KR100819218B1 - 화성 처리성이 우수한 열연 강판 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 Si를 높인 고강도 열연 강판에 있어서, 화성 피막을 강판 전체면에 균질하게 생성할 수 있도록 하고, 강판 제조에서는 새로운 공정을 부가하지 않고, 품질 관리도 용이하게 하는 것이며, 질량 ％로, C : 0.03 내지 0.15 ％, S : 0.8 내지 3.0 ％, Mn : 0.5 내지 3.0 ％, P : 0.07 ％ 이하, S : 0.01 ％ 이하, Al : 0.015 내지 0.1 ％, N : 0.001 내지 0.008 ％를 함유하고, 필요에 따라서 Ti, Nb 등을 첨가한 것으로, 강판 표면의 산화물이 Si 농도 3.5 ％ 이하, Mn 농도 3.5 ％ 이하이다. 평균 거칠기(Ra)가 3.0 ㎛ 이하, 산세척에 의한 피팅이 10 ㎛각인 스퀘어 내에 평균 5개 이하인 것이 바람직하다. 열연 후의 스케일을 HCl 농도 7 내지 15 ％, Fe 이온 농도 4 내지 12 ％의 용액에 액온 80 내지 98℃에서 40초 이상 침지하여 산세척한다.
열연 강판, 화성 피막, 화성 처리, 열간 압연, 산세척 공정
Description
본 발명은 강판의 도장 기초 처리로서 화성 처리를 행할 때, 화성 피막을 강판 전체면에 균질하게 생성할 수 있는 화성 처리성이 우수한 열연 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
자동차 본체의 전착 도장 등 금속 표면을 도장할 때, 기초 처리로서 화성 처리가 행해지고 있다. 화성 처리는 금속 표면을 불활성인 화성 피막으로 덮음으로써 그 위에 실시되는 도포막의 밀착성과 내식성의 향상을 도모하는 것이다.
또한, 자동차의 경량화와 안전성의 관점으로부터 고강도 박강판이 사용되고, 주변 부재 등에는 냉연 강판보다도 저렴한 열연 강판이 사용되어 있다.
열연 강판은 열간 압연 및 산세척 공정을 경유하여 제조되고, 산세척 공정에서는 강판 표면의 산화 스케일이 염산 산세척에 의해 제거된다.
화성 처리성을 향상시킨 고강도 열연 강판과 그 제조 방법에 관해서는 종래부터 다음과 같은 제안이 이루어져 있다. 예를 들어, 일본 특허 공개 평11-50187호 공보에는 강판의 표면과 내부의 Si 농도비를 1.3 이하로 함으로써 화성 처리성 열화와, 그것에 의한 도장 후의 내식성 열화의 문제를 해결한 고강도 열연 강판이 개시되어 있다. Si 농도비를 상기와 같이 하는 수단으로서는, 산세척 후의 열연 강판을 연삭하는 것 등에 의해 표면에 존재하는 Si 산화물을 저감시키는 것이 개시되어 있다.
또한, 일본 특허 공개 평10-1748호 공보에는 강판의 표층과 내부의 비커스 경도의 비를 0.95 이하로 함으로써 화성 처리성과 가공성을 향상시킨 고강도 열연 강판이 개시되어 있다. 대상은 Ti 첨가 강이고, 강판 표면의 석출물을 화성 처리성을 열화시키는 Ti 산화물 TiO2로 바꾸어 탄화물로 함으로써 경도의 비를 상기와 같이 하고 있다. TiO2는 정합인 미세 석출물이 되어 강판의 경도를 높게 하는 데 반해, TiC는 비정합으로 강판의 경도를 낮게 하기 때문에, 그 수단에는 열연 조건이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 평11-50187호 공보
일본 특허 공개 평10-1748호 공보
열연 강판의 도장 기초 처리로서 화성 처리를 행한 경우, 특히 Si 함유량이 높은 강에서는 화성 피막의 생성되지 않는「틈새」라 불리는 부위가 현미경 관찰로 확인되는 일이 있다. 이와 같은 부위는 육안 관찰로 녹의 발생이 확인되게 되고, 녹이 확인되지 않아도 도장 후, 시간 경과에 수반하여 도포막 박리 등의 문제가 생긴다.
