KR101125974B1 - 내2차가공취성이 우수한 고강도 비시효 냉연강판과 그제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차, 가전제품 등의 소재로 사용되는 고강도 냉연강판에 관한 것이다. 이 냉연강판은, 중량%로 C:0.003%이하, Mn:0.05-0.2%, S:0.005-0.03%, Al:0.01-0.1%, N:0.004%이하, P:0.03~0.2%, 상기 Mn와 S의 중량비가 다음의 조건 0.58*Mn/S≤10를 만족하고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되며, MnS석출물의 평균크기가 0.2㎛이하로 이루어진다. 또한, 이 냉연강판의 제조방법 역시 제공된다.

본 발명의 냉연강판은 시효지수 30MPa이하이면서 연성-취성 천이온도(DBTT)가 -40℃이하로 극한지방에서 사용 가능하면서 비시효성을 보증할 수 있다. 또한, 항복강도가 240Mpa이상이고 항복강도-연성밸런스가 11300이상으로 제품두께를 줄일 수 있어 경량화 효과가 있다. 또한, 소성이방성지수(r_m)가 1.5이상이고, 면내이방성 지수(△r)가 0.4이하로서 가공시 주름 발생이 적으며 가공후에는 귀(ear) 발생이 적다.

냉연강판, 비시효, 고강도, 2차가공취성, 면내이방성, MnS

Description

내2차가공취성이 우수한 고강도 비시효 냉연강판과 그 제조방법{NON?AGING COLD ROLLED STEEL SHEET HAVING EXCELLENT RESISTANCE TO SECOND WORK EMBRITTLENESS AND HIGH STRENGTH, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}

도 1은 MnS석출물의 크기에 따른 결정립내 고용탄소량의 변화를 나타내는 그래프이며,

도 2는 냉각속도에 따른 MnS석출물의 크기를 나타내는 그래프이다.

본 발명은 자동차, 가전제품 등의 소재로 사용되는 고강도 냉연강판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미세한 MnS석출물에 의해 항복강도와 강도-연성 밸런스가 우수하고 또한 내2차가공성이 우수한 고강도 비시효 냉연강판과 그 제조방법에 관한 것이다.

자동차, 가전제품에 사용되는 냉연강판에는 강도와 성형성의 확보와 더불어 비시효특성이 요구된다. 시효는 고용원소(C, N)가 전위에 고착함에 따라 경화가 일어나면서 스트레쳐 스트레인(Stretcher Strain)이라는 결함을 유발하는 일종의 변형시효 현상이다.

냉연강판의 비시효성은 알루미늄 킬드강의 상소둔에 의해 확보 가능하나, 상소둔은 소둔시간이 길어 생산성이 낮고 부위별로 재질편차가 심하다는 단점이 있다. 따라서, Ti, Nb과 같은 강력한 탄, 질화물 형성 원소를 첨가하여 연속소둔하는 IF강(Interstitial Free Steel)을 주로 이용하고 있다.

IF강을 제조하기 위해서는 강력한 탄,질화물 형성원소인 Ti, Nb등을 첨가하는데 이들 원소는 재결정온도를 상승시키므로 고온에서 소둔해야한다. 이 때문에 생산성이 낮아지고 에너지를 많이 사용하여 원가가 상승할 뿐만 아니라 많은 공해를 유발한다. 또한 고온에서 소둔을 하면 파인흠, 형상결함 등 여러가지 결함이 발생하기 쉬운 단점이 있다. 또한, Ti, Nb은 산화성이 강하기 때문에 제강중 많은 비금속 개재물을 생성하여 강판의 표면결함을 유발시킨다. 또한, IF강은 결정립계가 취약하여 가공후 취성이 발생하는 소위 2차가공취성이 발생하는 단점이 있어 이를 방지하기 위해서는 B등의 원소를 첨가하여 2차가공취성을 방지하는 노력을 하고 있다. 특히, IF강의 경우 도금 및 도장등의 표면처리를 하는 제품에서 많은 결함을 발생하는 단점이 있다.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여 Ti나 Nb을 첨가하지 않는 Ti, Nb 비첨가 강이 제안되어 있다. 그 예로, 일본 공개특허공보 평6-093376, 6-093377, 6-212354호는 Ti, Nb을 첨가하지 않는 대신 B를 0.0001~0.003% 첨가한 강에 C:0.0001~0.0015%로 엄격히 관리하여 비시효성을 개선하는 기술이다. 그러나, 이 선행기술에서는 비시효성은 충분하지 않으며, 비시효성 확보를 위해 소둔후의 급냉을 추천하고 있는데, 이 경우 대부분은 수냉을 하므로 수냉시 발생하는 산화피막을 제거하기 위해 또 다시 산세처리를 하기 때문에 표면이 좋지 못하며 추가적인 비용이 든다. 또한 이들 강종은 강도가 낮은 단점이 있으며 면내이방성이 높아 주름이 발생하며 귀(ear) 발생이 높아 소재의 낭비가 많은 단점이 있다.

