KR100665164B1 - 강 스트립 및 강 스트립 생산방법 - Google Patents

Abstract

스트립 생산 방법은 보통 탄소강을 5 mm 보다 크지 않은 두께의 스트립으로 연속 주조하고 스트립을 권취하는 것을 포함한다. 이 스트립은 순차적으로 권출되고 냉간 압연된 다음 어닐링되어 응력이 제거된 미세구조를 생산한다. 냉간 압연은 적어도 680 MPa 까지 스트립의 인장강도를 충분히 증가시키되 어닐링 후 스트립을 총 파단연신율이 8% 내지 12% 범위가 되는 냉간 압하를 야기한다. 냉간 압연은 40% 내지 80% 범위의 스트립 두께의 냉간 압하를 생산할 수 있다. 연속적으로 주조 스트립은 40% 내지 60% 범위의 초기 스트립 두께 압하를 생산하기 위해 권취 이전에 선택적으로 일렬로 열간 압연될 수 있다.

Description

강 스트립 및 강 스트립 생산방법 {A STEEL STRIP AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}

본 발명은 구조용 강 제품의 생산에 특히 적합하도록 극한 인장강도와 파단연신율(elongation to break)의 훌륭한 균형을 갖는 보통 탄소강 스트립 생산 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따라 생산된 스트립은, 예컨대 지붕데크재(roof decking), 홈통(guttering) 및 기타 구조용 강 제품을 생산하기 위해 아연 또는 알루미늄/아연 합금으로 용융 도금된 공급재로 사용될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 "스트립" 이란 용어는 5 mm 또는 그 이하의 제품을 의미한다는 것이 이해되어야 한다.

연속 주조 방법의 최근 발전은 트윈 롤 주조기에서 연속 주조에 의한 강 스트립의 주조를 포함하고 있다. 이 방법에 있어서 내부적으로 수냉되는 한 쌍의 상호 반대로 회전하는 수평방향 주조 롤 사이에 용융된 금속이 도입되어, 움직이는 롤 표면에서 금속 쉘이 응고되고 롤 사이의 닙에서 서로 모아져, 롤 사이의 닙으로부터 하방으로 공급되는 응고 스트립 제품을 생산하게 되는데, 여기서 "닙(nip)" 이란 용어는 롤이 서로 근접하는 일반적인 영역을 언급하는 데에 사용된다. 용융된 금속은 레이들(ladle)로부터 소용기(small vessel)로 주입되어지고 이 용기로부터 상기 닙의 상부에 위치한 금속공급노즐을 통해 유출되어 주조 롤 사이의 닙으로 공급됨으로써, 닙의 길이를 따라 확장하고 상기 닙 바로 상부에 인접하는 상기 롤의 주조 표면 상에 지지되는 용융된 금속의 주조용 풀(pool)을 형성하게 된다. 상기 주조용 풀은, 비록 전자석 배리어와 같은 다른 대체 수단이 제안되어 있지만, 상기 주조 롤의 양 단부 표면과 슬라이딩 맞물림 결합되어 유출에 대해서 주조용 풀의 양 단부를 가두는 측판이나 댐 사이에 가두어진다. 이런 종류의 트윈 롤 주조기에서의 강 스트립의 주조는 예컨대 미국 특허 제5,184,668호, 제5,277,243호 및 제5,934,359호에 개시되어 있다.