상기 일본 특허 공개 평11-50187호 공보의 기술은 강판의 표면과 내부의 Si 농도비를, 일본 특허 공개 평10-1748호 공보의 기술은 표면과 내부의 경도비를 각각 특정 범위로 한정함으로써 화성 처리성의 향상을 도모하고 있다. 이로 인해, 이들 기술을 열연 강판의 제조 라인에 적용할 때에는 강판 내부에 대한 측정이 필요해져 품질 관리상의 측정에 과제가 생긴다. 덧붙여서 말하면 전자에서는 표면으로부터 0.5 ㎜ 연삭한 위치의 측정치를 내부의 Si 농도로 하고, 후자에서는 표면으로부터 두께인 1/4의 깊이 위치의 측정치를 내부의 경도로 하고 있다. 또한, 특허문헌 1의 기술은 강판 표면을 연삭하는 공정이 필요해진다. 특허문헌 2의 기술은 Si 함유량을 0.8 질량 ％ 이하로 한 Ti 첨가 강을 대상으로 하여 열연 조건에 의해 석출물의 상태를 제어하는 특수한 것이다.
그래서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 Si 함유량을 높인 고강도 열연 강판에 있어서, 도장 기초 처리에서 화성 피막을 강판 전체면에 균질하게 생성할 수 있도록 하고, 강판 제조에서는 새로운 공정을 부가하지 않고, 품질 관리도 용이하게 하는 것이다.
그래서 발명자는 화성 처리성 향상에 대해 예의 검토한 결과, 강판 표면의 산화물 농도나 강판 표면의 성상, 특히 요철이나 조도에 착안하여 강판 표면의 산화물의 Si, Mn 농도를 규정하고, 산세척에서의 피팅이나 조도를 특정 범위로 함으로써 화성 처리성이 매우 향상되는 것을 발견하였다. 본 발명은 이 지견을 구현화한 것으로, 열간 압연 및 산세척 공정을 경유하여 제조된 강판이며, 성분 조성이 질량 ％로,
C : 0.03 내지 0.15 ％, Si : 0.8 내지 3.0 ％,
Mn : 0.5 내지 3.0 ％, P : 0.07 ％ 이하,
S : 0.01 ％ 이하, Al : 0.015 내지 0.1 ％,
N : 0.001 내지 0.008 ％
를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 강판 표면의 산화물이 질량 ％로, Si 농도 3.5 ％ 이하, Mn 농도 3.5 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 화성 처리성이 우수한 열연 강판이다.
또한, 열간 압연 및 산세척 공정을 경유하여 제조된 강판이며, 성분 조성이 질량 ％로,
C : 0.03 내지 0.15 ％, Si : 0.8 내지 3.0 ％,
Mn : 0.5 내지 3.0 ％, P : 0.07 ％ 이하,
S : 0.01 ％ 이하, Al : 0.015 내지 0.1 ％,
N : 0.001 내지 0.008 ％
를 함유하고, 또한,
Ti : 0.02 내지 0.3 ％와 Nb : 0.01 내지 0.5 ％의 한쪽 또는 양쪽과,
Cu : 0.2 내지 1.8 ％ 및 Ni : 0.1 내지 2.0 ％와,
Mo : 0.05 내지 0.5 ％와,
B : 0.0002 내지 0.006 ％와,
Ca : 0.0005 내지 0.005 ％
를 단독 또는 조합하여 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 강판 표면의 산화물이 질량 ％로, Si 농도 3.5 ％ 이하, Mn 농도 3.5 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 화성 처리성이 우수한 열연 강판이다.
