KR100918549B1

KR100918549B1 - 합금화 용융아연도금강판 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100918549B1
Application number: KR1020077018742A
Authority: KR
Inventors: 타츠야 나카가이토; 타카유키 후타츠카; 히로시 마츠다; 유타카 아와지야; 야스노부 나가타키
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2007-08-16
Publication date: 2009-09-21
Also published as: JP5250938B2; WO2006104282A1; US20080163961A1; EP1867747A1; JP2006307325A; CA2601497C; CA2601497A1; EP1867747A4; EP1867747B1; KR20070094855A

Abstract

합금화 용융아연도금강판은, 질량%로, C: 0.05∼0.25%, Si : 2 .0% 이하, Mn: 1∼3%, P: 0.1% 이하, S: 0.01% 이하, Al: 0.3∼2%, N: 0.005% 미만, Cr: 1% 이하, V: 1% 이하, Mo: 1% 이하, Ti: 0.005% 미만, Nb: 0.005% 미만을 함유하고, 또한 Si+Al≥0.6%, Cr+V+Mo: 0.1∼2%를 충족시키고, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진다.

Description

합금화 용융아연도금강판 및 그 제조방법{GALVANNEALED STEEL SHEET AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME}

본 발명은 자동차용 강판으로서의 용도로 사용되는 저항복비형(低降伏比型) 고강도 합금화 용융아연도금강판(hot dip galvannealed steel sheet) 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근, 지구환경의 보전의 견지로부터, 자동차의 연비 향상이 중요한 과제로 되고 있다. 이 때문에, 차체(車體) 재료의 고강도화에 의해 박육화(薄肉化)를 도모하고, 차체 그 자체를 경량화하고자 하는 움직임이 활발하게 되고 있다. 그러나, 강판의 고강도화는 연성(延性)의 저하, 즉 성형가공성의 저하를 초래하므로, 고강도와 고가공성을 겸비한 재료의 개발이 요망되고 있다.

이러한 요구에 대하여, 지금까지 페라이트, 마르텐사이트 2상(相)강(DuAl-Phase강)이나 잔류 오스테나이트의 변태유기소성(transformation induced plasticity)을 이용한 TRIP강(transfomation induced plasticity steel) 등, 여러 가지의 복합조직 강이 개발되어 왔다.

이들의 강판은 실제 사용시의 방청 향상을 목적으로 표면에 도금을 실시할 경우가 있지만, 도금 강판으로서는 프레스성, 스폿 용접성, 도장(塗裝) 밀착성을 확보하는 관점으로부터, 용융아연도금 후에 열처리를 실시하여 도금층 중에 강판의 Fe를 확산시킨 합금화 용융아연도금강판이 많이 사용되고 있고, 그것에 관하여 여러 가지의 제안이 되어 있다.

예를 들면, 일본특허공개 평11-279691호 공보에서는, 다량의 Si를 첨가함으로써 잔류

를 확보하고, 고연성(高延性)을 달성하는 가공성이 우수한 합금화 용융아연도금강판이 제안되어 있다. 그러나, Si는 도금성을 저하시키기 때문에, 이러한 고 Si강에 도금을 입히기 위해서는, Ni의 선도금(pre-plating)이나 특수한 약제의 도포를 행하거나, 강판표면의 산화물층을 환원하고, 산화막 두께를 적당히 제어하는 등의 복잡한 공정이 필요하게 된다.

또한, 일본특허공개 2002-030403호 공보에서는, 도금성에 대하여 악영향이 작은 Al을 Si 대신에 첨가함으로써, 도금 젖음성 및 파우더링(powdering)성을 개선한 연성이 우수한 합금화 용융아연도금강판이 제안되어 있다. 그러나, 실제의 프레스 성형에 있어서는 연성의 향상 이외에 형상동결성(shape fixability)의 개선도 큰 과제로 되어 있다.

강판을 고강도화함으로써 항복강도도 상승하고, 프레스 성형시의 스프링 백(spring back)량이 커져서, 형상동결성이 저하한다. 이러한 형상동결성의 저하는 항복비를 내림으로써 개선가능하게 되며, 일본특허공개 2002-317249호 공보에는, 저항복비형의 냉연강판이 제안되어 있다. 그러나, 이 강판을 합금화 용융아연도금강판에 적용하면, 아연욕(浴)의 온도가 450℃를 초과하는 고온이라는 것과, 500℃를 초과하는 합금화 처리가 필요하게 되기 때문에, 저항복비를 달성하는 것이 곤란하게 된다.

