KR101185337B1 - Batch annealing furnace type cold rolled steel plate having good surface quality and good formability and method for manufacturing the same - Google Patents

Batch annealing furnace type cold rolled steel plate having good surface quality and good formability and method for manufacturing the same Download PDF

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Abstract

본 발명은 도금특성과 내2차 가공취성이 우수한 상소둔 방식 고강도 냉연강판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 탄소(C) : 0.004 ~ 0.02 중량%, 망간(Mn): 0.01 ~ 0.5 중량%, 황(S): 0.005 ~ 0.01 중량%, 알루미늄(Al): 0.01 ~ 0.1 중량%, 질소(N): 0.004 ~ 0.01 중량%, 인(P): 0.01 ~ 0.05 중량%, 티타늄(Ti): 0.04 ~ 0.1 중량%, 니오븀(Nb): 0.02 ~ 0.15 중량%, 구리(Cu): 0.3 ~ 0.5 중량%, 나머지 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 강 슬라브를 Ac3점 이상의 온도로 재가열하여 3 ~ 4시간 유지하는 재가열 단계와, 재가열된 상기 강 슬라브를 Ar3점 이상 Ar3+100℃ 이하에서 열간 마무리 압연하여 열연강판을 제조하는 단계와, 상기 열연강판을 600℃ 이하로 냉각한 후 권취하는 단계 및 권취된 상기 열연강판을 냉간 압연한 후 600 ~ 750℃의 온도에서 소둔 하는 단계를 이용함으로써, 공정시간을 단축시키면서도, 표면이 미려하고 가공 특성이 우수한 고강도 냉연 강판을 제공할 수 있도록 하는 발명에 관한 것이다.The present invention relates to an annealing type high strength cold rolled steel sheet having excellent plating properties and secondary work brittleness, and a method for manufacturing the same. Carbon (C): 0.004 to 0.02 wt%, manganese (Mn): 0.01 to 0.5 wt%, sulfur (S): 0.005 to 0.01 wt%, aluminum (Al): 0.01 to 0.1 wt%, nitrogen (N): 0.004 to 0.01 wt%, phosphorus (P): 0.01 to 0.05 wt%, titanium (Ti): 0.04 to 0.1 wt%, niobium (Nb): 0.02 to 0.15 wt%, copper (Cu): 0.3 to 0.5 wt%, steel slabs composed of the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities are reheated to a temperature of at least Ac3 to 3 to Reheating step for 4 hours, and hot-rolled rolling the re-heated steel slab at Ar3 or more Ar3 + 100 ℃ or less to produce a hot rolled steel sheet, and cooling the hot rolled steel sheet to 600 ℃ or less and winding up; and By cold rolling the wound hot rolled steel sheet by using the step of annealing at a temperature of 600 ~ 750 ℃, shortening the process time Even relates to an invention that allows a surface to be beautiful and provide excellent high strength cold rolled steel sheet to process characteristics.

Description

도금특성과 내2차가공취성이 우수한 상소둔 방식 고강도 냉연강판 및 그 제조 방법{BATCH ANNEALING FURNACE TYPE COLD ROLLED STEEL PLATE HAVING GOOD SURFACE QUALITY AND GOOD FORMABILITY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}Batch ANNEALING FURNACE TYPE COLD ROLLED STEEL PLATE HAVING GOOD SURFACE QUALITY AND GOOD FORMABILITY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 도금특성과 내2차 가공취성이 우수한 상소둔 방식 고강도 냉연강판 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 표면품질 및 성형성이 우수한 상소둔(Batch Annealing Furnace; BAF) 방식의 냉연강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an annealing type high strength cold rolled steel sheet having excellent plating properties and secondary work brittleness, and a method of manufacturing the same, and more particularly to cold rolling of a BAE (Batch Annealing Furnace) method having excellent surface quality and formability. A steel sheet and its manufacturing method are related.

최근 들어 자동차 업계의 연구 관심은 환경오염과 경량화에 집중되고 있다. 또한, 자동차 디자인이 복잡해지고 소비자의 욕구가 다양화됨에 따라 가공성과 성형성이 우수한 강판이 요구되고 있다.Recently, research interests in the automotive industry have focused on environmental pollution and light weight. In addition, as automobile designs become more complicated and consumer desires are diversified, steel sheets excellent in workability and formability are required.