상기 각 본 발명 강판에 있어서, 강판 표면의 평균 거칠기(Ra)가 3.0 ㎛ 이하이고, 또한 산세척에 의한 직경 1 ㎛ 이하, 0.3 ㎛ 이상의 피팅의 수가 1변 10 ㎛의 스퀘어(square)로 강판 표면을 분할하였을 때의 각 스퀘어 내에 평균 5개 이하인 것이 바람직하다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명법은 상기 본 발명의 열연 강판을 제조할 때의 산세척 공정에 있어서, 질량 ％로, HCl 농도가 7 내지 15 ％, Fe 이온 농도가 4 내지 12 ％, 잔량부가 Fe 이외의 금속 이온 및 불순물로 이루어지는 수용액에, 액온 80 내지 98 ℃에서 40초 이상 침지하는 것을 특징으로 하는 화성 처리성이 우수한 열연 강판의 제조 방법이다.
또한, 상기 본 발명의 바람직한 형태의 열연 강판을 제조할 때의 산세척 공정에 있어서, 질량 ％로, HCl 농도가 7 내지 15 ％, Fe 이온 농도가 4 내지 12 ％, 잔량부가 Fe 이외의 금속 이온 및 불순물로 이루어지는 수용액에, 액온 80 내지 95 ℃에서 40초 이상이고, HCl 농도(질량 ％) × 침지 시간(초)이 520 이하가 되는 범위의 시간 침지하는 것을 특징으로 하는 화성 처리성이 우수한 열연 강판의 제조 방법이다.
또한, 상기 각 본 발명법에 있어서, 상기 수용액 중에 0.5 내지 5 ％의 HN03를 함유시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 강판의 성분 조성은 자동차의 주변 부재 등에 사용할 수 있는 고강도와 고가공성을 갖고, 더불어 우수한 화성 처리성을 갖도록 상기 범위로 한정하였다. 그 한정 이유는 다음과 같다. 각 원소의 비율은 모두 질량 ％이다.
C는, 0.03 ％ 미만에서는 연신률이 낮아지고, 0.15 ％를 초과하면 내식성이 저하된다.
Si는, 0.8 ％ 미만에서는 강도 및 연신률이 낮아지고, 3.0 ％를 초과하면 산세척성이 저하된다.
Mn은, 0.5 ％ 미만에서는 연신률이 낮아지고, 3.0 ％를 초과하면 산세척성이 저하된다.
P는, 0.07 ％를 초과하면 구멍 확장성이 저하되고, 또한 연신률 등의 기계적 성질이 저하된다.
S는, 0.01 ％를 초과하면 내식성이 저하된다.
Al은, 0.015 ％ 미만에서는 강판 표면에 Si나 Mn의 산화물이 생성되기 쉬워져 화성 처리성이 저하되고, 0.1 ％를 초과하면 내식성이 저하된다.
N은, 0.001 ％ 미만에서는 화성 처리성이 저하되고, 0.008 ％를 초과하면 연신률이 저하된다.
본 발명의 강판은 상기 성분 외에, 필요에 따라서 다음의 성분을 단독 또는 조합하여 함유할 수도 있다. 강도를 더 향상시키는 경우, Ti와 Nb의 한쪽 또는 양쪽을 첨가할 수 있다. 그 경우, Ti는 0.02 ％ 미만에서는 탄질화물 형성에 의한 강도 향상의 작용이 적고, 첨가에 의한 기계적 강도 향상 효과를 확보할 수 없다. 0.3 ％를 초과하여 첨가해도 강도 상승의 효과가 포화된다.
Nb는, 0.01 ％ 미만에서는 강도 향상의 작용이 적고, 첨가에 의한 기계적 강도 향상 효과를 확보할 수 없다. 0.5 ％를 초과하여 첨가해도 강도 상승의 효과가 포화된다.
