KR101003221B1 - High strength Cold-rolled sheet with good formability, and method for producing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 성형성이 우수한 고강도 냉연강판에 관한 것이다. 본 발명은 중량%로, 탄소(C): 0.004~0.02%, 망간(Mn): 0.01~0.5%, 황(S):0.005-0.01%, 알루미늄(Al):0.01~0.1%, 질소(N):0.004-0.01%, 인(P):0.01~0.05%, 보론(B):0.0005-0.002%, 티타늄(Ti):0.04-0.1%, 니오븀(Nb):0.02-0.15%, 구리(Cu):0.1-0.2%, 니켈(Ni):0.01-0.05%, 크롬(Cr):0.01-0.1%, 주석(Sn):0.02-0.1%를 포함하고, 나머지 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 합금조성을 가진다. 본 발명에서는 Mn, Si, P의 합금원소 대신 미세한 NbC와 AlN석출물과 미량의 Cu, Cr, Ni, Sn을 이용하여 냉연강판의 강도를 확보하므로 우수한 성형성은 물론 도금특성도 향상시킬 수 있으며 제조원가도 절감되는 이점이 있다. The present invention relates to a high strength cold rolled steel sheet excellent in formability. The present invention is in weight%, carbon (C): 0.004-0.02%, manganese (Mn): 0.01-0.5%, sulfur (S): 0.005-0.01%, aluminum (Al): 0.01-0.1%, nitrogen (N ): 0.004-0.01%, phosphorus (P): 0.01 to 0.05%, boron (B): 0.0005-0.002%, titanium (Ti): 0.04-0.1%, niobium (Nb): 0.02-0.15%, copper (Cu ): 0.1-0.2%, nickel (Ni): 0.01-0.05%, chromium (Cr): 0.01-0.1%, tin (Sn): 0.02-0.1%, with the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities Alloy composition. In the present invention, since the strength of the cold rolled steel sheet using fine NbC and AlN precipitates and a small amount of Cu, Cr, Ni, and Sn instead of the alloying elements of Mn, Si, P, the coating properties as well as the plating properties can be improved and the manufacturing cost is also increased. There is a benefit of being saved.

냉연강판, 고성형성, 고강도 Cold Rolled Sheet, High Formability, High Strength

Description

성형성이 우수한 고강도 냉연강판 및 그 제조방법{High strength Cold-rolled sheet with good formability, and method for producing the same}High strength cold-rolled sheet with good formability, and method for producing the same

본 발명은 냉연강판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가공성을 향상시키면서도 고강도를 확보할 수 있는 성형성이 우수한 고강도 냉연강판 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a cold rolled steel sheet, and more particularly, to a high strength cold rolled steel sheet excellent in formability capable of securing high strength while improving workability and a method of manufacturing the same.

자동차, 가전제품 등의 소재로 사용되는 냉연강판은 강도와 성형성의 확보를 위해 내시효성이 요구된다. 시효는 시간이 경과하면서 침입형 고용원소인 탄소(C)와 질소(N)가 전위에 고착함에 따라 경화가 일어나면서 스트레쳐 스트레인(Stretcher Strain)이라는 결함을 일으키는 일종의 변형시효현상이다.Cold rolled steel sheet used as a material for automobiles, home appliances, etc. requires age resistance to secure strength and formability. Aging is a kind of strain aging that causes a defect called stretcher strain as hardening occurs as carbon (C) and nitrogen (N), which are invasive solid solutions, adhere to potential over time.

냉연강판의 비시효성은 알루미늄 킬드강의 상소둔에 의해 확보 가능하나, 상소둔은 소둔시간이 길어 생산성이 낮고 부위별로 재질편차가 심하다는 단점이 있다. 따라서, 최근에는 티타늄(Ti), 니오븀(Nb)과 같은 강력한 탄, 질화물 형성 원소를 첨가하여 연속 소둔하는 IF강(Interstitial Free Steel)을 주로 이용하고 있다. 상기 IF강은 고용탄소나 고용질소를 완전히 제거하여 내시효성을 확보하게 된다.The non-aging property of the cold rolled steel sheet can be secured by the annealing of the aluminum-kilted steel, but the annealing has the disadvantage that the annealing time is long and the productivity is low and the material deviation is severe for each part. Therefore, in recent years, IF steel (Interstitial Free Steel) which is continuously annealed by adding strong carbon and nitride forming elements such as titanium (Ti) and niobium (Nb) is mainly used. The IF steel completely removes dissolved carbon or dissolved nitrogen to ensure aging resistance.

하지만 내시효성 확보후 IF강의 강도는 감소되고, 이와 같은 문제를 해결하고자 IF강에 Mn, Si, P의 합금원소를 첨가하여 IF강의 고강도화를 도모하게 된다.통상, Mn은 1%이상, Si은 강도에 따라 0.3%이내로 첨가되며, P가 함유되는 고강도 강의 경우에는 P의 함량이 0.03~0.1%가 일반적이다. However, the strength of the IF steel decreases after securing the aging resistance, and the alloying elements of Mn, Si, and P are added to the IF steel to solve the above problems, thereby increasing the strength of the IF steel. It is added within 0.3% depending on the strength, in the case of high strength steel containing P, the content of P is generally 0.03 ~ 0.1%.

이러한 종래의 IF강의 고강도화 방안은 일본 공개특허공보 소57-0413349호와, 일본 공개특허공보 평10-158783호 등에 개시되어 있다. 일본 공개특허공보 소57-0413349호에서는 티타늄(Ti)첨가 IF강에서 인(P)를 0.04~0.12% 첨가하여 강도를 확보하고 있고, 일본 공개특허공보 평10-158783호에서는 인(P)의 함량을 낮추면서 망간(Mn), 규소(Si)의 고용강화원소를 함께 이용하여 강도를 확보하고 있다. Such a conventional method of increasing the strength of IF steel is disclosed in JP-A-57-0413349, JP-A-10-158783, and the like. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 57-0413349 adds 0.04 to 0.12% of phosphorus (P) to titanium (Ti) -added IF steel to secure the strength. While lowering the content, strength is secured by using a solid solution element of manganese (Mn) and silicon (Si) together.

그러나 IF강에 Mn과 Si를 다량 첨가하면 Mn과 Si가 IF강 내에 완전히 고용되지 못하고 고온에서 결정립계를 타고 표면으로 정출되므로 IF강 표면에 산화망간(MnO2), 산화규소(SiO2)의 산화물층을 우선적으로 형성하게 된다. 이와 같이, IF강 표면에 산화물층이 형성되면 산화물층이 형성된 부분에는 용융아연이 도금되지 않아 IF강의 도금성이 저하되는 원인이 된다.However, when Mn and Si are added to IF steel in a large amount, Mn and Si are not completely dissolved in the IF steel and crystallized to the surface through grain boundaries at high temperature, so that oxides of manganese oxide (MnO 2 ) and silicon oxide (SiO 2 ) The layer is formed preferentially. As described above, when the oxide layer is formed on the surface of the IF steel, molten zinc is not plated on the portion where the oxide layer is formed, which causes a decrease in the plating property of the IF steel.

또한 Nb가 첨가된 IF강에서는 Mn의 함량이 증가할수록 열연 인장강도가 증가하여 냉간압연시 압연하중을 증가시키므로 압연롤의 마모가 심해지는 원인이 되기도 한다.In addition, in the case of Nb-added IF steel, as the Mn content increases, the hot rolled tensile strength increases to increase the rolling load during cold rolling, which may cause the wear of the rolling rolls to become severe.

그리고 P의 경우에는 강중에 균일하게 분포되어 있을 경우 문제가 되지 않지만 보통 Fe3P의 화합물을 형성하므로 IF강의 용접성을 나쁘게 하고, 2차가공시 뜨임 취성을 촉진하게 된다.In the case of P, it is not a problem when it is uniformly distributed in the steel, but it usually forms a compound of Fe 3 P, which deteriorates the weldability of the IF steel and promotes temper brittleness during secondary processing.