또한, 일본특허공개 2004-115843호 공보에서는, Si, Al, 그리고 Mn함유량의 밸런스를 맞추고, 또한 소둔 후에 저온 단시간 유지시켜, C를 많이 함유하는 마르텐사이트 상(相)을 얻음으로써, 저항복비를 갖는 용융아연도금강판이 제안되어 있다. 그러나, 이 제안된 기술은 DP강에 관한 기술이며, DP강은 잔류 오스테나이트의 변형유기변태(歪誘起變態)에 기인한 연성의 향상(TRIP 효과)을 활용할 수 없기 때문에, 충분한 연성을 갖고 있다고 인정하기가 어렵다.

발명의 개시

본 발명은 복잡한 공정을 거치는 일 없이 양호한 합금화 용융아연도금성을 얻을 수 있고, 합금화 용융아연도금 후에, 우수한 연성 및 저항복비를 달성할 수 있는 고강도 합금화 용융아연도금강판 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 한편, 본 발명에 있어서, 「고강도」란, TS가 340MPa 이상으로 되는 강도를 갖고 있는 것을 의미한다.

본 발명자들은 연성이 우수한 저항복비형 고강도 합금화 용융아연도금강판을 얻기 위하여, 강판의 조성 및 미크로 조직의 관점으로부터 주의 깊게 연구를 거듭하였다. 그 결과, Al과 복합하여 Cr, V, Mo를 첨가함으로써 합금화 용융아연도금강판에서의 대폭적인 항복비의 저하가 가능하게 되고, 항복비 55% 이하를 달성할 수 있음과 아울러, C, Si, Mn, Al의 양을 적절하게 조정함으로써 합금화 용융아연도금성을 저하시키는 일 없이 잔류 오스테나이트를 증가시켜 우수한 연성을 얻을 수 있다는 것을 찾아냈다.

Al과 Cr, V, Mo의 복합 첨가에 의해 저항복비로 되는 이유에 대하여는 반드시 명확하지 않지만, 아래와 같은 것이라고 생각된다. 즉, Al은 페라이트 중의 고용(固溶) C를 제2상으로 배출하고, 페라이트의 청정화에 유효하게 작용하여, 항복비를 저하시킨다. 한편, Cr, V, Mo를 첨가하는 것보다 고온 단시간에서의 오스템퍼(austemper) 처리로 잔류 오스테나이트를 생성시키는 것이 가능하게 된다. 이렇게 생성한 잔류 오스테나이트 중의 고용 C양은 적고, 적은 변형량으로 마르텐사이트로 변태하고, 그 주위에 변형장(strain filed)을 형성하여 항복응력을 저하시킨다. 이러한 변형장의 형성에 의한 항복응력의 저하는 Al 첨가에 의해 청정화되어 고용 C양이 감소한 페라이트의 주위에서 일어남으로써, 더 유효하게 생기는 것이라고 생각된다.

본 발명은 상기 발견에 근거하여 완성된 것이며, 이하의 (1)∼(18)을 제공한다.

(1) 질량%로, C: 0.05∼0.25%, Si: 2.0% 이하, Mn: 1∼3%, P: 0.1% 이하, S: 0.01% 이하, Al: 0.3∼2%, N: 0.005% 미만, Cr: 1% 이하, V: 1% 이하, Mo: 1% 이하, Ti: 0.005%미만, Nb: 0.005% 미만을 함유하고, 또한 Si+Al≥0.6%, Cr+V+Mo: 0.1∼2%를 충족시키고, 잔부(殘部) Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 합금화 용융아연도금강판.

(2) 질량%로, C: 0.05∼0.25%, Si: 2.0% 이하, Mn: 1∼3%, P: 0.1% 이하, S: 0.01% 이하, Al: 0.3∼2%, N: 0.005% 미만, Cr: 1% 이하, V: 1% 이하, Mo: 1% 이하, Ti: 0.005% 미만, Nb: 0.005% 미만을 함유하고, 또한 Si+Al≥0.6%, N≤0.007%-(0.003×Al)%, Cr+V+Mo: 0.1∼2%를 충족하고, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 합금화 용융아연도금강판.

(3) 질량%로, B: 0.005% 이하, Ni: 1% 이하 중 1종 또는 2종을 더 함유하는 (1)에 기재한 합금화 용융아연도금강판.