자동차의 외판재로 사용되는 냉연강판의 경우에는 내덴트(dent)성, 형상동결성 및 프레스 가공성 등의 다양한 특성이 요구되고, 내판재로 사용되는 냉연강판의 경우에는 복잡한 형상의 제조가 필요하므로 고성형성이 요구된다. In the case of cold rolled steel sheet used as the outer plate of automobile, various characteristics such as dent resistance, shape freezing and press workability are required, and in the case of cold rolled steel sheet used as inner plate material, complicated shape is required. High formability is required.

특히, 자동차용 내판재로서 사용되는 냉연강판은 고성형성 이외에도 복잡한 형상을 성형할 수 있는 가공성, 우수한 도금성 및 내시효 특성 등이 요구된다.
In particular, cold rolled steel sheets used as automotive inner plates are required for workability, excellent plating properties, and aging characteristics that can form complex shapes in addition to high forming.

본 발명은 탄소(C) 함량을 0.005 ~ 0.01 중량%로 조절함으로써, 탈탄 시간을 감소시킬 수 있도록 하고, 도금성을 악화시키는 망간(Mn) 및 실리콘(Si)의 함량을 낮추고, 2차 가공취성을 악화시키는 인(P)의 함량을 극소화 하는 냉연 강판 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention is to control the carbon (C) content to 0.005 ~ 0.01% by weight, to reduce the decarburization time, to lower the content of manganese (Mn) and silicon (Si) to deteriorate the plateability, secondary brittleness It is an object of the present invention to provide a cold rolled steel sheet manufacturing method which minimizes the content of phosphorus (P) that worsens.

아울러, 본 발명은 상기 망간(Mn), 실리콘(Si) 및 인(P)의 합금 원소 함량 감소에 따른 강도 저하는 구리(Cu)를 첨가함으로써, 보강이 될 수 있도록 하는 고강도 냉연 강판의 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, the present invention is a method of manufacturing a high strength cold-rolled steel sheet to be reinforced by adding a copper (Cu), the strength decrease according to the reduction of the alloying element content of the manganese (Mn), silicon (Si) and phosphorus (P). To provide that purpose.

아울러, 본 발명은 상술한 조성 및 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni) 및 주석(Sn)은 합산 중량으로 0.32 ~ 0.66 중량%로 조절하고, 600℃ 이하의 온도에서 권취하고, 냉간 압하율 50 ~ 80% 및 600 ~ 750℃의 조건에서 소둔 열처리를 수행함으로써, 우수한 표면특성을 필요로 하는 가전이나 자동차용 강판에 적합한 표면품질을 확보하는데 유리하며, 표면이 더 미려한 고강도 냉연 강판을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
In addition, the present invention is the composition and copper (Cu), chromium (Cr), nickel (Ni) and tin (Sn) is adjusted to 0.32 ~ 0.66% by weight in a combined weight, and wound at a temperature of 600 ℃ or less, By performing annealing at the cold rolling reduction rate of 50 to 80% and 600 to 750 ° C, it is advantageous to secure the surface quality suitable for home appliances or automotive steel sheets that require excellent surface characteristics, and the high strength cold rolled steel sheet with more beautiful surface To provide that purpose.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The problem to be solved by the present invention is not limited to the problem (s) mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 상소둔 방식의 고강도 냉연강판 제조 방법은 (a) 탄소(C) : 0.004 ~ 0.02 중량%, 망간(Mn): 0.01 ~ 0.5 중량%, 황(S): 0.005 ~ 0.01 중량%, 알루미늄(Al): 0.01 ~ 0.1 중량%, 질소(N): 0.004 ~ 0.01 중량%, 인(P): 0.01 ~ 0.05 중량%, 티타늄(Ti): 0.04 ~ 0.1 중량%, 니오븀(Nb): 0.02 ~ 0.15 중량%, 구리(Cu): 0.3 ~ 0.5 중량%, 나머지 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 강 슬라브를 Ac3점 이상의 온도로 재가열하여 3 ~ 4시간 유지하는 재가열 단계와, (b) 재가열된 상기 강 슬라브를 Ar3점 이상 Ar3+100℃ 이하에서 열간 마무리 압연하여 열연강판을 제조하는 단계와, (c) 상기 열연강판을 600℃ 이하로 냉각한 후 권취하는 단계 및 (d) 권취된 상기 열연강판을 냉간 압연한 후 600 ~ 750℃의 온도에서 소둔 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Method for producing a high strength cold rolled steel sheet of the annealing method according to an embodiment of the present invention (a) carbon (C): 0.004 ~ 0.02% by weight, manganese (Mn): 0.01 ~ 0.5% by weight, sulfur (S): 0.005 ~ 0.01 wt%, aluminum (Al): 0.01 to 0.1 wt%, nitrogen (N): 0.004 to 0.01 wt%, phosphorus (P): 0.01 to 0.05 wt%, titanium (Ti): 0.04 to 0.1 wt%, niobium ( Nb): 0.02 to 0.15% by weight, copper (Cu): 0.3 to 0.5% by weight, reheating steel slab composed of the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities to a temperature above the Ac3 point for 3 to 4 hours (B) hot-rolling and rolling the reheated steel slab at an Ar3 point or more and Ar3 + 100 ° C or less to produce a hot rolled steel sheet, (c) cooling the hot rolled steel plate to 600 ° C or less and winding it up; and (d) after cold rolling the wound hot rolled steel sheet, characterized in that it comprises the step of annealing at a temperature of 600 ~ 750 ℃.