강도를 더 향상시키는 경우, Cu를 첨가하고, 필요에 따라서 450 내지 650 ℃ 정도의 온도로 가열하는 열처리를 행할 수도 있다. 그 경우, Cu가 0.2 ％ 미만에서는 효과가 작고, 1.8 ％를 초과하여 첨가해도 효과가 포화된다. Cu를 첨가하는 경우, 열간 가공 시의 강판의 깨짐을 방지하기 위해, 더불어 Ni를 첨가한다. 이 Ni의 효과는 0.1 ％ 이상에서 발휘되고, 2.0 ％에서 포화된다.
강도를 더 향상시키는 경우, Mo를 첨가할 수도 있다. 그 경우, Mo가 0.05 ％ 미만에서는 탄화물 형성에 의한 강도 향상의 작용이 적고, 첨가에 의한 기계적 강도 향상의 효과를 확보할 수 없다. 0.5 ％를 초과하여 첨가해도 강도 상승의 효과가 포화된다.
또한, 질소에 의한 시효를 저감시켜 구멍 확장성의 향상을 위해 B를 첨가할 수도 있다. 그 효과는 B를 0.0002 ％ 이상 첨가하면 발휘되고, 0.006 ％에서 포화된다.
또한, MnS 형성에 의한 구멍 확장성의 저하를 방지하기 위해 Ca를 첨가할 수도 있다. 그 효과는 Ca를 0.0005 ％ 이상 첨가하면 발휘되고, 0.005 ％에서 포화된다.
본 발명 열연 강판은 이와 같은 성분 조성으로 이루어지는 강판 표면의 산화물이 질량 ％로, Si 농도 3.5 ％ 이하, Mn 농도 3.5 ％ 이하이다.
열간 압연 및 산세척 공정을 경유하여 제조된 열연 강판은 표면 산화 스케일이 산세척 제거되지만, Si 함유량이 높은 강판에서는 외관상 산화 스케일이 전체면 제거되어 있어도 부분적으로 산화물이 잔존하고 있다. 본 발명은 이 산화물을 상기와 같은 상태로 함으로써 화성 처리성의 문제를 해결하였다.
화성 처리는 강판 표면에 부착되어 있는 오일을 탈지 처리로 제거한 후, 화성 처리액에 소정 시간 침지함으로써 행해진다. 이 처리에서 강판으로부터 Fe 이온이 처리액 중으로 용출되고 용액의 성분과 반응하여 Fe, Zn, P, O 등을 포함하는 화합물로 구성되는 화성 결정립의 핵이 다수 생기고, 이들이 성장하여 강판의 전체면을 덮는 피막이 된다. 이때, 10 ㎛ 이하의 미세한 화성 결정립을 전체면 균일하게 부착시키는 것이 필요해지고, 이 부착 상태가 나쁘고, 상기「틈새」라 불리는 비부착 부위가 존재하면, 도장 시에 있어서의 도포막의 밀착 불량이나, 도장 후의 내식성 저하 등의 문제가 생긴다.
강판의 Si 함유량이 높아지면, 열연 후의 표면 스케일에 Si 함유량이 높은 산화물이 많아져 통상의 염산 산세척에서는 강판 표면에 잔존하기 쉽다. Si 함유량이 높은 산화물이 잔존한 강판을 화성 처리하면,「틈새」라 불리는 비부착 부위가 생기기 쉽다. 이 현상으로부터 Si 함유량이 높은 산화물의 잔존 부위에서는 화성 처리 시에 Fe 이온 용출이 지연되고 화성 결정립의 생성 반응이 지연되어 상기 틈새가 된다고 판단된다. 또한, Mn 함유량이 높은 산화물이 잔존해도 마찬가지로 틈새가 생기기 쉽다.
