 작은 냉연강판을 공업적으로 안정되게 제조할 수 있는 디프 드로잉용 냉연강판의 제조방법을 제조하데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기의 성능에 부가하여 판 형상에도 우수한 냉연강판을 공업적으로 안정되게 제조할 수 있는 디프 드로잉용 냉연강판의 제조방법을 제공하는데 있다.

또한, 가공성이 요구되는 냉연강판이나 표면처리 강판에서는, 신장, 디프드로잉성이 우수함과 동시에, 이방성(異方性)이 작은 기계적 성질을 가질 필요가 있다. 또한, 강판의 형상, 제조시의 열연강대(熱延鋼帶)의 반송성(搬送性)도, 그와 같은 강판을 만드는데 중요한 인자이다.

종래, 극저 탄소 ·질소계의 성분계에서 Ti 나 Nb 등의 탄화물 형성원소나 질화물 형성원소를 첨가하므로써 연질 고연성을 지향해 왔다.그 발상의 기본은, 제강단계에서, 탄소, 질소 등의 침입형 원소를 가능한 범위에서 제거하는 것, 그 때에 제거되지 않고 잔존하는 레벨의 침입형 원소, 혹은 제거하는 것이 경제적으로 알맞지 않은 레벨의 침입형 원소를 석출물로서 고정하여, 강중에 침입형 원소를 존재시키지 않는 것이다.

그러나, 가공성의 요구가 엄격해짐에 따라서, 성분조정만으로는 이러한 요구를 만족시키는 강판을 얻을 수 없고, 공정면에서도 재질의 향상을 도모할 필요가 발생하고 있다. 이미, 냉각기술을 유효하게 활용하는 것에 의해, 열연판의 입경을 미세화시켜 냉연·풀림 후의 기계적 성질을 향상시키는 것에 대해서는 개념적으로알려져 있다. 그 방법으로는, ①열간압연 종료 후에서 냉각을 개시할 때까지의 시간(이하, 냉각 개시시간이라 한다)을 짧게 하는 것 및, ②냉각속도를 가능한 한 빨리 할 것을 동시에 행하므로써 열연판의 미세화를 도모한다고 하는 것이다.

이 기술의 기본은, 상기 ①에 대해서는, 열간압연 종료 후에는 사상압연시에 도입된 변형이 회복 재결정함과 동시에 γ(오스테나이트) 입자의 성장이 신속하게 생기기 때문에 (1) γ입자가 미세한 중에 냉각을 개시하고,미세한 γ입계에서의 α(페라이트)입자의 형성에 의해 미세화를 도모하는 것, 혹은 (2) 더욱이 단시간 측에서 냉각을 개시하여 열간압연 시의 가공변형이 아직 충분히 해방되지 않은 상태에서, γ입자 중의 변형대(變形帶)를 핵으로하여 α입자를 형성하는 것에 의해 미세화를 도모한다고 하는 것에 있다.

상기 ②에 대해서는, 냉각속도가 늦은 경우, 냉각시에 γ입자의 회복 재결정이나, 입자 성장 및 변태 후에 α입자의 입자성장이 일어나므로, 냉각속도를 크게하여 α입자의 미세화를 도모하는 것이다. 더욱이, 냉각속도를 크게 하는 것에 의해, γ- α변태점을 강하시켜, 변태 후의 온도가 낮은 분만큼, 변태 후의 입자성장이 억제되는 경향으로 된다고 하는 이점도 있다.

실험적인 예를 들면, 재료와 프로세스[vol. 3, (1990), p. 785: 기노 (木野)등]에는, 사상온도를 Ar₃변태점 이상으로 확보하여, ①열간압연 종료 후 0.1초 후에 냉각을 개시하고, ②냉각속도를 약 180℃/sec하여 냉각하는 것에 의해 열연판의 미세입자화를 행하면, 냉연 ·풀림 후의 기계적 성질, 특히 r 값을 향상시킬 수 있다고 하는 것이 개시되어 있다.

또한, 열연판 미세입자화를 냉각에 의해 하고, 재질향상을 도모하는 것에 관하여, 이미 여러가지 제조방법이 개시되어 있다. 예를 들면, 일본 특개평 7-70650호 공보에는, 강중 C량이 15ppm 이하의 극저 탄소강판에 있어서, r 값: 2.50 이상의 재질을 달성하는 제조방법으로서, Ar₃변태점 이상에서 사상압연을 완료한 후, 냉각 개시시간을 압연종료후 0.5 초 이내로 설정하고, 냉각 개시온도에서 "Ar₃변태점 - 60℃" 까지의 온도 영역을, 50∼400℃/sec로 냉각하는 기술이 개시되어 있다. 단, 이 방법에서는, 더욱이 열연의 사상압연 출구측 3 패스의 누적 압하율을 50% 이상으로 규정하고 있다. 이 방법은, 냉각기술에 의한 열연판의 미세화와 열간압연에서의 가공변형의 대량 축적에 의해, r 값 : 2.50 이상 및 디프 드로잉성을 실현하고자 하는 것이다.

그러나, 상술한 기노(木野) 등이 개시한 기술이나, 상기 공보에 개시된 기술에서는, 어떠한 조건에서도 r 값을 비롯한 기계적 성질이 모두 향상될 수 있는 것 은 아니고, 조건에 따라서는 r 값이 신장 등의 가공성이 향상되지 않고 열화하는 경우도 있다. 또한, 열간압연으로 가공변형을 대량 축적할 때에, 강판의 형상이 흐트러지고 강판의 반송성에 문제가 생기는 경우도 있다. 즉, 강판의 형상이나 반송성이 우수하고, 동시에 종래보다도 각별히 우수한 r 값이나 신장 등의 가공성을 가지는 강판을 안정되게 제조할 수 있는 공정조건은 아직 얻어지고 있지 않다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 극저 탄소·질소계의성분계를 가지고, 반송성을 포함한 형상성, 가공성 및 이방성이 우수한 냉연강판을 안정되게 제조할 수 있는 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

도 1은, 열연 사상온도에서 700℃ 까지의 평균 냉각속도와 r 값과의 관계를 나타내는 그래프이다.

(발명의 개시)

첫째, 본 발명의 목적은, 자동차 외판(外板) 등의 용도에 가장 적합한, 프레스 성형성이 우수한 동시에 코일 내에서의 프레스 성형성의 변동이 적은 냉연강판을 공업적으로 안정되게 제조할 수 있는 디프 드로잉용 냉연강판의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 이하의 공정으로 되는 냉연강판의 제조방법을 제공한다:

(a) 중량%로, C : 0.02% 이하, Si : 0.5% 이하, Mn : 2.5% 이하, P : 0.10% 이하, S : 0.05% 이하, O : 0.003% 이하, N : 0.003% 이하, Ti, Nb, V, Zr의 그룹에서 선택된 최소한 하나를 0.01∼0.40%, 잔부가 Fe를 함유하는 슬라브를 준비하는 공정 ;

(b) 조압연바(壓延bar)를 형성하기 위하여 상기 슬라브를 조압연기로 조압연하는 공정;

(c) 열연강대(熱延鋼帶)를 형성하기 위하여 조압연바를 연속 열간 사상 압연기로 사상압연하는 공정,

상기 사상압연은, 사상압연기 최종 스탠드에서의 재료온도가, 조압연 바의 선단부에서 후단부에 이르기까지 Ar₃이상이 되도록 압연을 하는 것으로 된다;

(d) 상기 열연강대를 런 아웃(runout)으로 냉각하고, 냉각된 열연강대를 감는 공정,

상기 런 아웃에서의 냉각은 사상압연 종료 후, 0.1초 초과 1.0초 미만 중에 개시되고,

상기 런 아웃에서의 냉각은, 열연 사상온도에서 700℃까지의 평균 냉각속도가 120℃/sec 이상이며, 700℃에서 감는 온도까지의 평균 냉각속도는 50℃/sec 이하이고, 상기 열연강대의 감는 온도는 700℃ 미만이다 ;

(e) 상기 열연강대를 산세척, 냉간압연, 최종풀림을 하는 공정.

둘째, 본 발명은 형상성, 가공성 및 이방성이 우수한 냉연강판을 안정되게 제조할 수 있는 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 이하의 공정으로 되는 냉연강판의 제조방법을 제공한다:

(a) 중량%로,

C : 0.0003 - 0.004%, Si : 0.05% 이하,

Mn : 0.05 - 2.5%, P : 0.003-0.1%,

S : 0.0003 - 0.02%, Sol.Al : 0.005-0.1%,

N : 0.0003 - 0.004%, 잔부 : Fe

를 함유하는 슬라브를 가열하는 공정;

(b) 열연강대를 형성하기 위하여 가열된 슬라브를 열간압연하는 공정;

(c) 상기 열연강대를 냉간압연하고 풀림하여 냉연강판을 만드는 공정,

상기 열간압연하는 공정은, 조압연, 사상압연, 냉각, 감기(卷取)로 되며:

사상압연은, 최종 패스앞의 2 패스의 합계 압하율이 25% 이상 45% 이하이고, 또한 최종 패스의 압하율이 5% 이상 25% 이하이며, 더욱이 사상온도가 Ar₃변태점 이상 "Ar₃변태점 + 50℃" 이하 이다;

상기 냉각은, 사상압연 종료 후 1초 이내에, 200℃/sec 이상 2000℃/sec 이하의 냉각속도로 급속냉각을 하고, 이 급속냉각에 있어서 상기 사상압연의 사상온도에서의 온도 강하량은 50℃ 이상 250℃ 이하이며, 또한 이 급속냉각의 냉각 정지온도가 650℃ 이상 850℃ 이하이고, 계속하여 100℃/sec 이하의 서(徐) 냉각 또는 공냉을 하는 것으로 된다.

더욱이, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 이하의 공정으로 되는 냉연강판의 제조방법을 제공한다:

(a) 중량%로,

C : 0.0003 - 0.004%, Si : 0.05% 이하,

Mn : 0.05 - 2.5%, P : 0.003-0.1%,

S : 0.0003 - 0.02%, Sol.Al : 0.005-0.1%,

N : 0.0003 - 0.004%, 잔부: Fe

를 함유하는 슬라브를 가열하는 공정;

(b) 열연강대를 형성하기 위하여 가열된 슬라브를 열간압연하는 공정;

(c) 상기 열연강대를 냉간압연하고 풀림하여 냉연강판을 만드는 공정,

상기 열간압연하는 공정은, 조압연, 사상압연, 냉각, 감기(卷取)로 이루어지고;

사상압연은, 최종 패스앞의 2 패스의 합계 압하율이 45% 이상 70% 이하이고, 또한 최종 패스의 압하율이 5% 이상 35% 이하로 하며, 더욱이 사상 온도가 Ar₃변태점 이상 "Ar₃변태점 + 50℃ 이하"이며,

상기 냉각은, 사상압연 종료 후 1초 이내에, 200℃/sec 이상 2000℃/sec 이하의 냉각속도로 급속냉각을 하고, 이 급속냉각에 있어서 상기 사상압연의 사상온도에서의 온도 강하량이 50℃ 이상 250℃ 이하이며, 또한 이 급속 냉각의 냉각 정지온도가 650℃ 이상 850℃ 이하이고, 계속하여 100℃/sec 이하의 서 냉각 또는 공냉을 하는 것으로 된다.

〔실시예〕

실시예 1

본 발명자들은, 소재가 되는 강 성분을 최적화한 후에, 열간압연 조건 및 그 후의 냉각 ·감는 조건을 최적화 하는 것, 구체적으로는, 조압연에 의해 얻어진 조압연바를 연속 열간 사상압연기에 의해 사상압연할 때의 재료 긴 길이방향에서의 사상온도, 사상압연 후의 런 아웃에서의 냉각 개시시간 및 냉각속도, 냉각 후의 감는 온도, 더욱 바람직하게는 사상압연기 최종 스탠드에서의 압하율 등의 조건을 특정의 한정된 범위로 하는 것에 의해, 자동차의 외판 등의 용도에 가장 적합한 프레스 성형성 및 판 형상이 우수하고 또한 코일 내에서의 프레스 성형성의 변동도 적은 디프 드로잉용 냉연강판을 얻을 수 있다는 것을 알았다.

또한, 특히 우수한 성능을 가지는 디프 드로잉용 냉연강판을 얻기 위해서는, 상기 제조조건에 부가하여, 사상압연 전이나 사상압연 중에서의 조압연바의 가열, 특히 조압연바의 폭 방향 엣지부의 가열이 유효한 것, 더욱이는 사상압연 공정에서의 가속압연도 유효한 것임이 판명되었다.

실시예 1은 이와 같은 점에 기초하여 이루어진 것으로, 이하와 같은 특징을 가지는 디프 드로잉용 냉연강판의 제조방법이다.

[1] C : 0.02% 이하, Si : 0.5% 이하, Mn : 2.5% 이하, P : 0.10% 이하, S : 0.05% 이하, O : 0.003% 이하, N : 0.003% 이하, Ti, Nb, V, Zr 중의 1종 또는 2 종 이상을 합계로 0.01∼0.40% 함유하는 강으로 되는, 연속 주조인 채로 또는 냉각후 소정온도로 가열한 슬라브를, 조압연기로 조압연을 하여 조압연바로 하고, 계속하여 그 조압연바를 연속 열간 사상압연기로 사상압연하여 열연강대로 하고, 계속하여 런 아웃으로 냉각한 후 감고, 이어서 이 열연강대에 대하여 최소한 산 세척, 냉간압연, 최종풀림을 순서대로 하는 디프 드로잉용 냉연강판의 제조방법에 있어서,

상기 연속 열간 사상압연기에 의한 조압연바의 사상압연에서는, 사상 압연기 최종 스탠드에서의 재료 온도가, 조압연바의 선단부에서 후단부에 이르기 까지 Ar₃이상이 되도록 압연을 하고, 상기 런 아웃에서의 냉각을 사상압연 종료 후 0.1초 초과 1.0초 미만 중에 개시함과 동시에, 상기 런 아웃에서의 냉각에서는, 열연 사상온도에서 700℃까지의 평균 냉각속도를 120℃/sec 이상으로 함과 동시에, 700℃에서 감는 온도까지의 평균 냉각속도를 50℃/sec 이하로 하고, 상기 열연강대의 감기에서는 감는 온도를 700℃ 미만으로 하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형성이 우수한 동시에 코일 내에서의 프레스 성형성의 변동이 적은 디프 드로잉용 냉연강판의 제조방법.

[2] 상기 [1]의 제조방법에 있어서, 열간압연된 슬라브가 또한 B : 0.0001 ∼0.005%를 함유하는 것을 특징으로 하는, 프레스 성형성이 우수하고 코일 내에서의 프레스 성형성의 변동이 적은 디프 드로잉용 냉연강판의 제조방법.

[3] 상기 [1] 또는 [2]의 제조방법에 있어서, 사상압연기 최종 스탠드에서의 압하율을 5% 초과 30% 미만으로 하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형성이 우수하고 코일 내에서의 프레스 성형성의 변동이 적은 디프 드로잉용 냉연강판의 제조방법.

[4] 상기 [1]∼[3]중 어느 하나의 제조방법에 있어서, 사상압연기 최종 스탠드에서의 재료 온도가, 조압연바의 선단부에서 후단부에 이르기까지 Ar₃∼ Ar₃+ 50 ℃ 범위가 되도록 압연을 하는, 것을 특징으로 하는 프레스 성형성이 우수하고 코일 내에서의 프레스 성형성의 변동이 적은 디프 드로잉용 냉연강판의 제조방법.

[5] 상기 [1]∼[3]중 어느 하나의 제조방법에 있어서, 사상압연기 최종 스탠드에서의 재료온도가, 조압연바의 선단부에서 후단부에 이르기까지 Ar₃∼Ar₃+ 40℃의 범위가 되도록 압연을 하는 것을 특징으로 하는, 프레스 성형성이 우수하고 코일 내에서의 프레스 성형성의 변동이 적은 디프 드로잉용 냉연강판의 제조방법.

[6] 상기 [1]∼[5]중 어느 하나의 제조방법에 있어서, 조압연바를 사상 압연하는데 있어서, 연속 열간 사상압연기의 입구측 및/또는 사상압연기 스탠드 간에 설치된 가열장치에 의해 조압연바를 가열하는 것을 특징으로 하는, 프레스 성형성이 우수하고 코일 내에서의 프레스 성형성의 변동이 적은 디프 드로잉용 냉연강판의 제조방법.

[7] 상기 [6]의 제조방법에 있어서, 가열장치에 의해 조압연바의 폭 방향 엣지부를 가열하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형성이 우수하고 코일 내에서의 프레스 성형성의 변동이 적은 디프 드로잉용 냉연강판의 제조방법.

[8] 상기 [6] 또는 [7]의 제조방법에 있어서, 가열장치가 유도 가열장치인 것을 특징으로 하는, 프레스 성형성이 우수하고 코일 내에서의 프레스 성형성의 변동이 적은 디프 드로잉용 냉연강판의 제조방법.

[9] 상기 [1]∼[8]중 어느 하나의 제조방법에 있어서, 조압연바의 압연속도를, 조압연바의 선단부가 연속 열간 사상압연기에 들어가서부터 가속되고, 그후 일정 속도로 유지하거나 더욱 가속하는 것을 특징으로 하는, 프레스 성형성이 우수하고 코일 내에서의 프레스 성형성의 변동이 적은 디프 드로잉용 냉연강판의 제조방법.

이하, 실시예 1의 상세한 내용과 한정이유를 설명한다.

우선, 열간압연에 제공되는 강 슬라브의 성분 조성과 그 한정이유에 대하여 설명한다.

열간압연되는 슬라브는, C : 0.02% 이하, Si : 0.5% 이하, Mn : 2.5% 이하,P : O.10% 이하, S : 0.05% 이하, O : 0.003%이하, N : 0.003% 이하, Ti, Nb, V, Zr 중의 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.01∼0.40% 함유하고, 다시 필요에 따라 B : 0.0001∼0.005% 를 함유하는 강으로 된다.