한편, 본 발명자는 대한민국 공개특허공보 2000-0039137호에 Ti, Nb을 첨가하지 않으면서 연성을 향상시켜 장출가공특성이 우수한 냉연강판의 제조방법을 제안한 바 있다. 이 냉연강판의 제조방법은, 중량%로 C:0.0005-0.002%이하, Mn:0.05-0.3%, S:0.015%이하, P:0.015%이하, Al:0.01-0.08%, N:0.001-0.005%, 상기 C+N+S+P가 0.025%이하를 만족하고 나머지 Fe 및 기타 불가피하게 함유되는 원소를 포함한 강슬라브를 마무리압연온도를 Ar₃변태점 이상으로 하여 열간압연하고, 이어 750℃이하의 온도에서 권취한 다음, 50~90%의 압하율로 냉간 압연하고, 650-850℃범위의 온도에서 10초 이상 연속소둔하는 것이다. 이와 같이 하여 얻어진 냉연강판은 소성이방성 지수를 일정 수준이상으로 유지하면서도 비시효성 및 연성이 우수하다. 그러나, 대한민국 공개특허공보 2000-0039137호에서 얻어진 냉연강판은 탄소함량을 0.002%이하로 제어하기 위해서는 제강공정에서 강력한 탈탄처리를 하여야 하므로 많은 비용이 들고 생산성도 매우 낮은 단점이 있다. 또한 C+N+S+P를 0.025%로 제어하기 위해서는 탈황 및 탈인능력을 강화하여야 하므로 생산성 및 원가측면에서 매 우 불리하다. 또한 재질측면에서는 항복강도가 너무 낮아 보다 두꺼운 소재를 사용해야 하는 문제점이 있으며 가공시에는 면내이방성 지수(△r)이 너무 높아 주름이 많이 발생하여 파단되는 문제점이 있다.

한편, 항복강도가 높고 비시효의 냉연강판으로는 극저탄소강에 0.3~0.7%의 Mn과 P의 함량을 높이고 Ti을 첨가한 냉연강판이 알려져 있다. 이 냉연강판은 연성-취성 천이온도가 0~30℃로 상온에서도 충격시 파단이 일어날 정도로 내2차가공취성이 좋지 않다.

본 발명은 Ti, Nb을 첨가하지 않으면서 실질적인 비시효특성을 갖으면서 내2차가공취성도 우수하고 또한, 항복강도와 강도-연성 밸런스 특성이 우수하고 면내이방성이 작은 냉연강판과 그 제조방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 냉연강판은, 중량%로 C:0.003%이하, Mn:0.05-0.2%, S:0.005-0.03%, Al:0.01-0.1%, N:0.004%이하, P:0.03~0.2%, 상기 Mn와 S의 중량비가 다음의 조건 0.58*Mn/S≤10를 만족하고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되며, MnS석출물의 평균크기가 0.2㎛이하로 이루어진다.