본 발명의 열연 강판은 산세척 후의 강판 표면에 산화물이 잔존하고 있어도 상기 산화물의 Si 농도가 3.5 질량 ％ 이하, Mn 농도가 3.5 질량 ％ 이하이므로, 화성 처리에 있어서의 Fe 이온 용출의 지연이 없다. 따라서, 산화물이 없는 부위와 동일한 정도로 핵이 성장하여 10 ㎛ 이하의 미세한 화성 결정립이 되고, 산화물 전체의 표면을 덮고 강판 전체면 균일하게 미세한 화성 결정립으로 이루어지는 화성 피막이 부착되어 형성되어 틈새 발생을 회피할 수 있다.
본 발명 강판의 표면 상태는 EPMA에 의해 강판 표면의 산소 분포 등으로부터 산화물을 판별하고, 그 Si 농도 및 Mn 농도를 분석함으로써 판정할 수 있다. EPMA에 의한 강재 표면의 Si나 Mn의 분석은 통상 15 ㎸의 가속 전압을 가하여 행해진다. 이 경우, 강판 가장 표면으로부터 3 ㎛ 정도의 깊이까지의 농도가 검출된다.
그러나, 이 조건에서도 표면 산화물층의 두께나 표면 거칠기 등에 의해 3 ㎛보다도 심부의 정보까지 검출되는 일이 있고, 지철의 Si, Mn이 포함되는 경우도 있다. 본 발명에 있어서는 가속 전압 15 ㎸에서의 EPMA에 의한 Si, Mn의 분석치가 각각 3.5 질량 ％ 이하이면 좋고, 산화물만의 농도가 아니라도 좋다. 강판 표면이 이와 같은 상태이면, 화성 처리성이 양호한 것을 확인하고 있다.
상기 각 본 발명 강판에 있어서, 화성 처리에서 미세한 화성 결정립으로 이루어지는 피막이 강판 전체면 균일하게 형성되어도 화성 처리 후에 녹이 발생하는 경우가 있다. 본 발명자들은 이와 같은 녹이 발생한 강판 및 발생하지 않은 강판을 상세하게 조사하였다. 그 결과, 강판의 표면 거칠기와 미세한 구멍이 녹 발생 에 관계되어 있고, 미세한 구멍은 산세척에 의한 생긴 피팅이었다.
강판 표면의 요철이 큰 경우나 미세한 구멍이 다수 존재하면, 화성 처리액에 침지하고 인상한 강판을 물세척할 때, 오목부에 있는 화성 처리액이 잔존하여 강판으로부터 Fe 이온의 용출이 계속해서 녹이 된다고 판단된다.
그리고, 강판 표면의 평균 거칠기(Ra)가 3.0 ㎛ 이하이고, 또한 산세척에 의한 피팅의 수가 1변 10 ㎛의 스퀘어로 강판 표면을 분할하였을 때의 각 스퀘어 내에 평균 5개 이하이면, 화성 처리 후에 녹이 발생하지 않는 것이 판명되었다. 평균 3개 이하이면 보다 바람직하다. 피팅은 직경 1 ㎛ 이하, 0.3 ㎛ 이상의 구멍이다. 녹 발생은 화성 처리 후에 물세척 및 건조를 행한 직후에 육안 관찰로 확인되고, 건조 직후에 녹 발생이 없었던 강판은 그 후에도 녹 발생이 보이지 않는다.
또한, 피팅과 강판 표면의 평균 거칠기(Ra)의 측정은 강판으로부터 전체폭 × 길이 500 ㎜ 정도의 샘플을 잘라냈을 때, 그 양 에지로부터 150 ㎜의 위치와 폭방향 중심의 3군데의 표면에 대해 100 ㎛ × 100 ㎛의 범위를 1변 10 ㎛의 스퀘어로 분할하여 측정한다. 강판 표면의 평균 거칠기(Ra)에 대해서도 동일한 위치의 평균 거칠기(Ra)를 측정한다. 평균 거칠기(Ra)의 측정은 JIS B0601의 산술 평균 거칠기의 방법을 기초로 하여 측정하였다.
평균 거칠기(Ra)의 측정기는 촉침식 조도계가 바람직하고, (가부시끼가이샤) 미쯔또요의 "SURFTESTSV-400"으로 측정하였다.