(4) 질량%로, B: 0.005% 이하, Ni : 1% 이하 중 1종 또는 2종을 더 함유하는 (2)에 기재한 합금화 용융아연도금강판.

(5) 질량%로, Ca 및 REM 중 1종 또는 2종을 합계로 0.01% 이하를 더 함유하는 (1)에 기재한 합금화 용융아연도금강판.

(6) 질량%로, Ca 및 REM 중 1종 또는 2종을 합계로 0.01% 이하를 더 함유하는 (2)에 기재한 합금화 용융아연도금강판.

(7) 질량%로, Ca 및 REM 중 1종 또는 2종을 합계로 0.01% 이하를 더 함유하는 (3)에 기재한 합금화 용융아연도금강판.

(8) 질량%로, Ca 및 REM 중 1종 또는 2종을 합계로 0.01% 이하를 더 함유하는 (4)에 기재한 합금화 용융아연도금강판.

(9) 상기 강판의 금속조직이 체적율로 3∼20%의 잔류 오스테나이트 상을 포함하는 (1) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재한 합금화 용융아연도금강판.

(10) 질량%로, C: 0.05∼0.25%, Si: 2% 이하, Mn: 1∼3%, P: 0.1% 이하, S: 0.01% 이하, Al: 0.3∼2%, N: 0.005% 미만, Cr: 1% 이하, V: 1% 이하, Mo: 1% 이하, Ti: 0.005% 미만, Nb: 0.005% 미만, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 또한 Si+Al≥0.6%, Cr+V+Mo: 0.1∼2%를 충족하는 냉연강판을 730∼900℃의 온도영역에서 소둔하는 공정,

소둔된 냉연강판을 3∼100℃/초의 냉각속도로 냉각하는 공정,

냉각된 냉연강판을 350∼600℃의 온도영역에서 30∼250초 유지하는 공정,

유지 후의 냉연강판에 용융아연도금하는 공정,

용융아연도금된 냉연강판을 470∼600℃의 온도로 합금화하는 공정,

을 갖는 합금화 용융아연도금강판의 제조방법.

(11) 질량%로, C: 0.05∼0.25%, Si : 2% 이하, Mn: 1∼3%, P: 0.1% 이하, S: 0.01% 이하, Al: 0.3∼2%, N: 0.005% 미만, Cr: 1% 이하, V: 1% 이하, Mo: 1% 이하, Ti:·0.005% 미만, Nb: 0.005% 미만, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 또한, Si+Al≥0.6%, N≤0.007%-(0.003×Al)%, Cr+V+Mo: 0.1∼2%를 만족하는 냉연강판을 730∼900℃의 온도영역에서 소둔하는 공정,

유지 후의 냉연강판에 용융아연도금하는 공정,

을 갖는 합금화 용융아연도금강판의 제조방법.

(12) 상기 냉연강판이 질량%로, B: 0.005% 이하, Ni: 1% 이하 중 1종 또는 2종을 더 함유하는 (10)에 기재한 합금화 용융아연도금강판의 제조방법.

(13) 상기 냉연강판이 질량%로, B: 0.005% 이하, Ni: 1% 이하 중 1종 또는 2종을 더 함유하는 (11)에 기재한 합금화 용융아연도금강판의 제조방법.

(14) 상기 냉연강판이 질량%로, Ca 및 REM 중 1종 또는 2종을 합계로 0.01% 이하를 더 함유하는 (10)에 기재한 합금화 용융아연도금강판의 제조방법.

(15) 상기 냉연강판이 질량%로, Ca 및 REM 중 1종 또는 2종을 합계로 0.01% 이하를 더 함유하는 (11)에 기재한 합금화 용융아연도금강판의 제조방법.

(16) 상기 냉연강판이 질량%로, Ca 및 REM 중 1종 또는 2종을 합계로 0.01% 이하를 더 함유하는 (12)에 기재한 합금화 용융아연도금 강판의 제조방법.

(17) 상기 냉연강판이 질량%로, Ca 및 REM 중 1종 또는 2종을 합계로 0.01% 이하를 더 함유하는 (13)에 기재한 합금화 용융아연도금강판의 제조방법.

(18) 상기 합금화 용융아연도금강판이 체적율로 3∼20%의 잔류 오스테나이트 상을 포함하는 (10) 내지 (17) 중 어느 하나에 기재한 합금화 용융아연도금강판의 제조방법.