C는 강판의 디프 드로잉성에 악영향을 미치는 원소이므로, 그 함유량은 적은 편이 바람직하다. C 량이 0.02%를 초과하면 본 발명이 목표로 하는 디프 드로잉성은 얻을 수 없으므로, 그 함유량은 0.02% 이하로 한다. 또한, 디프 드로잉성을 보다 향상시키기 위해서는 C 량은 0.0020% 이하로 하는 것이 바람직하고, 또한 가공성을 더욱 높은 레벨로 하기 위해서는 C 량을 0.0014% 이하로 하는 것이 바람직 하다,

Si에는 강판을 고용강화하는 작용이 있으나, 디프 드로잉성에 악영향을 미치는 원소이므로 적은 편이 바람직하다. Si 량이 0.5%를 초과하면 도금성 및 디프 드로잉성이 열화하므로, 그 함유량은 0.5% 이하(단, 무 첨가의 경우를 포함)로 한다. 또한, 도금성을 보다 향상시키기 위해서는 Si량은 0.1% 이하로 하는 것이 바람직하고, 또한 가공성을 더욱 높은 레벨로 하기 위해서는 Si 량은 0.03% 이하로 하는 것이 바람직하다.

Mn에는 강판의 인성을 개선하고 강판을 고용강화하는 작용이 있으나, 한편에 있어서 가공성에 악영향을 미치는 원소이기도 하다. Mn량이 2.5%를 초과하면 강도가 상승하고, 디프 드로잉성의 열화가 현저하게 되기 때문에, 그 함유량은 2.5% 이하(단, 무 첨가의 경우를 포함)로 한다. 또한, 디프 드로잉성을 보다 향상시키기 위해서는 Mn량은 2.0% 이하로 하는 것이 바람직하고, 또한 가공성을 더욱 높은 레벨로 하기 위해서는 Mn량을 0.5% 이하로 하는 것이 바람직하다.

P에는 강판을 고용강화하는 작용이 있으나, 그 함유량이 0.10%를 초과하면 입계 편석에 의한 입계 취화(脆化)가 생기기 쉽게 되고, 연성도 열화한다. 이 때문에 P량은 0.10% 이하(단, 무 첨가의 경우를 포함)로 한다. 또한, 연성을 보다 향상시키기 위해서는 P량을 0.05% 이하로 하는 것이 바람직하고, 또한 연성을 더욱 높은 레벨로 하기 위해서는 P량을 0.02% 이하로 하는 것이 바람직하다. 더욱이, 연성을 가장 우수한 레벨로 하기 위해서는 P량을 0.007% 이하로 하는 것이 바람직하다.

S가 0.05%를 초과하면 황화물의 석출량이 많게 되고, 디프 드로잉성 및 연성이 열화한다. 이 때문에 S량은 0.05% 이하(단, 무 첨가의 경우를 포함)로 한다. 또한, 가공성을 보다 향상시키기 위해서는 S량을 0.02% 이하로 하는 것이 바람직하고, 또한 가공성을 더욱 높은 레벨로 하기 위해서는 S량을 0.010% 이하로 하는 것이 바람직하다.

N은 그 함유량이 적을 수록 후술하는 탄(炭) 질화물 형성원소의 첨가량이 적게 되므로 경제적이다. N량이 0.003%를 초과하면, 탄 질화물 형성원소를 첨가하여 N 을 고정하여도 강판의 가공성 저하를 피할 수 없다. 이 때문에 N량은 0.003% 이하(단, 무 첨가의 경우를 포함)로 한다. 또한, 가공성을 보다 향상시키기 위해서는 N량을 0.0019% 이하로 하는 것이 바람직하다.

O는 그 함유량이 적을수록 가공성에 대해서는 바람직하다. O량이 0.003% 를초과하면 강판의 가공성 저하를 피할 수 없다. 이 때문에 O량은 0.003% 이하(단,무첨가의 경우를 포함)로 한다.

슬라브는 상기 성분에 부가하여, Ti, Nb, V, Zr 중의 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.01∼0.40% 함유한다. 이들 성분은 탄 질화물이나 황화물을 형성하는 것에 의해 강 중의 C, N, S를 감소시켜, 가공성을 보다 우수한 것으로 할 수 있으므로, 단독으로 또는 2종 이상을 복합하여 첨가한다. 그러나, 이들의 합계 함유량이 0.01% 미만에서는 소망스러운 효과를 얻을 수 없고, 한편 0.40%를 초과하면 강도가 너무 상승하여 가공성이 열화하므로, 그 첨가량은 0.01∼0.40%로 한다.

더욱이 실시예 1에서는, 내(耐) 종 균열성의 향상을 목적으로 하여, B를 0.0001∼0.005% 범위로 첨가해도 좋다. B를 첨가하는 경우, 그 첨가량이 0.0001% 미만에서는 내(耐) 종 균열성의 향상 효과를 얻을 수 없고, 한편 0.0050%를 초과하여 첨가해도 효과가 포화하므로 오히려 경제성을 손상시킨다. 이 때문에 B 를 첨가하는 경우의 첨가량은 0.0001∼0.005%로 한다.

또한, 강 슬라브 중에는 잔부 성분으로서 Fe 및 불가피한 불순물 원소 외에, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 한도에서 다른 성분원소가 적량 함유되는 것은 지장없다.

다음으로, 실시예 1의 제조조건과 그 한정이유에 대하여 설명한다.

실시예 1에서는, 상술한 성분조성을 가지는 강으로 되는 연속주조 상태의 슬라브 또는 냉각 후 소정온도로 가열한 슬라브를, 조압연기로 조압연하여 조압연바로 하고, 계속하여 상기 압연바를 연속 열간 사상압연기로 사상압연하여 열연강대로 하고, 계속 런 아웃으로 냉각한 후 감고, 이어서 이 열연강대에 대하여 최소한산세척, 냉간압연, 최종풀림을 순서대로 하는데, 상기 열간압연 및 그 후의 냉각·감기(卷取)를 이하와 같은 조건에서 한다.

또한, 실시예 1에 있어서 연속주조 한 상태의 슬라브란, 문자 그대로의 연속주조한 상태의 슬라브외에, 주조 후 열간압연 전에 보열이나 가열장치에 의한 가벼운 가열을 한 슬라브를 포함한다. 또한, 냉각 후 소정온도로 가열한 슬라브란, 주조하여 실온까지 냉각된 후, 열연 가열로 등으로 소정온도까지 가열한 슬라브외에, 주조하여 실온을 초과하는 온도영역까지 냉각된 후, 열연가열로 등으로 소정온도까지 가열한 슬라브를 포함한다.

우선, 조압연바를 연속 열간 사상압연기에 의해 사상압연할 때에, 상기 사상압연기 최종 스탠드에서의 재료온도(사상온도)가, 조압연바의 선단부에서 후단부에 이를때까지 Ar₃이상이 되도록 압연한다. 이에 의해 코일 내의 r 값 및 연성(파단 신장)의 레벨(코일 폭 방향 및 긴 길이방향에서의 변동도 포함한 이들의 특성 레벨)을 본 발명이 의도하는 것으로 할 수 있다. 또한, 조압연바의 선단부에서 후단부에 이르기까지 Ar₃∼Ar₃+ 50℃의 범위, 특히 바람직하게는 Ar₃∼Ar₃+ 40℃의 범위가 되도록 하여 압연하는 것에 의해, 보다 우수한 디프 드로잉성을 가지고 코일 내(코일 폭 방향 및 긴 길이방향)에서의 기계적 성질의 변동이 보다 적은 강판을 얻을 수 있다.

또한, 보다 바람직한 제조조건으로서는, 상기 사상압연기 최종 스탠드에서의 재료온도(사상온도)의 제어에 부가하여, 사상압연기 최종 스탠드보다 앞의 1 또는2 이상의 스탠드, 바람직하게는 각 스탠드에서의 재료온도가, 조압연바의 선단부에서 후단부에 이르기까지 Ar₃∼ Ar₃+ 30℃ 범위가 되도록 압연하는 것이 바람직하다. 이에 따라 더욱 우수한 디프 드로잉성을 가지고, 또한 코일 내(코일 길이방향 및 폭 방향)에서의 기계적 성질의 변동이 보다 적은 강판을 제조할 수 있다.

또한, 사상압연기 최종 스탠드에서의 압하율은, 열연판의 조직을 미세 입자화하여 본 발명이 의도하는 효과를 얻기 위하여 5% 이상 하는 것이 바람직하고, 한편, 열연 코일의 형상을 양호하게 유지하기 위하여 상기 압하율은 30% 미만으로 하는 것이 바람직하다. 사상압연기 최종 스탠드에서의 압하율이 30% 이상이면, 판의 통판성(通板性)이 불안정하게 되고 판의 형상불량을 발생하기 쉽다.

상기 사상압연 종료 후, 0.1초 초과 1.0초 미만 중에 런 아웃에서의 냉각을 개시한다. 이와 같이 사상압연 종료 후 1.0초 미만 중에 런 아웃에서의 냉각을 개시하는 것에 의해, 사상압연 후의 변태 전의 오스테나이트 결정립의 입자성장을 억제할 수가 있고, 실시예 1이 의도하는 우수한 프레스 성형성을 얻을 수 있다. 또한, 보다 우수한 r 값을 얻기 위해서는, 사상압연 종료 후로부터 런 아웃에서의 냉각 개시 시간을 0.8초 이하로 하는 것이 바람직하다. 실시예 1의 효과를 보다 효과적으로 얻기 위해서는, 사상압연 종료 후로부터 런 아웃에서의 냉각을 개시할 때까지의 시간은 짧으면 짧을수록 바람직하나, 런 아웃에서의 냉각 개시시간을 0.1초 이하로 하는 것은, 실제장치에 있어서 설비상의 제약(계측기기류를 설치할 필요 때문에, 냉각장치를 사상압연기 최종 스탠드 출구측 근방에 설치할 수 없다고 하는 제약) 때문에 실현이 곤란하다. 또한, 파단 신장의 편차를 보다 작게 억제하기 위해서는, 사상압연 종료 후로부터 런 아웃에서의 냉각 개시시간을 0.5초 초과하게 하는 것이 바람직하다.

상기 런 아웃에서의 냉각에서는, 열연 사상온도에서 700℃까지의 평균 냉각속도를 120℃/sec 이상으로 한다. 이와 같은 평균 냉각속도에서 냉각하는 것에 의해, 사상압연 종료 후로부터 런 아웃에서의 냉각 개시시간이 0.1초 초과 1.0초 미만이 되더라도 오스테나이트-페라이트 변태시의 페라이트의 핵 생성 빈도가 증가하여 페라이트 입자가 미세립으로 되어, 본 발명이 의도하는 우수한 프레스 성형성을 얻을 수 있다. 평균 냉각속도가 120℃/sec 미만에서는, 상기한 페라이트의 핵 생성 빈도가 낮아 실시예 1이 의도하는 프레스 성형성을 얻을 수 없다.

도 1은, 표 1에 나타내는 강 No.1의 성분 조성을 가지는 연속 주조 슬라브를 열간압연한 때의 열연 사상온도에서 700℃까지의 평균 냉각속도와 최종 풀림 후의 냉연강판의 r 값(mean-r값)과의 관계를 조사한 결과를 나타내고 있다. 이에 따르면, 열연조건중, 사상압연이 종료하고 나서 런 아웃에서의 냉각이 개시될 때까지의 시간이 본 발명 범위 외인 1, 3초인 경우(그 이외의 열연 조건은 본 발명 범위 내)에는, 열연 사상온도에서 700℃까지의 평균 냉각속도가 120℃/sec 이상이 되더라도 낮은 r 값 밖에 얻을 수 없다. 도 1에서 ×표로 표시된다. 이에 대해서, 열연조건 중, 사상압연이 종료하고 나서 런 아웃에서의 냉각이 개시될 때까지의 시간, 700℃에서 감는 온도까지의 평균 냉각속도 및 감는 온도가 본 발명 범위 내인 경우에는, 열연 사상온도에서 700℃까지의 평균 냉각속도가 120℃/sec 이상에 있어서 높은 r 값이 얻어지고 있다. 도 1에서 0표로 표시된다.

더욱이, 상기 런 아웃에서의 냉각에서는, 700℃에서 감는 온도까지의 평균냉각속도를 50℃/sec 이하로 한다. 이에 따라 강중에 형성되는 탄화물 등의 석출물을 조대화(粗大化)할 수 있고, 재결정 풀림시의 결정립 성장성을 향상시킬 수 있다. 700℃ 에서 감는 온도까지의 평균 냉각속도가 50℃/sec를 초과하면, 상기한 석출물이 조대화하지 않고, 재결정 풀림시의 결정립 성장성이 향상되지 않는다.

런 아웃으로 상기 조건에서 냉각된 열연강대는 700℃ 미만의 감는 온도에서 감긴다. 이와 같이 감는 온도를 700℃ 미만으로 하는 것에 의해, 페라이트의 입자 성장에 의한 거친 입자화를 억제할 수가 있다. 감는 온도가 700℃ 이상에서는, 페라이트의 입자 성장에 의한 거친 입자화로 인하여 실시예 1이 의도하는 프레스 성형성을 얻을 수 없다.

이렇게 하여 얻어진 열연강대에는, 최소한 산세척, 냉간압연, 최종 풀림이 순서대로 실시되고, 이에 따라 프레스 성형성이 우수하고 코일 내에서의 프레스 성형성의 변동이 적은 냉연강판을 얻을 수 있다.

상기 냉간압연은, 강판을 소정의 판 두께로 함과 동시에, 냉연 집합조직을 발달시켜 최종 풀림(재결정 풀림) 공정에 있어서 가공성 향상을 위해 바람직한 집합조직을 발달시키기 위하여 행해진다. 이 때문에 냉간압연에서는 50% 이상, 바람직하게는 76% 이상의 압하율로 최종 판 두께까지 압연하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 최종 풀림(재결정 풀림)은 550∼900℃의 풀림온도(도달 판 온도)로 행하는 것이 바람직 하고, 이에 따라 페라이트를 재결정시킨다. 풀림온도가 550℃ 미만에서는 장시간의 상자 풀림에서도 재결정이 충분히 발생하지 않는다. 한편,풀림온도가 900℃를 초과하면 연속 풀림에서도 오스테나이트화가 진행하며, 가공성이 열화한다. 재결정 풀림을 하는 방법으로서는, 연속풀림, 상자 풀림 또는 용융아연 도금처리에 선행하는 연속 열처리의 어느 것이라도 좋다. 또한, 이 풀림후에 조질(調質)압연을 실시해도 좋다.

다음으로, 실시예 1의 보다 바람직한 실시 형태에 대하여 설명한다.

실시예 1에서는, 조압연으로 얻어진 조압연바를 사상압연하는 데 있어서, 사상압연 전 및/또는 사상압연 중에 조압연바 전체 및/또는 조압연바의 폭 방향 엣지부를 가열하는 것에 의해, 우수한 프레스 성형성의 코일 내에서의 균일성을 보다 높일 수 있다. 이 때문에 연속 열간 사상압연기의 입구측 및/ 또는 스탠드간에 가열장치를 설치하고, 이 가열장치에 의해 조압연바 전체 및/ 또는 조압연바의 폭 방향 엣지부를 가열하는 것이 바람직하다.

또한, 그 중에서도 가열장치(엣지 히터)에 의해 조압연바의 폭 방향 엣지부를 가열하는 것이 특히 바람직하다. 이와 같은 조압연바 엣지부의 가열에 의해 조압연바의 폭 방향에서의 온도의 편차가 작아지고, 열연강대 내의 결정입경의 편차를 보다 작게 할 수 있으므로, 이 때문에 코일 내에서의 프레스 성형성의 균일성을 보다 높일 수 있다.

또한, 조압연바의 전체 및/또는 폭 방향 엣지부를 가열하기 위한 장치로서는, 가열온도의 제어성 등의 관점에서 유도 가열장치가 특히 바람직하다.

또한, 상기의 조압연바의 가열은, 코일 박스 등을 이용한 연속 열연공정에 있어서도 유효하게 적용할 수 있다. 이 경우의 조압연바의 가열은, 코일 박스로의장입 전 또는 후, 조압연기의 스탠드간, 조압연기의 출구측의 어딘가 또는 2개소 이상에서 행해도 좋다. 또한, 코일 박스를 나온 후의 용접기의 전 또는 후에서 조압연바의 가열을 하여도 좋다.

더욱이, 실시예 1이 목적하는 성능을 가지는 냉연강판을 보다 적절하고 합리적으로 얻기 위해서는, 상기 사상압연에 있어서 조압연바의 압연속도를, 조압연바의 선단부가 사상압연기에 들어가서부터 가속하고, 그 후 일정속도로 유지하거나 또는 더욱 가속하는 것이 바람직하다. 이와 같은 조건에서 사상압연을 하는 것에 의해 조압연바의 온도 저하를 억제할 수 있고, 이에 따라 재료의 온도 저하에 의한 코일 내에서의 프레스 성형성의 변동을 억제할 수 있다. 또한, 조압연바의 가열을 위한 사상압연기 입구측이나 스탠드 간에 설치된 가열장치(유도 가열장치 등)의 소비 에너지를 절감할 수도 있다.

또한, 조압연바는 사상압연 전에 레벨러 등의 교정장치에 의해 형상 교정을 하는 것이 바람직하다. 이 형상 교정공정은, 상기와 같이 조압연바 전체 및/ 또는 폭 방향 엣지부를 사상압연 전에 가열하는 경우에는 이 가열공정의 전 또는 후 어디에서 실시해도 좋다.

이 형상 교정공정을 조압연바의 상기 가열공정 전에 한 경우, 조압연 바는 교정에 의해 형상이 양호하게 된 상태에서 가열되므로 가열의 균일성이 양호하게 되고, 이 때문에 조압연바 내의 조직의 균일성이 높아지고, 더욱이는 사상 압연기에 장입되는 조압연바의 형상이 양호하므로, 사상압연에 의한 소성변형시의 균일성이 높아져, 그 결과 얻어지는 강판의 조직도 균일하게 된다.

또한, 형상 교정공정을 조압연바의 상기 가열공정 후에 행한 경우에도, 사상압연기에 장입되는 조압연바의 형상이 양호하게 되므로, 사상압연에 의한 소성 변형시의 균일성이 높아지고, 이 결과 얻어지는 강판의 조직이 균일하게 된다.