이와 같이, IF강에 Mn, Si, P의 합금원소를 다량 첨가하는 것은 IF강의 도금성 및 용접성을 악화시키고, 이를 방지하기 위하여 Mn, Si, P의 합금원소의 첨가량을 줄이는 것은 IF강의 강도저하를 수반하게 되므로 이에 대한 개선책이 필요한 실정이다. As such, adding a large amount of alloying elements of Mn, Si, and P to the IF steel deteriorates the plating property and weldability of the IF steel, and reducing the addition amount of the alloying elements of Mn, Si, and P in order to prevent this decreases the strength of the IF steel. It is accompanied by a situation that needs to be improved.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 도금특성 및 고강도와 성형성을 동시에 만족하도록, Ti-Nb계 IF(Interstitial free steel)강에 첨가되는 C와 N및 합금원소의 첨가량을 조절하는 성형성이 우수한 고강도 냉연강판 및 그 제조방법을 제공하는 것이다. The present invention is to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is to C and N added to the Ti-Nb-based IF (Interstitial free steel) steel to satisfy the plating properties, high strength and formability at the same time And it is to provide a high strength cold rolled steel sheet excellent in formability to control the addition amount of the alloying element and its manufacturing method.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 중량%로, 탄소(C): 0.004~0.02%, 망간(Mn): 0.01~0.5%, 황(S):0.005-0.01%, 알루미늄(Al):0.01~0.1%, 질소(N):0.004-0.01%, 인(P):0.01~0.05%, 보론(B):0.0005-0.002%, 티타늄(Ti):0.04-0.1%, 니오븀(Nb):0.02-0.15%, 구리(Cu):0.1-0.2%, 니켈(Ni):0.01-0.05%, 크롬(Cr):0.01-0.1%, 주석(Sn):0.02-0.1%를 포함하고, 나머지 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 합금조성을 가지고, NbC, AlN의 석출물을 포함한다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, the present invention by weight, carbon (C): 0.004 ~ 0.02%, manganese (Mn): 0.01 ~ 0.5%, sulfur (S): 0.005- 0.01%, aluminum (Al): 0.01 to 0.1%, nitrogen (N): 0.004-0.01%, phosphorus (P): 0.01 to 0.05%, boron (B): 0.0005-0.002%, titanium (Ti): 0.04- 0.1%, niobium (Nb): 0.02-0.15%, copper (Cu): 0.1-0.2%, nickel (Ni): 0.01-0.05%, chromium (Cr): 0.01-0.1%, tin (Sn): 0.02- It contains 0.1%, has an alloy composition composed of the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities, and contains precipitates of NbC and AlN.

상기 구리(Cu)의 함량이 0.1~0.14%를 만족할 경우, 상기 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 주석(Sn)의 함량은 (Cu + Ni + Cr + Sn)≤ 0.18%의 식을 만족하는 범위이다. When the content of copper (Cu) satisfies 0.1 to 0.14%, the content of copper (Cu), nickel (Ni), chromium (Cr), and tin (Sn) is (Cu + Ni + Cr + Sn) ≤ 0.18 It is a range that satisfies the expression of%.

상기 석출물의 평균크기는 0 초과 0.1㎛이하이다.The average size of the precipitates is more than 0 and less than 0.1㎛.

중량%로, 탄소(C): 0.004~0.02%, 망간(Mn): 0.01~0.5%, 황(S):0.005-0.01%, 알루미늄(Al):0.01~0.1%, 질소(N):0.004-0.01%, 인(P):0.01~0.05%, 보론(B):0.0005-0.002%, 티타늄(Ti):0.04-0.1%, 니오븀(Nb):0.02-0.15%, 구리(Cu):0.1-0.2%, 니켈(Ni):0.01-0.05%, 크롬(Cr):0.01-0.1%, 주석(Sn):0.02-0.1%를 포함하고, 나머지 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 합금조성을 갖고, 연속주조 후 Ac3점 이상의 온도로 재가열하여 3-4시간 유지하고, Ar3점 이상 Ar3+100이하에서 열간 마무리 압연을 행한 후 냉각하여 상온 이상 600℃ 이하에서 권취하여 냉간압연하고, 연속소둔하는 것을 특징으로 한다. By weight%, carbon (C): 0.004-0.02%, manganese (Mn): 0.01-0.5%, sulfur (S): 0.005-0.01%, aluminum (Al): 0.01-0.1%, nitrogen (N): 0.004 -0.01%, phosphorus (P): 0.01 to 0.05%, boron (B): 0.0005-0.002%, titanium (Ti): 0.04-0.1%, niobium (Nb): 0.02-0.15%, copper (Cu): 0.1 -0.2%, nickel (Ni): 0.01-0.05%, chromium (Cr): 0.01-0.1%, tin (Sn): 0.02-0.1%, the alloy composition consisting of the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities After continuous casting, it is re-heated to a temperature of at least Ac3 point and maintained for 3-4 hours. After hot finishing rolling at Ar3 point or more and Ar3 + 100 or less, it is cooled, wound up at room temperature or more and 600 ° C or less, cold rolled, and continuously annealed. It is characterized by.

상기 구리(Cu)의 함량이 0.1~0.14%를 만족할 경우, 상기 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 주석(Sn)의 함량은 (Cu + Ni + Cr + Sn)≤ 0.18%의 식을 만족하는 범위이다. When the content of copper (Cu) satisfies 0.1 to 0.14%, the content of copper (Cu), nickel (Ni), chromium (Cr), and tin (Sn) is (Cu + Ni + Cr + Sn) ≤ 0.18 It is a range that satisfies the expression of%.

본 발명의 냉연강판은 도금성 및 용접성을 악화시키는 Mn, Si, P의 합금원소의 함량을 낮추고, C와 N의 함량을 높여 강도 및 도금특성을 향상시켰다.Cold rolled steel sheet of the present invention is to reduce the content of the alloying elements of Mn, Si, P deteriorating the plating property and weldability, improve the strength and plating properties by increasing the content of C and N.

그리고 Mn, Si, P의 합금원소의 함량을 낮춤에 의해 발생되는 강판의 강도저하는 미량의 tramp 원소(Cu, Cr, Ni, Sn)를 첨가하고 열간압연, 냉간압연, 연속소둔 과정을 통해 결정립 내부에 NbC와 AlN이 미세하게 석출되도록 함으로써 고강도가 확보되도록 하였다. In addition, the decrease in strength of the steel sheet caused by lowering the content of the alloying elements of Mn, Si, and P is added by a small amount of tramp elements (Cu, Cr, Ni, Sn), and the grains are subjected to hot rolling, cold rolling, and continuous annealing. NbC and AlN inside the fine precipitate to ensure high strength.

이와 같이 C와 N의 함량을 높이고 합금원소(Mn, Si, P)의 첨가량을 낮추는 함금설계는 제조원가를 절감하면서도 도금특성 향상과 고강도를 동시에 확보할 수 있으므로 비교적 저렴한 비용으로 자동차 및 가전제품 등에 널리 상용화될 수 있는 효과가 있다. As such, the alloy design that increases the content of C and N and decreases the addition amount of alloying elements (Mn, Si, P) can reduce the manufacturing cost and simultaneously improve the plating characteristics and high strength, so it is widely used in automobiles and home appliances at relatively low cost. There is an effect that can be commercialized.

특히, tramp 원소(Cu, Cr, Ni, Sn)는 고로에서는 적극적으로 첨가되어야 하 는 원소이나 전기로 조업에서는 스크랩에 포함되어 있어 추가로 첨가하지 않아도 되는 불가피한 불순물이므로 제조원가의 절감효과가 크다고 할 수 있다. In particular, tramp elements (Cu, Cr, Ni, Sn) are elements that should be actively added in blast furnaces, or are included in scrap in electric furnace operations, which are inevitable impurities that do not need to be added. have.