다음에 본 발명법은 상기 본 발명 강판을 제조하기 위한 산세척 방법이다. 강판 표면의 산화물을 질량 ％로, Si 농도 3.5 ％ 이하, Mn 농도 3.5 ％ 이하로 하 는 산세척 조건은, 질량 ％로, HCl 농도가 7 내지 15 ％, Fe 이온 농도가 4 내지 12 ％, 잔량부가 Fe 이외의 금속 이온 및 불순물로 이루어지는 수용액에, 액온 80 내지 98 ℃에서 40초 이상 침지하는 조건이다.
이 조건에 의한 산세척은 통상의 열연판 산세척 공정에 있어서 문제없이 행할 수 있고, 강판 표면의 스케일이 적절하게 제거되어 화성 처리성이 우수한 열연 강판을 얻을 수 있다.
HCl 농도가 7 ％ 미만, Fe 이온 농도가 4 ％ 미만, 용액 온도가 80 ℃ 미만, 침지 시간이 40초 미만에서는 Si 농도 및 Mn 농도가 3.5 ％를 초과하는 산화물이 강판 표면에 잔존한다. HCl 농도가 15 ％ 초과, Fe 이온 농도가 12 ％ 초과, 용액 온도가 98 ℃ 초과에서는 산세척에 의한 강판 표면의 표면 거칠기가 발생하여 화성 처리성이 저하된다. 바람직하게는 용액 온도를 85 내지 95 ℃에서 산세척하는 것이 효과적이다.
또한 본 발명법에서 강판 표면의 평균 거칠기(Ra)가 3.0 ㎛ 이하, 산세척에 의한 피팅의 수가 1변 10 ㎛의 스퀘어로 강판 표면을 분할하였을 때의 각 스퀘어 내에 평균 5개 이하인 상태로 하는 산세척 조건은 상기 본 발명 조건을 더 한정하여 액온 80 내지 95 ℃에서 40초 이상이고, HCl 농도(질량 ％) × 침지 시간(초)이 520 이하가 되는 범위의 시간 침지하는 조건이다.
이 조건에 의한 산세척도 통상의 열연판 산세척 공정에 있어서 문제없이 행할 수 있고, 강판 표면의 스케일이 적절히 제거되어, 보다 화성 처리성이 우수한 열연 강판을 얻을 수 있다.
용액 온도가 95 ℃ 초과에서는, 또한 HCl 농도(질량 ％) × 침지 시간(초)이 520초가 되는 범위의 시간 침지하면, 산세척 후의 강판 표면 거칠기가 Ra로 3.0 ㎛를 초과하고, 또한 산세척에 의한 피팅의 수가 상기 범위를 초과하여 화성 처리 후에 녹 발생의 우려가 생긴다.
또한 상기 산세척 용액에 초산을 더하고, HN03 농도를 0.5 내지 5 ％로 하는 것도 효과적이다. 이 경우, HN03에 의해 산세척 효과가 보다 촉진된다. HN03를 첨가한 경우, 바람직하게는 용액 온도를 80 내지 90 ℃로 하여 산세척하는 것이 효과적이다. HN03 농도가 0.5 ％ 미만에서는 효과가 나타나지 않고, 5 ％를 초과하면 표면 거칠기가 생긴다.
(실시예)
표1에 나타내는 성분의 열연 강판을 표2에 나타내는 조건으로 산세척 한 후, 화성 처리성을 판정하였다.
표1의 비교예는 *표의 성분이 본 발명 범위를 벗어나 있다. 열연에 있어서의 슬래브 가열 온도는 1200 ℃, 열연 마무리 온도는 880 ℃, 핫런테이블에서 390 ℃까지 냉각한 후, 390 ℃에서 권취하여 실온까지 냉각하였다. 산세척은 절판을 실험용 산세척조에 침지하여 행하였다.