본 출원인은, 냉간 압연(cold rolling)에 의해 가공 경화하기 쉬운 스트립을 연속 스트립 주조에 의해 생산할 수 있다는 것, 즉 스트립의 극한 인장강도가 적당한 냉간 압연에 의해 상당히 증가될 수 있다는 것을 알았다. 또, 본 출원인은, 이 가공 경화 효과가 실리콘/망간 킬드(killed) 탄소강에서 특별한 장점을 갖고, 강의 화학적 성질(steel chemistry)에서 망간과 실리콘의 함량을 증가시킬수록 그 효과가 증대된다는 것을 알았다. 실리콘/망간 킬드 강이 트윈 롤 스트립 주조에 특히 적합한데, 이는 알루미늄 킬드 또는 부분 킬드 강의 경우 덩어리를 형성하여 주조기의 금속 공급 시스템에서 미세한 흐름 통로를 막히게 하므로 생성된 스트립 제품에 영향과 불연속성을 주는 고체 함유물의 형성때문에 만족스럽게 주조할 수 없기 때문이다. 실리콘/망간 킬드 강은 적어도 0.20 중량% 이상(통상적으로 약 0.6 중량%)의 망간 조성과 적어도 0.10 중량% 이상(통상적으로 약 0.3 중량%)의 실리콘 조성을 일반적으로 갖고 있다.

폭 넓은 테스트 프로그램에 의해 본 출원인은, 지붕데크재 및 홈통과 같은 여러 구조용 강 제품에 사용하기 위한 특성의 훌륭한 균형을 갖는 적어도 680 MPa 의 극한 인장강도와 8% 내지 12% 범위의 파단연신율을 갖는 스트립을 생성하기 위해 주조된 보통 탄소강 스트립을 연속적으로 냉간 압연하는 것이 가능하다는 것을 알았다.

지금까지 본 출원인이 알고 있는 한, 본 출원 이전에, 보통 탄소강으로부터 이런 특성의 조합을 갖는 용융 도금된 강 스트립을 생산할 수 없었고, 그 결과, 예컨대 강화부재의 특별한 추가를 포함하는 저합금강과 같은 더 비싼 등급의 강으로부터 강 스트립을 생산할 필요가 있었다.

알루미늄/아연 합금으로 용융 도금하기 위한 공급재로 사용되는 탄소강 스트립의 한 공지된 형태가 코드명 G550 으로 비에이취피 스틸 (제이엘에이) 피티와이 리미티드(BHP Steel (JLA) Pty Ltd)(본 발명의 출원인 중 하나임)에 의해 생산되고 있다. G550 강 스트립은 보통 탄소강 슬래브를 주조하고, 슬래브를 열간 압연하여 스트립을 형성한 후 스트립을 권취(coiling)하고, 권출(uncoiling)한 후에 0.25-2 mm 의 최종 제품 크기로 스트립을 냉간 압연하며, 냉간 압연된 스트립을 열처리함으로써 최종 제품을 생산함으로써 제조된다. G550 강 스트립은 550 MPa 의 최소 보증 극한 인장강도를 갖고 대부분 700 MPa 이상의 극한 인장강도를 갖는다. 예컨대, 탄소강으로부터 생산되고 지붕데크재에 사용되는 상업적으로 이용가능한 G550 강 스트립(징칼룸(Zincalume) G550 도금된 강)은 (0.42 mm 두께의 시편과 80 mm의 원래 게이지 길이에 기초한) 680-780 MPa 의 극한 인장강도를 갖는다. 그러나, 이 G550 강 스트립은 1-6% 파단연신율만을 갖는다. 본 발명은 상당한 인장강도와 파단연신율을 개선한 보통 탄소강 스트립(plain carbon steel strip)의 생산이 가능하게 된다.

본 발명에 따라, 탄소강을 5mm 보다 크지 않은 두께의 스트립으로 연속 주조하는 강 스트립 생산 방법으로서,

스트립을 권취하는 단계,

스트립을 권출하는 단계,

권출된 스트립을 냉간 압연하는 단계, 및

내부에 응력이 제거된 미세구조를 생산하기 위해 냉간 압연된 스트립을 어닐링하는 단계를 포함하고,
상기 냉각 압연은, 적어도 680MPa 까지 스트립의 인장강도를 충분히 증가시키되 상기 어닐링 후 스트립의 총 파단연신율이 8% 내지 12% 범위가 되도록 하는 범위에서 냉간 압하(cold reduction)를 야기하는 강 스트립 생산 방법을 제공한다.

