KR101081057B1 - 고성형, 고품질 자동차 외판용 냉연강판 및 용융아연도금강판의 제조방법 - Google Patents

고성형, 고품질 자동차 외판용 냉연강판 및 용융아연도금강판의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101081057B1
KR101081057B1 KR1020090098144A KR20090098144A KR101081057B1 KR 101081057 B1 KR101081057 B1 KR 101081057B1 KR 1020090098144 A KR1020090098144 A KR 1020090098144A KR 20090098144 A KR20090098144 A KR 20090098144A KR 101081057 B1 KR101081057 B1 KR 101081057B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steel sheet
rolled steel
cold rolled
cooling
hot
Prior art date
Application number
KR1020090098144A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110041112A (ko
Inventor
민왕기
문만빈
오현운
Original Assignee
현대하이스코 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대하이스코 주식회사 filed Critical 현대하이스코 주식회사
Priority to KR1020090098144A priority Critical patent/KR101081057B1/ko
Publication of KR20110041112A publication Critical patent/KR20110041112A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101081057B1 publication Critical patent/KR101081057B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/26Methods of annealing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/84Controlled slow cooling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
    • C21D8/0421Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the working steps
    • C21D8/0426Hot rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
    • C21D8/0421Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the working steps
    • C21D8/0436Cold rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/004Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium

Abstract

고성형성 및 고품질을 갖는 자동차 외판용 냉연강판 및 용융아연도금강판의 제조방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 자동자 외판용 냉연강판은 C : 0.0015~0.0030 중량%, Si : 0.01 중량% 이하, Mn : 0.2~0.4 중량%, P : 0.05 중량% 이하, S : 0.01 중량% 이하, Al : 0.05 중량% 이하, Ti : 0.02 중량% 이하, Nb : 0.015 중량% 이하, B : 0.0010~0.0015 중량%, N : 100ppm 이하, 및 나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물로 구성되는 열연재로부터 냉연강판을 형성하는 단계; (b) 상기 냉연강판을 830~850℃에서 소둔 열처리하여 상기 C를 재고용하는 단계; (c)독립적으로 제어되는 복수의 냉각존을 포함하는 냉각대(Cooling Section: CS)에서, 상기 열처리된 냉연강판을 6~35℃/s의 냉각속도로 냉각하는 단계; 및 (d) 과시효대(Overaging Section: OAS)에서 상기 냉각된 냉연강판을 과시효 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고성형, 고품질 자동차 외판용 냉연강판 및 용융아연도금강판의 제조방법 {METHOD FOR MANUFACTURING COLD ROLLED STEEL SHEET AND GALVANIZED STEEL SHEET WITH HIGH FORMABILITY AND HIGH QUALITY FOR AUTOMOBILE OUTER PANEL}
본 발명은 자동차 외판(outer panel)용 강판의 제조방법에 관한 것으로, 인장강도(TS): 340MPa 이상, 연신율(EL): 40% 이상, 소부경화능(BH) 30MPa 이상을 나타낼 수 있는 열연재 및 이를 이용하여 고성형성 및 표면품질이 우수한 자동차 외판용 냉연강판 및 용융아연도금강판의 제조방법에 관한 것이다.
최근 자동차 제조회사에서는 연비 향상과 환경 보호를 위하여 강판의 두께 감소를 통한 차체 경량화를 추진하고 있다.
그러나, 자동차 외판(outer panel)의 경우 강판의 두께가 감소하는 만큼 외부압력에 흠이 쉽게 발생할 수 있어, 두께 감소에 한계를 나타내고 있다.
이를 위하여는 높은 인장강도(Tensile Strength: TS)를 갖는 고장력강이 요구되지만, 고장력강을 자동차 외판용 강판으로 적용할 경우 차체 경량화 및 승객 안정성 요구에 부응할 수 있으나, 성형성의 문제로 인하여 심가공이 제대로 이루어지지 않는 문제가 있다.
또한, 자동차용 외판은 대부분 프레스 가공에 의해서 성형되기 때문에, 고강되 이외에도 우수한 프레스 성형성이 요구되며, 또한 프레스 가공 후의 강도를 증진시킬 수 있는 소부경화능(Bake Hardening: BH)이 요구된다.
따라서, 자동차 외판용으로 사용하기 위한 강판은 고성형성을 가지며, 우수한 표면품질 및 소부경화능을 확보하여야 한다.