또한, 본 발명의 냉연강판 제조방법은, 중량%로 C:0.003%이하, Mn:0.05- 0.2%, S:0.005-0.03%, Al:0.01-0.1%, N:0.004%이하, P:0.03~0.2%, 상기 Mn와 S의 중량비가 다음의 조건 0.58*Mn/S≤10를 만족하고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 강을 1100℃이상의 온도로 재가열한 후 마무리 압연온도를 Ar₃변태점 이상으로 하여 열간압연하고 200℃/min이상의 속도로 냉각하고 700℃이하의 온도에서 권취한 다음, 50~90%의 압하율로 냉간 압연하고, 500-900℃ 온도 범위에서 연속소둔하는 것이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명자들은 P첨가 고강도 냉연강판으로서 Ti, Nb을 첨가하지 않으면서 비시효성의 특성을 갖고 내2차가공특성과 함께 고강도 특성을 확보하기 위한 연구과정에서 다음과 같은 새로운 사실을 밝혀내었다. 즉, 고강도를 위해 P첨가강에서 MnS의 석출물이 내시효특성과 함께 석출강화에 의한 항복강도 및 강도-연성밸런스 특성의 개선 그리고, 내2차가공특성에 영향을 미친다는 것이다.

도 1에 나타난 바와 같이, P첨가 고강도 냉연강판에서 MnS의 석출물이 미세하게 분포할수록 결정립내의 고용탄소량이 줄어들어 내시효특성이 개선되는 것이다. 내시효특성의 확보를 위해서는 결정립내 고용탄소량이 약 15ppm이하가 되어야 하는데, 이를 위한 MnS의 미세석출물의 크기는 0.2㎛이하로 판단되었다. 이에 따라, 본 발명에서는 C의 함량을 제강공정에서 부하가 적은 0.003%까지로 확대할 수 있는 장점이 있다.

이와 같은 새로운 사실에 주목하여 MnS를 미세하게 분포시키는 방안에 대하여 연구하게 되었다. 그 결과, (1) Mn의 함량을 0.05~0.2%로 하고 S의 함량을 0.005~0.03%로 하면서 이들의 성분비(0.58*Mn/S)를 10이하로 조절하는 것이 필요하며, (2) 이와 함께 압간압연이 끝난 후 냉각속도를 200℃/min이상으로 하면 0.2㎛이하의 미세한 MnS의 석출물을 얻을 수 있다는 것이다.

즉, 도 2(a)는 0.002%C-0.10%Mn-0.07%P-0.010%S-0.03%Al-0.0024%N인 강으로 Mn과 S의 성분비(0.58*Mn/S)가 5.8인 조성의 강을 열간압연후 냉각속도에 따른 석출물의 크기를 조사한 그래프이다. 도 2(a)의 그래프를 보면, Mn과 S의 성분비(0.58*Mn/S)가 10이하를 만족하는 경우에 대해 냉각속도를 조절하면 MnS의 석출물 크기가 0.2㎛이하를 만족할 수 있음을 확인할 수 있다.

본 발명에 따라 C:0.003%이하, Mn:0.05-0.2%, S:0.005-0.03%, Al:0.01-0.1%, N:0.004%이하의 기본성분계에 P를 0.03~0.2% 첨가하는 강성분계에서 상기 Mn와 S의 중량비가 다음의 조건 0.58*Mn/S≤10를 충족하고 MnS석출물의 평균크기가 0.2㎛이하로 만족하는 경우에는 고강도에서 비시효성을 기본적으로 확보하면서 내2차가공취성도 우수해진다. 결정립계에 적당량의 탄소를 잔류하게 하여 결정립계를 강화하므로써 가공후 결정립계가 취약하여 발생할수 있는 취성파괴를 방지할수 있다.

본 발명의 강은 항복강도가 240MPa이상, 항복강도-연성 밸런스 11300이상을 만족하면서 면내이방성지수(△r)가 0.4이하를 만족한다. 항복강도가 높으면 강판의 두께를 줄일수 있어 경량화효과가 있으며, 또한, 면내이방성이 낮아 가공시 주름 발생이 적으며 가공후에는 귀(ear) 발생이 적은 장점이 있다.

이러한 본 발명의 냉연강판과 그 제조방법을 이하에서 구체적으로 설명한다.

[본 발명의 냉연강판]

탄소(C)의 함량은 0.003%이하가 바람직하다.