표2의 *표는 본 발명법의 조건을 벗어나 있는 것을 나타낸다. 또한 표2의 ct는 HCl 농도(질량 ％) × 침지 시간(초)의 값이다.
표3에 결과를 나타낸다. Si 및 Mn의 농도는 EPMA에서 가속 전압 15 ㎸로 분 석한 것이다.
화성 처리는 절판에 대해 실험조를 이용하여 실제의 화성 처리와 동일한 방법으로 행하였다. 즉, 탈지 후, 표면 조정액에 30초 침지한 후, 화성 처리액(니뽄 파카라이징사제 PBWL35)에 침지하여 120초의 처리를 행하고, 물세척, 건조하였다. 화성 처리성의 판정은 화성 피막을 실시한 강판 표면의 SEM 관찰에 의한 틈새 유무 및 건조 직후의 육안 관찰에 의한 녹 발생 유무로 행하였다. 또한 강판의 기계적 특성을 나타냈다.
표3에 있어서, 본 발명예의 번호 1 내지 번호 6, 번호 11 내지 번호 17, 번호 19, 번호 21 내지 번호 26은 모두 화성 처리 후의 틈새가 없고, 녹 발생이 없고, 우수한 화성 처리성을 얻을 수 있었다. 번호 19 및 번호 21 내지 번호 26은 특수 원소를 첨가한 것이다. 번호 19 및 번호 21 내지 번호 23은 인장 강도의 향상을 볼 수 있다. 번호 19는 Ti 및 Nb 첨가, 번호 21 및 번호 22는 Cu 및 Ni 첨가, 번호 23은 Mo 첨가의 효과이다. 번호 24 및 번호 25는 Ca 첨가에 의한 구멍 확장률의 향상, 번호 26은 B 첨가에 의한 구멍 확장률의 향상을 볼 수 있다.
본 발명예의 산세척 조건은 표2의 조건 A 내지 E에 나타낸 바와 같이, 모두 HCl 농도 × 침지 시간(ct)이 520 이하이며, 미세한 화성 결정립으로 이루어지는 피막이 형성된 부위에도 녹 발생이 보이지 않았다.
비교예 번호 7 내지 10은 산세척 조건이 본 발명 조건으로부터 벗어나 있다. 번호 7의 조건 F는 침지 시간이 부족하고, 번호 8의 조건 G는 용액 온도가 낮고, 번호 9의 조건 H는 HCl 농도가 낮고, 모두 산화물의 Si 농도가 3.5 ％를 초과하고, 화성 처리 후에 틈새가 있었다. 번호 10의 조건 I는 Fe 이온 농도가 높고, 산화물의 Si 농도 및 Mn 농도가 3.5 ％를 초과하고, 화성 처리 후에 틈새가 있고, 녹 발생이 있었다.
비교예 번호 27 내지 번호 33은 강판의 성분이 본 발명 범위로부터 벗어나 있다. 번호 27은 C량이 높고, 녹 발생이 있었다. 번호 28은 Si량이 높고 표면 산화물의 Si 농도가 3.5 ％를 초과하고, 번호 29는 Mn량이 높고 표면 산화물의 Mn 농도가 3.5 ％를 초과하고, 모두 틈새가 있고, 녹 발생이 있었다. 번호 30은 S량이 높고, 번호 31은 Al량이 낮고, 모두 표면 산화물의 Si, Mn 농도는 낮아도 녹 발생은 있었다. 번호 32는 N량이 낮고, 표면 산화물의 Si, Mn 농도가 낮아도 틈새가 있고, 녹 발생이 있었다. 번호 33은 P량이 높고, Si, Mn 농도가 낮아도 녹 발생이 있었다.