본 발명의 목적은 실리콘(Si) 및 인(P)의 함량을 줄이고, 보론(B)을 첨가하여 인장강도(TS) 340MPa 이상을 확보할 수 있으며, 니오븀(Nb) 및 티타늄(Ti)을 첨가하여 연신율(EL) 40% 이상을 달성할 수 있는 자동차 외판용 열연재를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 제시된 열연재를 이용하여, 냉연강판 또는 용융아연도금강판을 제조하되, 각각 개별적으로 제어가 가능한 복수의 냉각존이 마련된 냉각대(Cooling Section)를 적용하여 냉각속도 조절이 용이하고, 필요한 물성을 쉽게 확보할 수 있는 냉연강판 및 용융아연도금강판 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열연재는 C : 0.0015~0.0030 중량%, Si : 0.01 중량% 이하, Mn : 0.2~0.4 중량%, P : 0.05 중량% 이하, S : 0.01 중량% 이하, Al : 0.05 중량% 이하, Ti : 0.02 중량% 이하, Nb : 0.015 중량% 이하, B : 0.0010~0.0015 중량%, N : 100ppm 이하, 및 나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물로 구성된다.
상기 다른 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차 외판용 냉연강판 제조 방법은 (a) C : 0.0015~0.0030 중량%, Si : 0.01 중량% 이하, Mn : 0.2~0.4 중량%, P : 0.05 중량% 이하, S : 0.01 중량% 이하, Al : 0.05 중량% 이하, Ti : 0.02 중량% 이하, Nb : 0.015 중량% 이하, B : 0.0010~0.0015 중량%, N : 100ppm 이하, 및 나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물로 구성되는 열연재로부터 냉연강판을 형성하는 단계; (b) 상기 냉연강판을 830~850℃에서 소둔 열처리하여 상기 C를 재고용하는 단계; (c)독립적으로 제어되는 복수의 냉각존을 포함하는 냉각대(Cooling Section: CS)에서, 상기 열처리된 냉연강판을 6~35℃/s의 냉각속도로 냉각하는 단계; 및 (d)과시효대(Overaging Section: OAS)에서 상기 냉각된 냉연강판을 과시효 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 과시효 처리된 냉연강판을 용융아연 도금처리하고, 상기 용융아연 도금처리된 냉연 강판을 합금화 처리함으로써 용융아연도금강판을 제조할 수 있다.
그리고, 상기 소둔 열처리, 냉각, 과시효 처리, 용융아연 도금 및 합금화 처리는 하나의 CVGL(Continuous Vertical Galvanizing Line)에서 이루어질 수 있다.
상기 제시된 방법으로 제조된 냉연강판 또는 용융아연도금강판은 인장강도(TS): 340MPa 이상, 연신율(EL): 40% 이상, 소부경화능(BH) 30MPa 이상을 나타내어, 고성형성 및 고품질이 요구되는 자동차 외판용 강판으로 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 방법으로 제조된 냉연강판 및 용융아연도금강판은 인장강도(TS) 340MPa 이상, 항복점(YP) 186~230MPa, 연신율(EL) 40% 이상의 우수한 고성형성을 갖는 장점이 있으며, 개별적인 제어가 가능한 복수의 냉각존을 구비하는 냉각대에서 냉각속도를 6~35℃/s로 조절하여 30MPa 이상의 우수한 소부경화능(BH)을 나타낼 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 고성형, 고품질 자동차 외판용 냉연강판 및 용융아연도금강판의 제조방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 냉연강판 및 용융아연도금강판 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 냉연강판 및 용융아연도금강판은 열연재로부터 제조된다.
이때, 열연재는 탄소(C) : 0.0015~0.0030 중량%, 실리콘(Si) : 0.01 중량% 이하, 망간(Mn) : 0.2~0.4 중량%, 인(P) : 0.05 중량% 이하, 황(S) : 0.01 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.05 중량% 이하, 티타늄(Ti) : 0.02 중량% 이하, 니오븀(Nb) : 0.015 중량% 이하, 보론(B) : 0.0010~0.0015 중량%, 질소(N) : 100ppm 이하, 및 나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물로 구성된다.
탄소(C)는 소부경화능(Bake Hardening)을 증가시키는 역할을 한다. 탄소(C)는 침입형 고용원소로서 소둔 열처리 과정 등에서 성형성에 유리한 {111} 집합조직 형성에 큰 영향을 미친다.