본 발명에 따르면, 복잡한 공정을 거치는 일 없이 양호한 합금화 용융아연도금성을 얻을 수 있고, 합금화 용융아연도금 후에, 우수한 연성 및 55% 이하의 저항복비를 달성할 수 있다.

발명을 실시하기 위한 형태

이하, 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.

먼저, 본 발명의 합금화 용융아연도금강판의 조성 한정 이유에 대하여 설명한다.

이하에 있어서, %는 질량%를 의미한다.

C : 0.05∼0.25%

C는 오스테나이트를 안정화시키는 원소이며, 잔류 오스테나이트를 확보하기 위하여 필요한 원소이다. C양이 0.05% 미만에서는, 강판의 강도의 확보와 동시에, 잔류 오스테나이트 양을 확보하여 고연성을 달성하는 것이 곤란하다. 한편, C양이 0.25%를 초과하면, 용접부 및 열영향부의 경화가 현저하고, 용접성이 열화(劣化)한다. 이 때문에, C양을 0.05∼0.25%의 범위로 한다.

Si : 2.0% 이하

Si는 강의 강화에 유효한 원소이다. 또한, 페라이트 생성 원소이며, 오스테나이트 중에의 C의 농화(濃化) 촉진 및 탄화물의 생성을 억제하므로, 잔류 오스테나이트의 생성을 촉진하는 작용을 갖는다. Si 양은 0.01% 이상인 것이 바람직하다. Si양이 2.0%를 초과하면, 도금성의 열화를 초래한다. 따라서, Si양을 2.0% 이하로 한다. 바람직하게는 0.5% 이하이다.

Mn : 1∼3%

Mn은 강의 강화에 유효한 원소이다. 또한, 오스테나이트를 안정화시키는 원소이며, 잔류 오스테나이트의 증가에 필요한 원소이다. 그러나, Mn양이 1% 미만에서는, 이러한 효과를 얻기 곤란하고, 한편, 3%를 초과하면, 과도한 제2상 분율의 증가나 고용 강화량의 증가에 의해 강도상승이 현저하게 되어, 연성의 저하를 초래한다. 따라서, Mn양을 1∼3%의 범위로 한다.

P : 0.1% 이하

P는 강의 강화에 유효한 원소이지만, 0.1%를 초과하면, 입계 편석(偏析)에 의해 취화(脆化)를 야기하여, 충격특성을 열화시킨다. 따라서, P양을 0.1% 이하로 한다.

S : 0.01% 이하

S는 MnS 등의 개재물(介在物)로 이루어져, 내충격특성의 열화나 용접부의 금속 유동(metal flow)에 따른 균열의 원인으로 되므로 극히 낮은 쪽이 좋지만, 제조비용의 면으로부터 0.01% 이하로 한다.

Al : 0.3∼2%

Al은 페라이트의 청정화에 유효하게 작용하고, 강의 항복비를 저하시킨다. 그러나, Al양이 0.3% 미만에서는, 그 효과가 불충분하다. 한편, Al양이 2%를 초과하면, 강판중의 개재물이 많아져 연성을 열화시킨다. 따라서, Al양을 0.3∼2%의 범위로 한다.

Si+Al ≥ 0.6%

Al은 또한, Si와 마찬가지로 페라이트 생성원소이며, 오스테나이트 중에의 C의 농화를 촉진하고, 또한 탄화물의 생성을 억제하므로, 잔류 오스테나이트의 생성을 촉진하는 작용이 있다. 그리고, 이러한 효과는 Al과 Si의 양의 합계가 0.6% 미만에서는, 불충분하여 충분한 연성이 얻을 수 없다. 따라서, Si+Al은 0.6% 이상으로 한다. 또한, Si+Al은 3% 이하인 것이 바람직하다.

N : 0.005% 미만

N은 불가피적 불순물이며, 질화물을 형성한다. 그리고, 그 양이 0.005% 이상으로 되면, 질화물의 형성에 의한 고온 및 저온에서의 연성이 저하한다. 따라서, N양을 0.005% 미만으로 한다.

N ≤ 0.007%-(0.003×Al)%

N양이 증가에 따라 AlN의 석출량이 증가하면, 연속주조시의 슬래브(slab) 균열을 일으키기 쉽게 된다. 따라서, 연속주조시의 슬래브 균열을 방지할 필요가 있는 경우에는 이를 회피하기 위하여, N양을 0.005% 미만으로 하고 나서, 또한 N≤0.007%-(0.003×Al)%를 충족하도록 한다.