실시예 1에 있어서 소재로 되는 강은, 예를 들면 전로(轉爐),전기로 등에서 용제된다. 슬라브의 제조는, 조괴(造塊) - 분괴(分塊) 압연법, 연속 주조법, 박(薄) 슬라브 주조법, 스트립 주조법의 어느 것도 좋다. 또한, 이와 같은 슬라브를 열간 압연공정에 도입하는 방법으로서는, (1) 연속주조하여 얻어진 슬라브 또는 조괴 - 분괴 압연에 의해 얻어진 슬라브를, 실온 또는 그 이상의 임의의 온도영역까지 냉각한 후 열연 가열로에 장입하여 가열하고, 이것을 열간압연하는 방법(소위, 열편(熱片) 장입 압연법을 포함한다), (2) 연속주조된 슬라브를 그대로 열간압연하는 방법(단, 주조 후, 열간압연 전에 보열(保熱)이나 가벼운 가열을 하는 경우를 포함한다), 의 어느 것이라도 좋다. 또한, 상기(1)의 방법의 경우, 열연 가열로로의 슬라브의 장입 온도는 Ar₃점 이하인 것이 조직 제어상 바람직하다.

또한, 실시예 1의 제조방법에 의해 얻어진 냉연강판은, 필요에 따라 적절한 표면처리(예를 들면, 용융 아연도금, 합금화 용융 아연도금, 전기 도금, 유기 피복 등의 표면처리) 등을 실시한 후 프레스가공에 제공되고, 예를 들면 자동차, 가전제품, 강 구조물 등의 소재로서 사용되나, 특히 이들의 용도에 있어서 요구되는 고 가공성과 강도를 가지는 것이다.

〔비교 실시예 1〕

표 1에 나타내는 화학조성을 가지는 강(No.1∼No.4)을 용제하여 슬라브로 하고, 이것을 표 2에 나타내는 조건으로 열간압연한 후 냉각하여 감았다. 이 열연강판을 산세척한 후, 압하율 75%로 냉간압연하고, 850℃ × 40초로 최종 풀림을 했다.

이와 같이 하여 얻어진 냉연강판에 대해서, 기계적 성질 ( r 값, 신장 )을 조사한 결과를 표 2에 아울러 나타낸다.

표 2에 의하면, 본 발명예인 재료 No.1∼No.5는, r 값, 파단 신장의 레벨이 모두 높고, 프레스 성형성이 우수한 동시에 그 균일성도 우수하다는 것을 알 수 있다. 또한, 재료 No.5는 특히 파단 신장의 편차가 작고, 신장의 점에서 특히 우수하다.

이에 대해, 재료 No.6, No.7은 열연 사상온도에서 700℃까지의 평균 냉각 속도가 본 발명이 규정하는 하한치를 밑도는 것, 재료 No.8은 700℃에서 감는 온도 까지의 평균 냉각속도가 본 발명이 규정하는 상한치를 웃도는 것, 재료 No.9 는 런 아웃에서의 냉각 개시시간이 본 발명이 규정하는 상한치를 웃도는 것으로 어느 재료도 r 값이 본 발명 예에 비교하여 낮은 레벨이다.

표 1

표 2

〔비교 실시예 2〕

표 1에 나타내는 화학조성을 가지는 강(No.1∼No.4)을 용제하여 슬라브로 하고, 이것을 표 3에 나타내는 조건으로 열간압연한 후 냉각하여 감았다. 이 열연강판을 산세척한 후, 압하율 75%로 냉간압연하고, 850℃ × 40초로 최종 풀림을 했다.

이와 같이 하여 얻어진 냉연강판에 대하여, 기계적 성질(r 값, 신장) 및 판 형상의 양호여부를 조사한 결과를 표 3에 아울러 나타낸다.

표 3에 의하면, 본 발명예인 재료 No.1∼No.6은, r 값, 파단 신장의 레벨이 모두 높고, 프레스 성형성이 우수한 동시에 그 균일성도 우수하며, 또한 판 형상도 양호한 것을 알 수 있다. 또한, 특히 같은 성분의 강으로 비교한 경우, 조압연 바의 선단부에서 후단부에 이르는 압연 사상온도의 편차가 작은 재료 No.1, No.2는, 열연 사상온도의 편차가 비교적 큰 재료 No.6에 비하여 r 값의 레벨이 높고, 보다 우수한 성능이 얻어지고 있는 것을 알 수 있다. 또한, 재료 No.5는 특히 파단 신장의 편차가 작고, 신장의 점에서 특히 우수하다.

이에 대하여, 재료 No.7, No.8은 열연 사상온도에서 700℃까지의 평균 냉각속도가 본 발명이 규정하는 하한치를 밑도는 것(재료 No.7은, 사상압연기 최종 스탠드에서의 압하율이 본 발명이 규정하는 바람직한 상한치를 윗돈다), 재료 No.9는 700℃에서 감는 온도까지의 평균 냉각속도가 본 발명이 규정하는 상한치를 윗도는, 것, 재료 No.10은 런 아웃에서의 냉각 개시시간이 본 발명이 규정하는 상한치를 윗도는 것으로, 어느 재료도 r 값이 본 발명예에 비교하여 낮은 레벨이다. 또한, 재료 No.7은 가장자리 주름이 크고 판 형상도 나쁘다.

표 3

실시예 2

본 발명자들이 검토를 한 결과, 기노(木野) 등이 제안한 기술이나, 상기 공보에 기재된 기술에서는 급냉의 온도 강하량 및 냉각 정지온도가 양호한 범위로 제어되어 있지 않으면 기계적 성질(r 값 및 신장)을 향상시킬 수 없다는 것이 판명되었다. 즉, 본 발명자들이 이들의 기술에 근거하여 실험을 한 바, 급냉의 온도 강하량 또는 냉각 정지온도가 양호한 범위를 벗어나 있는 경우에는, 평균 r 값은 높아도 신장이 향상되지 않고, 역으로 신장이 저하하는 것도 있으며, 더욱이는 평균 r 값도 열화하는 경우가 있다는 것이 판명되었다. 결국, 급냉에 의해 너무 냉각되는 것은 기계적 성질에 악 영향을 미치고, 또한 어떤 지정한 온도영역을 포함한 광범위의 온도영역(저온측으로 확장한 온도영역)을 급냉에 의해 냉각시키는 것 만으로는 재질의 향상은 나타나지 않는다. 더욱이, 가공 변형을 대량으로 축적하여 세립화를 도모하려고 하면, 강판의 반송성, 형상성에 악 영향을 미치는 것도 판명되었다.

그래서, 본 발명자 등은 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 연구한 결과,극 저 탄소강을 기본으로 하는 성분계에 있어서, 열연의 압하조건을 제어하여, 그 위에 열연 런 아웃 냉각조건을 제어하는 것에 의해 형상성이 우수하고, 또한 종래보다도 각별히 우수한 가공성 및 이방성을 가지는 냉연강판을 얻을 수 있다는 것을 알아냈다. 즉, 강 조성을 극저 탄소계의 특정 조성으로 조정하는 것에 부가하여, 이하의 사실을 알았다.

(1) 열연 때의 압하조건에 관해서는, 사상압연의 최종 패스의 압하율 및 최종 패스앞의 2 패스의 압하율을 적절히 설정하는 것에 의해, 강판의 형상성, 제조시의 열연강판의 반송성을 양호하게 하고, 또한 열간에서의 가공 변형을 문제없는 범위에서 많게 하여 미세화를 도모할 수 있다.

(2) 사상압연후 가능한 한 단시간 동안에 소정의 급속냉각을 개시하는 것이 , 열연판의 미세입자화 및 기계적 성질의 향상을 위해 유효하다.

(3) 상기 급속냉각에 의한 온도 강하량의 범위를 적절히 설정하는 것에 의해, 급냉에 의한 과 냉각을 억제하고, 신장, 디프 드로잉성 등의 가공성 및 이방성을 향상시킬 수 있다.

(4) 상기 급속냉각의 냉각 정지온도를 적절히 설정하는 것에 의해, 소망스러운 미세 조직을 얻을 수 있다.

(5) 급속냉각 후의 냉각을 적절한 서(徐) 냉각으로 하는 것에 의해, 적절한 다각형 페라이트 입자의 형성이 가능하게 된다.

실시예 2는 상기 사실에 기초를 둔 것으로, 이하와 같은 특징을 가지는 형상 및 가공성이 우수하고 이방성이 작은 냉연강판의 제조 방법이다.

[1] 중량 %로,

C : 0.0003% 이상 0.004% 이하,

Si : 0.05% 이하,

Mn : 0.05% 이상 2.5% 이하,

P : 0.003% 이상 0.1% 이하

S : O.OOO3% 이상 0.02% 이하

Sol. Al : 0.005% 이상 0.1% 이하

N : 0.0003% 이상 0.004% 이하

를 포함하는 강으로 되는 슬라브를 가열하고, 열간압연, 냉간압연, 풀림하여 냉연강판을 제조하는 데 있어서,

상기 열간압연은,

사상압연에 있어서, 최종 패스 앞의 2 패스 합계 압하율을 25% 이상 45% 이하이고, 또한 최종 패스의 압하율을 5% 이상 25% 이하로 하고, 더욱이 사상온도를 Ar₃변태점 이상 "Ar₃변태점 + 50℃" 이하로 하여 사상압연을 종료하고,

이어서, 사상압연 종료 후 1초 이내에, 200℃/sec 이상 2000℃/sec 이하의 냉각속도로 급속냉각을 개시하여, 이 급속냉각에 있어서 상기 사상압연의 사상온도에서의 온도 강하량을 50℃ 이상 250℃ 이하로 하고, 또한 이 급속냉각의 냉각 정지온도를 650℃ 이상 850℃ 이하로 하며,

계속하여, 100℃/sec 이하의 서 냉각 또는 공냉을 한 후, 얻어진 열연강대를 감는 것을 특징으로 하는, 형상 및 가공성이 우수하고 이방성이 작은 냉연강판의 제조방법.

[2] 상기 [1]의 냉연강판의 제조방법에 있어서, 상기 강은, 또한 중량%로 Ti, Nb, V, Zr 중의 1종 이상을, 합계로 0.005% 이상 0.1% 이하 함유하는 것을 특징으로 하는, 형상성 및 가공성이 우수하고 이방성이 작은 냉연강판의 제조방법.

[3] 상기 [1] 또는 [2]의 냉연강판의 제조방법에 있어서, 상기 강은, 또한 중량%로 Cu 를 0.015% 이상 0.08% 이하 함유하는 것을 특징으로 하는, 형상성 및가공성이 우수하고 이방성이 작은 냉연강판의 제조방법.

[4] 상기 [1]에서 [3]중 어느 하나의 냉연강판의 제조방법에 있어서, 상기 강은, 또한 중량%로 B를 0.0001% 이상 0.001% 이하 함유하는 것을 특징으로 하는, 형상성 및 가공성이 우수하고 이방성이 작은 냉연강판의 제조방법.

또한, 종래의 기술에서는, 예를 들면 일본 특개평 7-70650호 공보, 일본 특개평 6-212354호 공보, 일본 특개평 6-17141호 공보에는, Ar₃변태점을 이용한 규정으로서, 「사상온도 : Ar₃온도 이상」과 같이 온도 그것을 표시하는 경우와, 「… 에서 "Ar₃- 50℃"를, 급속 냉각한다… 」고 하는 것 같이 냉각 시의 온도 규정에 이용하는 경우가 존재하나, 급속냉각할수록 Ar₃변태점은 강하하므로, 후자(後者)에 있어서 Ar₃변태점은 전자(前者)에 있어서 Ar₃변태점과는 같은 온도가 아니고, 항상 전자에 있어서 Ar₃변태점이 낮은 온도를 나타낸다. 그러나, 종래의 기술에서는 많은 경우, 후자의 문맥에서의 변태점과 전자의 문맥에서의 변태점을 같은 온도로서 해석하고 있는데, 이것은 학술적으로도 옳지 않다. 더욱이, 냉각 속도가 빠를수록 Ar₃변태점은 내려가므로, 후자의 문맥에서 일률적으로 Ar₃변태점이라고 하더라도, 실제로 어떠한 수치를 나타내는 것인지 이해할 수 없는 경우가 많다. 그 때문에, 본 발명에서는 급속냉각하는 경우의 온도 규정시에는 Ar₃변태점이라고 하는 애매한 표현이 아니고, 수치에 의해 규정하고 있다.

이하, 실시예 2에서의 냉연강판의 제조방법에 대하여, 강 조성과, 공정조건으로 나누어 구체적으로 설명한다.

1. 강 조성

실시예 2에 있어서 강 조성은, 중량%로 C : 0.0003% 이상 0.004% 이하, Si : 0.05% 이하, Mn : 0.05% 이상 2.5% 이하, P : 0.003% 이상 0.1% 이하, S : 0.0003% 이상 0.02% 이하, Sol. Al : 0.005% 이상 0.1% 이하, N : 0.0003% 이상 0.004% 이하를 함유하는 것이다. 또한, 신장, 플랜지성을 향상시키는 관점에서, 상기 강 조성에 부가하여, 필요에 따라 Ti, Nb, V, Zr 중의 1 종 이상을 합계로 0.005% 이상 0.1% 이하의 범위로 첨가한다. 더욱이, 고용 S 의 악 영향을 감소시키는 관점에서, 상기 어느 하나의 강 조성에 부가하여, 필요에 따라 Cu 를 0.015% 이상 0.08% 이하의 범위로 첨가한다. 또한, 강의 내(耐) 종 균열성을 향상시키는 관점에서, 상기 어느 하나의 강 조성에 부가하여, 필요에 따라 B 를 0.0001% 이상 0.001% 이하의 범위로 첨가한다.

C : 0.0003% 이상 0.004% 이하

C는, 그 양이 적을수록 연성 및 디프 드로잉성이 향상하나, 현상(現狀)의 제강조건의 레벨을 고려하여 C 함유량의 하한을 0.0003%로 했다. 한편, C 함유량이 0.004% 이하이면, 탄화물 형성원소(Ti, Nb 등)로 고정하는 것에 의해, 고용한 침입형 원소가 강중에 존재하지 않는 강(IF강: Interstitial-Free steel)으로 되어 연성 및 디프 드로잉성을 향상시키는 것이 가능하게 되므로, C 함유량을 0.004% 이하로 했다. C 함유량을 0.002% 이하로 하면, 신장, 디프 드로잉성을 보다 높은 레벨로 할 수가 있고, 탄화물 형성원소의 첨가량을 감소시킬 수 있으므로, C 함유량은0.002% 이하로 하는 것이 바람직하다. 한편, C 함유량이 0.002% 이상 0.004% 이하인 경우에 있어서도, 감는 온도를 높게 설정하는 것에 의해, 신장, 디프 드로잉성을 보다 높은 레벨로 할 수 있고 이방성도 낮게 억제할 수 있다.

Si : 0.05% 이하

Si는, 연질 고연성의 특성에 대하여 악 영향을 미치는 원소로서, Zn 도금 등의 표면처리에 악 영향을 미치는 원소이지만 탈산 원소로서도 이용된다. Si 량이 0.05%를 초과하면, 재질이나 표면처리에의 악영향이 현저하게 되므로 0.05% 이하로 한다.

Mn : 0.05% 이상 2.5% 이하

Mn은, 강의 인성을 향상시키는 원소로서, 고용강화에 유효하게 이용할 수 있는 원소이나, 너무 첨가하면 가공성에 악 영향을 준다. 한편 Mn은, S를 MnS로서 석출하는 것에도 유효하게 이용할 수 있다. 본 발명에서는, 신장이나 디프 드로잉성을 나타내는 것을 우선함과 동시에 강의 강화에도 이용하기 위하여, Mn 함유량을 2.5% 이하로 한다. 한편, 제강에서의 S의 제거 코스트와의 균형을 고려하여 Mn 함유량의 하한을 0.05%로 한다.

P : 0.003% 이상 0.1% 이하

P는, 고용강화 원소로서, 함유량의 증가에 따라 연성이 열화한다. 그 때문에, P 함유량을 0.1% 이하로 한다. 한편, P는 제거할수록 연성이 향상하나, 제강에서의 제거 코스트와 가공성과의 균형을 고려하여 P 함유량의 하한을 0.003%로 한다. 한층 양호한 가공성을 얻기 위해서는 0.015% 이하로 하는 것이 바람직하나, 이경우에는 입자성장이 왕성하게 되어 열연판의 입자경 미세입자화가 어렵게 되므로, 감는 온도를 조금 낮게 설정하면 좋다.

S : 0.0003% 이상 0.02% 이하

S는, 적열(赤熱)취성을 일으키는 원소이므로, 일반적으로 S를 고정하는 기능을 가지는 Mn 첨가량에 따라 그 상한이 규정되나, S 함유량이 많으면 황화물의 석출이 많게 되고, 신장이나 디프 드로잉성이 열화하므로, 본 발명에서는 그 점을 고려하여 S 함유량을 0.02% 이하로 한다. 한편, S 함유량은 낮을수록 가공성에는 바람직하나, 제강에서의 제거 코스트와의 균형을 고려하여 S 함유량의 하한을 0.0003

%로 한다. S 함유량을 0.012% 이하로 하면, 신장, 디프 드로잉성을 보다 높은 레벨로 할 수 있고, 황화물 형성원소의 첨가량을 적게 할 수 있으므로, S 함유량을 0.012% 이하로 하는 것이 바람직하다. 단, 이 경우에는 입자성장이 왕성하게 되어 열연판의 입자경 미세입자화가 어렵게 되므로, 열연 후의 감는 온도를 조금 낮게 설정해도 좋다. 한편, S가 0.012% 이상 0.02% 이하인 경우에 있어서도, 열연 후의 감는 온도를 조금 높게 설정하는 것에 의해, 신장, 디프 드로잉성을 보다 높은 레벨로 할 수 있고 이방성도 낮게 억제할 수 있다.

Sol.Al : 0.005% 이상 0.1% 이하

Al은, 용강의 탈산 원소로서 유효하게 작용하나, Al 을 과잉 첨가하면 가공성에 악 영향을 미치므로, Sol.Al 함유량을 0.1% 이하로 했다. 한편, Al 첨가량을 탈산을 위해 필요 최저량으로 한 경우에도, 강 중에는 0.005% 이상의 Sol.Al 이 잔존하므로, 그 점을 고려하여 Sol. Al 함유량의 하한을 0.005%로 했다.