상기 탄소(C)는 열연재 전체 중량의 0.0015~0.0030 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 탄소(C)의 함량이 0.0015 중량% 미만일 경우, 소부경화능 확보가 어려우며, 탄소(C)의 함량이 0.0030 중량%를 초과할 경우 소부경화능은 증대되나, 성형성에 유리한 집합조직 형성을 지연시키는 문제점이 있다.
실리콘(Si)은 강도를 확보하기 위하여 포함되나, 0.01 중량%를 초과하여 포함될 경우 도금성을 저해하며, 표면 스케일 결함을 유발할 수 있으므로, 0.01 중량% 이하로 그 함량을 제한하는 것이 바람직하다.
망간(Mn)은 강도를 확보하기 위하여 치환형 고용강화 원소로 첨가되며, 강중 황(S)을 MnS로 석출시키는 역할을 한다. 상기 망간(Mn)은 0.2~0.4 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 망간(Mn)이 0.2 중량% 미만으로 첨가되면 강도 확보 및 MnS 석출 효과가 저하되며, 0.4 중량%를 초과하여 첨가되는 경우 연신율(EL)이 저하되며, 잔류하는 망간(Mn)이 원하지 않는 불순물로 작용하는 문제점이 있다.
인(P)은 상기 망간(Mn)과 함께 강도 확보를 위하여 첨가된다. 다만, 인(P)이 0.05 중량%를 초과하여 첨가될 경우에는 연신율(EL)이 저하되고, 강의 취성이 증가하게 되므로, 0.05 중량% 이하로 그 함량을 제한하는 것이 바람직하다.
황(S)은 불순물로서 강중에 고용되어 성형성을 저하시킨다. 다만, 상기 망간(Mn)이 강중에 첨가되어 MnS로 석출될 수 있으므로 황(S)은 0.01 중량%까지 포함될 수 있으나, 가능한 낮은 함량으로 제한되는 것이 바람직하다. 질소(N)는 상기 황(S)과 마찬가지로 강중에 포함되는 불순물로서, 100ppm 이하로 가능한 낮은 함량을 갖도록 제한하는 것이 바람직하다.
알루미늄(Al)은 강중에 첨가되어, 강의 탈산, 연성 및 강도를 확보하는 역할을 한다. 다만, 알루미늄이 0.05 중량%를 초과하여 첨가되는 경우, 소둔 열처리 시 내부 산화로 인화로 인하여 용융아연도금의 합금화를 저해하므로, 0.05 중량% 이하로 그 함량을 제한하는 것이 바람직하다.
티타늄(Ti)은 강중에 첨가되어, 강의 강도와 연성을 높이고, 조직의 미세화에 기여한다. 다만, 티타늄(Ti)이 0.02 중량%를 초과하여 첨가되는 경우, 과다 석출물로 인하여 강의 연성을 저하시키며, 제조 비용의 상승을 초래하므로, 0.02 중량% 이하로 그 함량을 제한하는 것이 바람직하다.
니오븀(Nb)은 고용 탄소의 일부를 NbC로 석출시켜 소둔 열처리시 {111} 집합조직 형성에 기여한다. 다만, 니오븀(Nb)이 0.015 중량%를 초과하여 첨가되는 경우, 소부경화능을 저해하며, 조대한 NbC 석출물로 인하여 강의 인성 저하 및 비용 상승을 초래한다. 따라서, 니오븀(Nb)은 0.015 중량% 이하로 그 함량을 제한하는 것이 바람직하다.
보론(B)은 강중에 첨가되어, 인(P) 성분으로 인한 취성을 보완하여 강의 강도 상승에 기여한다. 상기 보론(B)이 0.0010 중량% 미만으로 포함되는 경우 상기 효과를 얻을 수 없으며, 0.0015 중량%를 초과하여 포함되는 경우 성형성의 급격한 저하를 가져오므로, 상기 보론(B)은 강중에 0.0010~0.0015 중량%의 함량비로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 조성을 갖는 열연재는 전체적으로, 실리콘(Si)와 인(P)의 함량을 줄 이고 보론(B)을 첨가하여 인장강도(TS) 340MPa 이상을 확보하고, 티타늄(Ti)과 니오븀(Nb)을 첨가하여 연신율(EL) 40% 이상을 확보할 수 있다.
