KR101143161B1

KR101143161B1 - 가공성이 우수한 내시효 냉연강판과 그 제조방법

Info

Publication number: KR101143161B1
Application number: KR1020040095346A
Authority: KR
Inventors: 윤정봉; 손원호
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2003-11-19
Filing date: 2004-11-19
Publication date: 2012-05-08
Also published as: KR20050048534A

Abstract

자동차, 가전제품 등의 소재로 사용되는 냉연강판과 그 제조방법이 제공된다. 본 발명의 냉연강판은 중량%로 C:0.0005~0.003%, S:0.003~0.025%, Al:0.01~0.08%, N:0.004%이하, P:0.015%이하, Cu:0.01~0.2%를 포함하고, 상기 Cu와 S의 중량비가 다음의 조건 0.5*Cu/S:1~10를 만족하고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되며, CuS석출물의 평균크기가 0.1㎛이하로 이루어진다.

본 발명에 의하면 미세한 CuS석출물에 의해 결정립내 고용탄소량이 조절되어 내시효특성과 함께 가공성이 개선된다.

냉연강판, 내시효, 소성이방성지수, CuS석출물

Description

가공성이 우수한 내시효 냉연강판과 그 제조방법{COLD ROLLED STEEL SHEET HAVING AGING RESISTANCE AND SUPERIOR FORMABILITY, AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}

도 1은 CuS석출물의 크기에 따른 결정립내 고용탄소량의 변화를 나타내는 그래프이다.

도 2는 냉각속도에 따른 CuS석출물의 크기를 나타내는 그래프로서,

도 2(a)(b)는 0.5*Cu/S가 1~10을 만족하는 경우이고,

도 2(c)는 0.5*Cu/S가 10초과의 경우이다.

본 발명은 자동차, 가전제품 등의 소재로 사용되는 냉연강판과 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 결정립내 고용탄소량을 미세한 CuS석출물에 의해 조절하여 내시효특성과 함께 가공성이 개선된 냉연강판과 그 제조방법에 관한 것이다.

자동차, 가전제품에 사용되는 냉연강판에는 강도와 성형성의 확보와 더불어 내시효특성이 요구된다. 시효는 시간이 경과하면서 침입형 고용원소인 C 및 N이 전위에 고착함에 따라 경화가 일어나면서 스트레쳐 스트레인(Stretcher Strain)이라는 결함을 유발하는 일종의 변형시효 현상이다.

냉연강판의 내시효성은 알루미늄 킬드강의 상소둔에 의해 확보 가능하다. 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 소둔해야 한다. 이 때문에 생산성이 낮아지고 에너지를 많이 사용하여 원가를 상승시킨다. 또한, 고온에서 소둔을 하면 파인흠, 형상결함 등 여러가지 결함이 발생하기 쉬운 단점이 있다. Ti, Nb은 산화성이 강하기 때문에 제강중 많은 비금속 개재물을 생성하여 강판의 표면결함을 유발시킨다. IF강은 결정립계가 취약하여 가공후 취성이 발생하는 소위 2차가공취성이 발생하는 단점이 있다. B등의 원소를 첨가하여 내2차가공취성 특성을 개선하려는 노력을 하고 있다. 특히, IF강의 경우 도금 및 도장 등의 표면처리를 하는 제품에서 많은 결함이 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 내시효성을 개선하는 기술이다. 그러나, 이 선행기술에서는 내시효성은 충분하지 않으며, 내시효성 확보를 위해 소둔후의 급냉을 추천하고 있다. 이 경우 대부분은 수냉을 하므로 수냉시 발생하는 산화피막을 제거하기 위해 또 다시 산세처리를 하므로 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 2002-0049667호에 Ti, Nb을 첨가하지 않으면서 인장강도 340MPa급의 고강도강에서 항복강도를 증진시킬 수 있는 냉연강판의 제조방법을 제안한 바 있다. 이 냉연강판의 제조방법은, 중량%로 C:0.0005~0.003%, Mn:0.1%이하, S:0.003~0.02%, P:0.03~0.07%, Al:0.01~0.1%, N:0.005%이하, Cu:0.05~0.3%, Cu/S원자비 2~10인 강을 Ar₃변태점 이상으로 하여 열간압연하고, 50~90%의 압하율로 냉간 압연하고, 700~880℃범위의 온도에서 10초~5분간 연속소둔하는 것이다. 이와 같이 하여 얻어진 냉연강판은 340MPa 급의 고강도강에서 항복강도를 240MPa 수준으로 증진하고 있다. 그러나, 시효지수가 30MPa보다 커서 내시효특성을 보장할 수 없다. 또한, 소성이방성지수(r_m)가 1.8 수준으로 가공 성의 개선이 필요하며, 면내이방성 지수도 0.5이상으로 높아 주름이 많이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 Ti, Nb을 첨가하지 않으면서 내시효특성을 확보하고 나아가 일정수준의 소성이방성지수를 갖으면서 면내이방성지수를 낮추어 가공성이 우수한 냉연강판과 그 제조방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 냉연강판은, 중량%로 C:0.0005~0.003%, S:0.003~0.025%, Al:0.01~0.08%, N:0.004%이하, P:0.015%이하, Cu:0.01~0.2%를 포함하고, 상기 Cu와 S가 다음의 조건 0.5*Cu/S:1~10(여기서, Cu와 는 중량%)를 만족하고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되며, CuS석출물의 평균크기가 0.1㎛이하로 이루어진다.