N : 0.0003% 이상 0.004% 이하

N은, 그 양이 작을 수록 연성 및 디프 드로잉성이 향상하나, 현상(現狀)의 제강조건의 레벨을 고려하여 그 하한을 0.0003%로 했다. 한편, N 함유량이 0.004% 이하이면, 질화물 형성원소(Ti, Nb 등)로 고정하는 것에 의해, 고용한 침입형 원소가 강 중에 존재하지 않는 IF 강으로 되어 연성 및 디프 드로잉성을 향상시키는 것이 가능하게 되므로, N 함유량을 0.004% 이하로 했다. N 함유량을 0.002% 이하로 하면, 신장, 디프 드로잉성을 보다 높은 레벨로 할 수 있고, 질화물 형성원소의 첨가량을 감소시킬 수 있으므로, N 함유량은 0.002% 이하가 바람직하다. 단, 이 경우에는 입자성장이 왕성하게 되어 열연판 입자경의 미세입자화가 어렵게 되므로, 감는 온도를 조금 낮게 설정해도 좋다. 한편, N 이 0.002% 이상 0.004% 이하인 경우라도, 감는 온도를 조금 높게 설정하는 것에 의해, 신장 및 디프 드로잉성을 보다 높은 레벨로 할 수 있고 이방성도 낮게 억제할 수 있다.

Ti, Nb, V, Zr : 1종 이상을 합계로 0.005% 이상 0.1% 이하

Ti, Nb, V, Zr은, 탄화물, 질화물, 황화물을 형성하는 것에 의해, 강중에 고용된 C, N, S를 석출물로서 고정하고, 신장, 디프 드로잉성을 향상시키는 원소로서, 특히 이들의 특성이 요구되는 경우에, 이들의 1종 이상을 첨가하는 것이 바람직하다. Ti, Nb, V, Zr의 합계량이 0.005% 미만에서는 신장, 디프 드로잉성의 향상 효과를 얻을 수 없고, 역으로 0.1% 를 초과하면 가공성의 열화를 일으킨다. 이로부터, Ti, Nb, V, Zr의 합계량을 0.005% 이상 0.1% 이하로 한다.

Cu : 0.015% 이상 0.08% 이하

Cu는, 황화물 형성원소로서 유효하게 작용하고, 고용 S가 재질에 미치는 악 영향을 감소시키는 원소로서, 특히 이와 같은 작용이 요구되는 경우에 첨가하는 것이 바람직하다. 이와 같은 효과는 Cu 를 0.005% 이상 첨가한 경우에 얻을 수 있으나, Cu는 강에 불순물 레벨로서 0.01% 미만 함유되므로, Cu 량을 0.015% 이상으로 한다. 한편, Cu 량이 0.08%를 초과하면 강이 딱딱하게 되므로, 0.08% 이하로 한다.

B : 0.0001% 이상 0.001% 이하

B 는, 강의 내(耐) 종 균열성을 향상시키는 원소로서, 특히 이와 같은 작용이 요구되는 경우에 첨가하는 것이 바람직하다. B가 0.0001% 미만에서는 내(耐) 종 균열성 향상 효과를 얻을 수 없고, 0.001% 초과에서는 효과가 포화하므로, B 를 첨가하는 경우에는 그 첨가량을 0.0001% 이상 0.001% 이하로 한다.

2. 공정 조건

실시예 2에 있어서는, 상기 조성을 가지는 강으로 되는 슬라브를 가열하고, 열간압연, 냉간압연, 풀림하여 냉연강판을 제조하는데 있어, 상기 열간압연은 사상압연에 있어서, 최종 패스 앞의 2 패스의 합계 압하율을 25% 이상 45% 이하, 또한 최종 패스의 압하율을 5% 이상 25% 이하로 하고, 더욱이 사상온도를 Ar₃변태점 이상 "Ar₃변태점 + 50℃" 이하로 하여 사상압연을 종료하고, 이어서 사상압연 종료 후 1 초 이내에, 200℃/sec 이상 2000℃/sec 이하의 냉각속도로 급속냉각을 개시하여, 이 급속냉각에 있어서 상기 사상압연의 사상온도에서의 온도 강하량을 50℃ 이상 250℃ 이하로 하며, 또한 이 급속냉각의 냉각 정지온도를 650℃ 이상 850℃ 이하로 하고 이어서 100℃/sec 이하의 서 냉각 또는 공냉을 한 후 얻어진 열연강대를 감는다. 이하 이들의 조건에 대하여 설명한다.

(1) 사상압연의 최종 패스 앞의 2 패스의 합계 압하율 : 25% 이상 45% 이하, 사상압연의 최종 패스의 압하율: 5% 이상 25% 이하

이와 같이 규정하는 것은, 열연강대의 형상성 및 제조시의 열연강대의 반송성을 확보한 후에, 열연판을 미세입자화 하기 위하여 충분한 양의 변형을 축적시키기기 위한 것이다. 또한, 여기서 말하는 최종 패스 앞의 2 패스에서의 압하율이란, 사상 압연장치의 최종 패스의 2개 앞의 패스에 강대가 들어가기 전의 판 두께 L2와, 최종 패스의 1개 앞의 패스를 통과한 후의 판 두께 L1으로부터, (L2 - L1)/L2 ×100으로 정의되는 것으로 한다.

열연판의 미세입자화를 위해서는, 변태점 바로 위 근방에서 열간가공에 의해 변형을 축적하는 것이 바람직하다. 그러나, 열간 압연공정에서는 입구측에서 출구측으로 진전함에 따라 판 온도는 하강하고, 강대는 서서히 딱딱하게 되어 가공 저항이 크게 되므로, 최종 패스에서 큰 압하(壓下)를 것에는 한계가 있다. 즉 , 최종 패스에서 큰 압하를 하면, 강판의 형상이 흐트러지거나, 강대의 반송성에 문제가 생기고 만다. 이 때문에, 강판의 형상성이나 반송성을 확보한 후에, 가공 변형을 축적하여 미세입자화를 하기 위해서는, 사상압연의 최종 패스 및 최종 패스 앞의 2 패스에 있어서 압하율을 상기와 같이 규정하여, 적절한 양의 변형을 적절한 타이밍으로 도입할 필요가 있다.

구체적으로는, 사상압연에서의 최종 패스 앞의 2 패스에서의 합계 압하율에대하여, 45% 이하로 하는 것은 강판의 반송성 및 형상을 확보하기 위해서이다. 한편, 이 합계 압하율을 25% 이상으로 하는 것은, 25% 미만에서는 열간가공 시의 변형 축적이 충분하지 않고, 열연판의 미세입자화가 어렵게 되기 때문이다. 또한, 최종 패스 압하율에 대해서도 마찬가지로, 열간가공 시의 변형 축적을 충분히 하기 위하여 5% 이상으로 하고, 강판의 반송성 및 형상을 확보하기 위하여 25% 이하로 한다. 상술한 바와 같이 열간압연의 조건을 만족하고 있으면, 열연의 조압연공정 및 사상압연 시의 최종 패스 보다 3 패스 이전의 패스의 압하율은 특별히 문제가 되지 않고, 종래 행해지고 있던 범위로 충분하다.

냉연강판의 신장, 디프 드로잉성 등의 재질 특성을 더욱 향상시키기 위해서는, 사상압연에서의 최종 패스 앞의 2 패스에서의 합계 압하율을 35% 이상 45% 이하로 하는 것 및, 최종 패스의 압하율을 8% 이상 25% 이하로 하는 것의 양쪽 또는 어느 한 쪽을 만족시키는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 열간압연 시에 가공 변형을 한층 축적하여, 미세입자화를 유리하게 할 수 있다. 또한, 열연강대의 반송성이나 형상의 관점으로부터는, 최종 패스를 포함한 출구측의 3 패스의 합계 압하율이 50% 를 초과하지 않는 것이 바람직하다.

또한, 사상압연 전의 조압연바 단계에서의 두께는 20mm 이상인 것이 바람직하다. 조압연바 두께를 이와 같이 하는 것에 의해 압하(壓下)의 절대량을 크게 할 수 있고, 압연에서의 재질을 만드는 것이 용이하게 되기 때문이다. 그러나, 이와 같은 조압연바 두께로 하는 것은 필수(必須)는 아니고, 예를 들면 박(薄) 슬라브용의 연속 주조기와 열간 압연장치가 직결된 열간 압연장치에 의해서도, 사상압연의소정의 패스가 상기 조건을 만족하면, 이하의 조건을 만족하도록 공정을 제어하는 것을 조건으로, 종래의 방법으로 만들어진 재질(냉연 풀림 후의 재질) 보다도 우수한 재질을 실현할 수 있다.

(2) 사상온도 : Ar₃변태점 이상 "Ar₃변태점 + 50℃" 이하

사상온도를 이와 같이 규정하는 것은, 사상압연을 γ영역에서 종료하고, γ영역에서의 가공 변형의 축적과 세립(細粒) γ입자를 이용하여 열연판을 충분히 미세 입자화시키기 위해서이다. 사상온도를 Ar₃변태점 미만으로 하면, α영역 압연으로 되어 결정립의 조대화(粗大化)가 일어나고 만다. 한편, 사상온도가 "Ar₃변태점 + 50℃"를 초과하면 압연 종료후에 γ입자 성장이 일어나고, 열연판의 미세입자화에 불리하게 되므로, 사상온도를 "Ar₃변태점 + 50℃" 이하로 한다.

(3) 냉각속도 : 200℃/sec 이상 2000℃/sec 이하

사상압연 종료 후의 냉각속도를 200℃/sec 이하로 하는 것은, 열연판의 미세 입자화 및 얻어진 냉연강판의 기계적 성질 향상을 위한 것이다. 본 발명에서는, 주로 라미나 방식에 의한 냉각에서 나타나는 것 같이 수증기를 빨아 올리면서 냉각하는 방법(막 비등(膜沸騰) 모드에서의 냉각)은 아니고, 냉각시에 강판 표면에 형성되는 증기막을 파괴하면서 냉각하는 방법(핵 비등 모드에서의 냉각)을 주체로 한 냉각을 의도하고 있으며, 그와 같은 냉각 방식에서는 필연적으로 냉각속도가 200℃/sec 이상으로 된다. 또한, 핵 비등 모드의 냉각에 있어서, 대략의 이론 한계치로부터, 냉각속도의 상한을 2000℃/sec로 한다. 이와 같은 냉각속도를 실현할 수있는 장치로서는, 다공(多孔) 분류방식, 초근접 노즐+ 고압+ 대량 수량(水量)방식을 위시하여, 핵 비등 모드의 냉각을 실시하는 것이 가능한 것이라면 어떠한 방식의 것을 이용해도 좋다.

냉각속도는 판 두께에 따라 다르므로, 보다 정확하게 냉각속도를 규정하기 위해서는, 예를 들면 「판 두께 2.5mm 이상 3.5mm 이하의 강판을 200℃/sec 이상 2000℃/sec 이하의 속도로 냉각한다」고 하는 것과 같이 규정하는 것이 생각되어 지나, 본 발명에서는 판 두께에 관계없이 이와 같은 냉각속도를 가지고 있으면 좋기 때문에, 통상의 열연강판이라면 판 두께에 관계없이 이와 같은 냉각속도로 냉각 가할 수 있는 냉각능력을 가지는 장치를 이용하는 것이 바람직하다. 냉각속도의 더욱 바람직한 범위는 400℃/sec 이상 2000℃/sec 이하이다. 이 범위에서 냉각하는 것에 의해 냉연 풀림판의 신장, 디프 드로잉성이 보다 향상되고 이방성을 보다 낮게 억제할 수 있다.

또한, 실시예 2에 있어서, 사상압연 후의 냉각속도는 900℃에서 700℃까지의 200℃를 냉각할 때에 요하는 시간 △t를 사용하여, 200/△t로 정의한다. 본 발명에 있어서 급속냉각은, 「Ar₃변태점 이상 "Ar₃변태점 + 50℃"이하에서 사상압연 완료후 1초 이내」로 개시되는 것이며, 슬라브의 강 조성에 따라서는 실제로 냉각을 개시하는 온도가 900℃ 미만인 경우도 있으나, 이 경우에도 냉각속도는 이 정의에 따르는 것으로 한다. 요컨대, 냉각속도는 그 강대를 가령 900℃에서 700℃까지 냉각한 경우에 결정되는 값이다. 실제로 냉각이 개시되는 온도가 900℃ 이하로 되어 있어도 좋고, 또한 급냉을 정지하는 온도가 700℃ 이하라 하더라도 전혀 상관없다.

(4) 냉각 개시시간 : 사상압연 종료 후 1초 이내

냉각 개시시간을 이와 같이 규정하는 것은, 상기와 같이 냉각속도를 크게 하고, 냉각 개시시간을 짧게 하는 것에 의해, 열연판 입자경이 충분히 미세화하기 때문이다. 이에 따라, 신장, 디프 드로잉성을 높이고 이방성도 작게 하는 효과를 얻을 수 있다. 냉각 개시시간이 1초를 초과하면, 통상의 라미나 냉각이나 실험실 실험에서의 공냉에 있어서 열연판 입자경과 거의 변함없고, 열연판 입자경을 충분히 미세화 할 수 없다.

실시예 2에서는 냉각 개시시간의 하한에 대하여는 특별히 규정하지 않으나, 압연속도를 올리고 또한 사상압연의 출구측 바로 근처에서 냉각을 개시하려고 해도, 냉각장치의 하우징이나 압연 롤 반경 분의 돌출 등을 고려하면, 0.01 초가 실질적으로 냉각 개시시간의 하한으로 된다.

냉각 개시시간 1초 이내라 하더라도, 냉각 개시시간에 따라 나타내는 특성은 다르며, 냉각 개시시간을 0.5초 이내로 한 경우에는 특히 디프 드로잉성 및 이방성이 우선적으로 향상되고, 냉각 개시시간을 0.5초 이상 1 초 이내로 한 경우에는 특히 신장이 우선적으로 향상된다. 이와 같이 나타나는 특성에 차이가 있는 이유는, 냉연 풀림판 단계에서의 약간의 페라이트 입경이 다르기 때문이라고 여겨지나, 그 메카니즘은 분명하지 않다.

냉각 개시시간을 1초 이내로 하기 위해서는, 예를 들면 압연속도(압연 시의 열연강대의 반송속도)가 1300m/min 이하인 경우에는, 냉각장치(예를 들면, 상술한 핵 비등 모드에서의 냉각을 하는 것이 가능한 냉각장치)를, 압연 속도에 따라 사상압연장치의 최종 패스 출구측의 바로 근처에서 15m 이내의 근방에 설치한다. 즉, 압연속도가 빠른 경우에는, 이 범위의 후측(後側)에 설치해도 관계없으며, 압연속도가 늦은 경우에는, 이 범위의 전측(前側)에 설치하여 1초 이내의 냉각 개시시간을 실현한다. 또한, 압연속도가 1300m/min을 초과하는 고속압연이 가능하게 된 경우에는, 냉각장치의 설치위치는 최종 패스 출구측에서 더욱 먼 위치로 되는 것을 예측할 수 있다.

그런데, 예를 들어 1초 이내에 냉각을 개시할 수 있다고 하더라도, 긴 길이 방향에서 냉각 개시시간에 편차가 있으면, 열연 코일 내에서 입자경에 편차가 생겨 냉연 풀림판으로의 재질을 유효하게 향상시키는 것이 곤란하다. 실제로는, 열간압연은 항상 일정한 속도에서만 하는 것이 아니다. 즉, 강대의 선두부분이 코일러에 감길때까지는 낮은 압연속도로 압연이 이루어지고, 그 후 강대가 코일러에 감기고, 강대에 장력이 걸린 후에, 차츰 압연속도를 일정 속도까지 올려가고, 그 상태로 코일 후단까지 압연이 행해진다. 그 때문에, 급냉을 하는 냉각장치를 하나의 제어단위로 하면, 코일 긴 길이방향에서 냉각 개시시간이 변하고 만다. 미세입자화의 편차, 나아가서는 냉연 풀림 후의 재질의 편차가 발생하고 만다.

이와 같은 미세입자화 및 재질의 편차를 회피하기 위해서는, 냉각장치를 작은 단위로 분할하고, 각각의 단위를 압연속도와 연동시켜서 ON/OFF 제어를 하면 좋다. 이 경우에는, 압연속도가 조금 늦은 코일 선단부에서는 최종 패스 측의 단위를 이용하여 냉각을 하며, 그 후 차츰 가속되는 압연속도에 따라, 냉각을 하는 단위를 코일러 측에 설치되어 있는 단위로 조정해 가는 것에 의해, 코일 긴 길이방향에서의 냉각 개시시간을 균일화 하고 미세입자화 및 재질을 균질화할 수 있다.

(5) 급속냉각의 온도 강하량 : 50℃ 이상 250℃ 이하

이와 같이 급속냉각을 하는 것은, 열연판의 미세입자화를 최적으로 하여, 냉연 풀림판의 신장, 디프 드로잉성을 향상시키고 이방성을 낮게 억제하기 위해서이다. 상술한 것처럼, 「냉각속도를 200℃/sec 이상 2000℃/sec 이하로 한다」, 「냉각 개시시간을 1초 이내로 한다」고 하는 2 개의 조건을 만족하는 경우, 최종 패스 후의 온도 강화는 근소하며, 냉각 개시온도와 사상온도를 거의 같은 온도로 간주할 수 있으므로, 이와 같이 「사상온도로부터의 온도 강하량」을 규정한다.

열연판의 미세입자화를 최적으로 하기 위해서는, 단순히 지정한 온도영역을 상술한 것처럼 급속냉각하면 좋다고는 할 수 없고, 특히 급속냉각에 의한 온도 강하량을 적정한 범위로 하는 것이 필요하다. 이 급냉에 의한 온도 강하량이 적정한 범위를 초과하면, 다각형의 페라이트 입자를 실현할 수 없고, 압연방향으로 신장된 입자나, 열처리 조직상의 입자로 되어, 우수한 가공성 및 이방성을 얻을 수 없게 된다. 이 때문에, 본 발명에 있어서는, 상술한 것처럼 급속냉각에 의한 온도 강하량을 규정했다.

급속냉각에 의한 온도 강하량을 50℃ 이상으로 한 것은, 상술한 냉각속도로 γ- α변태점을 횡단하여 냉각하기 위해서는, 최저라도 50℃의 온도 강하량이 필요하기 때문이다. 또한, 온도 강하량을 250℃ 이하로 한 것은, 온도 강하량이 250℃를 초과하면 과냉각에 의한 악 영향이 현저하게 되기 때문이다. 특히, 냉연 풀림판의 신장을 향상시키고 싶은 경우에는, 온도 강하량을 150℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.