다시, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 냉연강판 제조 방법은 상기 제조된 열연재를 이용하여 냉연강판을 형성하는 냉연강판 형성단계(S110), 상기 형성된 냉연 강판을 소둔 열처리하는 열처리 단계(S120), 열처리된 냉연 강판을 냉각하는 냉각 단계(S130), 냉각된 냉연 강판을 과시효 처리를 통하여 석출물을 관리하는 과시효 단계(S140)를 포함한다.
냉연강판 형성 단계(S110)에서는 상기 제시된 열연재, 즉, 탄소(C) : 0.0015~0.0030 중량%, 실리콘(Si) : 0.01 중량% 이하, 망간(Mn) : 0.2~0.4 중량%, 인(P) : 0.05 중량% 이하, 황(S) : 0.01 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.05 중량% 이하, 티타늄(Ti): 0.02 중량% 이하, 니오븀(Nb) 0.015 중량% 이하, 보론(B) : 0.0010~0.0015 중량%, 질소(N) : 100ppm 이하, 및 나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물로 구성되는 열연재를 이용하여 열간압연 및 냉간압연을 통하여 냉연 강판을 형성한다.
냉연강판 형성 과정의 구체적인 예는 도 2와 같다.
도 2를 참조하면, 냉연강판을 형성하기 위하여, 우선 열연재를 슬라브가열온도(SRT) 1150~1250℃로 재가열한다(S210). 다음으로, 재가열된 열연재를 마무리압연온도(FDT) 800~900℃에서 열간압연하여 열연강판을 형성한다(S220). 다음으로, 형성된 열연강판을 코일링온도(CT) 630~650℃에서 코일링한다(S230). 이후, 열연강판 코일을 산세 및 냉간압연하여 냉연강판을 형성한다(S240).
상기 냉연강판 형성 과정은 이미 많은 문헌들에 널리 알려져 있으므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다음으로, 열처리 단계(S120)에서는 형성된 냉연 강판을 냉연강판을 830~850℃에서 소둔 열처리(annealing)하여 탄소(C)를 재고용한다. 열처리 온도가 850℃를 초과할 경우 산화물의 성장이 과도하여 표면 산화물을 충분히 억제할 수 없어 표면 품질이 저하되는 문제점이 있고, 열처리 온도가 830℃ 미만일 경우 재결정 성장 둔화로 성형성이 저하되는 문제가 있다.
다음으로 냉각 단계(S130)에서는 열처리된 냉연 강판을 냉각대(Cooling Section: CS)에 투입하여, 6~35℃/s의 냉각속도로 냉각함으로써 소부경화능(BH)을 확보한다. 냉각속도를 빠르게 하면 소부경화능(BH)이 커지며, 반대로 냉각속도를 느리게 하면 소부경화능(BH)이 작아지는데, 냉각속도를 6℃/s 미만으로 하면 소부경화능 확보가 미약하며, 냉각속도를 35℃/s 초과로 하면 성형성이 저하되어 연신율(EL) 40% 이상을 확보할 수 없는 문제가 있으므로, 냉각속도는 6~35℃의 범위 내에서 조절하는 것이 바람직하다.
일반적으로 하나의 냉각대 라인에서는 입측과 출측의 온도가 결정되면 라인 스피드를 변화시켜 냉각속도를 조절하고 있으나, 이때 냉각속도의 변화폭은 그 리 크지 않았다. 따라서, 본 발명에서는 도 3에 도시된 예와 같이, 복수의 냉각존을 구비하는 냉각대를 적용한다.
이때, 냉각대에 구비되는 복수의 냉각존(310-1,…,310-5) 각각은 제어기(미도시)를 포함하여 독립 제어될 수 있다.
도 3을 참조하면, 복수의 냉각존(310-1,…,310-5)은 가스젯 냉각(Gas Jet Cooling) 방식이 적용될 수 있으며, 이를 위하여 냉각존 각각에는 냉각대의 입측(301a)으로부터 출측(301b)으로 이송되는 냉연 강판에 가스를 분사하는 가스 팬(Gas Fan)이 포함될 수 있다.
또한, 냉각존 각각에는 가스 팬으로부터 분사되는 가스에 포함된 열을 흡수하여, 분사되는 가스의 온도를 낮추는 열교환기(320)와 냉연 강판의 온도를 측정하는 파이로미터(pyrometer, 330)가 포함될 수 있다. 이들 가스 팬, 열교환기(320) 및 파이로미터(330)는 복수의 냉각존 각각에 마련되는 제어기에 의해 그 동작이 제어될 수 있다.