본 발명은 화성 처리성을 향상시키기 위해, 종래 기술과 같은 Si 함유량의 저감이 필요하지 않으므로, 자동차의 경량화 및 안전성 확보를 위한 것 등에 사용 되는 고강도 고가공성 열연 강판에 있어서, 다른 첨가 원소를 사용하지 않아도 강도나 가공성을 손상시키지 않는다. 또한, 통상의 열연 공정 및 산세척 공정을 경유하여 산세척 조건을 조정하는 것만으로 제조할 수 있다. 또한, 강판 표면의 Si 농도 및 Mn 농도를 적정 범위로 하면 좋기 때문에, 품질 관리도 용이하다.
Claims (7)
- 열간 압연 및 산세척 공정을 경유하여 제조된 강판이며,성분 조성이 질량 ％로,C : 0.03 내지 0.15 ％, Si : 0.8 내지 3.0 ％,Mn : 0.5 내지 3.0 ％, P : 0.07 ％ 이하,S : 0.01 ％ 이하, Al : 0.015 내지 0.1 ％,N : 0.001 내지 0.008 ％를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 강판 표면의 산화물이 질량 ％로, Si 농도 3.5 ％ 이하, Mn 농도 3.5 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 화성 처리성이 우수한 열연 강판.
- 열간 압연 및 산세척 공정을 경유하여 제조된 강판이며, 성분 조성이 질량 ％로,C : 0.03 내지 0.15 ％, Si: 0.8 내지 3.0 ％,Mn : 0.5 내지 3.0 ％, P: 0.07 ％ 이하,S : 0.01 ％ 이하, Al: 0.015 내지 0.1 ％,N : 0.001 내지 0.008 ％를 함유하고, 또한,Ti : 0.02 내지 0.3 ％와 Nb : 0.01 내지 0.5 ％의 한쪽 또는 양쪽과,Cu : 0.2 내지 1.8 ％ 및 Ni : 0.1 내지 2.0 ％와,Mo : 0.05 내지 0.5 ％와,B : 0.0002 내지 0.006 ％와,Ca : 0.0005 내지 0.005 ％를 단독 또는 조합하여 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 강판 표면의 산화물이 질량 ％로, Si 농도 3.5 ％ 이하, Mn 농도 3.5 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 화성 처리성이 우수한 열연 강판.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 강판 표면의 평균 거칠기(Ra)가 3.0 ㎛ 이하이고, 또한 산세척에 의한 직경 1 ㎛ 이하, 0.3 ㎛ 이상의 피팅의 수가 1변 10 ㎛의 스퀘어로 강판 표면을 분할하였을 때의 각 스퀘어 내에 평균 5개 이하인 것을 특징으로 하는 화성 처리성이 우수한 열연 강판.
- 제1항 또는 제2항에 기재된 열연 강판을 제조할 때의 산세척 공정에서, 질량 ％로, HCl 농도가 7 내지 15 ％, Fe 이온 농도가 4 내지 12 ％, 잔량부가 Fe 이외의 금속 이온 및 불순물로 이루어지는 수용액에, 액온 80 내지 98 ℃에서 40초 이상 침지하는 것을 특징으로 하는 화성 처리성이 우수한 열연 강판의 제조 방법.
- 제3항에 기재된 열연 강판을 제조할 때의 산세척 공정에서, 질량 ％로, HCl 농도가 7 내지 15 ％, Fe 이온 농도가 4 내지 12 ％, 잔량부가 Fe 이외의 금속 이 온 및 불순물로 이루어지는 수용액에, 액온 80 내지 95 ℃에서 40초 이상이고, HCl 농도(질량 ％) × 침지 시간(초)이 520 이하가 되는 범위의 시간 침지하는 것을 특징으로 하는 화성 처리성이 우수한 열연 강판의 제조 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 수용액 중에 질량 ％로, 0.5 내지 5 ％의 HN03를 함유시키는 것을 특징으로 하는 화성 처리성이 우수한 열연 강판의 제조 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 수용액 중에 질량 ％로, 0.5 내지 5 ％의 HN03를 함유시키는 것을 특징으로 하는 화성 처리성이 우수한 열연 강판의 제조 방법.
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