탄소의 함량이 0.003%이상의 경우 강중 고용탄소의 양이 많아 비시효성의 확보가 곤란하고 소둔판의 결정립이 미세하게 되어 연성이 크게 낮아진다. 따라서, 탄소(C)의 함량은 0.003%이하로 하는 것이 바람직한데, 보다 바람직하게는 탄소(C)의 함량이 0.0005~0.003%로 하는 것이다. 탄소(C)의 함량이 0.0005%미만의 경우에는 열연판의 결정립이 조대하여 강도가 낮아지고 면내이방성이 높아지기 때문이다. 본 발명에서는 MnS석출물에 의해 결정립내 고용탄소량을 낮출수 있으므로 탄소의 함량을 0.003%까지 높일 수 있어서 탄소의 함량을 극력으로 낮추기 위한 탈탄처리를 생략할 수 있는데, 그러한 탄소의 함량은 0.002%초과~0.003%이하의 범위이다.

망간(Mn)의 함량은 0.05-0.2%가 바람직하다.

망간은 강중 고용황을 MnS로 석출하여 고용 황에 의한 적열취성(Hot shortness)을 방지하는 원소로 알려져 있다. 본 발명에서는 망간과 황의 함량을 적절해지는 경우에 매우 미세한 MnS가 석출되어 비시효성을 기본적으로 확보해주면서 2차가공취성, 항복강도, 면내이방성을 개선한다는 연구결과에 기초하여 망간의 함량을 0.05~0.2%로 하는 것이 바람직하다. 망간의 함량이 0.05%미만의 경우에는 고용 상태로 잔존하는 황의 함량이 많기 때문에 적열취성이 발생할 수 있으며, 망간의 함량이 0.2% 초과의 경우에는 망간의 함량이 높아 조대한 MnS석출물이 생성되어 비시효성이 열악해진다.

황(S)의 함량은 0.005-0.03%가 바람직하다.

황(S)의 함량이 0.005%미만의 경우에는 MnS 석출량이 적을 뿐만 아니라 석출되는 MnS의 크기가 매우 조대해져 비시효성이 좋지 않다. 황의 함량이 0.03% 초과의 경우에는 고용된 황의 함량이 많아 연성 및 성형성이 크게 낮아지며, 적열취성의 우려가 있기 때문이다. 황의 함량은 0.005~0.03%의 범위일 때 MnS의 석출물 크기를 원하는 범위로 조절하기가 용이해진다. 보다 바람직한 S의 함량은 0.016~0.03%이다.

알루미늄(Al)의 함량은 0.01-0.1%가 바람직하다.

알루미늄은 탈산제로 첨가하는 원소이지만 본 발명에서는 강중 질소를 석출하여 고용질소에 의한 시효를 완전히 방지하기 위해 첨가한다. 알루미늄의 함량이 0.01%미만의 경우에는 고용질소의 양이 많아 시효 현상을 완전히 방지 할 수 없고, 알루미늄의 함량이 0.1%초과의 경우에는 고용 상태로 존재하는 알루미늄의 양이 많아 연성을 저하한다.

질소(N)의 함량은 0.004%이하가 바람직하다.

질소는 제강중 불가피하게 첨가되는 원소로 0.004%초과의 경우에는 시효지수가 높아지므로 0.004%이하가 바람직하다.

인(P)의 함량은 0.03~0.2%가 바람직하다.

인은 고용강화효과가 높으면서 r값의 저하가 적은 원소로서 본 발명에 따라 MnS석출물을 제어하는 강에서 고강도를 보증한다. 인의 함량이 0.03%이상 되어야 강도를 확보할 수 있으며, 0.2% 초과의 경우에는 연성이 저하하여 상한값을 0.2%로 제한하였다.

상기 Mn와 S의 중량비는 0.58*Mn/S≤10를 만족하는 것이 바람직하다.

망간과 황은 결합하여 MnS로 석출되는데, 이 MnS석출물은 망간과 황의 첨가량에 따라 석출상태가 달라져 시효지수, 항복강도, 면내이방성 지수에 영향을 미친다. 본 발명의 연구에 따르면 망간과 황의 첨가비(0.58*Mn/S, 여기서, Mn, S의 함량은 중량%)가 10초과의 경우에는 MnS석출물이 조대하여 시효지수가 커지며, 항복강도, 면내이방성 지수의 특성이 좋지 않다.

MnS석출물의 평균크기는 0.2㎛이하가 바람직하다.