Cr, V, Mo : 각각 1% 이하

Cr+V+Mo : 0.1∼2%

Cr, V, Mo는 강의 저항복비화에 유효한 원소이다. 그 효과는 Al과 복합되어 첨가함으로써 현저하게 된다. 그러나, 각각 1%를 초과하여 첨가해도 그 효과는 포화한다. 또한, 그 효과는 Cr, V, Mo의 합계가 0.1% 미만에서는, 불충분하고, 반대로 이들의 합계가 2%를 초과하면, 과도한 강도 상승에 의한 연성의 저하 및 도금성의 열화가 염려된다. 이 때문에, Cr, V, Mo를 각각 1% 이하로 하고, 이들의 합계를 0.1∼2%로 한다. 바람직하게는 0.15∼1.3% 이다.

Ti, Nb : 각각 0.005% 미만

Ti, Nb는 탄질화물로 되어 석출함으로써 강을 강화한다. 그러나, 이러한 석출 강화는 항복응력을 증가시켜, 저항복비화에는 불리하게 된다. 그리고, 그러한 항복응력의 증가는 각각의 첨가량이 0.005% 이상으로 보여지게 된다. 따라서, Ti, Nb의 양은 각각 0.005% 미만으로 한다.

B : 0.005% 이하

B는 강의 강화에 유효하게 작용하므로 필요에 따라 첨가할 수 있다. 그러나, 0.005%를 초과하면, 과도하게 강도가 상승하여 가공성이 저하한다. 따라서, B를 첨가하는 경우에는, 그 양을 0.005% 이하로 한다.

Ni : 1% 이하

Ni는 오스테나이트 안정화 원소이며, 오스테나이트를 잔류시킴과 아울러, 강도 상승에도 효과가 있으므로 필요에 따라 첨가할 수 있다. 다만, 1%를 초과하여 첨가해도 그 효과는 포화하고, 반대로 비용의 상승을 초래한다. 따라서, Ni를 첨가하는 경우에는 그 양을 1% 이하로 한다.

Ca 또는 REM : 1종 또는 2종을 합계로 0.01% 이하

Ca 및 REM은 황화물계 개재물의 형태를 제어하는 작용을 갖고, 이들에 의해, 강판의 신장 플랜지(flange)성을 향상시키는 효과를 가지므로 필요에 따라 첨가할 수 있다. 이러한 효과는 이들의 합계로 0.01%를 초과하면 포화한다. 따라서, Ca, REM을 첨가하는 경우에는, 이들 중 1종 또는 2종을 합계로 0.01% 이하로 한다.

한편, 이상의 원소 및 잔부의 Fe 이외, 제조과정에서 각종 불순물원소 및 제조과정에서 필수적인 미량 첨가원소 등이 불가피하게 혼입하지만, 이러한 불가피한 불순물은 본 발명의 효과에 특별히 영향을 끼치는 것은 아니며, 허용된다.

다음에, 강판의 금속조직에 대하여 설명한다.

잔류 오스테나이트 상 : 체적율로 3∼20%

본 발명에 있어서, 잔류 오스테나이트 상은 변형유기변태를 유효하게 활용하고, 고연성을 얻기 위하여 필수적이며, 그 체적율의 제어는 극히 중요하다. 본 발명에서는, 고연성을 확보하는 관점으로부터, 잔류 오스테나이트 상은 적어도 3% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 잔류 오스테나이트 상이 20%를 초과하는 경우는 형성 후에 다량의 마르텐사이트가 생성하여, 취성(脆性)이 커지고, 취성을 허용범위 내로 억제할 필요가 있는 경우가 있기 때문에, 잔류 오스테나이트 양은 20% 이하로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 강판의 금속조직으로서는, 주상(主相)인 페라이트 상과 잔류 오스테나이트 상을 포함하는 제2상으로 이루어지지만, 페라이트 상의 체적율은 고연성을 확보하는 관점으로부터, 40∼90%가 바람직하다. 또한, 잔류 오스테나이트 상 이외의 제2상으로서, 베이나이트 상, 마르텐사이트 상, 펄라이트 상의 체적율이 합계로 7∼50%인 것이 바람직하다.

다음에 본 발명에 의한 합금화 용융아연도금강판의 제조조건에 대하여 설명한다.