본 발명의 냉연강판에서 상기 S의 함량은 0.02중량%초과~0.025중량%이하가 보다 바람직하다. 또한, 상기 Cu와 S의 중량비(0.5*Cu/S)가 1~3을 만족하는 것이 보다 바람직하다. 본 발명의 냉연강판에는 Mo:0.01~0.2중량% 및/또는 V:0.01~0.2중량%이 추가로 포함될 수 있다. 본 발명에서 V이 첨가되는 경우에 V와 C가 다음의 관계 0.25*V/C:1~20을 만족하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 냉연강판의 제조방법은, 중량%로 C:0.0005~0.003%, S:0.003~0.025%, Al:0.01~0.08%, N:0.004%이하, P:0.015%이하, Mo:0.01~0.2%, V:0.01~0.2%, Cu:0.01~0.2%를 포함하고, 상기 Cu와 S가 다음의 조건 0.5*Cu/S:1~10를 만족하고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 강을 1100℃이상의 온도로 재가열한 후 마무리 압연온도를 Ar₃변태점 이상으로 하여 열간압연하고 300℃/min이상의 속도로 냉각하고 700℃이하의 온도에서 권취한 다음, 냉간압연과 연속소둔하는 것을 포함하여 이루어진다. 이와 같은 제조방법에 따라 얻어진 냉연강판에는 CuS석출물의 평균크기가 0.1㎛이하로 이루어진다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명자들은 냉연강판에서 Ti, Nb을 첨가하지 않으면서 내시효특성을 개선하기 위한 연구과정에 다음과 같은 새로운 사실을 밝혀내었다. 즉, 미세한 CuS석출물들이 결정립내 고용탄소량을 적절히 조절하여 내시효특성을 개선한다는 것이다. 이들 석출물들은 강의 기계적강도와 가공성에 긍정적인 영향을 미친다.

도 1에 나타난 바와 같이, CuS의 석출물이 미세하게 분포할수록 결정립내의 고용탄소량이 줄어드는 것을 알 수 있다. 결정립내에 잔존하는 고용탄소는 이동이 비교적 자유롭기 때문에 가동전위와 결합하여 시효특성에 영향을 미치게 된다. 따라서, 결정립내의 고용탄소의 양을 일정 수준이하로 줄이게 되면 내시효특성이 개선된다. 내시효특성의 확보측면에서 결정립내 고용탄소의 양은 약 15ppm이하가 가 장 바람직하다. 도 1은 탄소함량이 0.003%의 강에 대한 것으로, CuS의 석출물의 크기가 0.1㎛이하로 분포하는 경우에 결정립내 고용탄소량이 약 15ppm이하로 조절할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.