이하 본 발명에 의한 성형성이 우수한 고강도 냉연강판 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a high strength cold rolled steel sheet excellent in formability according to the present invention and a manufacturing method thereof will be described in detail.

본 발명의 냉연강판은, 중량%로, 탄소(C): 0.004~0.02%, 망간(Mn): 0.01~0.5%, 황(S):0.005-0.01%, 알루미늄(Al):0.01~0.1%, 질소(N):0.004-0.01%, 인(P):0.01~0.05%, 보론(B):0.0005-0.002%, 티타늄(Ti):0.04-0.1%, 니오븀(Nb):0.02-0.15%, 구리(Cu):0.1-0.2%, 니켈(Ni):0.01-0.05%, 크롬(Cr):0.01-0.1%, 주석(Sn):0.02-0.1%를 포함하고, 나머지 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물로 구성된다. The cold rolled steel sheet of the present invention is, by weight%, carbon (C): 0.004-0.02%, manganese (Mn): 0.01-0.5%, sulfur (S): 0.005-0.01%, aluminum (Al): 0.01-0.1% , Nitrogen (N): 0.004-0.01%, phosphorus (P): 0.01-0.05%, boron (B): 0.0005-0.002%, titanium (Ti): 0.04-0.1%, niobium (Nb): 0.02-0.15% , Copper (Cu): 0.1-0.2%, nickel (Ni): 0.01-0.05%, chromium (Cr): 0.01-0.1%, tin (Sn): 0.02-0.1%, and the remaining iron (Fe) and It consists of other unavoidable impurities.

더 상세히 설명하면 본 발명의 냉연강판은 Ti-Nb계 IF(Interstitial free steel)강으로 도금성 및 용접성을 악화시키는 원소인 망간(Mn), 규소(Si), 인(P)의 함량을 낮추고 대신에 탄소(C)와 질소(N)의 함량을 높여 도금특성을 향상시키고, 합금원소의 함량을 낮춤에 의해 발생되는 냉연강판의 강도저하는 미량의 고용강화 원소인 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 주석(Sn)을 첨가하여 고강도가 확보되도록 한다. In more detail, the cold rolled steel sheet of the present invention is a Ti-Nb-based IF (Interstitial free steel) steel, which lowers the content of manganese (Mn), silicon (Si), and phosphorus (P), which deteriorates plating property and weldability. Increasing the content of carbon (C) and nitrogen (N) to improve the plating characteristics and lowering the strength of the cold rolled steel sheet produced by lowering the content of alloying elements, copper (Cu), chromium (Cr) ), Nickel (Ni) and tin (Sn) are added to ensure high strength.

기존의 강판보다 높게 첨가되는 C 또는 N은 Ti-Nb계 IF강에 첨가되는 Ti, Al, Nb와 결합하여 TiN, TiC, NbC, AlN의 석출물을 형성한다. 일반적으로 NbC와 AlN의 석출물들은 결정립을 미세하게 하여 항복강도를 증진시키게 되는데, Ti-Nb계 IF강에 미세하게 분포하는 NbC석출물과 AlN석출물은 석출강화에 의한 항복강도의 상승과 강도-연성 밸런스 특성의 개선 및 면내이방성과 소성이방성에도 긍정적인 영향을 미치게 된다. C or N added higher than the conventional steel sheet is combined with Ti, Al, and Nb added to the Ti-Nb-based IF steel to form precipitates of TiN, TiC, NbC, and AlN. In general, the precipitates of NbC and AlN enhance the yield strength by making grains fine. The NbC and AlN precipitates finely distributed in Ti-Nb-based IF steel increase the yield strength and balance the strength-ductility due to precipitation strengthening. It has a positive effect on the improvement of properties and in-plane anisotropy and plastic anisotropy.

따라서 C와 N의 함량이 종래보다 높게 첨가되더라도 Ti, Al과 Nb의 석출에 의해 내시효성 및 높은 성형성과 강도를 확보할 수 있다. TiN, TiC, NbC와 AlN의 석출물들 미세하게 분포되어야 석출강화에 의한 항복강도가 증진되는데, 이를 위하여 Ti-Nb계 IF강에 포함되는 Ti, Al, N, Nb, C의 함량과 이들의 성분비 조건 그리고, 열간압연 후의 냉각속도, 권취온도의 조건의 설정이 중요하다. Therefore, even if the content of C and N is added higher than the conventional, it is possible to secure the aging resistance and high formability and strength by the precipitation of Ti, Al and Nb. TiN, TiC, NbC and AlN precipitates must be finely distributed to increase yield strength due to precipitation strengthening. For this purpose, the contents of Ti, Al, N, Nb, and C in Ti-Nb-based IF steel and their component ratios Conditions It is important to set the conditions of the cooling rate and the coiling temperature after hot rolling.

Cu, Cr, Ni, Sn은 고용강화 원소로 C,N과 더불어 합금원소의 첨가량을 낮춤에 의한 강판의 강도저하를 보완한다. Cu, Cr, Ni, Sn은 전기로 조업에서는 용강에 불가피하게 함유되는 원소이므로 별도로 첨가할 필요없이 성분제어만으로 고용강화 효과를 확보할 수 있다. 물론, 고로 조업시에는 적극적으로 첨가해야 하는 원소지만 종래의 합금원소보다 첨가량이 매우 적으므로 원가절감차원에서 유리하다. Cu, Cr, Ni, and Sn are solid solution strengthening elements and compensate for the decrease in strength of the steel sheet by lowering the addition amount of alloying elements together with C and N. Since Cu, Cr, Ni, and Sn are inevitably contained in molten steel in an electric furnace operation, it is possible to secure a solid solution strengthening effect only by controlling the components without additional addition. Of course, blast furnace operation is an element that must be actively added, but the addition amount is much smaller than the conventional alloying elements, which is advantageous in terms of cost reduction.

이하, 본 발명의 냉연강판과 그 제조방법을 아래에서 상세히 설명한다. Hereinafter, the cold rolled steel sheet of the present invention and a manufacturing method thereof will be described in detail below.

본 발명의 기본성분이 되는 합금원소들의 기능과 함유량은 다음과 같다. The function and content of the alloying elements which are the basic components of the present invention are as follows.

탄소(C): 0.004~0.02 wt%Carbon (C): 0.004-0.02 wt%

탄소는 강에 고강도를 부여하기 위한 불가결한 원소이다. 탄소는 함량이 0.02%를 초과할 경우에는 고용탄소가 내시효성을 크게 악화시키므로 고용탄소를 제거하기 위해 고가의 Nb를 많이 첨가해야 한다. 이 경우 제조원가가 상승하고 재결정온도가 높아진다. 따라서, 소둔온도를 높여야 하며 그렇지 않을 경우 소둔된 강 판의 결정립이 미세하게 되어 연성이 크게 낮아지게 되는 문제점이 발생한다. Carbon is an indispensable element for imparting high strength to steel. If the carbon content exceeds 0.02%, the dissolved carbon will greatly degrade the aging resistance, so a large amount of expensive Nb must be added to remove the dissolved carbon. In this case, manufacturing costs rise and recrystallization temperatures rise. Therefore, the annealing temperature must be increased, otherwise the grains of the annealed steel become fine and ductility is greatly lowered.