스트립의 인장강도는 적어도 700MPa 가 될 수 있다.

연속적인 스트립 주조 단계는 트윈 롤 주조기에 의해 실행될 수 있다.

"보통 탄소강" 이라 함은 하기 조성의 통상의 강으로 이해된다;

C : 0.02 - 0.08 중량%

Si : 0.5 또는 이하 중량%

Mn : 1.0 또는 이하 중량%

잔류/파생 불순물 : 1.0 또는 이하 중량%, 및

Fe : 나머지 중량%

"잔류/파생 불순물" 이라 함은 구리, 주석, 아연, 니켈, 크롬 및 몰리브덴과 같은 성분의 레벨을 포괄하며, 이는 이들 성분의 특별한 추가의 결과가 아니라 표준 강 생산 결과로서 비교적 소량으로 나타날 수도 있다. 실례로서, 이들 성분은 보통 탄소강을 생산하기 위해 스크랩 강(scrap steel)을 사용하는 결과로서 나타날 수도 있다.

"잔류/파생 불순물" 은,

(a) "보통 탄소강" 의 정의에 주어진 범위 이외의 실리콘과 망간의 조성량, 및

(b) 강을 보강하기 위해 강에 특별히 부가되는 이전 단락에서 리스트된 성분와 같은 성분의 조성량을 배제한다.

보통 탄소강은,

탄소 0.02 - 0.08 중량%

망간 0.30 - 0.80 중량%

실리콘 0.10 - 0.40 중량%

황 0.005 - 0.05 중량%

알루미늄 0.01 중량% 이하,

와 같은 조성을 갖는 실리콘/망간 킬드 강일 수 있다.

통상적인 조성은 다음과 같다.

탄소 0.06 중량%

망간 0.66 중량%

실리콘 0.32 중량%

황 0.01 중량%

총 산소 조성 60 ppm @ 1600℃ 이다.

바람직하게는, 냉간 압연은 40% 내지 80% 범위의 스트립 두께의 냉간 압하를 야기한다.

더 바람직하게는, 상기 어닐링은 10% 보다 크지 않은 재결정화와 적어도 10% 의 파단연신율을 갖는 응력이 제거된 미세구조를 생산한다.

어닐링 온도는 적어도 450℃ 가 바람직하다. 보다 바람직하게는, 어닐링 온도가 500℃ 내지 600℃ 범위가 바람직하다.

선택적으로, 연속 주조 스트립은 권취 이전에 스트립의 두께를 압하하기 위해 인라인 열간 압연될(in-line hot rolled) 수 있다. 바람직하게는, 열간 압연은 40% 보다 크지 않은 두께 압연을 야기한다.

스트립이 열간 압연되는 경우에 있어서, 이어지는 냉간 압연은 40% 내지 60% 범위의 스트립의 냉간 압하를 야기한다.

본 발명은 적어도 700MPa 의 인장강도와 8% 내지 12% 범위의 파단연신율을 갖는 탄소강 스트립을 추가로 제공한다.

본 발명을 더 완전히 설명하기 위해, 일부 실시예가 첨부 도면을 참조로 상세히 설명된다.

도 1은 일렬로 열간 압연 및 권취기(coiler)를 내장하는 스트립 주조 장치를 도시하는 도면이고,

도 2는 트윈 롤 스트립 주조기의 상세도이고,

도 3은 권출(uncoiling) 및 냉간 압연 장치를 도시하는 도면이고,

도 4 내지 도 13은 트윈 롤 주조기에서의 주조된 보통 탄소강 스트립에 냉간 압연을 실시하고, 일부 경우에서 초기 일렬 열간 압연을 실시하며, 이어서 각종 어닐링 온도에서 어닐링하는 일련의 실험으로부터 얻어진 시험 데이터를 제공하는 도면이다.