이와 같이, 결정립내 고용탄소량을 조절하기 위해서는 강중에 첨가하는 탄소의 함량을 0.003%이하로 하면서 CuS 석출물을 미세하게 분포시키는 것이 중요하다. 본 발명에서는 미세한 CuS석출물들을 이용하는 것에 의해 강중 탄소의 함량을 제강공정에서 부하가 적은 0.003%까지로 확대할 수 있는 장점이 있다.

이와 같은 새로운 사실에 주목하여 CuS를 미세하게 분포시키는 방안에 대하여 연구하게 되었다. 그 결과, (1) Cu, S의 함량과 이들의 성분비를 조절하고, 이와 함께 압연이 끝난후 냉각속도를 조절하면 미세한 석출물을 얻을 수 있다는 것을 알게 되었다.

도2(a)는 0.0018%C-0.01%P-0.008%S-0.05%Al-0.0014%N-0.041%Cu인 강(0.5*Cu/S:2.56)을 열간압연후 냉각속도에 따른 석출물의 크기를 조사한 그래프이다. 도 2(a)의 그래프를 보면, 냉각속도를 조절하면 CuS의 석출물 크기가 0.1㎛이하를 만족할 수 있음을 확인할 수 있다.

이러한 본 발명의 냉연강판과 그 제조방법을 이하에서 구체적으로 설명한다.

[본 발명의 냉연강판]

탄소(C)의 함량은 0.0005~0.003%가 바람직하다.

C의 함량이 0.0005%미만의 경우에는 열연판의 결정립이 조대하여 강도가 낮아지고 면내이방성이 높아진다. 또한, C의 함량이 0.003%초과의 경우 강중 고용C의 양이 많아 내시효성의 확보가 곤란하고 소둔판의 결정립이 미세하게 되어 연성이 크게 낮아진다.

황(S)의 함량은 0.003~0.025%가 바람직하다.

S의 함량이 0.003%미만의 경우에는 CuS 석출량이 적을 뿐만 아니라 석출되는 CuS의 크기가 매우 조대해져 내시효성이 좋지 않다. S의 함량이 0.025% 초과의 경우에는 고용된 S의 함량이 많아 연성 및 성형성이 크게 낮아지며, 적열취성의 우려가 있기 때문이다. S의 함량은 0.02중량%초과~0.025%이하의 범위로 조절하는 것도 바람직하다.

알루미늄(Al)의 함량은 0.01~0.08%가 바람직하다.

Al은 탈산제로 첨가하는 원소이지만 본 발명에서는 강중 질소를 석출하여 고용질소에 의한 시효를 방지하기 위해 첨가한다. Al의 함량이 0.01%미만의 경우에는 고용질소의 양이 많아 시효 현상을 방지하기 어렵고, Al의 함량이 0.08%초과의 경우에는 고용 상태로 존재하는 Al의 양이 많아 연성이 저하된다.

질소(N)의 함량은 0.004%이하가 바람직하다.

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

인(P)의 함량은 0.015%이하가 바람직하다.

P의 함량이 0.015% 초과의 경우에는 연성 및 성형성이 저하하므로 0.015%이하로 하는 것이 바람직하다.

구리(Cu)의 함량은 0.01~0.2%가 바람직하다.

Cu는 S과의 함량비 그리고 열간압연공정에서 권취전의 냉각속도가 적절해지는 경우 0.1㎛이하의 CuS석출물을 형성 하여 결정립내 고용C를 줄여 내시효특성, 면내이방성, 소성이방성을 개선하는데, 이를 위해서는 Cu의 함량을 0.01~0.2% 첨가한다. Cu의 함량이 0.01%이상 되어야 미세하게 CuS석출할 수 있고 0.2%초과하면 조대한 CuS가 석출하여 내시효특성이 열악해진다.

상기 Cu와 S가 다음의 관계 0.5*Cu/S:1~10를 만족하는 것이 바람직하다.