그리고, 탄소(C)는 함량이 0.004% 미만으로 첨가되면 NbC석출물의 양이 줄어들어 고용강화 원소를 첨가해야 하므로 제조원가가 상승한다. 또한, 도금특성이나 2차 가공취성에 취약함을 나타낼 수 있으며, 열연판의 결정립이 쉽게 조대화됨에 의해 강도가 낮아지고 면내이방성이 높아지는 문제점이 있다. 따라서 탄소(C) 함량은 0.004~0.02%의 범위 내로 조절하는 것이 바람직하다.And, if the content of carbon (C) is added less than 0.004%, the amount of NbC precipitates are reduced, so that a solid solution strengthening element must be added, thereby increasing the manufacturing cost. In addition, there may be a weakness in the plating properties and secondary processing brittleness, there is a problem that the strength is lowered and the in-plane anisotropy is increased by easily coarse grains of the hot rolled sheet. Therefore, the carbon (C) content is preferably adjusted within the range of 0.004 to 0.02%.

망간(Mn): 0.01-0.5 wt%Manganese (Mn): 0.01-0.5 wt%

망간(Mn)은 강에 고용된 황(S)을 MnS로 석출하여 고용 황에 의한 적열취성(Hot shortness)을 방지하는 고용강화원소로 알려져 있다. 따라서 망간의 함량을 높게 첨가하는 것이 일반적이나 본 발명에서는 망간의 함량을 낮추면서 미량의 구리를 첨가하고 황의 함량을 적절히 하여 MnS와 CuS를 매우 미세하게 석출한다. 이와 같이 석출되는 MnS와 CuS는 결정립미세화에 의해 강의 인장강도를 향상시키고, 석출강화에 의해 항복강도의 특성을 개선 시킨다는 연구결과가 제시된바 있다. 따라서 망간의 함량은 연구결과에 기초하여 0.5%이하로 제한하는 것이 바람직하다.Manganese (Mn) is known as a solid solution strengthening element that precipitates sulfur (S) dissolved in steel as MnS to prevent hot shortness caused by solid solution sulfur. Therefore, it is common to add a high content of manganese, but in the present invention, a small amount of copper is added while lowering the content of manganese, and MnS and CuS are precipitated very finely by appropriately adding sulfur. As a result, MnS and CuS precipitated have been suggested to improve the tensile strength of steel by grain refinement and to improve the properties of yield strength by precipitation strengthening. Therefore, the content of manganese is preferably limited to less than 0.5% based on the study results.

그리고 이러한 특성을 확보하기 위해서는 망간의 함량이 0.01%이상이 되어야 한다. 왜냐하면 망간의 함량이 0.01%미만의 경우에는 강에 고용 상태로 잔존하는 황의 함량이 많아지기 때문에 적열취성이 발생할 수 있으며, 망간의 함량이 0.3% 초과의 경우에는 망간의 함량이 높아 조대한 MnS석출물이 생성되므로 강도확보가 곤란해 지기 때문이다. 따라서 상기 망간(Mn)의 함량은 0.01-0.5%가 바람직하고, 보다 바람직한 망간(Mn)의 함량은 0.01-0.12%이다. And in order to secure these characteristics, the content of manganese should be more than 0.01%. If the content of manganese is less than 0.01%, the content of sulfur remaining in solid solution in the steel increases, so that red heat brittleness may occur. If the content of manganese is more than 0.3%, the content of manganese is high, resulting in coarse MnS precipitates. This is because it is difficult to secure the strength. Therefore, the content of manganese (Mn) is preferably 0.01-0.5%, more preferably the content of manganese (Mn) is 0.01-0.12%.

황(S): 0.005-0.01 wt%Sulfur (S): 0.005-0.01 wt%

황(S)은 망간(Mn)와 반응하여 미세한 MnS의 석출물을 형성한다. 황(S)은 함량이 0.005%미만의 경우에는 석출물의 석출량이 적을 뿐만 아니라 석출되는 석출물의 숫자 또한 매우 적다. 본 발명에서는 Mn의 함량이 적으므로 황의 함량이 0.01% 초과의 경우에는 고용된 황의 함량이 많아 연성 및 성형성이 크게 낮아지며, 적열취성의 우려가 있다. 따라서 황의 함량은 0.005-0.01% 사이인 것이 바람직하다. Sulfur (S) reacts with manganese (Mn) to form fine MnS precipitates. When the sulfur (S) content is less than 0.005%, not only the amount of precipitates precipitated but also the number of precipitates precipitated is very small. In the present invention, since the Mn content is small, when the sulfur content is more than 0.01%, the content of the solid solution is high, so the ductility and moldability are greatly lowered, and there is a fear of red brittleness. Therefore, the content of sulfur is preferably between 0.005-0.01%.

알루미늄(Al): 0.01~0.1 wt%Aluminum (Al): 0.01 ~ 0.1 wt%

알루미늄은 질소와 반응하여 미세한 AlN석출물을 형성하여 결정립미세화와 더불어 석출강화에 의한 강도향상 효과를 가진다. 알루미늄은 함량이 0.01%미만의 경우에는 AlN석출물의 양이 감소되어 충분한 강도를 확보할 수 없고, 0.1%이상이 되면 연속주조에 어려움이 있어 생산성이 저하되고 항복강도가 지나치게 상승할 수 있는 문제점이 있다. 따라서 알루미늄의 함량은 0.01~0.1% 사이인 것이 바람직하다. Aluminum reacts with nitrogen to form fine AlN precipitates, which have grain-fineness and strength enhancement effect by precipitation strengthening. If the content of aluminum is less than 0.01%, the amount of AlN precipitates is reduced and sufficient strength cannot be secured. If the content of aluminum is more than 0.1%, there is a difficulty in continuous casting, which leads to low productivity and excessive yield strength. have. Therefore, the content of aluminum is preferably between 0.01 and 0.1%.

질소(N): 0.004-0.01 wt%Nitrogen (N): 0.004-0.01 wt%

질소(N)는 함량이 0.004%미만의 경우 석출되는 AlN의 숫자가 적어 결정립미세화 및 석출강화의 효과가 적고, 0.01%를 초과할 경우는 고용질소에 의한 시효보 증이 곤란하다. 따라서 질소의 함량은 0.004~0.01%사이인 것이 바람직하다. When the content of nitrogen (N) is less than 0.004%, the number of precipitated AlN is small, so that the effect of grain refinement and precipitation strengthening is small, and when it exceeds 0.01%, it is difficult to guarantee the aging by solid nitrogen. Therefore, the content of nitrogen is preferably between 0.004 ~ 0.01%.

인(P): 0.03~0.1 wt%Phosphorus (P): 0.03-0.1 wt%

인(P)은 고용강화효과가 높으면서 r값의 저하가 적은 원소로서 석출물을 제어하는 강에서 강도의 향상을 위해 사용된다. 일반적인 연질 냉연강판의 경우 인의 함량은 0.015%이하로 제한하는 것이 좋지만 강도향상을 위해 0.015~0.2%의 P를 첨가한다. 하지만 P함량이 증가할 경우 2차 가공취성이 발생할 수 있다. 따라서, P의 함량을 낮추어 충분한 r값과 연신률을 확보하고 2차 가공취성을 방지한다.Phosphorus (P) is an element having a high solid solution strengthening effect and a small decrease in r value, and is used for improving strength in steels that control precipitates. In general soft cold rolled steel sheet, the phosphorus content should be limited to 0.015% or less, but 0.015 ~ 0.2% P is added for strength improvement. However, if P content is increased, secondary processing brittleness may occur. Therefore, by lowering the content of P to ensure a sufficient r value and elongation to prevent secondary processing brittleness.

그리고, 이에 대한 보상으로 미량의 Cu, Ni, Cr, Sn에 의한 고용강화와 AlN, NbC 등의 석출물을 이용하여 340MPa이상의 강도를 확보한다. 또한 본 발명에서는 P의 함량을 0.1%이하의 범위로 하면서 다양한 강도 설계가 가능하다. 따라서 인의 함량은 0.03~0.1% 사이인 것이 바람직하다. And, to compensate for this, by using a solid solution strengthening by a small amount of Cu, Ni, Cr, Sn and precipitates such as AlN, NbC to secure the strength of 340MPa or more. In the present invention, it is possible to design a variety of strength while keeping the content of P in the range of 0.1% or less. Therefore, the content of phosphorus is preferably between 0.03 ~ 0.1%.