본 발명에 있어서는, 상기 성분 조성의 강을 용제(溶製)하고, 연속주조에 의해 주조편으로 하여 열간압연하고, 냉간압연을 행하지만, 이들의 조건은 특별히 한정되지 않는다. 그 후, 연속 용융도금 라인에서 730∼900℃의 온도영역에서 소둔하고, 3∼100℃／s에서 냉각하고, 350∼600℃의 온도영역에서 30∼250초 유지하고, 그 후 용융아연도금한 후, 470∼600℃에서 합금화를 행한다.

소둔온도 : 730∼900℃

오스테나이트 단상(單相) 또는 오스테나이트 상과 페라이트 상의 2상 영역에서 소둔을 행하지만, 소둔온도가 730℃ 미만의 경우는, 강판 중의 탄화물이 충분히 용해하지 않은 경우나, 페라이트의 재결정이 완료하지 않고, 목표로 하는 특성이 얻어지지 않는 경우가 있다. 한편, 소둔온도가 900℃를 초과하는 경우에는, 오스테나이트 입자의 성장이 현저하여, 이후의 냉각에 의해 생기는 제2상으로부터의 페라이트의 핵생성 사이트의 감소를 일으킬 경우가 있다. 따라서, 소둔온도는 730∼ 900℃로 한다.

냉각속도 : 3∼100℃／s

냉각속도가 3℃/s 미만인 경우에는, 펄라이트가 다량으로 석출하여, 미변태 오스테나이트 중의 고용 C양이 대폭 저하하기 때문에, 목표로 하는 조직을 얻을 수 없는 경우가 있다. 또한, 냉각속도가 100℃／s를 초과할 경우에는, 페라이트의 성장이 억제되어, 페라이트의 체적율이 현저하게 감소하기 때문에, 충분한 연성을 확보할 수 없게 되는 경우가 있다. 따라서, 냉각속도는 3∼100℃／s로 한다.

유지온도 : 350∼600℃

유지온도가 600℃를 초과하는 경우에는, 미변태 오스테나이트 중에서 탄화물이 석출하고, 반대로, 350℃ 미만인 경우에는, 하부 베이나이트 변태에 의해 베이나이틱 페라이트(bainitic ferrite) 중에 탄화물이 석출하여, 어느 쪽도, 안정한 잔류 오스테나이트를 충분히 얻을 수 없다. 따라서, 유지온도는 350∼600℃로 한다. 안정하게 잔류 오스테나이트를 생성시키기 위하여는 500℃ 이하가 바람직하다.

유지시간 : 30∼250초

유지시간은 잔류 오스테나이트의 제어에 관하여, 극히 중요한 역할을 한다.

즉, 유지시간이 30초 미만인 경우에는, 미변태 오스테나이트의 안정화가 진 행되지 않아, 잔류 오스테나이트 양을 확보할 수 없기 때문에, 소망의 특성을 얻을 수 없다. 한편, 유지시간이 250초를 초과하는 경우에는, 본 발명의 목적인 고용 C양이 적은 오스테나이트 상을 얻을 수 없고, 적은 변형량으로 마르텐사이트 상으로 변태시켜, 그 주위에 발생한 변형장에 의해 저항복응력을 얻는 것이 곤란하게 된다. 따라서, 유지온도는 30∼250초로 한다. 미변태 오스테나이트 안정화의 관점으로부터는, 유지시간은 60초 초과가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 90초 초과이다. 또한, 항복응력을 저하시키기 위해서는, 200초 이하가 바람직하다.

합금화 처리온도 : 470∼600℃

상기 유지처리 후, 용융아연도금을 더 실시한 후의 합금화 처리온도는 도금욕 온도 이상일 필요가 있고, 이 때문에 470℃를 하한으로 한다. 또한, 합금화 온도가 600℃ 초과하면, 상술한 유지온도가 600℃를 초과하는 경우와 마찬가지로, 미변태 오스테나이트 중에서 탄화물이 석출하여, 안정한 잔류 오스테나이트를 얻을 수 없게 된다. 따라서, 합금화 처리온도는 470∼600℃로 한다.

한편, 본 발명의 제조조건에 있어서 규정한, 소둔온도, 유지온도, 합금화 처리온도는 상기 범위 내이면 유지온도는 일정할 필요는 없다. 또한, 냉각속도가 냉각 중에 변화되었을 경우에 있어서도 상기 범위 내이면 상관없다. 또한, 도금조건에 대하여는, 통상 조업범위 내이면 좋고, 목표량이 20∼70g/m², 도금층 중의 Fe양이 6∼15% 정도로 하면 좋다.