Cu와 S은 결합하여 CuS로 석출되는데, 이 CuS석출물은 Cu와 S의 첨가량에 따라 석출상태가 달라져 시효지수, 소성이방성지수, 면내이방성 지수에 영향을 미친다. 본 발명의 연구에 따르면 0.5*Cu/S가 1이상이 되어야 유효한 CuS석출물이 석출하게 되며, 10초과의 경우에는 CuS석출물이 조대하여 시효지수가 커지며, 소성이방성지수, 면내이방성 지수의 특성이 좋지 않다. 미세한 CuS석출물을 안정적으로 얻기 위해서는 상기 0.5*Cu/S가 1~3를 만족하는 것이 보다 바람직하다.

CuS석출물의 평균크기는 0.1㎛이하가 바람직하다.

본 발명의 연구결과에 따르면 CuS석출물의 크기가 시효지수와 소성이방성지수, 면내이방성지수에 직접적으로 영향을 미치는데, CuS석출물의 평균크기가 0.1㎛ 초과의 경우에는 특히 시효지수가 급격히 높아지고, 소성이방성지수, 면내이방성지수가 좋지 않다. 따라서, CuS 석출물의 평균크기는 0.1㎛ 이하가 바람직하다.

본 발명에 따라 미세한 CuS 석출물이 분포하는 강에 바나듐(V)이 추가로 첨가되면 남아 있는 고용C를 탄질화물로 석출하여 비시효특성을 확보할 수 있다. 또한, 몰리브덴(Mo)이 추가로 첨가되면 소성이방성지수가 커짐에 따라 가공성이 개선된다. V과 Mo은 함께 첨가될 수도 있다.

V의 함량은 0.01~0.2%가 바람직하다.

V은 고용C를 석출하여 비시효특성을 확보하기 위해 첨가되는데, 그 함량이 0.01%이상되어야 비시효특성을 얻을 수 있으며, 0.2%를 초과하면 소성이방성지수가 낮아진다. 본 발명에서 V이 첨가되는 경우에는 V과 C가 다음의 관계 0.25*V/C(여기서, V와 C의 함량은 중량%)는 1~20을 만족하는 것이 보다 바람직하다. 0.25*V/C가 1미만에서는 고용C의 석출효과가 크지 않으며, 20을 초과하면 소성이방성지수가 낮아진다.

Mo의 함량은 0.01~0.2%가 바람직하다.

Mo은 소성이방성지수를 높이는 원소로 첨가되는데, 그 함량이 0.01%이상되어야 소성이방성지수가 커지며, 0.2%를 초과하면 소성이방성지수는 더 이상 커지지 않고 열간취성을 일으킬 우려가 있다.

[냉연강판의 제조방법]

본 발명은 상기한 강조성을 만족하는 강을 열간압연과 냉간압연을 통해 냉간압연판에 CuS석출물의 평균크기가 0.1㎛ 이하를 만족하도록 하는데 특징이 있다. 냉간압연판의 CuS석출물의 크기는 Cu, S의 함량과 그 첨가비 및 재가열온도, 권취온도 등의 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 CuS가 완전히 용해되지 않은 상태로 남아있어 열간압연후에도 조대한 CuS가 많이 남아 있기 때문이다.

열간압연은 마무리압연온도를 Ar₃변태온도 이상의 조건에서 행하는 것이 바람직하다. 마무리압연온도가 Ar₃변태온도 미만의 경우에는 압연립의 생성으로 가공성이 저하할 뿐만 아니라 연성이 크게 저하되기 때문이다.