여기서, 상기 (a) 단계의 상기 강슬라브는 탄소(C): 0.005 ~ 0.01 중량%을 포함하는 것을 특징으로 하고, 니켈(Ni): 0.01 ~ 0.05 중량%, 크롬(Cr): 0.01 ~ 0.1 중량% 및 주석(Sn): 0.002 ~ 0.01 중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the steel slab of step (a) is characterized in that it comprises carbon (C): 0.005 ~ 0.01% by weight, nickel (Ni): 0.01 ~ 0.05% by weight, chromium (Cr): 0.01 ~ 0.1% by weight % And tin (Sn): characterized in that it further comprises 0.002 to 0.01% by weight.

이때, 상기 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni) 및 주석(Sn)은 합산 중량으로 0.32 ~ 0.66 중량%인 것을 특징으로 한다.At this time, the copper (Cu), chromium (Cr), nickel (Ni) and tin (Sn) is characterized in that the combined weight of 0.32 ~ 0.66% by weight.

다음으로, 상기 (c) 단계의 상기 열연강판은 20 ~ 50℃/sec의 냉각속도로 600℃ 이하로 냉각한 후 권취하는 것을 특징으로 한다.Next, the hot rolled steel sheet of the step (c) is characterized in that the winding after cooling to 600 ℃ or less at a cooling rate of 20 ~ 50 ℃ / sec.

그 다음으로, 상기 (d) 단계의 상기 냉간 압연은 50 ~ 80%의 압하율로 수행하는 것을 특징으로 하고, NbC 석출물 및 AlN 석출물의 평균 입경이 0.1㎛이하가 되도록 수행하고, 미세 FCC-Cu 석출물이 형성되도록 수행하고, 30 ~ 35시간 동안 수행하는 것을 특징으로 한다.
Next, the cold rolling of the step (d) is carried out at a reduction ratio of 50 to 80%, the average particle diameter of the NbC precipitates and AlN precipitates is carried out to 0.1㎛ or less, fine FCC-Cu It is carried out to form a precipitate, characterized in that carried out for 30 to 35 hours.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 상소둔 방식의 고강도 냉연강판은 탄소(C) : 0.004 ~ 0.02 중량%, 망간(Mn): 0.01 ~ 0.5 중량%, 황(S): 0.005 ~ 0.01 중량%, 알루미늄(Al): 0.01 ~ 0.1 중량%, 질소(N): 0.004 ~ 0.01 중량%, 인(P): 0.01 ~ 0.05 중량%, 티타늄(Ti): 0.04 ~ 0.1 중량%, 니오븀(Nb): 0.02 ~ 0.15 중량%, 구리(Cu): 0.3 ~ 0.5 중량%, 나머지 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the high strength cold-rolled steel sheet of the annealing method according to an embodiment of the present invention is carbon (C): 0.004 ~ 0.02% by weight, manganese (Mn): 0.01 ~ 0.5% by weight, sulfur (S): 0.005 ~ 0.01% by weight , Aluminum (Al): 0.01 to 0.1 wt%, nitrogen (N): 0.004 to 0.01 wt%, phosphorus (P): 0.01 to 0.05 wt%, titanium (Ti): 0.04 to 0.1 wt%, niobium (Nb): 0.02 to 0.15% by weight, copper (Cu): 0.3 to 0.5% by weight, characterized in that the composition of the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities.