(실시예)

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.

표 1에 나타내는 조성의 강을 전로(轉爐)에서 용제하고, 연속주조에 의해 주조편으로 하였다. 그 때의 슬래브의 균열의 발생의 유무를 표 1에 함께 나타낸다. 균열의 발생은 슬래브를 실온까지 냉각한 후에 육안으로의 판정에 더하여 컬러 체크(color check)로의 판정도 하였다.

얻어진 슬래브를 1250℃로 가열한 후, 마무리압연온도 900℃에서 열간압연을 행하여, 판두께 3.Omm 의 열연강판으로 하였다. 열간압연 후, 산세(酸洗)하고, 냉간압연을 더 행하여 판두께 1.2mm의 냉연강판으로 하였다. 그 후, 연속 용융아연도금 라인에서 표 2에 나타내는 조건으로 열처리 후, 50/50g/m²의 도금을 실시하고, 도금층 중의 Fe양을 9%로 되도록 합금화 처리를 실시하였다.

얻어진 강판에 대하여, 0.5%의 조질(調質)압연을 실시하여, 기계적 특성을 조사하였다. 기계적 특성으로서는, 강판으로부터 압연 직각방향으로 채취한 JIS5호 인장시험편을 사용하여, 항복응력 YS, 인장강함 TS, 신장 EL을 측정하였다. 인장시험은 변형속도 6.7×10^-3s^-1에서 행하였다. 이들의 측정값과, 항복비 YR 및 TS×EL의 값을 함께 표 2에 나타낸다.

표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 조성 및 제조조건을 충족시키는 본 발명 강판인 No. 1, 2, 5∼8, 11∼16, 18, 21, 22, 24, 28은 모두 항복비가 55% 이하로 낮은 값을 나타내고, 인장강도 TS, 신장 EL도 충분한 값을 나타내고 있었다. 이에 대하여, 본 발명의 조성 및 제조조건에서 벗어나는 비교 강판인 No. 3, 4, 9, 10, 17, 19, 20, 23, 25∼27, 29∼38은 항복비 YR, 인장강도 TS, 신장 EL, 및 이들의 밸런스의 하나 이상이 바람직한 범위를 벗어나고 있었다. 또한, 표 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명 강판 중에서 N≤0.007%-(0.003×Al)%를 충족시키는 A∼L은 슬래브 균열도 생기지 않았다.

Claims

질량%로, C: 0.05∼0.25%, Si: 2.0% 이하, Mn: 1∼3%, P: 0.1% 이하, S: 0.01% 이하, Al: 0.3∼2%, N: 0.005% 미만, Cr: 1% 이하, V: 1% 이하, Mo: 1% 이하, Ti: 0.005%미만, Nb: 0.005% 미만을 함유하고, 또한 Si+Al≥0.6%, Cr+V+Mo: 0.1∼2%를 충족시키고, 잔부(殘部) Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며, 금속조직이 체적율로, 페라이트상 40∼90%, 잔류 오스테나이트 상 3∼20%, 베이나이트 상, 마르텐사이트 상 및 펄라이트 상이 합계로 7∼50%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 합금화 용융아연도금강판.
질량%로, C: 0.05∼0.25%, Si: 2.0% 이하, Mn: 1∼3%, P: 0.1% 이하, S: 0.01% 이하, Al: 0.3∼2%, N: 0.005% 미만, Cr: 1% 이하, V: 1% 이하, Mo: 1% 이하, Ti: 0.005% 미만, Nb: 0.005% 미만을 함유하고, 또한 Si+Al≥0.6%, N≤0.007%-(0.003×Al)%, Cr+V+Mo: 0.1∼2%를 충족하고, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며, 금속조직이 체적율로, 페라이트상 40∼90%, 잔류 오스테나이트 상 3∼20%, 베이나이트 상, 마르텐사이트 상 및 펄라이트 상이 합계로 7∼50%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 합금화 용융아연도금강판.
제1항에 있어서,

질량%로, B: 0.005% 이하, Ni: 1% 이하 중 1종 또는 2종을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 합금화 용융아연도금강판.
제2항에 있어서,