열간압연후 권취전 냉각속도는 300℃/min이상으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따라 0.5*Cu/S를 10이하로 하더라도 냉각속도가 300℃/min미만이면 CuS의 석출물 크기가 0.1㎛를 초과해 버린다. 즉, 냉각속도가 빨라질수록 많은 수의 핵이 생성하여 CuS석출물이 미세해지기 때문이다. 0.5*Cu/S가 10초과의 경우에는 재가열공정에서 미용해된 조대한 CuS석출물이 많아 냉각속도가 빨라지더라도 새로운 핵이 생성되는 수가 적어 석출물은 미세해지지 않는다(도 2c, 0.0019%C-0.01%P-0.005%S-0.03%Al-0.0015%N-0.28%Cu). 도 2의 그래프를 보면, 냉각속도가 빨라질수록 CuS석출물의 크기가 미세해지므로 냉각속도의 상한을 제한할 필요는 없으나, 냉각속도가 1000℃/min이상이라도 석출물 미세화 효과가 더 이상 커지지 않으므로 냉각속도는 300~1000℃/min가 보다 바람직하다. 도 2a와 도 2b(0.0018%C-0.01%P-0.005%S-0.03%Al-0.0024%N-0.081%Cu)는 0.5*Cu/S의 값에 따른 석출물의 크기를 나타낸 것으로, 0.5*Cu/S의 값이 낮은 경우 보다 안정적으로 0.1㎛이하의 CuS석출물이 얻어지는 것을 알 수 있다. 본 발명에서는 CuS석출물의 크기가 0.1㎛이하가 되도록 냉각속도를 300℃/min이상의 조건에서 적절히 선정하는 것이 바람직하다.

[권취조건]

상기와 같이 열간압연한 다음에는 권취를 행하는데, 권취온도는 700℃이하가 바람직하다. 권취온도가 700℃초과의 경우에는 CuS석출물이 너무 조대하게 성장하여 내시효성이 저하된다.

[냉간압연조건]

냉간압연은 원하는 두께로 강판를 압연하는데, 바람직하게는 50~90%의 압하율로 행하는 것이다. 냉간압하율이 50%미만의 경우에는 소둔재결정 핵생성 양이 적 기 때문에 소둔시 결정립이 너무 크게 성장하여 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 재결정이 완료되지 않아 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.

실시예에서 기계적특성은 소둔처리한 냉연강판을 ASTM규격(ASTM E-8 standard)에 의한 표준시편으로 가공하여 측정하였다. 항복강도, 인장강도, 연신율, 소성이방성 지수(r_m값), 면내이방성 지수(△r값) 및 시효지수(AI, Aging Index)는 인장시험기(INSTRON사, Model 6025)를 이용하여 측정하였다. r_m=(r₀+2r₄₅+r ₉₀)/4, △r=(r₀-2r₄₅+r₉₀)/2이다.

또한, 실시예에서 석출물의 평균크기는 기지내에 존재하는 모든 석출물의 크 기를 측정한 것이다.

[실시예 1]

표 1의 강슬라브를 1200℃에서 재가열하고 마무리열간압연한 후 400℃/min의 속도로 냉각하여 650℃로 권취한 다음, 75%의 압하율로 냉간압연하고 연속소둔처리하였다. 마무리압연온도는 Ar3변태점이상인 910℃이며, 연속소둔은 10℃/초의 속도로 750℃로 40초 동안 가열하여 행하였다. 단, 표 1에서 시료번호 D8의 경우에는 1050℃에서 재가열하고 마무리열간압연한 후 400℃/min의 속도로 냉각하여 650℃로 권취하였다.

구분	화학성분(중량%)
구분	C	P	S	Al	N	Cu	0.5* Cu/S
발명범위	0.0005~0.003	≤0.015	0.003~0.025	0.01~0.1	≤0.004	0.01~0.2	1~10
A1	0.0017	0.007	0.008	0.04	0.0028	0.035	2.19
A2	0.0018	0.010	0.008	0.05	0.0014	0.041	2.56
A3	0.0016	0.012	0.015	0.03	0.0012	0.083	2.77
A4	0.0025	0.009	0.005	0.02	0.0039	0.021	2.1
A5	0.0018	0.01	0.005	0.03	0.0024	0.081	8.1
A6	0.0022	0.011	0.012	0.05	0.0038	0.005	0.21
A7	0.0019	0.01	0.005	0.03	0.0015	0.28	28
A8	0.0018	0.010	0.008	0.05	0.0014	0.041	2.56