여기서, 상기 탄소(C)는 그 함량이 0.005 ~ 0.01 중량%이고, 니켈(Ni): 0.01 ~ 0.05 중량%, 크롬(Cr): 0.01 ~ 0.1 중량% 및 주석(Sn): 0.002 ~ 0.01 중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Herein, the carbon (C) has a content of 0.005 to 0.01% by weight, nickel (Ni): 0.01 to 0.05% by weight, chromium (Cr): 0.01 to 0.1% by weight and tin (Sn): 0.002 to 0.01% by weight It characterized in that it further comprises.

이때, 상기 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni) 및 주석(Sn)은 합산 중량으로 0.32 ~ 0.66 중량%인 것을 특징으로 한다.
At this time, the copper (Cu), chromium (Cr), nickel (Ni) and tin (Sn) is characterized in that the combined weight of 0.32 ~ 0.66% by weight.

본 발명은 기존의 연속소둔라인 방식에서 상소둔 방식으로 변경함으로써, 소둔과정에서 발생할 수 있는 롤에 의한 강판 표면의 긁힘이나 이물의 혼입을 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명은 우수한 표면특성을 필요로 하는 가전이나 자동차용 강판에 적합한 표면품질을 확보하는데 유리하며, 표면이 더 미려한 강판을 형성할 수 있는 효과를 제공한다.The present invention by changing from the conventional continuous annealing line method to an annealing method, it is possible to reduce the scratching or mixing of foreign matter on the surface of the steel sheet by the roll that can occur during the annealing process. Therefore, the present invention is advantageous in securing a surface quality suitable for home appliances or automotive steel sheets that require excellent surface properties, and provides an effect of forming a steel sheet with a more beautiful surface.

또한, 본 발명은 합금 성분내에 P함량을 낮춤으로써, DBTT온도를 감소시킬 수 있고, 2차가공취성의 발생정도를 감소시켜, 가공 후에 발생할 수 있은 크랙이나 취성파괴를 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명은 제품의 파손을 방지하고 그 수명을 증가시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, the present invention can reduce the DBTT temperature by reducing the P content in the alloy component, reduce the occurrence of secondary work brittleness, and can prevent cracks and brittle fractures that may occur after processing. Thus, the present invention provides the effect of preventing the breakage of the product and increasing its life.

아울러, 본 발명은 탄소(C) 함량을 0.005 ~ 0.01 중량%로 조절함으로서, 기존에 0.005 중량% 미만의 극저 탄소강을 제조하기 위하여 복잡하게 탈탄 공정을 수행하던 과정을 생략할 수 있다. 따라서, 고강도 냉연강판 제조 시간을 단축시킬 수 있는 효과를 제공한다.
In addition, the present invention by adjusting the content of the carbon (C) to 0.005 ~ 0.01% by weight, it is possible to omit the process of performing a decarburization process complicated to manufacture the ultra-low carbon steel of less than 0.005% by weight. Therefore, it provides an effect that can reduce the production time of high strength cold rolled steel sheet.

도 1은 본 발명에 따른 고강도 냉연강판의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 공정 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a high strength cold rolled steel sheet according to the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 도금특성과 내2차 가공취성이 우수한 상소둔 방식 고강도 냉연강판 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the annealing method high strength cold rolled steel sheet excellent in plating properties and secondary work brittleness according to the present invention and a manufacturing method thereof will be described in detail.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the accompanying drawings.