질량%로, B: 0.005% 이하, Ni : 1% 이하 중 1종 또는 2종을 더 함유하는 것 을 특징으로 하는 합금화 용융아연도금강판.
제1항에 있어서,

질량%로, Ca 및 REM 중 1종 또는 2종을 합계로 0.01% 이하를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 합금화 용융아연도금강판.
제2항에 있어서,

질량%로, Ca 및 REM 중 1종 또는 2종을 합계로 0.01% 이하를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 합금화 용융아연도금강판.
제3항에 있어서,

질량%로, Ca 및 REM 중 1종 또는 2종을 합계로 0.01% 이하를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 합금화 용융아연도금강판.
제4항에 있어서,

질량%로, Ca 및 REM 중 1종 또는 2종을 합계로 0.01% 이하를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 합금화 용융아연도금강판.
삭제
질량%로, C: 0.05∼0, 25%, Si: 2% 이하, Mn: 1∼3%, P: 0.1% 이하, S: 0.01% 이하, Al: 0.3∼2%, N: 0.005% 미만, Cr: 1% 이하, V: 1% 이하, Mo: 1% 이하, Ti: 0.005% 미만, Nb: 0.005% 미만, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 또한 Si+Al≥0.6%, Cr+V+Mo: 0.1∼2%를 충족하는 냉연강판을 730∼900℃의 온도영역에서 소둔하는 공정,

소둔된 냉연강판을 3∼100℃/초의 냉각속도로 냉각하는 공정,

냉각된 냉연강판을 350∼600℃의 온도영역에서 30∼250초 유지하는 공정,

유지 후의 냉연강판에 용융아연도금하는 공정,

용융아연도금된 냉연강판을 470∼600℃의 온도로 합금화하는 공정

을 갖고,

금속조직이 체적율로, 페라이트상 40∼90%, 잔류 오스테나이트 상 3∼20%, 베이나이트 상, 마르텐사이트 상 및 펄라이트 상이 합계로 7∼50%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 합금화 용융아연도금강판의 제조방법.
질량%로, C: 0.05∼0.25%, Si : 2% 이하, Mn: 1∼3%, P: 0.1% 이하, S: 0.01% 이하, Al: 0.3∼2%, N: 0.005% 미만, Cr: 1% 이하, V: 1% 이하, Mo: 1% 이하, Ti:·0.005% 미만, Nb: 0.005% 미만, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 또한, Si+Al≥0.6%, N≤0.007%-(0.003×Al)%, Cr+V+Mo: 0.1∼2%를 만족하는 냉연강판을 730∼900℃의 온도영역에서 소둔하는 공정,

소둔된 냉연강판을 3∼100℃/초의 냉각속도로 냉각하는 공정,

냉각된 냉연강판을 350∼600℃의 온도영역에서 30∼250초 유지하는 공정,

유지 후의 냉연강판에 용융아연도금하는 공정,

용융아연도금된 냉연강판을 470∼600℃의 온도로 합금화하는 공정

을 갖고,

금속조직이 체적율로, 페라이트상 40∼90%, 잔류 오스테나이트 상 3∼20%, 베이나이트 상, 마르텐사이트 상 및 펄라이트 상이 합계로 7∼50%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 합금화 용융아연도금강판의 제조방법.
제10항에 있어서,

상기 냉연강판이 질량%로, B: 0.005% 이하, Ni: 1% 이하 중 1종 또는 2종을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 합금화 용융아연도금강판의 제조방법.
제11항에 있어서,

상기 냉연강판이 질량%로, B: 0.005% 이하, Ni: 1% 이하 중 1종 또는 2종을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 합금화 용융아연도금강판의 제조방법.
제10항에 있어서,

상기 냉연강판이 질량%로, Ca 및 REM 중 1종 또는 2종을 합계로 0.01% 이하를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 합금화 용융아연도금강판의 제조방법.
제11항에 있어서,

상기 냉연강판이 질량%로, Ca 및 REM 중 1종 또는 2종을 합계로 0.01% 이하를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 합금화 용융아연도금강판의 제조방법.
제12항에 있어서,

상기 냉연강판이 질량%로, Ca 및 REM 중 1종 또는 2종을 합계로 0.01% 이하를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 합금화 용융아연도금강판의 제조방법.
제13항에 있어서,

상기 냉연강판이 질량%로, Ca 및 REM 중 1종 또는 2종을 합계로 0.01% 이하를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 합금화 용융아연도금강판의 제조방법.
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