시료번호	기계적 성질						석출물의 평균크기 (㎛)	비고
시료번호	항복강도 (Mpa)	인장 강도 (MPa)	연신율 (%)	소성이 방성 지수(r_m)	면내이 방성 지수 (Δr)	시효지수 (AI-(MPa)	석출물의 평균크기 (㎛)	비고
A1	206	298	53	2.15	0.29	21	0.08	발명강
A2	189	312	52	2.33	0.38	18	0.05	발명강
A3	223	321	50	2.29	0.29	21	0.05	발명강
A4	197	319	53	2.23	0.35	28	0.07	발명강
A5	218	316	52	2.18	0.25	29	0.09	발명강
A6	189	296	54	2.58	0.79	46	-	비교강
A7	209	309	46	1.87	0.53	51	0.34	비교강
A8	173	275	58	2.62	1.09	49	0.49	비교강

표 1, 2에 나타난 바와 같이, 시편 A1~A5는 발명강으로 내시효특성을 갖으면서 강도특성 및 가공성이 우수하였다.

반면, 시편 A6의 경우 Cu함량이 낮아 CuS석출물이 거의 생성되지 않아 시효지수도 높고 면내이방성 지수도 높다. 시편 A7의 경우는 Cu함량이 너무 높아 CuS석출물의 크기가 0.34㎛로 너무 조대하여 시효지수 및 면내이방성지수가 높았다. 시편 A8의 경우에는 재가열온도가 낮고 권취온도가 높아 CuS석출물의 크기가 0.49㎛로 너무 조대하여 시효지수 및 면내이방성이 높았다.

[실시예 2]

표 3의 강슬라브를 1250℃에서 재가열하고 마무리열간압연한 후 550℃/min의 속도로 냉각하여 650℃로 권취한 다음, 75%의 압하율로 냉간압연하고 연속소둔 처리하였다. 마무리압연온도는 Ar3변태점이상인 910℃이며, 연속소둔은 10℃/초의 속도로 750℃로 40초 동안 가열하여 행하였다.

시료번호	화학성분							0.5*Cu/S
시료번호	C	P	S	Al	N	Cu	Mo	0.5*Cu/S
발명기준	0.0005~0.003%	0.015%이하	0.003~0.025%	0.01~0.08%	0.004%이하	0.01~ 0.2%	0.01~ 0.2%	1~10
B1	0.0015	0.01	0.01	0.035	0.0022	0.038	0.015	1.9
B2	0.0028	0.011	0.008	0.025	0.0021	0.045	0.05	2.81
B3	0.0018	0.009	0.012	0.033	0.0032	0.084	0.11	3.5
B4	0.0024	0.01	0.009	0.042	0.0029	0.031	0.17	1.72
B5	0.0028	0.011	0.012	0.035	0.0024	0.035	0.28	1.46

구분	기계적성질						석출물의 평균크기 (㎛)	비고
구분	항복강도 (MPa)	인장강도 (MPa)	연신율 (%)	소성이 방성 지수(r_m)	면내이 방성 지수 (ㅿr)	시효 지수 (MPa)	석출물의 평균크기 (㎛)	비고
B1	193	300	53	2.58	0.32	19	0.09	발명강
B2	211	310	52	2.63	0.35	25	0.07	발명강
B3	202	301	50	2.49	0.28	20	0.07	발명강
B4	207	312	52	2.53	0.33	23	0.07	발명강
B5	215	326	48	2.28	0.51	29	0.19	비교강

표 3, 4에 나타난 바와 같이, 시편 B1~B4는 발명강으로 내시효특성을 갖으면서 소성이방성지수가 매우 높아 가공성이 우수하였다.

반면, 시편 B5의 경우 Mo가 0.2% 초과한 경우로 면내이방성이 높아서 오히려 가공성이 좋지 않았다.

[실시예 3]

표 5의 강슬라브를 1250℃에서 재가열하고 마무리열간압연한 후 550℃/min의 속도로 냉각하여 650℃로 권취한 다음, 75%의 압하율로 냉간압연하고 연속소둔처리하였다. 마무리압연온도는 Ar3변태점이상인 910℃이며, 연속소둔은 10℃/초의 속도로 750℃로 40초 동안 가열하여 행하였다.