본 발명의 연구결과에 따르면 MnS석출물의 크기가 시효지수와 항복강도, 2차가공취성, 면내이방성 지수에 직접적으로 영향을 미치는데, MnS의 평균크기가 0.2 ㎛ 초과의 경우에는 특히 시효지수가 급격히 높아지고 면내이방성지수가 급격히 높아지고 2차가공취성의 특성이 좋지 않다. 따라서, MnS 석출물의 평균크기는 0.2㎛ 이하가 바람직하다.

[냉연강판의 제조방법]

본 발명은 상기한 강조성을 만족하는 강을 열간압연과 냉간압연을 통해 냉간압연판에 MnS석출물의 평균크기가 0.2㎛ 이하를 만족하도록 하는데 특징이 있다. 냉간압연판의 MnS석출물의 크기는 Mn/S의 비와 제조공정에 영향을 받으나 특히 열간압연후의 냉각속도에 직접적인 영향을 받는다.

[열간압연조건]

본 발명에서는 상기한 강조성을 만족하는 강을 재가열하여 열간압연한다. 재가열온도는 1100℃이상이 바람직하다. 재가열온도가 1100℃미만의 경우에는 재가열온도가 낮아 연속주조중에 생성된 조대한 MnS가 완전히 용해되지 않은 상태로 남아있어 열간압연후에도 조대한 MnS가 많이 남아있기 때문이다.

열간압연은 마무리압연온도를 Ar₃변태온도 이상의 조건에서 행하는 것이 바람직하다. 마무리압연온도가 Ar₃변태온도 미만의 경우에는 압연립의 생성으로 가공성이 저하할 뿐만아니라 연성이 크게 저하기 때문이다.

열간압연후 권취전 냉각속도는 200℃/min이상으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따라 Mn과 S의 성분비(0.58*Mn/S)를 10이하로 하더라도 냉각속도가 200℃/min미만이면 MnS의 석출물 크기가 0.2㎛를 초과해 버린다. 즉, 냉각속도가 빨라질수록 많은 수의 핵이 생성하여 MnS석출물이 미세해지기 때문이다. Mn과 S의 성분비(0.58*Mn/S)를 10초과의 경우에는 재가열공정에서 미용해된 조대한 MnS석출물이 많아 냉각속도가 빨라지더라도 새로운 핵이 생성되는 수가 적어 석출물은 미세해지지 않는다(도 2b, 0.0024%C-0.43%Mn-0.07%P-0.009%S-0.035%Al-0.00435N). 도 2의 그래프를 보면, 냉각속도가 빨라질수록 MnS석출물의 크기가 미세해지므로 냉각속도의 상한을 제한할 필요는 없으나, 냉각속도가 1000℃/min이상이라도 석출물 미세화 효과가 더 이상 커지지 않으므로 냉각속도는 200~1000℃/min가 보다 바람직하다.

[권취조건]

상기와 같이 열간압연한 다음에는 권취를 행하는데, 권취온도는 700℃이하가 바람직하다. 권취온도가 700℃초과의 경우에는 MnS석출물이 너무 조대하게 성장하여 비시효성을 저하한다.

[냉간압연조건]

냉간압연은 50~90%의 압하율로 행하는 것이 바람직하다. 냉간압하율이 50%미만의 경우에는 소둔재결정 핵생성양이 적기 때문에 소둔시 결정립이 너무 크게 성 장하여 소둔 재결정립의 조대화로 강도 및 성형성이 저하한다. 냉간압하율이 90%초과의 경우에는 성형성은 향상되지만 핵생성 양이 너무 많아 소둔 재결정립은 오히려 너무 미세하여 연성이 저하한다.

[연속소둔]

연속소둔 온도는 제품의 재질을 결정하는 중요한 역할을 한다. 본 발명에서는 500~900℃의 온도범위에서 행하는 것이 바람직하다. 연속소둔 온도가 500℃미만의 경우에는 재결정립이 너무 미세하여 목표로 하는 연성값을 확보할수 없으며, 소둔온도가 900℃초과의 경우에는 재결정립의 조대화로 강도가 저하된다. 연속소둔시간은 재결정이 완료되도록 유지하는데, 약 10초이상이면 재결정이 완료된다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다.