급속냉각에 의한 온도 강하량을 상기 범위로 제어하기 위해서는, 핵 비등모드로 급냉을 하는 상기 냉각장치를 압연방향으로 작은 단위로 분할하고, 압연속도와 연동하여 각각의 단위에 있어서 냉각을 ON/OFF 제어하는 것이 유효하다. 급냉에 의한 온도 강하량은, 급냉을 하는 냉각장치의 냉각속도와, 냉각장치의 급냉을 하는 부분의 길이와, 압연속도 (강대의 반송속도)에 의해 결정되므로, 이와 같이 하여 제어하지 않으면, 급냉에 의한 온도 강하량을 상기 범위로 하는 것이 곤란하고, 또한 코일의 긴 길이방향 전체에 걸쳐서 온도 강하량을 일정하게 할 수 없어 냉연 풀림판의 특성에 편차가 발생하고 만다.

보다 구체적으로 설명하면, 핵 비등 모드에 의한 급냉의 냉각속도는, 판 두께에 따라 변화하는데, 두꺼운 판에서는 늦게 되고 얇은 판에서는 빠르게 되며, 또한 압연속도가 코일 전체길이에 걸쳐 일정한 경우는 적고, 강대가 코일러에 감길 때까지의 속도는 조금 느리게 하며, 그 후, 강대에 장력이 걸린 상태에서 가속하여 일정속도로 되도록 압연속도를 취하는 경우가 많으므로, 냉각장치를 작은 단위로 분할하고, 상기와 같이 변동하는 압연속도에 따라 냉각을 하는 단위의 수와 그 단위의 위치를 정하여, 각각의 단위의 ON/OFF 제어를 하는 것에 의해, 급속냉각에 의한 온도 강하량을 적정하게 제어할 수 있다.

더욱이 이에 더하여 중요한 것은, 급속냉각에 사용한 물을 매우 빠르게 제거하는 것이다. 예를 들면, 물이 냉각장치의 출구측 이후에 흘러 나오거나 한 경우에는, 잔존한 물의 양에 따라 강판의 냉각이 계속되고 만다. 냉각장치의 출구측에서강판 상에 물이 필요 이상으로 남은 경우, 그 영역에 있어서 냉각모드는 강판에 닿는 수압 및 압연속도 등에 의해서도 다르나, 핵 비등 모드와 막 비등 모드가 혼합된 모드나, 막 비등 모드의 냉각으로 이행해 가는 과정의 모드로 된다. 어느 모드라 하더라도, 단순한 막 비등 모드 보다도 냉각속도가 큰 냉각이 계속되는 것으로 된다. 이 것은, 급속냉각에 의해 발현하는 강판의 특성 향상효과의 편차에 직결되고, 또한 과 냉각한 경우에는 다각형(Polygonal)의 페라이트 입자를 실현할 수 없으므로 재질 열화로 이어진다. 이것을 방지하기 위해서는, 냉각장치의 출구측에 물 제거 장치, 물 제거 롤, 에어 커튼 등을 설치해도 좋다.

(6) 급속냉각의 냉각 정지온도 : 650℃ 이상 850℃ 이하

급속냉각의 냉각 정지온도를 이와 같이 규정하는 것은, 상술한 「냉각속도」,「냉각 개시시간」및「급냉에 의한 온도 강하량」의 조건과 서로 어울려서, 열연판의 미세입자화를 적절히 하기 위함이다. 냉각 정지온도가 850℃를 초과하면, 냉각 정지 후의 입자성장이 무시할 수 없는 경우가 있어, 열연판의 미세입자화의 관점에서 바람직하지 않다. 한편, 냉각 정지온도가 650℃ 미만이 되면, 상술한 「냉각속도」,「냉각 개시시간」및 「급냉에 의한 온도 강하량」의 조건을 만족하고 있어도, 열처리 조직상으로 되고 마는 경우가 있고, 이 경우에는 냉연 풀림판의 특성을 향상시킬 수 없다. 또한, 급냉 정지온도는 급속 냉각장치를 나온 때의 판 온도이며, "사상온도" - "급속냉각에 의한 온도 강하량"으로 주어진다. 또한, 급냉 정지온도는, 당연히 감는 온도 이상으로 설정하지 않으면 안된다. 또한, 급냉 정지온도란, 실질적으로는 급속냉각장치를 나온 때의 판 온도이나, 예를 들면 냉각장치를 다(多) 뱅크 구성으로 한 경우에는, 냉각에 사용한 뱅크를 강대가 통과한 때의 온도를 상기의 적정온도로 제어해도 좋다. 냉각 정지온도를 상기의 범위로 제어하기 위해서는, 냉각장치의 출구측에 물 제거 장치, 물 제거 롤, 에어 커튼 등을 설치하고, 이들에 의해 냉각 정지온도를 제어하면 좋다.

(7) 급속냉각 후의 냉각 : 100℃/sec 이하의 서(徐) 냉각 또는 공냉

이상과 같이 하여 행해진 열연 런 아웃에서의 급속냉각 후, 감는 온도까지 100℃/sec 이하의 서 냉각 또는 공냉을 하는 것은, 상술한 것 처럼 다각형이고, 또한 미세화한 페라이트 입자를 만들어 넣어 냉연 풀림판의 특성을 향상시키기 위함이다. 급속냉각만으로 감는 온도까지 냉각하면 과냉각에 의한 악 영향이 나타나고 소망스러운 조직을 얻을 수 없으므로, 100℃/sec 이하의 서 냉각 또는 공냉은 필수이다. 냉각속도가 100℃/sec 를 초과하면 다각형의 페라이트 입자를 만들어 넣는 것이 어렵게 된다.

(8) 감는 온도

감는 온도는 특별히 한정되지 않으나, 550℃ 이상 750℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 감는 온도가 550℃ 미만에서는 강이 경화한다. 또한, 상술한 것처럼 급냉을 하는 경우에는 필연적으로 감는 온도는 750℃ 이하로 될 수 밖에 없고, 또한 감는 온도가 750℃ 초과하여도 특성의 향상이 나타나지 않는다.

또한, 강중 C, S, N 량이 많은 경우, 즉, C : 0.002% 이상 0.004% 이하, S : 0.012% 이상 0.02% 이하, 또는 N : 0.002% 이상 0.004% 이하인 경우에는, 감는 온도를 630℃ 이상 750℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 범위로 하는 것에 의해,석출물의 형성·성장을 촉진하고, 냉연 풀림판의 페라이트 입자 성장을 저해할 것 같은 인자(미세 석출물)를 제거할 수 있다.

한편, 강중 C, S, P, N 량이 적은 경우, 즉, C : 0.0003% 이상 0.002% 이하, S : 0.0003% 이상 0.012% 이하, P : 0.003% 이상 0.015% 이하, 또는 N : 0.0003% 이상 0.002% 이하인 경우에는, 감는 온도를 550℃ 이상 680℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 범위로 하는 것에 의해, 이들의 원소가 적기 때문에 극히 왕성한 입자 성장을 억제하고, 열연판 입자경의 미세입자화를 유효하게 할 수 있다.

(9) 냉간압연

냉간압연의 조건은 특별히 한정되지 않으나, 그 때의 압하율(냉압율)을 50% 이상 90% 이하로 하는 것이 바람직하다. 냉압율을 이 범위로 하는 것에 의해, 상술한 것처럼 해서 얻어진 미세입자화된 열연판에서의 특성의 향상 효과가 크다.

(10) 풀림

냉연판을 풀림할 때의 조건은 특별히 한정되지 않으나, 특성 향상 및 표면 거칠어짐 방지의 관점에서, 700℃ 이상 850℃ 이하의 온도에서 풀림하는 것이 바람직하다. 풀림은, 연속풀림이나 배치(batch) 풀림 등의 어떠한 방법으로 해도 좋다.

본 발명에 있어서는, 연속 주조한 슬라브를 가열로에서 가열하지 않고 열간 압연하는 방법, 연속주조한 슬라브의 온도가 실온(室溫)까지 다 내려가지 않은 상태에서, 가열로에서 소정의 온도로 가열하고 나서 열간압연하는 방법, 슬라브의 온도가 실온(室溫)까지 내려가고 나서 가열로에서 소정의 온도로 가열한 후 열간압연하는 방법, 박 슬라브 연속 주조장치와 열간 압연장치가 연결된 장치로 열간압연하는 방법, 인곳 제조한 슬라브를, 손질한 후 가열로에서 가열하여 열간압연하는 방법 등의 어느 방법을 이용한 경우에 있어서도, 상기 조성의 강에 상기 공정조건을 적용하는 것에 의해, 바람직한 재질을 만들어 넣을 수 있다.

실시예 2에 있어서 냉연강판은, 자동차용 강판, 전기 제품용 강판, 캔용 강판, 건재용 강판 등의, 특히 가공성이 요구되는 용도에 호적하게 이용할 수 있으나, 그외의 용도에 이용한 경우에도 충분히 그 특성을 발휘할 수 있다. 또한, 실시예 2에 있어서 냉연강판은, 또한 Zn 도금이나 합금화 Zn 도금 등의 표면처리를 실시한 것을 포함한다.

〔비교 실시예 1〕

표 4에 나타낸 성분을 가지는 강을 연속주조에 의해 200∼300 mm 두께의 슬라브로 하고, 표 5 에 나타낸 냉각조건을 비롯한 열연조건의 열간압연에 의해 판 두께 2.8mm의 열연판으로 하고, 판 두께 0.8mm로 냉간압연한 후, 승온속도 6℃/sec 이상 20℃/sec 이하로 승온하고, 표 5에 나타내는 풀림온도에서 90초간 연속 풀림하여 No.1∼18의 냉연강판을 얻었다. 이 때, 표 5에 「종래의 라미나 냉각」으로 표시한 것에서는, 사상압연의 최종 패스를 통과한 열연강대에 수증기를 보내면서 냉각하는 라미나 냉각을 했다. 한편, 사상압연 후에 200℃/sec 이상의 급냉을 한 것에 있어서는, 막 비등 모드의 냉각에서는 냉각 시에 증기가 발생하고, 증기막이 강판을 감싸 급냉을 할 수 없으므로, 다공(多孔) 분류방식의 냉각장치를 이용하여 냉각 시에 증기가 나오지 않는 핵 비등 모드의 냉각을 실현하고, 그 물의 양이나수압 등을 변화시켜서 표 5에 나타낸 여러가지 냉각속도에 의해 급냉을 했다.

이들 강판에 대해서, 냉연강판의 0.8mm 재(材)로 전체 신장을 측정하고, 또한 L 방향(압연 방향에 대하여 0°방향)의 r 값 인 r 0, D 방향(압연 방향에 대하여 45°방향)의 r 값인 r 45 및 C 방향(압연 방향에 대하여 90°방향)의 r 값인 r 90 을 각각 측정했다. 표 5에는, 강판의 가공성을 평가하기 위한 지표로서 전체 신장 및 평균 r 값을 나타내고, 또한 이방성을 평가하기 위한 지표로서 r 0, r 45, r 90중 r 45가 가장 낮은 경향을 나타내는 강판에서는 △r 을 표시하고, r 45가 r 0 및 r 90의 중간값을 취하는 강판에서는 r 값의 최대치 - 최소값의 값을 표시한다. 여기서, 평균 r 값은, 평균 r 값 = (r 0 + 2 × r 45 + r 90)/4에 의해 규정되는 값이다. 또한, △r 은 △r = (r 0 + r 90 - 2 × r 45)/2에 의해 규정되는 값이다.

표 5에는, 강판의 형상성 및 반송성에 대해서, 양호와 불량의 2 단계로 평가한 결과를 아울러 나타낸다. 강판의 형상성이나 반송성에 문제가 생기는 것은, 중앙 신장 현상이 발생하여 강대의 폭 방향 중앙부근이 신장하여 요철(凹凸)이 발생한 경우, 또는 코일러에 감길 때의 코일의 형상이 벗어난 경우이다. 이것을 접착 테이프를 예를 들어 설명하면, 신품의 접착 테이프의 형상이 양호한 코일 형상에 상당하고, 오래 사용된 접착 테이프에서 보여지는 것 같이 외주측과 내주측 이 어긋난 형상이나, 일단 감김이 풀린 접착 테이프를 재차 감은 경우와 같은 흐트러진 형상이 불량한 코일 형상에 상당한다. 여기서는 중앙 신장이 눈으로 확인할 수 있는 경우, 또는 코일 단부의 요철(凹凸)이 25mm를 초과하고 있는 경우를 불량으로평가하고, 중앙 신장을 확인할 수 없고, 또한 코일 단부의 요철(凹凸)이 25mm 이내의 경우를 양호하다고 평가했다.

표 4

표 5

표 5에 나타내는 것처럼, 실시예 2의 공정조건에 의해 급속냉각을 하여 제조된 N0.2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18의 강판은, 모두 형상성 및 반송성이 양호하고, 더욱이 신장 및 평균 r 값이 매우 높고, 또한 △r 또는 r 값의 최대값 - 최소값이 매우 낮게 억제되어 있어 가공성 및 이방성이 극히 우수하였다. 이에 대해, 최종 패스 후의 런 아웃 테이블에서 강판의 상하에서 라미나 냉각을 한 No.1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17의 강판은 어느 것인가의 특성이 열화되고 있었다.

이상과 같이, 실시예 2 에서 규정된 범위의 조성을 가지는 강을 이용하여, 실시예 2에서 규정된 공정조건에 의해 냉연강판을 제조하면, 형상성이나 반송성이 우수하고, 또한 종래보다도 각별히 우수한 가공성 및 이방성을 가지는 냉연강판을 제조할 수 있다는 것이 확인되었다.

〔비교 실시예 2〕

표 6에 나타내는 성분을 가지는 강을 연속주조에 의해 250mm 두께의 슬라브로 하고, 이 슬라브에 손질을 한 후 1200℃로 가열하며, 표 7에 나타낸 조건으로 열간압연하고, 냉간압연한 후에 승온 속도 10℃/sec 이상 20℃/sec 이하로 840℃의 풀림온도로 90초간 연속풀림하여 No.19∼44의 냉연강판을 얻었다. 이때, No. 30 에 대해서는 열연판의 판 두께를 1.5mm, 냉연 풀림판의 판 두께를 0.75mm로 했으나, 그 밖의 No.19∼29, 31∼44에 대해서는, 모두 열연판의 판 두께를 2.8 ±0.2mm, 냉연 풀림판의 판 두께를 0.8mm로 했다. 또한, 표 4에 나타낸 No. 30의 냉각속도는 열연판의 판 두께가 1.5mm인 경우의 값이며, 2.8∼3.5mm의 판 두께재(材)로 냉각속도를 확인한 바 270± 70℃/sec이었다. 이상과 같이 하여 얻어진 냉연강판의 특성을, 비교실시예 1과 동일하게 평가한 결과를 표 7에 나타낸다. 또한, 표 7에서 No.30의 전체 신장에 대해서는, 두께 0.75mm의 냉연강판에서 측정된 값을, Oliver칙(則)에 의해 0.8mm 재(材)의 신장으로 변환한 값을 나타낸다.

표 6

표 7

표 7에 나타내는 것처럼, 실시예 2의 공정조건에 의해 제조된 No.20, 25∼30, 33∼36, 38∼40, 44의 강판은, 모두 형상성, 반송성이 양호하고, 더욱이 신장 및 평균 r 값이 대단히 높고, 동시에 △r이 매우 낮게 억제되고 있으며, 가공성 및 이방성이 매우 우수하였다. 이에 대하여, 어느 것인가의 조건이 실시예 2의 범위밖인 No.19, 21∼24, 31, 32, 37, 41∼43의 강판에서는, 어느 것인가의 특성이 뒤떨어졌다. 구체적으로는, No.19에서는 최종 패스 앞 2 패스의 합계 압하율이 실시예 2의 범위를 초과하여 높았기 때문에, No.21에서는 최종 패스의 압하율이 실시예 2의 범위를 초과하여 높았기 때문에, 어느 경우도 강판의 형상성 및 반송성이 불량하였다. 또한, No.22에서는 사상온도가 실시예 2의 범위보다도 낮은 α영역 압연으로 되어 버리기 때문에, 특히 전체 신장의 열화가 현저하였다. 한편, No. 23 에서는 사상온도가 실시예 2의 범위를 초과하여 높았기 때문에, 급냉을 하기까지 γ 입자의 성장이 진행한 것으로 여기지며, 열연판에서의 미세입자화가 충분하지 않아 특성이 열화했다.

No.24에서는, 냉각속도가 실시예 2의 범위보다도 낮았기 때문에 급냉이 충분하지 않고 열연판의 미세입자화를 할 수 없으며, γ값의 향상효과를 충분히 얻을 수 없었다. No.31 및 No.32에서는, 냉각 개시시간이 실시예 2의 범위를 초과하여 길었기 때문에 입자성장해 버린 것으로 여겨지며, 열연판의 미세화가 충분하지 않고 가공성 및 이방성 향상효과를 충분히 얻을 수 없었다. No.37에서는, 급냉의 온도 강하량이 실시예 2의 범위보다도 작기 때문에, 열연판의 미세입자화가 충분하지 않고 r 값의 향상효과를 충분히 얻을 수 없었다. No.41에서는, 급냉의 온도 강하량이 실시예 2의 범위를 초과하여 크고, 급냉 정지온도가 실시예 2의 범위보다도 낮고, 동시에 감는 온도도 실시예 2의 바람직한 범위보다도 낮기 때문에, 열연판 조직이 열처리 조직상의 입자로 되고 말아 특성값의 열화가 현저하였다. No.42에서는, 급냉 정지온도가 실시예 2의 범위보다도 낮기 때문에, 열연판의 조직이 다각형의 미세입자로 되지 않고 특성값이 열화하고 말았다. No.43에서는, 급냉 후의 냉각속도가 실시예 2의 범위를 초과하여 높았기 때문에, 열연판의 단계에서 다각형의 미세 입자를 얻을 수 없었으므로, 모든 특성치가 떨어져 있다.

이상과 같이, 실시예 2에서 규정된 조건을 모두 만족한 제조방법에 의해 비로소 형상성이나 반송성이 우수하고 또한 종래보다도 각별히 우수한 가공성 및 이방성을 가지는 냉연강판을 제조할 수 있는 것이 확인되었다.