도 1 내지 도 3은 생산 라인의 연속부를 도시하는 것으로 이것에 의해 강 스트립이 본 발명에 따라 생산될 수 있다. 도 1 및 도 2는 참조번호(11)로 일반적으로 지시된 트윈 롤 주조기를 도시하며 이 주조기는 중계 경로(10)에서 가이드 테이블(13)을 거쳐 핀치 롤(14A)을 구비한 핀치 롤 스탠드(14)까지 통과하는 주조 강 스트립(12)을 생산한다. 핀치 롤 스탠드(14)를 빠져나온 바로 다음에, 한 쌍의 압하 롤(16A)과 받침 롤(16B)을 구비하여 열간 압연 밀(16)로 스트립이 통과하게 되는데, 이에 의해 스트립이 두께를 압하시키도록 열간 압연된다. 압연된 스트립이 런아웃 테이블(runout table, 17) 위를 통과하는데 그 위에서 스트립은 워터 제트(18)에 의해 강제 냉각될 수 있고, 한 쌍의 핀치 롤(20A)을 구비한 핀치 롤 스탠드(20)를 통해, 권취기(19)로 들어가게 된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 트윈 롤 주조기(11)는 주조 표면(22A)을 갖는 한 쌍의 평행한 주조 롤(22)을 지지하는 메인 머시인 프레임(21)을 구비하고 있다. 주조작업 동안 레이들(도시생략)로부터 턴디쉬(23)로, 내화성 보호판(24)을 통해 디스트리뷰터(25)로 그리고 금속 공급 노즐(26)을 통해 주조 롤(22) 사이의 닙(27)으로 용융된 금속이 공급된다. 이와 같이 닙(27)으로 공급되는 용융된 금속은 닙 상에서 풀(30)을 형성하는데, 이 풀은 측판 홀더에 연결되는 유압실린더장치를 구비하는 한 쌍의 스러스터(도시생략)에 의해 롤의 단부에 적용되는 한 쌍의 측판 폐쇄 댐이나 측판(28)에 의해 롤의 단부에서 가두어진다. 풀(30)의 상부 표면(일반적으로 "메니스커스(meniscus)" 레벨로 언급됨)은 공급 노즐의 하단부가 이 풀 내에 침적되도록 공급 노즐의 하단부 위까지 상승할 수 있다.

주조 롤(22)은 수냉되어, 움직이는 롤 표면에 금속 쉘이 응고되고 롤 사이의 닙(27)으로 끌어모아져 롤 사이의 닙으로부터 하방으로 공급되는 응고된 스트립(12)을 생산하게 된다.

트윈 롤 주조기는 미국 특허 제5,184,668호 및 제5,227,243호 또는 미국 특허 제5,488,988호에 상세히 개시되고 도시된 형태가 될 수 있고 이들 자료는 본 발명의 부분을 형성하지 않는 적절한 구조적 상세 사항에 대한 특허 자료가 될 수 있다.

도 3은 장치에서 생산된 코일을 풀 수 있는 권출기(uncoiler, 31)를 도시한다. 권출된 스트립(12)은 핀치 롤 스탠드(32)를 통해 압하 롤(33A)과 지지 롤(33B)을 구비한 냉간 압연 밀(33)을 거쳐 어닐링 밀폐공간(34)을 통과한다.