[실시예]

표 1의 강괴를 재가열하고 마무리열간압연한 후 냉각하고나서 권취한 다음, 75%의 압하율로 냉간압연과 연속소둔처리하였다. 이때의 마무리압연온도는 Ar₃변태점이상인 910℃이며, 연속소둔은 10℃/초의 속도로 750℃로 40초 동안 가열하여 행하였다. 얻어진 소둔판은 기계적 특성을 조사하기 위해 ASTM규격(ASTM E-8 standard)에 의한 표준시편으로 가공하였다. 시편은 인장시험기(INSTRON사, Model 6025)를 이용하여 항복강도, 인장강도, 연신율, 소성이방성 지수(r_m값), 면내이방성 지수(△r) 및 시효지수(AI, Aging Index)를 측정하였다. 여기서 r_m=(r₀+2r₄₅+r₉₀)/4, △r=(r₀-2r₄₅+r₉₀)/2이다.

시료	화학성분(중량%)							0.58* Mn/S	재가열 온도 (℃)	냉각속도 (℃/min)	권취 온도(℃)
	C	Mn	P	S	Al	N	Ti
1	0.0023	0.08	0.052	0.006	0.04	0.0015	-	7.73	1200	200	650
2	0.0018	0.10	0.102	0.010	0.05	0.0026	-	5.8	1200	200	650
3	0.0025	0.08	0.151	0.012	0.035	0.0018	-	3.87	1200	200	650
4	0.0018	0.5	0.05	0.01	0.02	0.0039	-	29	1200	200	650
5	0.0022	0.4	0.109	0.011	0.05	0.0038	-	21.1	1200	200	650
6	0.0025	0.43	0.155	0.008	0.05	0.0038	-	31.2	1200	200	650
7	0.015	0.12	0.0081	0.0033	0.03	0.0021	-	21.0	1250	50	650
8	0.0011	0.23	0.0083	0.0033	0.04	0.0028	-	24.7	1250	50	650
9	0.0008	0.23	0.0073	0.0093	0.05	0.0019	-	14.3	1250	50	650
10	0.0010	0.22	0.0059	0.0122	0.03	0.0035	-	10.4	1250	50	650
11	0.0024	0.4	0.07	0.01	0.04	0.0016	0.05	11.6	1200	200	650
12	0.0028	0.4	0.121	0.012	0.05	0.0021	0.05	19.3	1200	200	650
13	0.0018	0.4	0.167	0.01	0.05	0.0019	0.05	8.7	1200	200	650
시료번호7, 8, 9, 10은 종래의 연질 냉연강판으로, 한국공개특허공보 2000-039137의 발명강 1, 2, 3, 4임 시료번호 11, 12, 13은 종래의 고강도 냉연강판임

시료번호	기계적 성질							석출물의 평균크기 (㎛)	비고
	항복강도 (MPa)	인장강도 (MPa)	연신율(%)	소성이방성지수(rm)	면내이방성 지수 (△r)	시효지수 (AI-(MPa)	2차가공취성 (DBTT-℃)
1	241	356	47	1.83	0.31	28	- 70	0.11	발명강
2	299	402	42	1.65	0.32	23	- 50	0.09	발명강
3	352	456	35	1.53	0.31	27	- 40	0.14	발명강
4	231	346	45	1.82	0.61	35	- 60	0.68	비교강
5	289	394	39	1.63	0.58	45	- 60	0.73	비교강
6	343	445	35	1.42	0.44	49	- 40	0.59	비교강
7	142	261	62.1	1.84	1.21	13	-50	0.52	종래강
8	145	264	60.2	1.8	0.98	12	-50	0.43	종래강
9	150	272	58.3	1.75	0.82	9	-50	0.46	종래강
10	160	279	56.3	1.72	0.68	12	-50	0.39	종래강
11	210	353	40	1.73	0.58	0	+ 0	0.21	종래강
12	265	395	35	1.65	0.35	0	+ 20	0.25	종래강
13	308	451	37	1.54	0.41	0	+ 30	0.35	종래강

표 1, 2에 나타난 바와 같이, 시료1~3(발명강)은 화학성분 및 제조조건이 본 발명에서 제시하는 범위에 포함되어 항복강도가 240MPa이상이고, 연신율 35%이상으로 항복강도-연성밸런스가 11300이상이다. 또한, 소성이방성 지수 1.5이상, 면내이방성 지수 0.4이하로 매우 우수한 성형성을 가지며, 시효지수도 30MPa이하로 시효를 보증할수 있어 매우 우수한 재질 특성을 나타낸다. 또한, 연성-취성 천이온도가 -40℃이하로 내2차가공취성이 우수하다. 이러한 재질특성을 나타내는 것은 석출물의 크기를 0.2㎛이하로 제어함으로써 가능하다.