보론(B): 0.0001~0.002 wt%Boron (B): 0.0001 to 0.002 wt%

보론(B)은 인(P)첨가로 인해 발생할 수 있는 2차 가공취성을 방지하기 위해 첨가된다. 일반적으로 보론은 함량이 0.0001%이상 첨가되는 것이 바람직하나 0.002%이상 첨가될 경우 편석에 의한 재질편차가 발생될 수 있으므로 0.0001~0.002% 범위로 첨가되는 것이 바람직하다. Boron (B) is added to prevent secondary processing brittleness that may occur due to the addition of phosphorus (P). Generally, boron is preferably added in an amount of 0.0001% or more, but if it is added in an amount of 0.002% or more, a material deviation may occur due to segregation.

티타늄[Ti]: 0.04~0.1 wt%Titanium [Ti]: 0.04 to 0.1 wt%

티타늄(Ti)은 Ti-Nb계 IF강에 기본적으로 첨가되는 원소로 C 또는 N과 결합하여 TiN, TiC의 미세한 석출물을 결정립계에 형성한다. 그러나 산화성이 강하여 적정량 이상 첨가될 경우 제강중 많은 비금속 개재물을 형성하여 강판표면결함을 유발시키고 재결정온도를 상승시키는 문제점이 있다. 이에 따라 티타늄의 함량은 0.04~0.1% 범위로 규제하는 것이 바람직하다.Titanium (Ti) is an element that is basically added to Ti-Nb-based IF steel and combines with C or N to form fine precipitates of TiN and TiC at grain boundaries. However, when the oxidizing property is strong and added in an appropriate amount or more, there are problems in that many non-metallic inclusions are formed during steelmaking, causing surface defects on the steel sheet and increasing the recrystallization temperature. Accordingly, the content of titanium is preferably regulated in the range of 0.04 ~ 0.1%.

니오븀(Nb): 0.02~0.15 wt%Niobium (Nb): 0.02 to 0.15 wt%

니오븀은 강판의 내시효성 확보 및 성형성 향상을 위해 첨가된다. 니오븀은 강력한 탄화물 생성 원소로 강중에 첨가되어 NbC석출물을 석출시켜 고용 상태의 탄소를 석출하므로 강의 내시효성을 확보하게 된다. Niobium is added to ensure aging resistance of steel sheet and to improve moldability. Niobium is a strong carbide-generating element, added to steel to precipitate NbC precipitates to precipitate carbon in solid solution, thereby securing steel age resistance.

니오븀은 첨가량이 0.02% 미만의 경우 NbC석출물의 석출량이 너무 적어 석출경화로 인한 강도향상의 효과를 기대할 수 없고, 첨가량이 0.15%초과 할 경우에는 Nb가 고용되면서 r값을 저하시키고 항복강도를 증가시키므로 성형성을 약화시키게 된다. 따라서 니오븀의 함량은 0.02~0.15% 사이인 것이 바람직하다. Niobium cannot be expected to improve the strength due to precipitation hardening when the addition amount is less than 0.02%, and when the addition amount is more than 0.15%, Nb is dissolved to decrease the r value and increase the yield strength. This weakens the moldability. Therefore, the content of niobium is preferably between 0.02 and 0.15%.

구리(Cu): 0.1-0.2 wt%Copper (Cu): 0.1-0.2 wt%

구리(Cu)는 스크랩을 원료로 사용하는 제강공정에서는 제거할 수 없는 불순물, 즉 tramp 원소로 존재한다. 구리는 함량이 0.1%이상이면 미세한 CuS석출물을 형성하여 강도를 높이지만 함량이 0.2%를 초과하면 강의 연신율, r값 및 표면품질을 저하시키는 것은 물론 고온에서 적열취성을 발생한다. 따라서 구리의 함량은 0.1-0.2% 사이로 규제하는 것이 바람직하다.
더 바람직하게는, 구리(Cu)는 0.14%를 초과하지 않는 것이 바람직하다. 이는 구리의 함량이 0.14%를 초과하는 경우 소성가공성 지수인 r값이 저하되기 때문이다.
Copper (Cu) exists as an impurity, that is, a tramp element, which cannot be removed in a steelmaking process using scrap as a raw material. If the content of copper is more than 0.1% to form a fine CuS precipitate to increase the strength, but if the content exceeds 0.2%, not only decreases the elongation, r value and surface quality of the steel but also generates heat brittle at high temperature. Therefore, the copper content is preferably regulated between 0.1-0.2%.
More preferably, copper (Cu) does not exceed 0.14%. This is because, when the copper content exceeds 0.14%, the r value, which is a plastic workability index, is lowered.

니켈(Ni): 0.01-0.05 wt%Nickel (Ni): 0.01-0.05 wt%

니켈(Ni)도 구리(Cu)와 마찬가지로 Tramp 원소다. 니켈은 고용강화를 위해 0.01%이상 첨가되어야 하며, r값 및 연신률의 감소를 방지하기 위하여 0.05%이하로 규제하는 것이 바람직하다. Nickel (Ni) is a Tramp element like copper (Cu). Nickel should be added at least 0.01% in order to strengthen the solid solution, and it is desirable to regulate it at 0.05% or less in order to prevent a decrease in r value and elongation.

주석(Sn): 0.002-0.01 wt%Tin (Sn): 0.002-0.01 wt%

주석(Sn) 또한 구리, 니켈과 마찬가지로 스크랩을 원료로 사용하는 제강공정에서는 제거할 수 없는 불순물, 즉 tramp 원소로 존재하게 된다. 주석은 고용강화효과가 높으나 다른 tramp 원소와는 달리 강의 기계적 성질을 저하시키는 결정적인 역할을 한다. Tin (Sn), like copper and nickel, also exists as impurities, i.e. tramp elements, which cannot be removed in the steelmaking process using scrap as a raw material. Tin has a high solute strengthening effect, but unlike other tramp elements, it plays a decisive role in reducing the mechanical properties of steel.

보다 상세하게는 주석(Sn)은 그 함량이 0.01% 이상이 될 경우에는 강의 강도를 급격히 상승시킬 뿐 아니라 연신율과 r값을 떨어뜨려 성형성에 악영향을 미친다. 하지만 일정강도 상승을 위해 0.002%이상은 첨가되어야 하므로 주석은 0.002-0.01% 범위로 첨가되는 것이 바람직하다. In more detail, when the content of Sn (Sn) is 0.01% or more, not only the strength of the steel is rapidly increased, but also the elongation and r value are decreased to adversely affect the formability. However, more than 0.002% must be added to increase the strength, so tin is preferably added in the range of 0.002-0.01%.

크롬(Cr): 0.01~0.1%Chromium (Cr): 0.01 ~ 0.1%

크롬(Cr)도 Tramp 원소이다. 크롬은 고용강화효과가 높으면서도 2차가공 취성온도를 낮추는 효과를 가진다. 또한 크롬은 크롬탄화물을 형성하여 시효지수를 낮추며 특히, 본 발명에서와 같이 석출물을 제어하는 강에서 고강도를 보증하며 면내이방성 지수를 낮게 한다. 이러한 크롬은 함량이 0.01%이상 되어야 강도를 확보할 수 있으며, 0.1% 초과의 경우에는 연성을 저하시키므로 0.01~0.1%범위로 첨가되는 것이 바람직하다. Chromium (Cr) is also a Tramp element. Chromium has a high solids strengthening effect and a low secondary brittleness temperature. In addition, chromium lowers the aging index by forming chromium carbide, and in particular, guarantees high strength and lowers the in-plane anisotropy index in steels for controlling precipitates as in the present invention. Such chromium content may be secured when the content is 0.01% or more, and in the case of more than 0.1%, the ductility is lowered, so it is preferably added in the range of 0.01 to 0.1%.