스트립 주조에서 미세구조 전개 과정은 종래 열간 스트립 밀과 근본적으로 상이하다. 열간 스트립 밀 제품은, 오스테나이트 입자의 상당히 미세함(대략 20 미크론)을 유발하는 향상된 재결정화 운동에너지를 통해 원래 슬래브 미세구조를 파괴하는 큰 압하를 경험하게 되고, 이는 변환시 미세한 등축 페라이트 입자 구조(대략 10 미크론 - 이것은 완전히 다각형 미세 구조이다)를 생산하게 된다. 주조 스트립에서 오스테나이트 입자 크기(통상적으로 폭이 150-250 미크론 및 길이가 500 미크론)는 주조 공정에 전적으로 지배되고 이러한 거친 오스테나이트 입자는 거친 다각형 페라이트 입자(통상적으로 폭/길이가 10-50/50-250 및 표준 냉각/권취 조건에 대해 30-60% 부피율) 및 비교적 미세한 뷔루맨스타텐/침상 페라이트(Widmanstatten/ acicular ferrite)로 구성되는 혼합 미세구조로 변환된다. 주로 거친 오스테나이트 입자가 재결정화에 본질적으로 저항하기 때문에 또 단일 열간 압연 과정이 통상의 스트립 주조 공장에서 이용가능하다는 사실 때문에 입자 미세 범위가 제한된다. 그러나, 열간 압하의 량이 30% 이상일 때, 10-50 미크론 범위의 입자로 80% 이상의 다각형 페라이트 조성을 유발하여 상당량의 미세한 입자가 관찰된다.

실리콘/망간 킬드 강에 발생하는 통상적인 스트립 주조 및 스트립 주조/열간 압연 미세구조에 관해, 본 출원인은 냉간 압연으로 개선된 가공 경화를 관찰하였다. 예컨대, 40% 냉간 압하는 약 420 MPa 에서 750 MPa 이상까지 냉간 압연 인장 강도를 충분히 증가시켜서, 대략 700 MPa 의 회복 어닐링 인장 강도를 유발한다. 이 때문에, 680 MPa 이상의 인장강도를 갖는 제품이 40% 에서 80% 까지의 냉간 압하의 범위에서 얻어질 수 있다. 높은 냉간 압하에서는 연신이 일어나기 때문에 40-60% 가 일반적으로 바람직하다.

런아웃 테이블(run-out table) 냉각/권취 조건은 초기 주방품(as-cast) 미세구조를 결정한다. 이미 기술한 미세구조는 통상적인 작업 조건; 10-20℃/s 의 냉각속도와 600-700℃ 의 권취 온도하에서 얻어진다. 이들 조건은 일반적으로 20-30% 의 총 연신율 값을 유발하고 이러한 초기 특성은 인장강도와 연신율의 필요한 균형을 갖는 스트립을 생산하기에 이상적이다. 신속한 냉각과 낮은 권취 조건에 대해(예컨대 500℃ 권취 온도), 초기 연신율은 15% 까지 낮을 수 있으므로 최종 제품에 필요한 연신율 값을 생산하기 위해 냉간 압연 범위를 감소시킨다. 이들 고려사항은 다음의 실험 결과에 의해 입증되었다.

첫번째 일련의 실험이 34 m/min 의 주조 속도로 주조된 2.17 mm 두께의 주방품의 보통 탄소강 스트립의 시료에 수행되었다. 강은 0.06 중량%의 탄소, 0.6 중량%의 망간, 0.3중량% 의 실리콘 및 0.01%의 황을 함유한 실리콘/망간 킬드 강이었다.

시료는 군(群)으로 분할되어 20%, 40%, 60%, 80% 및 90% 의 두께 압하를 야기하기 위해 냉간 압연되었다. 각 군으로부터의 시료의 세트는 500℃ 에서 60초 동안 유동화 베드 노(fluidised bed furnace)에서 열처리되었다. 각 군으로부터의 시료의 추가 세트가 노에서 550℃ 에서 60초 동안 열처리되었다. 최종적으로, 각 군으로부터 시료의 제3 세트가 노에서 600℃ 에서 60초 동안 열처리되었다. 시료의 냉간 압연 및 어닐링 세트 및 냉간 압연 시료의 제4 세트가 인장시험기에서 시료의 극한 인장 강도와 파단연신율을 결정하기 위해 테스트되었다. 인장 테스트는 오스트레일리아 스탠다드 1391(AS1391)에 따라 수행되었다. 테스트 시료는 12 mm 의 게이지 길이와 22 mm의 평행한 길이를 가졌다.