한편 시료4~6(비교강)은 0.58*Mn/S비가 20이상으로 석출물이 커서 시효지수가 높아 1년이상의 시효보증이 곤란하다.

또한, 시료7~10(종래강)은 한국공개특허공보 2000-039137호로서 0.58*Mn/S의 비가 10이상으로 본 발명의 범위에 벗어나고, 열간압연후 냉각속도도 너무 낮아 매우 조대한 석출물이 석출되어 석출강화효과가 전혀 나타나지 않아 항복강도의 경우 160MPa이하서 강도-연성밸런스는 최고 9008이다. 이러한 재질의 강판은 강도가 너무 낮아 동일한 제품에서 동일한 강도를 얻기 위해서는 두께를 20%이상 증가하여야 한다. 또한 가공성의 경우 주름발생의 원인이되는 면내이방성지수가 0.7이상으로 매우 높아 가공시 주름 발생에 의해 가공불량 발생이 매우 쉬운 단점이 있다.

또한, 시료11, 12, 13(종래강)은 종래의 고강도 냉연강판으로 시효지수는 우수하나 연성-취성 천이온도가 높아서 상온에서도 충격시 파단이 일어날 위험이 높다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 제공되는 냉연강판은 시효지수가 30Mpa이하로 시효를 보증할 수 있으면서 연성-취성 천이온도가 -40℃이하로 내2차가공취성이 우수하며, 항복강도는 240MPa이상이고 항복강도-연성밸런스가 11300이상이고, 면내이방성지수는 0.4이하로 가공성이 우수하다.

Claims (8)

1. 중량%로 C:0.003%이하, Mn:0.05-0.2%, S:0.005-0.03%, Al:0.01-0.1%, N:0.004%이하, P:0.03~0.2%, 상기 Mn와 S의 중량비가 다음의 조건 0.58*Mn/S≤10를 만족하고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되며, MnS석출물의 평균크기가 0.2㎛이하로 이루어지고, 항복강도가 240Mpa이상이고, 항복강도-연성 밸런스가 11300이상이며, 연성-취성 천이온도가 -40℃이하이며, 면내이방성 지수가 0.4이하인 내2차가공취성이 우수한 고강도 비시효 냉연강판.
2. 제 1항에 있어서, 상기 C는 0.002%초과~0.003%이하임을 특징으로 하는 내2차가공취성이 우수한 고강도 비시효 냉연강판.
3. 제 1항에 있어서, 상기 S은 0.016~0.03%임을 특징으로 하는 내2차가공취성이 우수한 고강도 비시효 냉연강판.
4. 삭제
5. 중량%로 C:0.003%이하, Mn:0.05-0.2%, S:0.005-0.03%, Al:0.01-0.1%, N:0.004%이하, P:0.03~0.2%, 상기 Mn와 S의 중량비가 다음의 조건 0.58*Mn/S≤10를 만족하고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 강을 1100℃이상의 온도로 재가열한 후 마무리 압연온도를 Ar₃변태점 이상으로 하여 열간압연하고 200℃/min이상의 속도로 냉각하고 700℃이하의 온도에서 권취한 다음, 50~90%의 압하율로 냉간 압연하고, 500-900℃ 온도 범위에서 연속소둔하는 것을 포함하여 이루어지는, 항복강도가 240Mpa이상이고, 항복강도-연성 밸런스가 11300이상이며, 연성-취성 천이온도가 -40℃이하이며, 면내이방성 지수가 0.4이하인 내2차가공취성이 우수한 고강도 비시효 냉연강판의 제조방법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 C는 0.002%초과~0.003%이하임을 특징으로 하는 내2차가공취성이 우수한 고강도 비시효 냉연강판의 제조방법.
7. 제 5항에 있어서, 상기 S은 0.016~0.03%임을 특징으로 하는 내2차가공취성이 우수한 고강도 비시효 냉연강판의 제조방법.
8. 삭제

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