실시예 3

본 발명자들이 검토한 결과, 상술한 기노(木野) 등이 제안한 기술이나 상기 공보에 기재된 기술에서는, 급냉의 온도 강하량 및 냉각 정지온도가 양호한 범위로 제한되어 있지 않으면 기계적 성질(r값 및 신장)을 향상시킬 수 없다는 것이 판명되었다. 즉, 본 발명자들이 이들의 기술에 기초하여 실험을 한 바, 급냉의 온도 강하량 또는 냉각 정지온도가 양호한 범위를 벗어나 있는 경우에는, 평균 r값은 높더라도 신장을 향상시키지 않고, 역으로 신장이 저하하는 경우도 있으며, 더욱이는 평균 r 값도 열화하는 것도 있는 것이 판명되었다. 결국, 급냉에 의해 과냉각하는 것은 기계적 성질에 악영향을 미치고, 또한 어떤 지정한 온도영역을 포함한 광범위의 온도영역(저온측으로 확장한 온도 영역)을 급냉에 의해 냉각시키는 것만으로는재질의 향상은 나타나지 않는다. 더욱이, 사상압연의 출구측 3 패스의 합계 압하율을 높여 가공변형을 대량으로 축적하여 미세입자화를 하는 경우에는, 이들 3 패스에 있어서 압하(壓下)를 적절히 배분하지 않으면 강판의 반송성, 형상성에 악 영향을 미치는 것이 판명되었다.

그래서, 본 발명자들은 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 연구를 한 결과, 극저 탄소강을 기본으로 하는 성분계에 있어서, 열연의 압하조건을 억제하고 열연 런 아웃 냉각조건을 제어하는 것에 의해, 형상성이나 반송성에 문제가 생기는 경우 없이, 종래보다도 각별히 우수한 가공성 및 이방성을 가지는 냉연 강판이 얻어 진다는 것을 알아냈다. 즉, 강 조성을 극저 탄소계의 특정 조성으로 조정하는 것에 부가하여, 이하의 사실을 알았다.

(1) 열연 시의 압하조건에 관해서는, 사상압연의 최종 패스의 압하율 및 최종 패스 앞의 2 패스의 압하율을 적절히 설정하는 것에 의해, 강판의 형상성, 제조시의 열연강판의 반송성에 문제를 발생시키지 않고, 열간에서의 가공 변형을 문제 없는 범위에서 많게 하여 미세화를 도모할 수 있다.

(2) 사상압연후 가능한 한 단시간 중에 소정의 급속냉각을 개시하는 것이, 열연판 미세입자화 및 기계적 성질의 향상을 위해 유효하다.

(3) 상기 급속냉각에 의한 온도 강하량의 범위를 적절히 설정하는 것에 의해, 급냉에 의한 과냉각을 억제하고 디프 드로잉성 등의 가공성 및 이방성을 향상시킬 수 있다.

(4) 상기 급속냉각의 냉각 정지온도를 적절히 설정하는 것에 의해, 소망스러운 미세 조직을 얻을 수 있다.

(5) 급속냉각 후의 냉각을 적절한 서(徐) 냉각으로 하는 것에 의해, 적절한 다각형 페라이트 입자의 형성이 가능하게 된다.

실시예 3은 상기 사실에 기초하여 이루어진 것으로, 이하와 같은 특징을 가지는 가공성이 우수하고 이방성이 작은 냉연강판의 제조방법이다.

[1] 중량%로,

C : O.0003% 이상 0.004% 이하,

Si : 0.05% 이하,

Mn : 0.05% 이상, 2.5% 이하,

P : 0.003% 이상 0.1% 이하

S : 0.0003% 이상 0.02% 이하

Sol. Al : 0.005% 이상 0.1% 이하

N : 0.0003% 이상 0.004% 이하

를 포함하는 강으로 되는 슬라브를 가열하고, 열간압연, 냉간압연, 풀림하여 냉연강판을 제조하는데 있어서,

상기 열간압연은,

사상압연에 있어서, 최종 패스 앞의 2 패스의 합계 압하율을 45% 이상 70% 이하, 또한 최종 패스의 압하율을 5% 이상 35% 이하로 하고, 더욱이 사상온도를 Ar₃변태점 이상 "Ar₃변태점 + 50℃" 이하로 하여 사상압연을 종료하고,

이어서, 사상압연 종료 후 1초 이내에, 200℃/sec 이상 2000℃/sec 이하의 냉각속도로 급속냉각을 개시하여, 이 급속냉각에 있어서 상기 사상압연의 사상온도로부터의 온도 강하량을 50℃ 이상 250℃ 이하로 하고, 또한 이 급속냉각의 냉각 정지온도를 650℃ 이상 850℃ 이하로 하며,

계속하여, 100℃/sec 이하의 서 냉각 또는 공냉을 한 후, 얻어진 열연강대를 감는 것을 특징으로 하는, 가공성이 우수하고 이방성이 작은 냉연강판의 제조방법.

[2] 상기 [1]의 냉연강판의 제조방법에 있어서, 상기 강은, 또한 중량%로 Ti, Nb, V, Zr 중의 1종 이상을 합계로 0.005% 이상 0.1% 이하 함유하는 것을 특징으로 하는, 형상성 및 가공성이 우수하고 이방성이 작은 냉연강판의 제조방법.

[3] 상기 [1] 또는 [2]의 냉연강판의 제조방법에 있어서, 상기 강은, 또한 중량%로 Cu를 0.015% 이상 0.08% 이하 함유하는 것을 특징으로 하는, 형상성 및 가공성이 우수하고 이방성이 작은 냉연강판의 제조방법.

[4] 상기 [1] 에서 [3]중 어느 하나의 냉연강판의 제조방법에 있어서, 상기 강은, 또한 중량%로 B를 0.0001% 이상 0.001% 이하 함유하는 것을 특징으로 하는, 형상성 및 가공성이 우수하고 이방성이 작은 냉연강판의 제조방법.

또한 종래의 기술에서는, 예를 들면 일본 특개평 7-70650호 공보, 일본 특개평 6-212354호 공보, 일본 특개평 6-17141호 공보에는, Ar₃변태점을 이용한 규정으로서 「사상 온도 : Ar₃온도 이상」과 같이 온도 그것을 나타내는 경우와, 「…에서 "Ar₃- 50℃"를, 급속냉각하는 …」과 같이 냉각 시의 온도 규정에 이용하는 경우의 양쪽이 존재하나, 급속냉각할수록 Ar₃변태점은 강하하므로, 후자에 있어서 Ar₃변태점은 전자에 있어서 Ar₃변태점과는 같은 온도가 아니고, 항상 전자에 있어서 Ar₃변태점이 낮은 온도를 나타낸다. 그러나, 종래의 기술에서는 많은 경우, 후자의 문맥에서의 변태점과 전자의 문맥에서의 변태점을 같은 온도로서 해석하고 있는데, 이것은 학술적으로도 정확하지 않다. 더욱이, 냉각속도가 빠를수록 Ar₃변태점은 내려가므로, 후자의 문맥에서 일률적으로 Ar₃변태점이라고 해도, 실제적으로 어떠한 수치를 나타내는지를 이해할 수 없는 경우가 많다. 그 때문에, 본 발명에서는 급속냉각하는 경우의 온도 규정 시에는 Ar₃변태점이라고 하는 애매한 표현이 아니고, 수치에 의해 규정하고 있다.

이하, 실시예 3에 있어서 냉연강판의 제조방법에 대해서, 강 조성과 공정조건으로 나누어 구체적으로 설명한다.

1. 강 조성

실시예 3에 있어서 강 조성은, 중량%로 C : 0.0003% 이상 0.004% 이하, Si : 0.05% 이하, Mn : 0.05% 이상 2.5% 이하, P : 0.003% 이상 0.1% 이하, S : 0.0003% 이상 0.02% 이하, Sol. Al : 0.005% 이상 0.1% 이하, N : 0.0003% 이상 0.004% 이하를 함유하는 것이다. 또한, 신장, 플랜지성을 향상시키는 관점에서, 상기 강 조성에 부가하여 필요에 따라 Ti, Nb, V, Zr 중의 1종 이상을 합계로 0.005% 이상 0.1% 이하의 범위로 첨가한다. 더욱이, 고용 S의 악영향을 감소시키는 관점에서,상기 어느 쪽인가의 강 조성에 부가하여, 필요에 따라 Cu를 0.015% 이상 0.08% 이하의 범위로 첨가한다. 또한, 강의 내(耐) 종 균열성을 향상시키는 관점에서, 상기 어느 쪽인가의 강 조성에 부가하여, 필요에 따라 B를 0.0001% 이상 0.001% 이하의 범위로 첨가한다.

C : 0.0003% 이상 0.004% 이하

C 는, 그 양이 적을수록 연성 및 디프 드로잉성이 향상하나, 현상(現狀)의 제강조건의 레벨을 고려하여 C 함유량의 하한을 0.0003%로 했다. 한편, C 함유량이 0.004% 이하이면, 탄화물 형성원소(Ti, Nb 등)로 고정하는 것에 의해, 고용한 침입형 원소가 강 중에 존재하지 않는 강 (IF 강 : Interstitial-Free steel)으로 되어 연성 및 디프 드로잉성을 향상시키는 것이 가능하게 되므로, C 함유량을 0.004% 이하로 하였다. C 함유량을 0.002% 이하로 하면 신장, 디프 드로잉성을 보다 높은 레벨로 할 수가 있고, 탄화물 형성원소의 첨가량을 감소시킬 수 있기 때문에, C 함유량은 0.002% 이하로 하는 것이 바람직하다. 한편, C 함유량이 0.002% 이상 0.004% 이하인 경우에 있어서도, 감는 온도를 높게 설정하는 것에 의해, 신장, 디프 드로잉성을 보다 높은 레벨로 할 수 있고 이방성도 낮게 억제할 수 있다.

Si : 0.05% 이하

Si는, 연질 고연성의 특성에 대하여 악 영향을 미치는 원소로서, Zn 도금 등의 표면처리에 악영향을 미치는 원소이나, 탈산 원소로서도 이용된다. Si량이 0.05% 를 초과하면, 재질이나 표면처리에의 악영향이 현저하게 되므로 0.05% 이하로 한다.

Mn : 0.05% 이상 2.5% 이하

Mn은, 강의 인성을 향상시키는 원소로서, 고용강화에 유효하게 이용할 수 있는 원소이나, 과첨가하면 가공성에 악영향을 준다. 한편, Mn은 S를 MnS로서 석출하는 것에도 유효하게 이용할 수가 있다. 본 발명에서는, 신장이나 디프 드로잉성을 나타내는 것을 우선함과 동시에 강의 강화에도 이용하기 위하여 Mn 함유량을 2.5% 이하로 한다. 한편, 제강에서의 S의 제거 코스트와의 균형을 고려하여 Mn 함유량의 하한을 0.05%로 한다.

P : 0.003% 이상 0.1% 이하

P는 고용강화 원소로서, 함유량의 증가에 따라 연성이 열화한다. 그 때문에, P 함유량을 0.1% 이하로 한다. 한편, P는 제거할수록 연성이 향상하나, 제강에서의 제거 코스트와 가공성과의 균형을 고려하여, P 함유량의 하한을 0.003%로 한다. 한층 양호한 가공성을 얻기 위해서는, 0.015% 이하로 하는 것이 바람직하나, 이 경우에는 입자 성장이 왕성하게 되어 열연판의 입자경 미세입자화가 어렵게 되므로, 감는 온도를 조금 낮게 설정하면 좋다.

S : 0.0003% 이상 0.02% 이하

S는, 적열(赤熱)취성을 초래하는 원소이므로, 일반적으로 S를 고정하는 기능을 가지는 Mn 첨가량에 따라서 그 상한이 규정되나, S 함유량이 많으면 황화물의 석출이 많게 되고 신장이나 디프 드로잉성이 열화하므로, 본 발명에서는 그 점을 고려하여, S 함유량을 0.02% 이하로 한다. 한편, S 함유량은 낮을수록 가공성에는 바람직지만, 제강에서의 제거 코스트와의 균형을 고려하여 S 함유량의 하한을0.0003%로 한다. S 함유량을 0.012% 이하로 하면, 신장, 디프 드로잉성을 보다 높은 레벨로 할 수 있고, 황화물 형성원소의 첨가량을 적게 할 수 있으므로, S 함유량을 0.012% 이하로 하는 것이 바람직하다. 단, 이 경우에는 입자 성장이 왕성하게 되어 열연판의 입자경 미세입자화가 어렵게 되므로, 열연 후의 감는 온도를 조금 낮게 설정하면 좋다. 한편, S가 0.012% 이상 0.02% 이하의 경우라도 열연 후의 감는 온도를 조금 높게 설정하는 것에 의해, 신장, 디프 드로잉성을 보다 높은 레벨로 할 수 있고 이방성도 낮게 억제할 수 있다.

Sol.Al : 0.005% 이상 0.1% 이하

Al은, 용강의 탈산원소로서 유효하게 작용하나, Al을 과잉으로 첨가하면 가공성에 악영향을 미치므로, Sol.Al 함유량을 0.1% 이하로 했다. 한편, Al 첨가량을 탈산을 위하여 필요 최저량으로 한 경우에도, 강중에는 0.005% 이상의 Sol.Al 이 잔존하므로, 그 점을 고려하여 Sol.Al의 하한을 0.005%로 했다.

N : 0.0003% 이상 0.004% 이하

N은, 그 량이 적을수록 연성 및 디프 드로잉성이 향상하나, 현상(現狀)의 제강조건의 레벨을 고려하여 그 하한을 0.0003%로 했다. 한편, N 함유량이 0.004% 이하이면, 질화물 형성원소(Ti, Nb 등)로 고정하는 것에 의해, 고용한 침입형 원소가 강중에 존재하지 않는 IF 강으로 되어 연성 및 디프 드로잉성을 향상시키는 것이 가능하게 되므로, N 함유량을 0.004% 이하로 했다. N 함유량을 0.002% 이하로 하면, 신장, 디프 드로잉성을 보다 높은 레벨로 할 수 있고, 질화물 형성원소의 첨가량을 감소시킬 수 있으므로, N 함유량은 0.002% 이하가 바람직하다. 단, 이 경우에는 입자 성장이 왕성하게 되어 열연판 입경의 미세입자화가 어렵게 되므로, 감는 온도를 조금 낮게 설정하면 좋다. 한편, N이 0.002% 이상 0.004% 이하인 경우라도, 감는 온도를 조금 높게 설정하는 것에 의해, 신장 및 디프 드로잉성을 보다 높은 레벨로 할 수 있고 이방성도 낮게 억제할 수 있다.

Ti, Nb, V, Zr : 1종 이상을 합계로 0.005% 이상 0.1% 이하

Ti, Nb, V, Zr은, 탄화물, 질화물, 황화물을 형성하는 것에 의해, 강 중에 고용하는 C, N, S를 석출물로서 고정하고, 신장, 디프 드로잉성을 향상시키는 원소로서, 특히 이들의 특성이 요구되는 경우에, 이들의 1종 이상을 첨가하는 것이 바람직하다. Ti, Nb, V, Zr의 합계량이 0.005% 미만에서는 신장, 디프 드로잉성의 향상효과를 얻을 수 없고, 역으로 0.1%를 초과하면 가공성의 열화가 발생한다. 이로부터, Ti, Nb, V, Zr의 합계량을 0.005% 이상 0.1% 이하로 한다.

Cu : 0.015% 이상 0.08% 이하

Cu는, 황화물 형성원소로서 유효하게 작용하고, 고용 S가 재질에 미치는 악영향을 감소시키는 원소로, 특히 이와 같은 작용이 요구되는 경우에 첨가하는 것이 바람직하다. 이와 같은 효과는 Cu를 0.005% 이상 첨가한 경우에 얻어지나, Cu는 강에 불순물 레벨로서 0.01% 미만 함유되므로, Cu량을 0.015% 이상으로 한다. 한편, Cu량이 0.08%를 초과하면 강이 딱딱하게 되어 버리므로 0.08% 이하로 한다.

B : 0.0001% 이상 0.001% 이하

B는, 강의 내(耐) 종 균열성을 향상시키는 원소로서, 특히 이와 같은 작용이 요구되는 경우에 첨가하는 것이 바람직하다. B가 0.0001% 미만에서는 내(耐) 종 균열성 향상효과를 얻을 수 없고, 0.001% 초과에서는 효과가 포화하므로, B 를 첨가하는 경우에는 첨가량을 0.0001% 이상 0.001% 이하로 한다.

2. 공정조건

실시예 3에 있어서는, 상기 조성을 가지는 강으로 되는 슬라브를 가열하고, 열간압연, 냉간압연, 풀림하여 냉연강판을 제조하는데 있어, 상기 열간압연은, 사상압연에 있어서 최종 패스 앞의 2 패스의 합계 압하율을 45% 이상 70% 이하, 최종 패스의 압하율을 5% 이상 35% 이하로 하고, 더욱이 사상온도를 Ar₃변태점 이상 "Ar₃변태점+50℃" 이하로 하여 사상압연을 종료하고, 이어서, 사상압연 종료 후 1초 이내에, 200℃/sec 이상 2000℃/sec 이하의 냉각속도로 급속냉각을 개시하여, 이 급속냉각에 있어서 상기 사상압연의 사상온도로부터 온도 강하량을 50℃ 이상 250℃이하로 하며, 또한 이 급속냉각의 냉각 정지온도를 650℃ 이상 850℃ 이하로 하고, 이어서 100℃/sec 이하의 서 냉각 또는 공냉을 한 후, 얻어진 열연강대를 감는다. 이하, 이들의 조건에 대하여 설명한다.

(1) 사상압연의 최종 패스 앞의 2 패스의 합계 압하율 : 45% 이상 70% 이하, 사상압연의 최종 패스의 압하율 : 5% 이상 35% 이하

이와 같이 규정하는 것은, 열연강대의 형상성 및 제조시의 열연강대의 반송성을 확보한 후에, 열연판을 미세입자화하기 위하여 충분한 양의 변형을 축적시키기 위함이다. 또한, 여기서 말하는 최종 패스 앞의 2 패스에서의 압하율이란, 사상압연 장치의 최종 패스의 2개 앞의 패스에 강대가 들어가기 전의 판 두께 L2와, 최종 패스의 1개 앞의 패스를 통과한 후의 판 두께 L1으로부터, (L2 - L1)/ L2 × 100으로 정의되는 것으로 한다.