도 4는 시료에 대한 극한 인장 강도와 파단연신율 대 냉간 압하(elongation-to-break versus cold reduction)의 그래프이다.

두번째의 일련의 실험이 36% 의 두께 압하를 야기하기 위해 865℃ 에서 열간 압연된 2.17 mm 두께 생주물 보통 탄소강 스트립의 시료에 수행되었다. 열간 압연 코일로부터의 시료가 첫번째의 실험에서와 같이 냉간 압연되고 어닐링되었다.

도 5는 시료에 대한 극한 인장 강도와 파단연신율 대 냉간 압하의 그래프이다.

도 4 및 도 5로부터 본 발명의 방법에 의해 적어도 680 MPa 의 극한 인장강도와 적어도 10% 의 파단연신율을 갖는 최종 제품의 생산이 가능하다는 것을 알 수 있다.

실시예에 의해, 60% 의 두께 압하로 냉간 압연된 다음 60초 동안 550℃ 로 열처리된 생주물 보통 탄소강 스트립은 대략 720 MPa 의 극한 인장 강도와 15% 의 파단연신율을 갖는다는 것을 도 4로부터 알 수 있다.

추가 실시예에 의해, 60% 의 두께 압하로 냉간 압연된 다음 60초 동안 500℃ 로 열처리된 생주물 보통 탄소강 스트립은 대략 740 MPa 의 극한 인장 강도와 대략 12% 의 파단연신율을 갖는다는 것을 도 4로부터 알 수 있다.

도 4 및 도 5는 주물방치된 조건에서 냉간 압연된 스트립의 80% 냉간 압하에서 발생하는, 그리고 열간 압연 스트립에 대한 60% 냉간 압하에서 발생하는 연신율의 상당한 강하를 도시한다. 스트립이 초기에 열간 압연될 때, 이는 8% 의 최소 파단연신율을 유지하면서 최대 허용가능한 냉간 압하를 감소시킨다는 것을 나타낸다.

도 6 및 도 7은 도 4 및 도 5에서 이미 나타난 동일한 실험 데이터에 50 mm 게이지 시료로 얻어진 일부 추가의 데이터를 제공한다. 이것은 적어도 680 MPa 의 극한 인장강도 값과 적어도 10%의 파단연신율이 또한 50 mm 게이지 시료에 대해 측정된 것을 나타낸다.

도 8 및 도 9는 500℃ 로부터 600℃ 까지의 범위로 증가된 어닐링 온도를 갖는 총 연신율에서 증가된 재생 효과를 도시한다.

도 8은 도 4에 도시된 데이터로부터 유도되어 500℃, 550℃ 및 600℃ 의 어닐링 온도와 냉간 압하의 퍼센트를 달리하는 어닐링시의 증가된 연신율의 비율을 도시한다.

도 9는 도 5에 도시한 바와 같이 초기에 열간 압연 스트립으로부터 얻어진 등가치를 도시한다.

80% 와 90% 냉간 압하 및 600℃ 어닐링 온도에 영향을 받는 시료를 제외하곤 재결정화가 관찰되지 않는다. 이들 경우에도 10% 미만의 재결정화가 존재한다. 도 8 및 도 9에 도시된 데이터는 최대 연신재생효과가 주물방치된 스트립의 80% 냉간 압하 및 초기 열간 압연 스트립의 대략 60% 냉간 압하에서 달성되는 것을 지시한다.

도 10 및 도 11은 주물방치된 스트립에서 다른 초기 미세구조와 다른 초기 연신 특성을 발생하는 다른 주조 속도로 생산된 탄소강 스트립 시료에서 수행된 일련의 실험에서 얻어진 데이터를 도시한다. 강은 도 4 내지 도 9의 데이터에서 얻어진 이전 실험과 같이 기본적으로 동일 조성의 실리콘/망간 킬드 강이었다.