냉각속도는 냉각대의 입측의 온도와 출측의 온도, 그리고 냉각대 라인 스피드에 따라 조절될 수 있는데, 냉각대의 입측의 온도가 소둔 열처리 온도인 850±10℃이고, 출측의 온도가 용융아연도금 처리 온도인 550±10℃이고, 5개의 냉각존(310-1,…,310-5)을 구비할 경우, 다음과 같이 냉각속도가 조절될 수 있다.
5개의 냉각존 모두 구동시에는 6~16℃/s의 냉각속도로, 4개의 냉각존 구동시에는 7~20℃/s의 냉각속도로, 3개의 냉각존 구동시에는 10~26℃/s의 냉각속도로, 2개의 냉각존 구동시에는 13~35℃/s의 냉각속도로 냉연강판을 냉각할 수 있다.
즉, 냉각대의 입측 및 출측 온도가 정해져 있고, 또한 냉각대의 라인 스피드가 정해져 있는 경우, 구동되는 냉각존의 수가 적은 경우 상대적으로 빠른 속도로 냉각이 이루어지며, 반대로 구동되는 냉각존의 수가 많은 경우 상대적으로 느린 속도로 냉각이 이루어질 수 있다. 특히, 용융아연도금욕(Zn Pot)의 진입 온도를 일정하게 하기 위하여 냉각대 출측 온도를 일정하게 하고자 할 경우, 상기와 같이 냉각속도를 조절함으로써 목표로 하는 물성의 확보가 가능하다.
다음으로, 과시효 단계(S140)에서는 냉각된 냉연 강판을 과시효대(Overaging Section: OAC)를 이용하여 대략 450~550℃의 온도에서 2~5분 정도 유지함으로써, 고용된 탄소(C)를 최대한 석출시킨다. 이를 통하여 강의 연신율(TS)을 높이고, 도금 밀착성을 향상시킬 수 있다. 과시효 온도가 450℃ 미만일 경우, 탄소(C)의 석출이 미미하거나 또는 불균일하여 바람직하지 아니하며, 과시효 온도가 550℃를 초과할 경우, 온도 유지에 따른 비용 상승에 비하여 얻을 수 있는 효과가 제한적이다.
상기 제조된 냉연강판은 용융아연도금욕(Zn Pot)에서 용융아연 도금처리하는 용융아연 도금처리 단계(S150) 및 용융아연 도금처리된 강판을 합금화 열처리하는 합금화 처리 단계(S160)를 통하여 용융아연도금강판으로 제조될 수 있다.
상기의 열처리 단계(S120), 냉각 단계(S130), 과시효 단계(S140), 용융아연 도금처리 단계(S150) 및 합금화 처리 단계(S160)는 냉간압연강판을 생산하는 CAL(Continuous Annealing Line: CAL) 설비 및 용융도금강판 또는 용융도금합금화강판을 생산하는 CGL(Continuous Galvanizing Line: CGL)의 복합라인인 CVGL(Continuous Vertical Galvanizing Line: CVGL)에서 이루어 질 수 있다.
표 1은 탄소(C) 0.002 중량%에 망간(Mn), 니오븀(Nb), 티타늄(Ti) 및 보론(B) 등의 성분을 조절한 열연재의 실시예를 중량%로 나타낸 것이다.
[표 1]
Figure 112009063179469-pat00001
여기서, 실시예 2는 실시예 1의 조성에서 인(P), 니오븀(Nb) 및 보론(B)의 함량을 조절하였으며, 실시예 3은 실시예2의 조성에서 티타늄(Ti)과 니오븀(Nb)의 함량을 조절하였다.
표 2는 상기 실시예 1 내지 실시예 3에 따른 열연재를 이용하여 제조한 냉연강판의 물성을 나타낸 것이다.
[표 2]
Figure 112009063179469-pat00002
이때, 열연재의 슬라브재가열 온도는 1200℃로 하였고, 권취(코일링) 온도는 640℃, 소둔 열처리 온도는 850℃로 하였으며, 각 실시예별로 냉각속도를 조절하였다.