여기서, 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 주석(Sn)성분의 합은 0.18%를 넘지 않는 것이 바람직하다. 이는 상술한 성분의 합이 0.18%를 초과하면 연성이 감소되어 성형성이 나빠지기 때문이다. 이때, 구리의 함량은 0.1~0.14%범위를 만족해야 하는데, 이는 구리의 함량이 0.14%를 초과하는 경우 소성가공성 지수인 r값이 저하되기 때문이다. Here, the sum of copper (Cu), nickel (Ni), chromium (Cr) and tin (Sn) components is preferably not more than 0.18%. This is because when the sum of the above components exceeds 0.18%, the ductility decreases and the moldability deteriorates. At this time, the copper content should satisfy the range of 0.1 to 0.14%, because the r value, which is a plastic workability index, decreases when the copper content exceeds 0.14%.

그리고, 이러한 성분계에서 석출물은 미세하게 분포할수록 강도향상에 유리하고, 특히, NbC석출물과 AlN석출물의 평균크기는 0 초과 0.1㎛이하인 것이 바람직하다.  In addition, the finer the precipitates in the component system, the better the strength. In particular, the average size of the NbC precipitates and AlN precipitates is preferably more than 0 and 0.1 µm or less.

실험결과에 따르면, 석출물의 평균크기가 0.1㎛를 초과하는 경우 강도가 낮아지고, 면내 이방성지수가 좋지 않다. 나아가, 본 발명의 성분계에서는 0.1㎛이하의 석출물이 다량 분포하는데, 그 분포수는 특별히 제한하지 않는다. 바람직하게는 석출물의 분포수는 mm2당 1X106개 이상이다. 석출물의 분포수가 커지면 소성이방성지수가 더욱 높아지고 면내이방성지수는 낮아져 가공성이 크게 개선된다. According to the experimental results, when the average size of the precipitate exceeds 0.1㎛, the strength is low, the in-plane anisotropy index is not good. Furthermore, in the component system of the present invention, a large amount of precipitates of 0.1 µm or less are distributed, but the number of distribution thereof is not particularly limited. Preferably the number of distribution of precipitates is at least 1 × 10 6 per mm 2 . The larger the distribution number of precipitates, the higher the plastic anisotropy index and the lower in-plane anisotropy index are.

본 발명은 상술한 성분계를 함유하고, 나머지는 실질적으로 철(Fe) 및 불가피한 원소들이며, 원료, 자재, 제조설비 등의 상황에 따라 함유되는 원소로서 불가피한 불순물의 미세량 혼입도 허용된다. The present invention contains the above-described component system, and the rest are substantially iron (Fe) and unavoidable elements, and fine amounts of unavoidable impurities are also allowed as elements contained according to the situation of raw materials, materials, manufacturing facilities, and the like.

이하 본 발명에 의한 합금조성을 갖는 성형성이 우수한 고강도 냉연강판의 제조방법을 일 실시예를 통해 상세히 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing a high strength cold rolled steel sheet having excellent moldability having an alloy composition according to the present invention will be described in detail through an embodiment.

- 냉연강판의 제조방법-Manufacturing method of cold rolled steel sheet

중량%로, 탄소(C): 0.004~0.02%, 망간(Mn): 0.01~0.5%, 황(S):0.005-0.01%, 알루미늄(Al):0.01~0.1%, 질소(N):0.004-0.01%, 인(P):0.01~0.05%, 보론(B):0.0005-0.002%, 티타늄(Ti):0.04-0.1%, 니오븀(Nb):0.02-0.15%, 구리(Cu):0.1-0.2%, 니켈(Ni):0.01-0.05%, 크롬(Cr):0.01-0.1%, 주석(Sn):0.02-0.1%를 포함하고, 나머지 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물의 조성을 갖는 강슬라브를 열간압연과 냉간압연을 통해 NbC와 AlN석출물의 평균크기가 0.1㎛ 이하를 만족하도록 한다.By weight%, carbon (C): 0.004-0.02%, manganese (Mn): 0.01-0.5%, sulfur (S): 0.005-0.01%, aluminum (Al): 0.01-0.1%, nitrogen (N): 0.004 -0.01%, phosphorus (P): 0.01 to 0.05%, boron (B): 0.0005-0.002%, titanium (Ti): 0.04-0.1%, niobium (Nb): 0.02-0.15%, copper (Cu): 0.1 Steel containing -0.2%, nickel (Ni): 0.01-0.05%, chromium (Cr): 0.01-0.1%, tin (Sn): 0.02-0.1% and having a composition of the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities The slab is hot rolled and cold rolled to satisfy an average size of 0.1 μm or less of NbC and AlN precipitates.

이때, 냉연강판의 NbC석출물과 AlN석출물의 평균 크기는 성분설계와 함께 재가열온도, 권취온도 등의 제조공정에 영향을 받으나 특히 열간압연후의 냉각속도에 직접적인 영향을 받는다.In this case, the average size of NbC precipitates and AlN precipitates of the cold rolled steel sheet is influenced by the manufacturing process such as reheating temperature and winding temperature together with the component design, but in particular directly affected by the cooling rate after hot rolling.

- 열간압연 공정-Hot rolling process

상기 합금원소가 첨가된 강슬라브를 충분히 높은 온도에서 재가열하여 열간압연한다. 이때, 재가열온도가 낮으면 연속주조중에 생성된 조대한 석출물들이 완전히 용해되지 않은 상태로 남아 있어 열간압연후에도 조대한 석출물이 많이 남기 때문에 충분히 높은 온도에서 재가열해야 한다.The steel slab to which the alloying element is added is reheated at a sufficiently high temperature and hot rolled. At this time, if the reheating temperature is low, the coarse precipitates generated during continuous casting remain in a completely insoluble state, and many coarse precipitates remain even after hot rolling, and thus must be reheated at a sufficiently high temperature.

즉, 상기 합금원소가 첨가된 강슬라브를 Ac3점 이상의 온도로 재가열하여 3-4시간 유지하고 Ar3점 이상 Ar3+100이하의 온도에서 열간 마무리압연을 행한 후 강제 냉각방식으로 냉각한다. 그리고 600℃ 이하에서 권취하여 조직이 미세한 열연강판을 제조하게 된다. That is, the steel slab to which the alloying element is added is reheated to a temperature of at least Ac 3 point and maintained for 3-4 hours, and hot finished rolling at a temperature of Ar 3 or more to Ar 3 + 100 and then cooled by forced cooling. And it is wound at less than 600 ℃ to produce a fine hot rolled steel sheet structure.

이와 같이 Ar3변태온도를 기준으로 열간 마무리하는 것은 열간 마무리압연온도가 Ar3변태온도 미만의 경우에는 압연립의 생성으로 가공성이 저하되고, 강도가 낮아지기 때문이다. 따라서 Ar3점 이상 Ar3+100이하에서 열간 마무리압연을 행하는 것이 바람직하다. Thus, hot finishing based on the Ar3 transformation temperature is because when the hot finishing rolling temperature is less than the Ar3 transformation temperature, the workability is lowered due to the formation of the rolled grain and the strength is lowered. Therefore, it is preferable to perform hot finishing rolling at an Ar3 point or more and an Ar3 + 100 or less.

그리고 상기 열연강판의 열간압연 후 냉각라인으로 강판이 최대한 빨리 들어갈 수 있도록 최종 압하율을 높게 해주어 결정립의 성장을 막아주어야 하며, 이때의 냉각속도는 5℃/sec 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그리고 본 발명에 따른 미세한 석출물을 얻기 위하여 그 성분비를 제어하더라도 냉각속도가 5℃/sec 미만이면 석출물의 평균크기가 0.1㎛를 초과할 수도 있다. In addition, after the hot rolling of the hot rolled steel sheet to increase the final reduction rate so as to enter the steel sheet into the cooling line as soon as possible to prevent the growth of grains, the cooling rate is preferably at least 5 ℃ / sec. And even if the component ratio is controlled in order to obtain a fine precipitate according to the present invention, if the cooling rate is less than 5 ℃ / sec, the average size of the precipitate may be more than 0.1㎛.