도 10은 37 m/min 의 주조 속도로 주조되고 주물방치된 조건에서 거의 약 30% 의 초기 파단연신율을 갖는 2.07mm 스트립의 50mm 게이지 시료에서 얻어진 인장강도 값을 도시하고, 이어서 스트립은 20%, 40%, 60%, 80%, 90%의 냉간 압연 및 500℃, 550℃ 및 600℃ 의 온도에서의 순차적인 어닐링이 실시된다.

도 11은 주물방치된 조건에서 1.30mm 의 초기 두께와 대략 20% 의 초기 총 파단연신율을 가지며 100 m/min 의 주조 속도로 주조된 주조 스트립의 50 mm 게이지 시료로부터 얻어진 비교 결과를 도시한다. 도 10 및 도 11에 도시된 데이터는 높은 연신 시작 물질로서는 80% 까지의 냉간 압하로 700 MPa 의 인장강도와 8% 내지 12% 범위의 파단연신율을 달성하는 것이 가능하다는 것을 도시한다. 그러나, 낮은 연신 시작 물질로는(약 20% 연신율), 냉간 압하를 최대 60% 로 제한하는 것이 필요하다. 스트립의 권취 온도를 증가시킴으로써 주물방치된 재료에서 높은 연신율을 촉진하는 것이 가능하다. 이 때문에 권취 온도는 650℃ 를 초과하는 것이 바람직하다. 보다 상세하게는, 적어도 700℃ 의 권취 온도가 바람직하다.

도 12 및 도 13은 높은 잔류물을 갖는 실리콘/망간 킬드 탄소강, 특히 0.2 Cr, 0.2 Ni, 0.2 Mo, 0.2 Sn 및 0.5 Cu 의 최대 잔류물을 갖는 강으로부터 트윈 롤 주조에 의해 생산된 스트립에서의 실험으로 얻어진 데이터를 제공한다. 스트립은 55 m/min 의 주조 속도로 주조되고 1050℃ 에서 25% 압하로 일렬로 열간 압연된다. 열간 압연 코일로부터 각종 시료는 20%, 40%, 60% 및 80% 압하로 냉간 압연된 다음 500℃ 내지 800℃ 의 각종 어닐링 온도에서 어닐링된다. 도 12는 어닐링 동안 시료의 측정된 인장 강도의 전개를 도시하며 도 13은 어닐링 동안 총 연신율의 전개를 도시한다. 이 데이터는, 600℃ 내지 660℃ 의 어닐링 온도에서의 20% 내지 60% 의 냉간 압하에 대해, 700 내지 850 MPa 의 인장 강도 값 및 8% 내지 12%(50mm 게이지에서) 범위의 연신율 값을 도시한다. 잔류물이 심각하게 재결정화의 시작을 후퇴시킴으로, 어닐링 동안 관찰할만한 재결정화 없이, 600℃ 내지 660℃의 높은 어닐링 온도가 적용될 수 있다. 이들 결과는 잔류물이 매우 유효하고 광범위 특성을 생산할 수 있다는 것을 도시한다. 게다가, 높은 잔류물의 함유는 낮은 망간과 실리콘 조성으로 감소된 가공 경화를 상쇄시킬 수 있고 인장강도와 연신율 값의 필요한 균형이 알루미늄 킬드 탄소강으로 달성되도록 할 수 있다.