번호	화학성분							0.5*Cu/S	0.25*V/C
	C	P	S	Al	N	Cu	V	0.5*Cu/S	0.25*V/C
	0.0005 ~0.003%	0.015 %이하	0.003~ 0.025%	0.01~ 0.08%	0.004 %이하	0.01~ 0.2%	0.01~ 0.2%	1~10	1~20
C1	0.0018	0.009	0.011	0.025	0.0026	0.03	0.025	1.36	3.47
C2	0.002	0.012	0.009	0.022	0.0011	0.052	0.075	2.89	9.38
C3	0.0026	0.011	0.008	0.028	0.0038	0.084	0.17	3.82	16.3
C4	0.002	0.012	0.01	0.039	0.0044	0.065	0.28	3.25	35

구분	기계적특성						CuS석출물 크기	비고
구분	항복강도 (MPa)	인장강도 (MPa)	연신율 (%)	소성이 방성지수 (r_m)	시효 지수 (MPa)	면내이방성 지수(Δr)	CuS석출물 크기	비고
C1	173	289	53	2.16	0	0.24	0.1	발명강
C2	183	293	52	2.23	0	0.32	0.09	발명강
C3	185	295	50	2.19	0	0.19	0.08	발명강
C4	179	301	48	1.73	0	0.19	0.1	비교강

표 5, 6에 나타난 바와 같이, 시편 C1~C3은 발명강으로 비시효특성을 갖으면서 가공성이 우수하였다.

반면, 시료 C4는 V의 함량이 0.2% 초과한 경우로 소성이방성 지수가 너무 낮았다.

[실시예 4]

표 7의 강슬라브를 1250℃에서 재가열하고 마무리열간압연한 후 550℃/min의 속도로 냉각하여 650℃로 권취한 다음, 75%의 압하율로 냉간압연과 연속소둔처리하였다. 이때의 마무리압연온도는 Ar₃변태점이상인 910℃이며, 연속소둔은 10℃/초의 속도로 승온하고 750℃에서 40초 동안 가열하였다.

시료	화학성분(중량%)								0.5* Cu/S	0.25* V/C
시료	C	P	S	Al	N	Cu	Mo	V	0.5* Cu/S	0.25* V/C
발명기준	0.0005 ~ 0.003%	0.015% 이하	0.003~ 0.025%	0.01~ 0.08%	0.004% 이하	0.01~ 0.2%	0.01~ 0.2%	0.01~ 0.2%	1~10	1~20
D1	0.0016	0.011	0.009	0.035	0.0037	0.043	0.021	0.017	2.39	2.66
D2	0.0022	0.01	0.01	0.042	0.0024	0.058	0.075	0.082	2.9	9.32
D3	0.0027	0.01	0.011	0.022	0.0022	0.064	0.17	0.15	5.82	13.9
D4	0.0018	0.009	0.011	0.033	0.0034	0.065	0.23	0.22	5.91	30.6
D5	0.0022	0.011	0.012	0.044	0.0024	0.063	0.54	0.063	2.63	7.16
D6	0.0024	0.012	0.011	0.025	0.0027	0.038	0.07	0.48	1.73	50
D7	0.0026	0.01	0.009	0.042	0.0026	0.45	0.074	0.056	25	5.38

구분	기계적성질						석출물의 평균크기 (㎛)	비고
구분	항복 강도 (MPa)	인장 강도 (MPa)	연신율 (%)	소성이 방성 지수 (r_m)	면내이 방성 지수(△r)	시효지수 (MPa)	석출물의 평균크기 (㎛)	비고
D1	166	285	53	2.45	0.41	0	0.09	발명강
D2	169	290	52	2.53	0.4	0	0.1	발명강
D3	171	305	50	2.49	0.46	0	0.08	발명강
D4	193	312	48	1.79	0.31	0	0.09	비교강
D5	188	294	51	1.82	0.28	0	0.09	비교강
D6	172	287	53	1.87	0.28	0	0.1	비교강
D7	184	294	51	2.33	0.39	19	0.36	비교강

표 7, 8에 나타난 바와 같이, 시편 D1~D3은 발명강으로 비시효특성을 갖으면서 가공성이 우수하였다.