- 권취 조건-Winding condition

상술한 바와 같이 열간압연한 후에는 권취를 행하는데, 권취온도는 상온 이상 600℃ 이하인 것이 바람직하다. 이는 권취온도가 600℃를 초과하는 경우에는 석출물이 너무 조대하게 성장하여 결정립미세화 효과가 감소되므로 강도확보가 곤란하기 때문이다. 여기서, 상온은 일상적인 대기의 온도를 의미한다. Although it winds up after hot rolling as mentioned above, it is preferable that winding temperature is more than normal temperature and 600 degrees C or less. This is because when the coiling temperature exceeds 600 ° C., the precipitate grows too coarsely and the grain refining effect is reduced, making it difficult to secure the strength. Here, room temperature means the temperature of the ordinary atmosphere.

- 냉간압연 공정-Cold rolling process

상기 열연강판을 최종 원하는 형상으로 가공하는 단계로서, 냉간압연은 50~90%의 압하율로 행하는 것이 바람직하다. 냉간압하율이 50%미만의 경우에는 소둔재결정시 핵생성양이 적어 소둔시 결정립이 너무 크게 성장한다. 이러한 소둔 재결정립의 조대화는 강도를 저하시킨다. 그리고 냉간압하율이 90%초과의 경우에는 핵생성 양이 너무 많아 소둔 재결정립이 오히려 너무 미세하게 되므로 연성이 감소하여 성형성이 저하된다. As a step of processing the hot rolled steel sheet into a final desired shape, cold rolling is preferably performed at a reduction ratio of 50 to 90%. If the cold reduction rate is less than 50%, the amount of nucleation is small when the annealing material is crystallized, and the grains grow too much when the annealing is performed. Coarsening of the annealing recrystallized grains lowers the strength. In the case where the cold reduction ratio is greater than 90%, the amount of nucleation is so large that the annealing recrystallized grains become too fine, so the ductility decreases and the moldability decreases.

- 연속소둔-Continuous annealing

냉간압연 후 850℃이하의 온도에서 소둔하여 형성된 조직이 미세하고 NbC석출물과 AlN석출물의 평균크기가 0.1㎛이하로 이루어지도록 한다. 이때, 연속소둔 온도는 제품의 재질을 결정하는 중요한 역할을 한다. 즉, 소둔온도가 너무 낮으면 재결정이 완료되지 않아 목표로 하는 연성 값을 확보할 수 없으며, 소둔온도가 850℃초과의 경우에는 재결정립의 조대화로 강도가 저하된다. 그리고 소둔온도 유지시간은 재결정이 완료되도록 유지하는데, 약 10초 이상이면 재결정이 완료된다. After cold rolling, the structure formed by annealing at a temperature of 850 ° C. or less is fine and the average size of NbC precipitates and AlN precipitates is 0.1 μm or less. At this time, the continuous annealing temperature plays an important role in determining the material of the product. In other words, if the annealing temperature is too low, recrystallization is not completed and the target ductility value cannot be secured. If the annealing temperature is higher than 850 ° C, the strength decreases due to coarsening of the recrystallized grain. And the annealing temperature holding time is maintained so that recrystallization is completed, if the recrystallization is completed in about 10 seconds or more.

이하, 본 발명에 따른 성형성이 우수한 고강도 냉연강판 및 그 제조방법을 실시예를 통해 종래와 비교하여 상세하게 설명하기로 한다. 발명의 이해를 돕고자 본 발명에 의한 실시예와 종래의 비교예에 의한 데이터값을 표로서 나타낸다.Hereinafter, a high strength cold rolled steel sheet excellent in formability according to the present invention and a manufacturing method thereof will be described in detail in comparison with the prior art. To help understand the invention, the data values according to the examples according to the present invention and the conventional comparative examples are shown as a table.

표 1은 본 발명과 종래의 합금설계안을 실시예와 비교예로 구분하여 나타낸 것이고, 표 2는 표1의 합금설계안에 따른 기계적 성질의 결과치를 나타낸 것이다.Table 1 shows the present invention and the conventional alloy design is divided into Examples and Comparative Examples, Table 2 shows the results of the mechanical properties according to the alloy design of Table 1.

(강판의 최종 합금성분 wt% : 잔부 Fe)(Final alloy component wt% of steel sheet: balance Fe) 구분
division
CC SiSi MnMn PP SS AlAl NN TiTi NbNb BB CuCu NiNi CrCr SnSn
×10000× 10000 ×100× 100 ×1000× 1000 ×10000× 10000 ×1000× 1000 ×10000× 10000 ×100× 100 ×1000× 1000 비교예1Comparative Example 1 2020 -- 5050 5050 6868 400400 4343 2222 2020 66 -- -- -- -- 비교예2Comparative Example 2 3030 1010 7070 5050 6363 490490 5555 2222 4242 77 -- -- -- -- 비교예3Comparative Example 3 3030 1010 100100 5151 5757 410410 5454 -- 6565 -- -- -- -- -- 비교예4Comparative Example 4 4040 2020 5959 5050 6161 220220 6161 -- 7878 -- -- -- -- -- 비교예5Comparative Example 5 3535 3030 9898 7272 6060 370370 4444 -- 8080 -- -- -- -- -- 실시예1Example 1 6060 -- 1010 3030 6565 520520 4747 5757 2020 55 1010 33 22 99 실시예2Example 2 5555 -- 1414 3939 5959 400400 5353 4040 2020 66 1010 33 22 88 실시예3Example 3 7070 -- 1111 4545 5656 620620 8080 4040 3434 1010 1010 44 33 88 실시예4Example 4 8080 -- 2929 6060 6363 630630 9090 -- 6363 99 1111 44 22 1010 실시예5Example 5 8080 -- 3838 7070 5757 520520 6464 -- 7676 66 1010 44 33 1010

구분division TS(MPa)TS (MPa) YS(MPa)YS (MPa) EL(%)EL (%) r-valuer-value 비고Remarks 비교예1Comparative Example 1 341341 260260 4141 1.71.7 340MPa급340 MPa class 비교예2Comparative Example 2 350350 282282 4040 1.61.6 340MPa급340 MPa class 비교예3Comparative Example 3 392392 344344 3838 1.81.8 390MPa급390 MPa class 비교예4Comparative Example 4 412412 278278 3636 1.61.6 390MPa급390 MPa class 비교예5Comparative Example 5 459459 310310 3535 1.41.4 440MPa급440 MPa class 실시예1Example 1 358358 316316 4242 1.41.4 340MPa급340 MPa class 실시예2Example 2 360360 329329 4040 1.61.6 340MPa급340 MPa class 실시예3Example 3 400400 296296 3939 1.81.8 390MPa급390 MPa class 실시예4Example 4 446446 325325 3737 1.71.7 440MPa급440 MPa class 실시예5Example 5 462462 341341 3535 1.51.5 440MPa급440 MPa class

[TS(MPa):인장강도, YS(MPa):항복강도, EL(%):연신율, r-value:성형성을 나타내는 지수][TS (MPa): Tensile Strength, YS (MPa): Yield Strength, EL (%): Elongation, r-value: Index indicating Formability]

표 2는 표1의 합금설계를 가지는 강슬라브를 1250℃에서 1시간 가열하고, 900℃에서 마무리 열간 압연한 다음 560℃로 급냉하여 권취하고, 냉간압하율 70%로 압연하고 800℃에서 소둔하여 제조된 강판의 인장강도, 항복강도, 연신율 등을 측정한 것이다. Table 2 shows the steel slab having the alloy design shown in Table 1, heated at 1250 ℃ for 1 hour, hot rolled at 900 ℃ for finishing, then quenched to 560 ℃, rolled at 70% of cold rolling rate and annealed at 800 ℃. Tensile strength, yield strength, elongation, etc. of the manufactured steel sheet were measured.