열연판의 미세입자화를 위해서는, 변태점 바로 위 근방에서 열간가공에 의해 변형을 축적하는 것이 바람직하다. 그러나, 열간압연 공정에서는 입구측에서 출구측으로 진전함에 판 온도는 하강하고, 강대는 서서히 딱딱하게 되어 가공저항이 크게 되므로, 최종 패스에서 큰 압하(壓下)를 하는 것에는 한계가 있다. 즉, 최종 패스에서 큰 압하를 하면, 강판의 형상이 흐트러지거나 강대의 반송성에 문제를 발생하고 만다. 이 때문에, 강판의 형상성이나 반송성을 확보한 후에 가공 변형을 축적하여 미세입자화를 하기 위해서는, 사상압연의 최종 패스 및 최종 패스 앞의 2 패스에서의 압하율을 상기와 같이 규정하여, 적절한 양의 변형을 적절한 타이밍으로 도입할 필요가 있다. 결국, 최종 패스 앞의 2 패스에서의 합계 압하율을 조금 높게 하여 변형을 대량으로 축적시키고, 동시에 최종 패스에서도 변형을 축적시키지만, 최종 패스에서는 형상성 및 반송성의 수정을 위해 압하율을 조금 낮게 한다.

구체적으로는, 사상압연에서의 최종 패스 앞의 2 패스에서의 합계 압하율에 대해서 70% 이하로 하는 것은, 가공변형을 축적한 후에, 이들 패스에서의 강판의 반송성 및 형상을 확보하기 위함이다. 한편, 이 합계 압하율을 45% 이상으로 하는 것은, 열간가공 시의 변형축적을 충분히 하고, 강판의 연질 고연성, 고가공성을 확보하기 위함이다. 또한, 최종 패스 압하율에 대해서도, 가공변형 도입의 관점에서는 높은 부분에는 문제 없으나, 강판의 반송성 및 형상성을 문제없는 레벨로 확보하기 위하여 35% 이하로 하고, 가공변형 도입과 형상보정 등을 위해 필요 최저한의레벨인 5% 이상으로 한다. 상술한 것처럼 열간압연의 조건을 만족하고 있으면, 열연의 조압연공정 및, 사상압연 시의 최종 패스보다 3 패스 이전의 패스 압하율은 특별히 문제가 되지 않아 종래 행해지고 있는 범위로 충분하다

냉연 풀림판에서, 보다 우수한 신장, 디프 드로잉성 및 이방성을 얻기 위해서는, 사상압연에서의 최종 패스 앞의 2 패스에서의 합계 압하율을 55% 이상 70% 이하로 하여 가공변형을 대량으로 축적하여 열연판의 미세입자화를 도모하는 것 및, 최종 패스의 압하율을 15% 이상 35% 이하로 하여 열연판의 미세입자화를 도모하는 것의 양쪽 또는 어느 쪽인가의 한쪽을 만족시키는 것이 바람직하다. 또한, 강판의 형상성, 제조 시의 열연강대의 반송성을 중시하는 경우에는, 최종 패스 압하율을 5% 이상 15% 이하로 하여 형상을 보정하고 반송성을 확보하며, 또한 가공변형을 도입하는 것이 바람직하다.

실시예 3과 같이 사상압연에서의 압하율이 큰 경우, 일반적으로는 형상 이상이 일어나거나, 반송성을 확보할 수 없기도 하며[사행(蛇行)하기도 하며], 더욱이는 코일러에 감긴 때에 깨끗하게 감기지 않고 외측으로 돌출하거나 내측으로 오목하게 되는 경우가 있다. 또한, 폭 방향에서 재질의 특성에 이상이 발생하는 경우가 있다. 이들의 현상은, 열간압연 시에 열연강대에 약간의 온도 불균형이 생겨, 압연시에 판 폭의 중앙부와 엣지부에서 신장하는 방향이 변화하여 발생하는 것이다.

실시예 3에서는, 최종 패스와 최종 패스 앞의 2 패스와의 압하율을 분할하여 규정하고, 열연강대의 형상성, 반송성을 확보하고 있으나, 형상성이나 반송성을 한층 양호하게 하기 위해서는, 더욱이 열연강대를 오프 라인 또는 온 라인으로 가열하여, 판 폭방향의 온도분포를 똑 같이 해 두는 것이 바람직하다. 그 방법으로서는, ① 온라인으로 조압연바( 조압연 완료 후의 열연강대)를 유도 가열장치로 가열하는 장치, ② 조압연바를 감고나서 코일 박스로 가열하는 장치, ③ 사상압연 장치내에 설치한 유도 가열장치 등을 이용하여, 판 폭 방향의 온도분포를 같이 하는 것을 들 수 있다.

또한, 사상압연 전의 조압연바 단계에서의 두께는 20mm 이상인 것이 바람직하다. 조압연바 두께를 이와 같이 하는 것에 의해 압하의 절대량을 크게 할 수 있고, 압연에서의 재질의 형성이 용이하게 되기 때문이다. 그러나, 이와 같은 조압연바 두께로 하는 것은 필수는 아니고, 예를 들면 박(薄) 슬라브용의 연속 주조기와 열간 압연장치가 직결된 열간압연 장치에 의해서도, 사상압연의 소정의 패스가 상기 조건을 만족하면, 이하의 조건을 만족하도록 공정을 제어하는 것을 조건으로, 종래의 방법으로 만들어진 재질(냉연풀림 후의 재질) 보다도 우수한 재질을 실현할 수 있다.

(2) 사상온도 : Ar₃변태점 이상 "Ar₃변태점 이상 + 50℃"이하

사상온도를 이와 같이 규정하는 것은, 사상압연을 γ영역에서 종료하고, γ영역에서의 가공변형의 축적과, 미세 γ입자를 이용하여 열연판을 충분히 미세입자화 하기 위해서이다. 사상온도를 Ar₃변태점미만으로 하면 α영역 압연으로 되어, 결정립의 조대화(粗大化)가 일어나고 만다. 한편, 사상온도가 "Ar₃변태점 + 50℃"를 초과하면 압연종료 후에 γ입자 성장이 일어나고, 열연판의 미세입자화에 불리하게 되므로, 사상온도를 "Ar₃변태점 + 50℃" 이하로 한다.

(3) 냉각속도 : 200℃/sec 이상 2000℃/sec 이하

사상압연 후의 냉각속도를 200℃/sec 이상으로 하는 것은, 열연판의 미세 입자화 및, 얻어진 냉연강판의 기계적 성질을 향상시키기 위해서이다. 본 발명에서는 , 주로 라미나 방식에 의한 냉각에서 보여지는 것과 같이 수증기를 빨아올리면서 냉각하는 방법(막 비등 모드에서의 냉각)이 아니고, 냉각 시에 강판 표면에 형성되는 증기막을 파괴하면서 냉각하는 방법(핵 비등 모드에서의 냉각)을 주체로 한 냉각을 의도하고 있으며, 그와 같은 냉각방식에서는 필연적으로 냉각속도가 200℃/

sec 이상으로 된다. 또한, 핵 비등 모드의 냉각에 있어서, 대략 이론 한계치로부터 냉각속도의 상한을 2000℃/sec 로 한다. 이와 같은 냉각속도를 실현할 수 있는 장치로서는, 다공분류(多孔噴流)방식, 초 근접노즐 + 고압 + 대량 수량방식을 위시하여, 핵 비등 모드의 냉각을 실시하는 것이 가능한 것이면 어떠한 방식의 것을 이용해도 좋다.

냉각속도는 판 두께에 따라 다르므로, 보다 정확히 냉각속도를 규정하기 위해서는, 예를 들면 「판 두께 2.5mm 이상 3.5mm 이하의 강판을 200℃/sec 이상 2000℃/sec 이하의 속도로 냉각한다」와 같이 규정하는 것이 생각되어 지나, 실시예 3에서는 판 두께에 관계없이 이와 같은 냉각속도를 가지고 있으면 좋기 때문에, 통상의 열연강판이라면 판 두께에 관계없이 이와 같은 냉각속도로 냉각할 수 있는 냉각능력을 갖는 장치를 이용하는 것이 바람직하다. 냉각속도의 더욱 바람직한 범위는 400℃/sec 이상 2000℃/sec 이하이다. 이 범위에서 냉각하는 것에 의해 냉연풀림판의 신장, 디프 드로잉성이 보다 향상되고 이방성을 보다 낮게 억제할 수 있다.

또한, 실시예 3에 있어서 사상압연 후의 냉각속도는, 900℃에서 700℃ 까지의 200℃를 냉각할 때에 요하는 시간 △t을 사용하여 200/△t로 정의한다. 실시예 3에 있어서 급속냉각은, 「Ar₃변태점 이상 "Ar₃변태점 + 50℃" 이하로 사상압연 완료 후 1초 이내」에서 개시되는 것으로, 슬라브의 강 조성에 따라서는 실제로 냉각을 개시하는 온도가 900℃ 미만인 경우도 있으나, 이 경우에도 냉각속도는 이 정의에 따르는 것으로 한다. 결국, 냉각속도는 그 강대를 가령 900℃에서 700℃까지 냉각한 경우에 결정되는 값이다. 실제로 냉각이 개시되는 온도가 900℃ 이하로 되어 있어도 좋고, 또한 급냉을 정지하는 온도가 700℃ 이하라도 전혀 문제 없다.

(4) 냉각 개시시간 : 사상압연 종료 후 1초 이내

냉각 개시시간을 이와 같이 규정하는 것은, 상기와 같이 냉각속도를 크게 한 후에 냉각 개시시간을 짧게 하는 것에 의해, 열연판 입자경이 충분히 미세입자화 되기 때문이다. 이에 따라, 신장, 디프 드로잉성을 높이고 이방성도 작게 하는 효과를 얻을 수 있다. 냉각 개시시간이 1초를 초과하면 통상의 라미나 냉각이나 실험실 실험에서의 공냉에 있어서 열연판 입자경과 거의 변화하지 않고, 열연판 입자경을 충분히 미세화 할 수 없다.

실시예 3에서는 냉각 개시시간의 하한에 대해서는 특별히 규정하지 않으나, 압연속도를 올리고 또한, 사상압연의 출구측 바로 근처에서 냉각을 하려고 해도, 냉각장치의 하우징이나 압연 롤 반경 분의 돌출 등을 고려하면, 0.01초가 실질적으로 냉각 개시시간의 하한이 된다.

냉각 개시시간 1초 이내라 하더라도, 냉각 개시시간에 의해 나타나는 특성은 다르게 되는데, 냉각 개시시간을 0.5초 이내로 한 경우에는 특히 디프 드로잉성 및 이방성이 우선적으로 향상되고, 냉각 개시시간을 0.5초 이상 1초 이내로 한 경우에는 특히 신장이 우선적으로 향상된다. 이와 같이 나타나는 특성에 차가 있는 이유는, 냉연 풀림판 단계에서의 미소한 페라이트 입자경이 다르기 때문이라고 여겨 지나, 그 메카니즘은 명확하지 않다.

냉각 개시시간을 1초 이내로 하기 위해서는, 예를 들면 압연속도(압연 시의 열연강대의 반송속도)가 1300 m/min 이하인 경우에는, 냉각장치(예를 들면, 전술한 핵 비등 모드에서의 냉각이 가능한 냉각장치)를 압연속도에 따라서, 사상압연 장치의 최종 패스 출구측의 바로 근처에서 15m 이내의 근방에 설치한다. 즉, 압연속도가 빠른 경우에는, 이 범위의 후측(後側)에 설치해도 문제없고, 압연속도가 늦은 경우에는, 이 범위의 전측(前側)에 설치하여 1초 이내의 냉각 개시시간을 실현한다. 또한, 압연속도가 1300m/min를 초과하는 고속압연이 가능하게 된 경우에는, 냉각장치의 설치위치는, 최종 패스 출구측에서 더욱 먼 위치로 되는 것을 예측할 수 있다.

그런데, 예를 들어 1초 이내에서 냉각을 개시할 수 있다고 하더라도, 긴 길이방향에서 냉각 개시시간에 편차가 생기면, 열연코일 내에서 입자경에 편차가 생기고, 냉연 풀림판에서의 재질을 유효하게 향상시키는 것이 곤란하다. 실제로는, 열연압연은 항상 일정한 속도로만 행해지는 것은 아니다. 즉, 강대의 선두부분이코일러에 감길 때까지는 낮은 압연속도로 압연이 행해지고, 그 후 강대가 코일러에 감기고 강대에 장력이 걸린 후에 점차 압연속도를 일정속도까지 올려가, 그 상태로 코일 후단까지 압연이 행해진다. 그 때문에, 급냉을 하는 냉각장치를 하나의 제어단위로 하면, 코일의 긴 길이방향에서 냉각 개시시간이 변하고 만다. 미세입자화의 편차, 더 나아가서는 냉연 풀림 후의 재질에 편차가 발생하고 만다.

이와 같은 미세입자화 및 재질의 편차를 회피하기 위해서는, 냉각장치를 작은 단위로 분할하고, 각각의 단위를 압연속도와 연동시켜서 ON/OFF 제어를 하면 좋다. 이 경우에는, 압연속도가 조금 늦은 코일 선단부에서는 최종 패스 앞의 단위를 이용하여 냉각을 하고, 그 후 차츰 가속되는 압연속도에 따라 냉각을 하는 단위를 코일러 측에 설치되어 있는 단위로 하는 것에 의해 코일의 긴 길이방향에서의 냉각 개시시간을 균일화하고, 미세입자화 및 재질을 균질화할 수 있다.

(5) 급속냉각의 온도 강하량 : 50℃ 이상 250℃ 이하

이와 같이 급속냉각을 하는 것은, 열연판의 미세입자화를 최적으로 하여, 냉연 풀림판의 신장 디프 드로잉성을 향상시키고, 이방성을 낮게 억제하기 위함이다. 상술한 것처럼,「냉각속도를 200℃/sec 이상 2000℃/sec 이하로 한다」,「냉각 개시시간을 1초 이내로 한다」고 하는 2개의 조건을 만족하는 경우, 최종 패스후의 온도 강하는 미소하며, 냉각 개시온도와 사상온도를 거의 같은 온도로 간주시키므로, 이와 같이 「사상온도에서의 온도 강하량」을 규정한다.

열연판 미세입자화를 최적으로 하기 위해서는, 단순히 규정한 온도영역을 상술한 것처럼 급속냉각하기만 하면 좋다고 하는 것은 아니고, 특히 급속냉각에 의한온도 강하량을 적정한 범위로 하는 것이 필요하다. 이 급냉에 의한 온도 강하량이 적정한 범위를 초과하면, 다각형의 페라이트 입자를 실현할 수 없고, 압연방향으로 신장한 입자나, 열처리 조직상의 입자로 되고 만다. 우수한 가공성 및 이방성을 얻을 수 없게 된다. 이 때문에, 본 발명에 있어서는 상술한 것처럼 급속냉각에 의한 온도 강하량을 규정했다.

급속냉각에 의한 온도 강하량을 50℃ 이상으로 한 것은, 전술한 냉각속도로 γ- α 변태점을 횡단하여 냉각하기 위해서는, 최저라도 50℃의 온도 강하량이 필요하기 때문이다. 또한, 온도강하량을 250℃ 이하로 한 것은, 온도 강하량이 250℃를 초과하면 과냉각에 의한 악 영향이 현저하게 되기 때문이다. 특히, 냉연 풀림판의 신장을 향상시키고 싶은 경우에는, 온도 강하량을 150℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.

급속냉각에 의한 온도 강하량을 상기 범위로 제어하기 위해서는, 핵 비등모드로 급냉을 하는 상기 냉각장치를 압연방향으로 작은 단위로 분할하고, 압연속도와 연동하여 각각의 단위에서의 냉각을 ON/OFF 제어하는 것이 유효하다. 급냉에 의한 온도 강하량은, 급냉을 하는 냉각장치의 냉각속도와 냉각장치의 급냉을 하는 부분의 길이와 압연속도(강대의 반송속도)에 의해 정해지므로, 이와 같이 하여 제어하지 않으면 급냉에 의한 온도 강하량을 상기 범위로 하는 것이 어렵고, 또한 코일의 긴 길이방향 전체에 걸쳐서 온도 강하량을 일정하게 할 수 없어 냉연 풀림판의 특성에 편차가 생기고 만다.

보다 구체적으로 설명하면, 핵 비등 모드에 의한 급냉의 냉각속도는 판 두께에 따라 변화하는데, 두꺼운 판에서는 늦게 되고 얇은 판에서는 빠르게 되며, 또한, 압연속도가 코일 전체길이에 걸쳐서 일정한 경우는 적고, 강대가 코일러에 감길 때까지의 속도는 조금 늦게 하고, 그 후 강대에 장력이 걸린 상태에서 가속하여 일정속도가 되도록 압연속도를 취하는 경우가 많으므로, 냉각장치를 작은 단위로 분할하고, 상기와 같이 변동하는 압연속도에 따라 냉각을 하는 단위의 수와 그 단위의 위치를 정하여, 각각의 단위의 ON/OFF 제어를 하는 것에 의해 급속냉각에 의한 온도 강하량을 적정하게 제어할 수 있다.

이에 부가하여 더욱 중요한 것은, 급속냉각에 사용한 물을 재빠르게 제거하는 것이다. 예를 들면, 물이 냉각장치의 출구측 이후에 흘러 나오거나 한 경우에는, 잔존한 수량에 따라서 강판의 냉각이 계속되고 만다. 냉각장치의 출구측에서 강판 상에 물이 필요 이상으로 남은 경우, 그 영역에서의 냉각모드는 강판에 닿는 수압 및 압연속도 등에 의해서도 다르나, 핵 비등 모드와 막 비등 모드가 혼합된 모드나, 막 비등 모드의 냉각으로 이행해 가는 과정의 모드로 된다. 어느 모드로 하더라도 단순한 막 비등모드 보다도 냉각속도가 큰 냉각이 계속되는 것이 된다. 이것은, 급속냉각에 의해 나타나는 강판의 특성 향상효과의 편차로 직결되고, 또한 과냉각된 경우에는 다각형의 페라이트 입자를 실현할 수 없으므로, 재질 열화에 결부된다. 이것을 방지하기 위해서는, 냉각장치의 출구측에 물 제거 장치, 물 제거 롤, 에어 커튼 등을 설치하면 좋다.