본 발명의 이점 또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 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. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
Advantages or features of the present invention, and methods of achieving the same will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

본 발명은 자동차, 가전제품 등의 소재로 사용되는 고성형성 냉연강판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 BAF(상소둔열처리, Batch Annealing Furnace) 방식을 이용하여 소둔하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a highly formed cold rolled steel sheet used as a material for automobiles, home appliances, and the like, and more particularly, to a method of annealing using a BAF (Batch Annealing Furnace) method.

기존의 자동차 부품 소재로 사용되는 고성형성 강판은 강도와 성형성의 확보를 위해 내시효성과 우수한 표면품질이 요구되었다. 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. Highly formed steel sheet used as a conventional automotive parts material was required for the aging resistance and excellent surface quality 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.

일반적으로 이를 방지하기 위하여 탄소(C)함량을 0.004 중량% 미만으로 최대한 낮춘 극저탄소강에 티타늄(Ti) 및 니오븀(Nb)과 같은 강력한 탄, 질화물 형성원소를 첨가하여 연속 소둔하는 IF(Interstitial Free Steel)강을 주로 이용하고 있다. 상기 IF강은 고용탄소나 고용질소를 완전히 제거하여 내시효성을 확보하게 되었다.In order to prevent this, IF (Interstitial Free) is continuously annealed by adding strong carbon and nitride forming elements such as titanium (Ti) and niobium (Nb) to ultra low carbon steel, which has the lowest carbon (C) content as low as 0.004% by weight. Steel is mainly used. The IF steel has been completely removed from the carbon and solid nitrogen to ensure the aging resistance.

그러나, 내시효성 확보후 IF강의 강도는 감소되고, 이와 같은 문제를 해결하고자 IF강에 망간(Mn), 실리콘(Si) 및 인(P)의 합금원소를 첨가하여 IF강의 고강도화를 도모하게 되었다. However, after securing the aging resistance, the strength of the IF steel is reduced, and in order to solve such a problem, an alloy steel of manganese (Mn), silicon (Si), and phosphorus (P) is added to the IF steel to increase the strength of the IF steel.

특히, 종래의 IF강의 고강도화 방안은 티타늄(Ti)첨가 IF강에서 인(P)을 0.04 ~ 0.12 중량% 첨가하여 강도를 확보하고 있거나, 임(P)의 함량을 낮추면서 망간(Mn), 규소(Si)의 고용강화원소를 함께 이용하여 강도를 확보하고 있다. In particular, the conventional method of increasing the strength of IF steel is to secure the strength by adding 0.04 to 0.12% by weight of phosphorus (P) in titanium (Ti) -added IF steel, or reduce manganese (Mn) and silicon while lowering the content of phosphorus (P). Strength is secured by using (Si) solid solution element.

그러나 IF강에 망간(Mn)과 실리콘(Si)을 다량 첨가하면 망간(Mn)과 실리콘(Si)이 IF강 내에 완전히 고용되지 못하고 고온에서 결정립계를 타고 표면으로 농화되므로, IF강 표면에 산화망간(MnO2) 및 산화규소(SiO2)의 산화물층이 우선적으로 형성 된다. However, if a large amount of manganese (Mn) and silicon (Si) is added to the IF steel, manganese (Mn) and silicon (Si) are not completely dissolved in the IF steel, and are concentrated to the surface by grain boundaries at high temperatures. Oxide layers of (MnO 2 ) and silicon oxide (SiO 2 ) are preferentially formed.

이와 같이, IF강 표면에 산화물층이 형성되면 표면품질이 악화 되며, 또한 니오븀(Nb)이 첨가된 IF강에서는 망간(Mn)의 함량이 증가할수록 열연인장강도가 증가하여, 냉간압연시 압연하중을 증가시켜 압연롤의 마모가 심해지는 원인이 되기도 한다.As such, when the oxide layer is formed on the surface of the IF steel, surface quality deteriorates. In addition, in the IF steel containing niobium (Nb), the hot-rolled tensile strength increases as the content of manganese (Mn) increases, and the cold load is applied. It may also increase the wear of the rolling roll to increase the.