표 1과 표 2의 실시예와 비교예를 통해 합금원소(Si, Mn, P)를 줄이더라도 C와 N의 함량증가에 따른 Al과 Nb의 첨가와 미량의 Tramp 원소(Cu, Ni, Cr, Sn)으로 강도가 개선되고 성형성이 향상된 것을 확인할 수 있다.Although the alloying elements (Si, Mn, P) are reduced through the examples and comparative examples of Tables 1 and 2, the addition of Al and Nb and the trace amount of Tramp elements (Cu, Ni, Cr, Sn) it can be seen that the strength is improved and the moldability is improved.

상술한 바에 의해 본 발명의 냉연강판은 성분설계에 따라 340MPa이상의 고성형성 고강도 냉연강판의 특성을 가질 수 있다. 상기 강판에 고용강화 원소의 첨가량을 조절하여 고강도 특성을 확보하는 것이다. As described above, the cold rolled steel sheet of the present invention may have characteristics of a high forming high strength cold rolled steel sheet of 340 MPa or more, depending on the component design. By controlling the amount of the solid solution strengthening element added to the steel sheet to ensure high strength characteristics.

즉, P가 함유되는 고강도 강의 경우에는 Mn은 1%, Si는 0.3%가 첨가되며 P의 함량은 0.03%~0.2%가 일반적이나 본 발명에서는 이와 같은 도금성과 용접성을 저해하는 합금원소의 함량을 낮추고 Tramp 원소(Cu, Ni, Cr, Sn)를 미량 첨가하였으며, C와 N의 함량이 증가함에 따라 Al과 Nb의 함량을 각각 0.03~0.05%, 0.01~0.03%추가로 첨가하여 AlN, NbC의 석출물에 의한 강도를 확보하였다. 또한, 종래의 합금원소(Si, Mn, P)의 함량감소에 의해 도금에 유리한 특성을 유지할 수 있다. That is, in the case of high strength steel containing P, 1% Mn and 0.3% Si are added, and the content of P is generally 0.03% to 0.2%, but in the present invention, the content of alloying elements that inhibit such plating properties and weldability is increased. The trace amount of Tramp elements (Cu, Ni, Cr, Sn) was added, and as the contents of C and N were increased, the Al and Nb contents were added 0.03 to 0.05% and 0.01 to 0.03%, respectively. The strength by the precipitate was secured. In addition, it is possible to maintain advantageous properties for plating by reducing the content of conventional alloying elements (Si, Mn, P).

이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구 범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.Within the scope of the basic technical idea of the present invention, many other modifications are possible to those skilled in the art, and the scope of the present invention should be interpreted based on the appended claims. will be.

Claims (5)

중량%로, 탄소(C): 0.004~0.02%, 망간(Mn): 0.01~0.5%, 황(S):0.005-0.01%, 알루미늄(Al):0.01~0.1%, 질소(N):0.004-0.01%, 인(P):0.01~0.05%, 보론(B):0.0005-0.002%, 티타늄(Ti):0.04-0.1%, 니오븀(Nb):0.02-0.15%, 구리(Cu):0.1-0.2%, 니켈(Ni):0.01-0.05%, 크롬(Cr):0.01-0.1%, 주석(Sn):0.02-0.1%를 포함하고, 나머지 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 합금조성을 가지며, NbC, AlN의 석출물을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형성이 우수한 고강도 냉연강판.By weight%, carbon (C): 0.004-0.02%, manganese (Mn): 0.01-0.5%, sulfur (S): 0.005-0.01%, aluminum (Al): 0.01-0.1%, nitrogen (N): 0.004 -0.01%, phosphorus (P): 0.01 to 0.05%, boron (B): 0.0005-0.002%, titanium (Ti): 0.04-0.1%, niobium (Nb): 0.02-0.15%, copper (Cu): 0.1 -0.2%, nickel (Ni): 0.01-0.05%, chromium (Cr): 0.01-0.1%, tin (Sn): 0.02-0.1%, the alloy composition consisting of the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities It has a high strength cold rolled steel sheet having excellent moldability, characterized in that it comprises a precipitate of NbC, AlN. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 구리(Cu)의 함량이 0.1~0.14%를 만족할 경우, 상기 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 주석(Sn)의 함량은 (Cu + Ni + Cr + Sn)≤ 0.18%의 식을 만족하는 범위임을 특징으로 하는 성형성이 우수한 고강도 냉연강판.When the content of copper (Cu) satisfies 0.1 to 0.14%, the content of copper (Cu), nickel (Ni), chromium (Cr), and tin (Sn) is (Cu + Ni + Cr + Sn) ≤ 0.18 High strength cold rolled steel sheet with excellent formability, characterized in that it satisfies the formula of%. 제 2항에 있어서, 3. The method of claim 2, 상기 석출물의 평균크기는 0 초과 0.1㎛ 이하임을 특징으로 하는 성형성이 우수한 고강도 냉연강판.High strength cold rolled steel sheet having excellent moldability, characterized in that the average size of the precipitate is more than 0 0.1㎛. 중량%로, 탄소(C): 0.004~0.02%, 망간(Mn): 0.01~0.5%, 황(S):0.005-0.01%, 알루미늄(Al):0.01~0.1%, 질소(N):0.004-0.01%, 인(P):0.01~0.05%, 보론(B):0.0005-0.002%, 티타늄(Ti):0.04-0.1%, 니오븀(Nb):0.02-0.15%, 구리(Cu):0.1-0.2%, 니켈(Ni):0.01-0.05%, 크롬(Cr):0.01-0.1%, 주석(Sn):0.02-0.1%를 포함하고, 나머지 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 합금조성을 갖고, By weight%, carbon (C): 0.004-0.02%, manganese (Mn): 0.01-0.5%, sulfur (S): 0.005-0.01%, aluminum (Al): 0.01-0.1%, nitrogen (N): 0.004 -0.01%, phosphorus (P): 0.01 to 0.05%, boron (B): 0.0005-0.002%, titanium (Ti): 0.04-0.1%, niobium (Nb): 0.02-0.15%, copper (Cu): 0.1 -0.2%, nickel (Ni): 0.01-0.05%, chromium (Cr): 0.01-0.1%, tin (Sn): 0.02-0.1%, the alloy composition consisting of the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities Have, 연속주조 후 Ac3점 이상의 온도로 재가열하여 3-4시간 유지하고, Ar3점 이상 Ar3+100이하에서 열간 마무리 압연을 행한 후 냉각하여 상온 이상 600℃ 이하에서 권취하여 냉간압연하고, 연속소둔하는 것을 특징으로 하는 성형성이 우수한 고강도 냉연강판의 제조방법.After continuous casting, it is reheated to the temperature of Ac3 point or more and maintained for 3-4 hours. After hot finish rolling at Ar3 point or more and Ar3 + 100 or less, it is cooled, coiled at room temperature or more and 600 ℃ or less, cold rolled, and continuously annealed. The manufacturing method of high strength cold rolled steel sheet excellent in moldability. 제 4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 구리(Cu)의 함량이 0.1~0.14%를 만족할 경우, 상기 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 주석(Sn)의 함량은 (Cu + Ni + Cr + Sn)≤ 0.18%의 식을 만족하는 범위임을 특징으로 하는 성형성이 우수한 고강도 냉연강판의 제조방법.When the content of copper (Cu) satisfies 0.1 to 0.14%, the content of copper (Cu), nickel (Ni), chromium (Cr), and tin (Sn) is (Cu + Ni + Cr + Sn) ≤ 0.18 Method for producing a high strength cold rolled steel sheet having excellent formability, characterized in that the range of satisfying the formula of%.
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