(6) 급속냉각의 냉각 정지온도 : 650℃ 이상 850℃ 이하

급속냉각의 냉각 정지온도를 이와 같이 규정하는 것은, 상술한 「냉각속도」,「냉각 개시시간」및「급냉에 의한 온도 강하량」의 조건과 서로 어울려서, 열연판의 미세입자화를 적절하게 하기 위함이다. 냉각 정지온도가 850℃를 초과하면, 냉각 정지후의 입자성장이 무시될 수 없는 경우가 있는데, 열연판의 미세입자화의 관점에서 바람직하지 않다. 한편, 냉각 정지온도가 650℃ 미만이 되면, 상술한 「냉각속도」「냉각 개시시간」및「급냉에 의한 온도 강하량」의 조건을 만족하고 있어도, 열처리 조직상으로 되고 마는 경우가 있고, 그 경우에는 냉연 풀림판의 특성을 향상시킬 수 없다. 또한, 급냉 정지온도는 급속 냉각장치를 나온 때의 판 온도로서, "사상온도" - "급속 냉각에 의한 온도 강하량"으로 주어진다. 또한 급냉 정지온도는, 당연히, 감는 온도 이상으로 설정하지 않으면 안된다. 또한, 급냉 정지온도란, 실질적으로는 급속 냉각장치를 나온 때의 판 온도이나, 예를 들면 냉각장치를 다(多) 뱅크 구성한 경우에는, 냉각에 사용한 뱅크를 강대가 통과한 때의 온도를 상기 적정한 범위로 제어해도 좋다. 냉각 정지온도를 상기의 범위로 제어하기 위해서는, 냉각장치의 출구측에 물 제거장치, 물 제거 롤, 에어 커튼 등을 설치하고, 이들에 의해 냉각 정지온도를 제어하면 좋다.

(7) 급속냉각 후의 냉각 : 100℃/sec 이하에서 서(徐) 냉각 또는 공냉

이상과 같이 하여 행한 열연 런 아웃에서의 급속냉각 후, 감는 온도까지 100℃/sec 이하의 서 냉각 또는 공냉을 하는 것은, 상술한 것처럼 다각형이고 또한 미세화한 페라이트 입자를 만들어 넣어 냉연 풀림판의 특성을 향상시키기 위함이다. 급속냉각만으로 감는 온도까지 냉각하면 과냉각에 의한 악영향이 나타나고 소망스런 조직을 얻을 수 없으므로, 100℃/sec 이하의 서 냉각 또는 공냉은 필수적이다.냉각속도가 100℃/sec를 초과하면 다각형인 페라이트 입자를 만들어 넣는 것이 어렵게 된다.

(8) 감는 온도

감는 온도는 특별히 한정되지 않으나, 550℃ 이상 750℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 감는 온도가 550℃ 미만에서는 강이 경화한다. 또한, 상술한 것처럼 급냉을 하는 경우에는 필연적으로 감는 온도는 750℃ 이하로 하지 않을 수 없고, 또한, 감는 온도를 750℃ 초과로 하여도 특성의 향상은 나타나지 않는다.

또한, 강중 C, S, N 량이 많은 경우, 즉 C : 0.002% 이상 0.004% 이하, S : 0.012% 이상 0.02% 이하, 또는 N : 0.002% 이상 0.004% 이하인 경우에는, 감는 온도를 630℃ 이상 750℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 범위로 하는 것에 의해, 석출물의 형성·성장을 촉진하고, 냉연 풀림판의 페라이트 입자성장을 저해할 것 같은 인자(미세 석출물)를 제거할 수 있다.

한편, 강중 C, S, P, N 량이 적은 경우, 즉 C : 0.0003% 이상 0.002% 이하, S : 0.0003% 이상 0.012% 이하, P : 0.003% 이상 0.015% 이하, 또는 N : 0.0003% 이상 0.002% 이하인 경우에는, 감는 온도를 550℃ 이상 680℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 범위로 하는 것에 의해, 이들의 원소가 적으므로 극히 왕성한 입자성장을 억제하고, 열연판 입자경의 미세입자화를 유효하게 할 수 있다.

(9) 냉간압연

냉간압연의 조건은 특별히 한정되지 않으나, 그 때의 압하율(냉압율)을 50% 이상 90% 이하로 하는 것이 바람직하다. 냉압율을 이 범위로 하는 것에 의해, 전술한 바와 같이 하여 얻어진 미세입자화된 열연판에서의 특성의 향상효과가 크다.

(10) 풀림

냉연판을 풀림할 때의 조건은 특별히 한정되지 않으나, 특성향상 및 표면 거칠기 방지의 관점에서, 700℃ 이상 850℃ 이하의 온도로 풀림하는 것이 바람직하다. 풀림은, 연속 풀림이나 배치(batch) 풀림 등의 어떠한 방법으로 해도 좋다.

실시예 3에 있어서는, 연속주조한 슬라브를 가열로에서 가열하는 경우없이 열간압연하는 방법, 연속주조한 슬라브의 온도가 실온까지 다내려 가지 않은 상태에서 가열로에서 소정의 온도로 가열하고 나서 열간압연하는 방법, 슬라브의 온도가 실온까지 내려가고 나서 가열로에서 소정의 온도로 가열한 후 열간압연하는 방법, 박(薄) 슬라브 연속 주조장치와 열간 압연장치가 연결된 장치에서 열간압연하는 방법, 인곳 제조한 슬라브를 손질한 후 가열로에서 가열하여 열간압연하는 방법등의 어느 방법을 이용한 경우라 하더라도, 상기 조성의 강에 상기의 공정조건을 적용하는 것에 의해 바람직한 재질을 만들 수가 있다.

실시예 3에 있어서 냉연강판은, 자동차용 강판, 전기제품용 강판, 캔용 강판, 건재용 강판 등의, 특히 가공성을 요구하는 용도에 가장 적절하게 이용할 수 있으나, 그 밖의 용도에 이용한 경우에도 충분히 그 특성을 발휘할 수 있다. 또한, 실시예 3에 있어서 냉연강판은, 더욱이 Zn 도금이나 합금화 Zn 도금 등의 표면처리를 실시한 것을 포함한다.

이하, 실시예 3의 비교 실시예에 대하여 설명한다.

〔비교 실시예 1〕

표 8에 나타낸 성분을 가지는 강을 연속주조에 의해 200∼300mm 두께의 슬라브로 하고, 1180∼1250℃로 가열하여 표 9에 나타낸 냉각조건을 비롯한 열연조건의 열간압연에 의해 판 두께 2.8mm의 열연판으로 하고, 판 두께 0.8 mm로 냉간 압연한 후, 승온속도 6℃/sec 이상 20℃/sec 이하로 승온하고, 표 9에 나타내는 풀림온도에서 90초 간 연속풀림하여 No.1∼18의 냉연강판을 얻었다. 열간압연에 있어서는, 열연강대의 반송성, 형상성을 문제없는 레벨로 확보하기 위하여, 조압연바(조압연을 완료한 열연강대)를 사상 압연장치에 도입하기 직전에 유도 가열장치에 의해 가열하여, 강대의 판 폭방향의 온도분포를 일정하게 했다. 또한, 표 9에 「종래의 라미나 냉각」이라고 표시한 것에서는, 사상압연의 최종 패스를 통과한 열연강대에, 수증기를 빨아 올리면서 냉각하는 라미나 냉각을 했다. 한편, 사상압연 후에 200℃/sec 이상의 급냉을 한 것에서는, 막 비등 모드의 냉각에서는 냉각 시에 증기가 발생하고 또한 증기 막이 강판을 감싸 급냉을 하는 것이 불가능하므로, 다 공(多孔) 분류방식의 냉각장치를 이용하여 증기막을 파괴하면서 냉각을 하기 위하여 신선한 물이 항상 강판에 닿아, 급속냉각을 하는 것이 가능한 핵 비등 모드의 냉각을 실현하고, 그 물의 양이나 수압 등을 변화시켜서 표 9에 나타낸 여러가지의 냉각속도에 의해 급냉을 했다.

이들의 강판에 대하여, 냉연강판의 0.8 mm재(材)로 전체 신장을 측정하고, 또한 L 방향(압연방향에 대하여 0°방향 )의 r 값인 r 0, D 방향(압연방향에 대하여 45° 방향) 의 r 값인 r 45 및 C 방향 (압연방향에 대하여 90°방향)의 r 값인 r 90 을 각각 측정했다. 표 9 에는, 강판의 가공성을 평가하기 위한 지표로서 전체신장 및 평균 r 값을 표시하고 또한 이방성을 평가하기 위한 지표로서 r 0, r 45, r 90중 r45가 가장 낮은 경향을 나타내는 강판에서는 △r을 표시하고, r 45가 r 0 및 r 90의 중간값을 취하는 강판에서는 r 값의 최대값 - 최소값의 값을 표시한다. 여기서, 평균 r 값은, 평균 r 값 = (r 0 + 2 × r 45 + r 90)/4 에 의해 규정되는 값이다. 또한, △r 은, △r = (r 0 + r 90 -2 ×r 45)/2에 의해 규정되는 값이다.

표 8

표 9

표 9에서 나타나는 것처럼, 급속냉각을 하는 실시예 3의 공정조건에 의해 제조된 No.2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18의 강판은, 모두 신장 및 평균 r 값이 매우 높고, 또한 △r 또는 r 값의 최대값 - 최소값이 매우 낮게 억제되어 있으며, 가공성 및 이방성이 매우 우수하였다. 이에 대하여, 최종 패스 후의 런 아웃 테이블에서 강판의 상하에서 라미나 냉각을 한 No.1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17의 강판은, 어느 것인가의 특성이 떨어지고 있었다.

이상과 같이, 실시예 3에서 규정된 범위의 조성을 가지는 강을 이용하여, 실시예 3에서 규정된 공정조건에 의해 냉연강판을 제조하면, 형상성이나 반송성이 우수하고 또한 종래보다도 각별히 우수한 가공성 및 이방성을 가지는 냉연강판을 제조할 수 있다는 것이 확인되었다.

〔비교 실시예 2〕

표 10에 나타내는 성분을 가지는 강을 연속주조에 의해 220mm 두께의 슬라브로 하고, 이 슬라브에 손질을 한 후 1200℃로 가열하고, 표 11에 나타낸 조건으로 열간압연, 냉간압연한 후에 승온속도 10℃/sec 이상 20℃/sec 이하로, 840℃의 풀림온도로 90초간 연속 풀림하여 No.19∼44의 냉연강판을 얻었다. 열간압연에 있어서는, 열연강대의 반송성, 형상성을 문제없는 레벨로 확보하기 위하여, 조압연바(조압연을 완료한 열연강대)를 사상압연 장치에 도입하기 직전에 유도 가열장치에 의해 가열하여 강대의 판 폭방향의 온도분포를 일정하게 했다. 이 때, No.30에 대해서는 열연판의 판 두께를 1.5mm, 냉연 풀림판의 판 두께를 0.75mm로 했으나, 그밖의 No.19∼29, 31∼44에 대해서는, 모두 열연판의 판 두께를 2.8±0.2mm, 냉연풀림판의 판 두께를 0.8mm로 했다. 또한, 표 11에 나타낸 No.30의 냉각속도는 열연 판의 판 두께가 1.5mm인 경우의 값으로, 2.8∼3.5mm의 판 두께재(材)로 냉각속도를 확인한 바 270±70℃/sec이었다. 이상과 같이 하여 얻어진 냉연강판의 특성을, 비교 실시예 1과 동일하게 평가한 결과를 표 4에 나타낸다. 또한, 표 11 중 No. 30의 전체 신장에 대해서는, 두께 0.75mm의 냉연강판에서 측정된 값을, Oliver 칙(則)에 의해 0.8mm재(材)의 신장으로 변환한 값을 나타낸다.

표 10

표 11

표 11에 나타내는 것처럼, 실시예 3의 공정조건에 의해 제조된 No.20, 25∼30, 33∼36, 38∼40, 44의 강판은, 모두 강판의 형상성, 반송성이 문제 없는 레벨로 확보되어 있고, 더구나 신장 및 평균 r 값이 매우 높고 또한 △ r 이 매우 낮게 억제 되어 있으며, 가공성 및 이방성이 매우 우수하였다. 이에 대하여, 어느 것인가의 조건이 실시예 3의 범위 외인 No.19, 21∼24, 31, 32, 37, 41∼43의 강판에서는, 어느 것인가의 특성이 떨어져 있었다.

구체적으로는, No.19에서는 최종 패스 앞 2 패스의 합계 압하율이 실시예 3의 범위를 초과했기 때문에, No.21에서는 최종 패스의 압하율이 실시예 3의 범위를 초과했기 때문에, 어느 쪽의 경우도 제조 시에 사행(蛇行)하거나, 강판의 형상 및 반송성이 저하되어 안정적으로 제조하는 것이 곤란하였다. 표 11에는, 제조할 수 있었던 열연 코일의 일 부분으로부터 얻어진 냉연 풀림판의 샘플이 나타낸 재질특성 중에서, 가장 양호한 데이터를 나타냈다. 표 11에서 나타나는 것처럼, No.19, 21에서는 우수한 재질특성을 나타내는 경우도 있었으나, 제조 자체가 곤란하고 재질특성의 편차도 컸다.

또한, No.22에서는 사상온도가 실시예 3의 범위 보다도 낮고 α영역 압연이 되고 말았기 때문에, 특히 전체 신장의 열화가 현저하였다. 한편, No.23 에서는 사상온도가 실시예 3의 범위를 초과했기 때문에 특성이 열화되어 있으나, 이것은 급냉을 할 때까지 γ입자의 성장이 진행했기 때문으로 여겨진다. No.24에서는, 냉각속도가 실시예 3의 범위보다도 낮았기 때문에, 급냉이 충분하지 않고, 열연판의 미세입자화를 할 수 없으며, γ값의 향상효과가 충분히 얻어지지 않았다. No.31 및No.32에서는, 냉각 개시시간이 실시예 3의 범위를 초과했기 때문에, 입자 성장하고 만 것이라 생각되는데, 열연판의 미세입자화가 충분하지 않고 가공성 및 이방성의 향상효과가 충분히 얻어지지 않았다. No.37에서는, 급냉의 온도 강하량이 실시예 3의 범위보다도 작았기 때문에, 열연판의 미세입자화가 충분하지 않고 r 값의 향상효과가 충분히 얻어지지 않았다. No.41 에서는, 급냉의 온도 강하량이 실시예 3의 범위를 초과하여 크고, 또한 급냉 정지온도가 실시예 3의 범위보다도 낮고 감는 온도도 실시예 3의 바람직한 범위보다도 낮았기 때문에, 열연판의 조직이 열처리 조직상의 입자로 되어 특성값의 열화가 현저하였다. No.42 에서는, 급냉 정지온도가 실시예 3의 범위보다도 낮았기 때문에, 열연판의 조직이 다각형의 미세입자로 되지 않고 특성값가 열화하고 말았다. No.43에서는, 급냉 후의 냉각속도가 실시예 3의 범위를 초과하여 높았기 때문에, 열연판의 단계에서 다각형의 미세입자를 얻을 수 없었고, 모든 특성 값도 저하되었다.

이상과 같이, 실시예 3에서 규정된 조건을 모두 만족한 제조방법에 의해, 비로소 종래보다도 각별히 우수한 가공성 및 이방성을 가지는 냉연강판을, 형상성이나 반송성에 문제를 일으키는 일 없이 제조할 수 있는 것이 확인되었다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 제조방법에 따르면, 형상성이나 반송성이 우수하고, 또한 종래보다도 각별히 우수한 가공성 및 이방성을 가지는 냉연강판을 안정되게 제조할 수 있다.

Claims (8)

1. 이하의 공정으로 된 디프 드로잉성이 우수한 냉연강판의 제조방법 :

   (a) 중량%로,

   C : 0.0003% 이상 0.004% 이하,

   Si : 0.05% 이하,

   Mn :0.05% 이상 2.5% 이하,

   P : 0.003% 이상 0.1% 이하,

   S : 0.0003% 이상 0.02% 이하,

   Sol. Al : 0.005% 이상 0.1% 이하,

   N : 0.0003% 이상 0.004% 이하,

   잔부 : Fe

   를 함유하는 슬라브를 가열하는 공정;

   (b) 열연강대를 형성하기 위하여 가열된 슬라브를 열간압연하는 공정;

   (c) 상기 열연강대를 냉간압연하고, 풀림하여 냉연강판을 만드는 공정,

   상기 열간압연하는 공정은, 조압연, 사상압연, 냉각, 감는 것으로 이루어지고:

   사상압연은, 최종 패스 앞의 2 패스의 합계 압하율이 25% 이상 70% 이하이고, 또한 최종 패스의 압하율이 5% 이상 35% 이하이며, 더욱이 사상온도가 Ar₃변태점 이상 "Ar₃변태점 + 50℃" 이하이다;

   상기 냉각은, 사상압연 종료 후 1초 이내에, 200℃/sec 이상 2000℃/sec 이하의 냉각속도로 급속냉각을 하고, 이 급속냉각에 있어서 상기 사상압연의 사상 온도에서의 온도 강하량은 50℃ 이상 250℃ 이하이며, 또한 이 급속냉각의 냉각 정지온도가 650℃ 이상 850℃ 이하이며, 계속하여 100℃/sec 이하의 서(徐) 냉각 또는 공냉을 하는 것으로 이루어진다.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬라브가, 또한 중량%로 Ti, Nb, V, Zr의 그룹으로부터 선택된 최소한 하나를 0.005% 이상 0.1% 이하 함유하는 디프 드로잉성이 우수한 냉연강판의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬라브가, 또한 중량%로 Cu를 0.015% 이상 0.08% 이하 함유하는 디프 드로잉성이 우수한 냉연강판의 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬라브가, 또한 중량%로 B를 0.0001% 이상0.001% 이하 함유하는 디프 드로잉성이 우수한 냉연강판의 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 사상압연은, 최종 패스 앞의 2 패스의 합계 압하율이 45% 이상 70% 이하인 것을 특징으로 하는 디프 드로잉성이 우수한 냉연강판의 제조방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 슬라브가, 또한 중량%로 Ti, Nb, V, Zr의 그룹으로부터 선택된 최소한 하나를 0.005% 이상 0.1% 이하 함유하는 디프 드로잉성이 우수한 냉연강판의 제조방법.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 슬라브가, 또한 중량%로 Cu를 0.015% 이상 0.08% 이하 함유하는 디프 드로잉성이 우수한 냉연강판의 제조방법.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 슬라브가, 또한 중량%로 B를 0.0001% 이상 0.001% 이하 함유하는 디프 드로잉성이 우수한 냉연강판의 제조방법.