표 2를 참조하면, 모든 실시예에서 도금 밀착성이 매우 우수(◎)하였으며, 또한 실시예 1의 경우에도 도금외관이 양호(O)하였으며, 특히 실시예 2,3의 경우 도금외관이 매우 우수(◎)하였다. 열처리온도를 850℃로 한 경우, 모든 실시예에서 340MPa 이상의 인장강도(TS)와 210MPa 이상의 항복점(YP) 및 40%이상의 연신율(EL)을 나타내었으며, 이는 목표로 하는 인장강도(TS): 340MPa 이상, 항복점(YP): 186-230MPa 및 연신율(EL): 40% 이상에 부합하는 수치이므로, 자동차 외판재로 이용하기에 충분함을 알 수 있다.
한편, 동일한 성분을 갖는 강판이라도 냉각속도가 빠른 경우 소부경화능(BH)이 더 큰 것을 알 수 있으며, 또한 실시예 1의 조건보다는 실시예 2의 조건에서, 실시예 2의 조건보다는 실시예 3의 조건에서 상대적으로 느린 냉각속도에서 도 우수한 소부경화능을 나타내는 것을 알 수 있다.
본 발명은 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 냉연강판 및 용융아연도금강판 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 열연재로부터 냉연강판을 형성하는 순서를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 적용되는 냉각존을 개략적으로 나타낸 것이다.

Claims (10)

  1. C : 0.0015~0.0030 중량%, Si : 0 중량% 초과 내지 0.01 중량%, Mn : 0.2~0.4 중량%, P : 0 중량% 초과 내지 0.05 중량%, S : 0 중량% 초과 내지 0.01 중량%, Al : 0 중량% 초과 내지 0.05 중량%, Ti : 0 중량% 초과 내지 0.02 중량%, Nb : 0 중량% 초과 내지 0.015 중량%, B : 0.0010~0.0015 중량%, N : 0ppm 초과 내지 100ppm, 및 나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물로 구성되는 자동차 외판용 열연재.
  2. (a) C: 0.0015~0.0030 중량%, Si: 0 중량% 초과 내지 0.01 중량%, Mn: 0.2~0.4 중량%, P: 0 중량% 초과 내지 0.05 중량%, S: 0 중량% 초과 내지 0.01 중량%, Al : 0 중량% 초과 내지 0.05 중량%, Ti: 0 중량% 초과 내지 0.02 중량%, Nb 0 중량% 초과 내지 0.015 중량%, B : 0.0010~0.0015 중량%, N : 0ppm 초과 내지 100ppm, 및 나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물로 구성되는 열연재로부터 냉연강판을 형성하는 단계;
    (b) 상기 냉연강판을 830~850℃에서 소둔 열처리하여 상기 C를 재고용하는 단계;
    (c)독립적으로 제어되는 복수의 냉각존을 포함하는 냉각대(Cooling Section: CS)에서, 상기 열처리된 냉연강판을 6~35℃/s의 냉각속도로 냉각하는 단계; 및
    (d)과시효대(Overaging Section: OAS)에서 상기 냉각된 냉연강판을 과시효 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 외판용 냉연강판 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    (e) 상기 과시효 처리된 냉연강판을 용융아연 도금처리하는 단계; 및
    (f) 상기 용융아연 도금처리된 냉연 강판을 합금화 처리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 외판용 냉연강판 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 (b)단계 내지 상기 (f)단계는 하나의 CVGL(Continuous Vertical Galvanizing Line)에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 외판용 냉연강판 제조 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 (a)단계는
    (a1) 상기 열연재를 슬라브가열온도(SRT) 1150~1250℃로 재가열하는 단계;
    (a2) 상기 재가열된 열연재를 마무리압연온도(FDT) 800~900℃에서 열간압연하여 열연강판을 형성하는 단계;
    (a3) 상기 열연강판을 코일링온도(CT) 630~650℃에서 코일링하는 단계; 및
    (a4) 상기 열연강판 코일을 산세 및 냉간압연하여 냉연강판을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 외판용 냉연 강판 제조 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 (c)단계에서 상기 냉각대의 입측 온도는 830~850℃이고, 출측 온도는 540~560℃ 인 것을 특징으로 하는 자동차 외판용 냉연 강판 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 냉각대는 5개의 냉각존을 구비하고,
    5개의 냉각존 구동시 6~16℃/s, 4개의 냉각존 구동시 7~20℃/s, 3개의 냉각존 구동시 10~26℃/s, 2개의 냉각존 구동시 13~35℃/s의 냉각속도로 상기 냉연강판을 냉각하는 것을 특징으로 하는 자동차 외판용 냉연 강판 제조 방법.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 냉각존 각각은
    냉연 강판에 가스를 분사하는 가스 팬(Gas Fan);
    상기 분사되는 가스에 포함된 열을 흡수하여, 상기 가스의 온도를 낮추는 열교환기;
    상기 냉연 강판의 온도를 측정하는 파이로미터(pyrometer); 및
    상기 가스 팬, 열교환기 및 파이로미터를 제어하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 외판용 냉연 강판 제조 방법.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 과시효 처리는 450~550℃의 온도범위에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 외판용 냉연 강판 제조 방법.