Claims (20)

1. 보통 탄소강을 5 mm 보다 크지 않은 두께의 스트립으로 연속 주조하는 단계,

   스트립을 권취(coiling)하는 단계,

   스트립을 권출(uncoiling)하는 단계,

   권출된 스트립을 냉간 압연하는 단계, 및

   내부에 응력이 제거된 미세구조를 생산하기 위해 냉간 압연된 스트립을 어닐링하는 단계를 포함하는 강 스트립 생산 방법으로서,

   상기 보통 탄소강은,

   탄소 0.02 - 0.08 중량%

   망간 0.30 - 0.80 중량%

   실리콘 0.10 - 0.40 중량%

   황 0.005 - 0.05 중량%

   알루미늄 0.01 중량% 이하,

   와 같은 조성을 갖는 실리콘/망간 킬드 강이며,

   상기 냉간 압연은, 상기 스트립의 인장강도를 적어도 680MPa 까지 증가시키되 상기 어닐링후 스트립의 총 파단연신율(total elongation to break)이 적어도 8% 가 되도록 하는 범위에서 냉간 압하를 야기하는 것을 특징으로 하는 강 스트립 생산 방법.
2. 제1항에 있어서, 스트립의 인장강도는 적어도 700 MPa 까지 증가되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 생산 방법.
3. 제1항에 있어서, 냉간 압연은 40% 내지 80% 범위의 스트립 두께의 냉간 압하를 야기하는 것을 특징으로 하는 강 스트립 생산 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 어닐링은 10% 이하의 재결정화와 적어도 10%의 파단연신율을 갖는 응력이 제거된 미세구조를 생산하는 것을 특징으로 하는 강 스트립 생산 방법.
5. 제4항에 있어서, 어닐링 온도는 500℃ 내지 600℃ 범위인 것을 특징으로 하는 강 스트립 생산 방법.
6. 제1항에 있어서, 연속 주조 스트립은 권취 이전에 인라인 열간 압연되는(in-line hot rolled) 것을 특징으로 하는 강 스트립 생산 방법.
7. 제6항에 있어서, 열간 압연은 40% 이하의 스트립 두께 압하를 야기하는 것을 특징으로 하는 강 스트립 생산 방법.
8. 제6항에 있어서, 냉간 압연 단계는 40% 내지 60% 범위의 스트립 두께 압하를 야기하는 것을 특징으로 하는 강 스트립 생산 방법.
9. 제1항에 있어서, 스트립은 압연 이전에 2mm 보다 크지 않은 두께로 연속 주조되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 생산 방법.
10. 제9항에 있어서, 스트립은 압연 이전에 1.5mm 보다 크지 않은 두께로 연속 주조되고, 상기 냉간 압연 및 열간 압연 중 어느 하나 또는 양자에 의해 0.4mm 내지 1mm 범위의 두께로 압하되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 생산 방법.
11. 삭제
12. 제11항에 있어서, 강은 0.6 중량% 의 망간 조성과 0.3 중량% 의 실리콘 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 강 스트립 생산 방법.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 어닐링 후 스트립의 총 파단연신율은 8% 내지 12%의 범위인 것을 특징으로 하는 강 스트립 생산 방법.
14. 적어도 680 MPa 의 극한 인장강도와 적어도 8% 의 파단연신율을 갖는 보통 탄소강 스트립으로 형성되는 강 스트립으로서,

    상기 보통 탄소강은,

    탄소 0.02 - 0.08 중량%

    망간 0.30 - 0.80 중량%

    실리콘 0.10 - 0.40 중량%

    황 0.005 - 0.05 중량%

    알루미늄 0.01 중량% 이하,

    와 같은 조성을 갖는 실리콘/망간 킬드 강인 것을 특징으로 하는 강 스트립.
15. 제14항에 있어서, 적어도 700 MPa 의 인장강도를 갖는 것을 특징으로 하는 강 스트립.
16. 제14항에 있어서, 0.2 mm 내지 1.0 mm 범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 강 스트립.
17. 제14항에 있어서, 적어도 10% 의 파단연신율을 갖는 것을 특징으로 하는 강 스트립.
18. 삭제
19. 제18항에 있어서, 강은 0.6 중량% 의 망간 조성과 0.3 중량% 의 실리콘 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 강 스트립.
20. 제14항 내지 제19항 중 어느 하나의 항에 있어서, 8% 내지 12% 범위의 파단연신율을 갖는 것을 특징으로 하는 강 스트립.

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