반면, 시편 D4~D7은 비교강으로 소성이방성지수가 높으면 면내이방성이 좋지 않고, 면내이방성이 낮으면 소성이방성지수가 좋지 않았다.

본 발명에서는 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 설명하였는데, 이러한 실시예는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 미세한 CuS석출물에 의해 결정립계 고용C의 함량을 조절함으로서 내시효특성을 확보하면서 가공성이 개선되는 유용한 효과가 있다.

Claims

중량%로 C:0.0005~0.003%, S:0.02% 초과 0.025% 이하, Al:0.01~0.08%, N:0.004%이하, P:0.015%이하, Cu:0.01~0.2%를 포함하고, 상기 Cu와 S가 조건 0.5*Cu/S:1~10를 만족하고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되며, CuS석출물의 평균크기가 0.1㎛이하로 이루어지는 가공성이 우수한 내시효 냉연강판.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 0.5*Cu/S가 1~3을 만족하는 것을 특징으로 하는 가공성이 우수한 내시효 냉연강판.
제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 냉연강판에는 Mo이 추가로 0.01~0.2% 포함되는 것을 특징으로 하는 가공성이 우수한 내시효 냉연강판.
제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 냉연강판에는 V이 추가로 0.01~0.2% 포함되는 것을 특징으로 하는 가공성이 우수한 내시효 냉연강판.
제 5항에 있어서, 상기 V와 C의 중량비(0.25*V/C)가 1~20을 만족하는 것을 특징으로 하는 가공성이 우수한 비시효 냉연강판.
제 4항에 있어서, 상기 냉연강판에는 V이 추가로 0.01~0.2% 포함되는 것을 특징으로 하는 가공성이 우수한 내시효 냉연강판.
제 7항에 있어서, 상기 V와 C의 중량비(0.25*V/C)가 1~20을 만족하는 것을 특징으로 하는 가공성이 우수한 비시효 냉연강판.
중량%로 C:0.0005~0.003%, S:0.02% 초과 0.025% 이하, Al:0.01~0.08%, N:0.004%이하, P:0.015%이하, Cu:0.01~0.2%를 포함하고, 상기 Cu와 S가 조건 0.5*Cu/S:1~10를 만족하고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 강을 1100℃이상의 온도로 재가열한 후 마무리 압연온도를 Ar₃변태점 이상으로 하여 열간압연하고 300℃/min이상의 속도로 냉각하고 700℃이하의 온도에서 권취한 다음, 냉간 압연과 연속소둔하는 것을 포함하여 이루어지는 가공성이 우수한 내시효 냉연강판의 제조방법.
삭제
제 9항에 있어서, 상기 0.5*Cu/S가 1~3을 만족하는 것을 특징으로 하는 가공성이 우수한 내시효 냉연강판의 제조방법.
제 9항 또는 제 11항에 있어서, 상기 냉연강판에는 Mo이 추가로 0.01~0.2% 포함되는 것을 특징으로 하는 가공성이 우수한 내시효 냉연강판의 제조방법.
제 9항 또는 제 11항에 있어서, 상기 냉연강판에는 V이 추가로 0.01~0.2% 포함되는 것을 특징으로 하는 가공성이 우수한 내시효 냉연강판의 제조방법.
제 13항에 있어서, 상기 V와 C의 중량비(0.25*V/C)가 1~20을 만족하는 것을 특징으로 하는 가공성이 우수한 내시효 냉연강판의 제조방법.
제 12항에 있어서, 상기 냉연강판에는 V이 추가로 0.01~0.2% 포함되는 것을 특징으로 하는 가공성이 우수한 내시효 냉연강판의 제조방법.
제 15항에 있어서, 상기 V와 C의 중량비(0.25*V/C)가 1~20을 만족하는 것을 특징으로 하는 가공성이 우수한 내시효 냉연강판의 제조방법.