  10. 삭제
KR1020090098144A 2009-10-15 2009-10-15 고성형, 고품질 자동차 외판용 냉연강판 및 용융아연도금강판의 제조방법 KR101081057B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090098144A KR101081057B1 (ko) 2009-10-15 2009-10-15 고성형, 고품질 자동차 외판용 냉연강판 및 용융아연도금강판의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090098144A KR101081057B1 (ko) 2009-10-15 2009-10-15 고성형, 고품질 자동차 외판용 냉연강판 및 용융아연도금강판의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110041112A KR20110041112A (ko) 2011-04-21
KR101081057B1 true KR101081057B1 (ko) 2011-11-07

Family

ID=44047140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090098144A KR101081057B1 (ko) 2009-10-15 2009-10-15 고성형, 고품질 자동차 외판용 냉연강판 및 용융아연도금강판의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101081057B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101657422B1 (ko) * 2015-09-23 2016-09-13 현대제철 주식회사 도금 강판 제조방법
KR102031449B1 (ko) * 2017-12-24 2019-10-11 주식회사 포스코 상온내시효성 및 소부경화성이 우수한 아연계 도금강판 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110041112A (ko) 2011-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100985286B1 (ko) 내지연파괴 특성이 우수한 고강도 고망간강 및 제조방법
JP5042232B2 (ja) 成形性及びメッキ特性に優れた高強度冷延鋼板、これを用いた亜鉛系メッキ鋼板及びその製造方法
KR101027250B1 (ko) 고연성 및 내지연파괴 특성이 우수한 고강도 냉연강판,용융아연 도금강판 및 그 제조방법
KR101758522B1 (ko) 항복강도 및 구멍확장성이 우수한 초고강도 고연성 강판 및 그 제조방법
KR100958019B1 (ko) 복합조직강판 및 이를 제조하는 방법
KR102464730B1 (ko) 고강도 강 시트의 제조 방법 및 상기 방법에 의해 획득된 시트
JP5564432B2 (ja) 加工性に優れた高強度冷延鋼板、亜鉛メッキ鋼板及びその製造方法
EP2733228B1 (en) Hot press formed member and method for manufacturing the member
CN103975082A (zh) 耐时效性和烧结硬化性优良的高强度冷轧钢板的制造方法
KR20120113588A (ko) 도금성이 우수한 고강도 trip강 및 그 제조 방법
US20220307099A1 (en) Steel sheet having high strength and high formability and method for manufacturing same
KR101228711B1 (ko) 열간 프레스 성형용 강판, 이를 이용한 성형부재 및 이들의 제조방법
KR101008099B1 (ko) 연성이 우수하고 에지부 균열이 없는 고강도 강판,용융아연도금강판 및 그 제조방법
US10941460B2 (en) Plated steel plate and manufacturing method thereof
KR20130143278A (ko) 도금성 및 굽힘성이 우수한 고강도 강판 제조 방법
KR101505274B1 (ko) 도금성 및 도금밀착성이 우수한 trip 강 제조 방법
KR102237628B1 (ko) 고장력 강판 및 그 제조방법
KR101081057B1 (ko) 고성형, 고품질 자동차 외판용 냉연강판 및 용융아연도금강판의 제조방법
KR20140041293A (ko) 냉연강판 및 그 제조 방법
KR101290505B1 (ko) 냉연강판 및 그 제조 방법
KR102496311B1 (ko) 고강도 및 고성형성 강판 및 그 제조방법
KR20220053941A (ko) 연성이 우수한 초고강도 강판 및 그 제조방법
KR101003254B1 (ko) 열간 프레스 가공성이 우수한 열처리 강화형 강판 및 그제조방법
KR20140066593A (ko) 열처리 온도 변화를 이용한 도금성이 우수한 trip 강판 및 그 제조 방법
KR101657801B1 (ko) 강도와 연성이 우수한 강판 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141022

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151130

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181017

Year of fee payment: 8