또한, IF강에 인(P)을 다량 첨가하면 강중에 균일하게 분포되어 있을 경우 문제가 되지 않지만, 보통 Fe3P의 화합물을 형성하므로 연속주조시에 슬라브에 결함으로 발생하기도 하며, IF강의 용접성을 저하시키고, 최종 냉연 강판에서는 결정립계로의 편석으로 인해 2차가공시 취성을 촉진하게 된다.In addition, if a large amount of phosphorus (P) is added to the IF steel, it is not a problem when it is uniformly distributed in the steel. However, since it forms a compound of Fe 3 P, it often occurs as a defect in the slab during continuous casting. In the final cold rolled steel sheet, due to segregation to the grain boundary, brittleness is promoted during secondary processing.

이와 같이, IF강에 망간(Mn), 실리콘(Si) 및 인(P)의 합금원소를 다량 첨가하는 것은 IF강의 표면품질 및 가공성을 저해하는 요인이 되므로, 이를 방지하기 위하여 망간(Mn), 실리콘(Si) 및 인(P)의 합금원소의 첨가량을 감소시키는 것이 바람직하다. 그러나, 이 경우 IF강의 강도저하를 수반하게 되므로, 이에 대한 개선책이 필요하다.
As such, the addition of a large amount of alloying elements of manganese (Mn), silicon (Si), and phosphorus (P) to the IF steel is a factor that hinders the surface quality and workability of the IF steel. It is desirable to reduce the addition amount of the alloying elements of silicon (Si) and phosphorus (P). In this case, however, the strength of the IF steel is accompanied, and thus an improvement is required.

따라서, 본 발명에서는 탄소(C) 함량을 0.004 ~ 0.02 중량%로 조절하고, 구리(Cu) 석출물을 유도하여 340MPa 급의 고강도 냉연 강판을 제조하되, 도금특성과 내2차 가공취성이 극대화 될 수 있도록, 상소둔 방식으로 고강도 냉연강판을 제조하는 방법을 제공한다.Therefore, in the present invention, while controlling the carbon (C) content to 0.004 ~ 0.02% by weight, and induce copper (Cu) precipitate to produce a high strength cold rolled steel sheet of 340MPa grade, the plating properties and secondary work brittle resistance can be maximized. To provide a method for producing a high strength cold rolled steel sheet by an annealing method.

상술한 바와 같이, 본 발명은 도금성 악화시키는 망간(Mn) 및 실리콘(Si)과 용접성, 2차가공취성을 악화시키는 인(P)의 합금원소의 함량을 낮추어 고성형강판의 도금특성을 향상시켰다.As described above, the present invention improves the plating properties of a high-form steel sheet by lowering the content of alloying elements of manganese (Mn) and silicon (Si) that deteriorate plating properties and phosphorus (P) that deteriorates weldability and secondary workability. I was.

그리고, 망간(Mn), 실리콘(Si) 및 인(P)의 합금원소의 함량을 낮춤에 의해 발생되는 고성형강판의 강도저하는 구리(Cu)를 첨가하여 보강 될 수 있도록 하였다. In addition, the reduction in strength of the steel sheet produced by lowering the content of the alloying elements of manganese (Mn), silicon (Si) and phosphorus (P) can be reinforced by adding copper (Cu).

즉, 열간압연, 냉간압연 및 상소둔 과정을 통해 결정립 내부에 NbC석출물이 미세하게 석출되도록 함으로써, 고강도가 확보되도록 하였다. That is, NbC precipitates are finely deposited inside the grains through hot rolling, cold rolling, and annealing, thereby ensuring high strength.

여기서, 구리(Cu) 성분은 저융점 금속으로써, 주조시에 결정립계에 우선적으로 농화됨으로써, 인(P)의 편석을 방지할 수 있다.Here, the copper (Cu) component is a low melting point metal, which is preferably concentrated at the grain boundary at the time of casting, thereby preventing segregation of phosphorus (P).

또한, 상기원소의 첨가로 인해 2차가공취성을 야기시키는 인(P)의 첨가량을 감소시킬 수 있어, 2차가공취성에 대한 저항성을 향상시키는 효과가 있다. In addition, the addition of the element can reduce the amount of phosphorus (P) that causes secondary processing brittleness, there is an effect of improving the resistance to secondary processing brittleness.

특히, 본 발명에 따른 전기로 생산방식의 경우 스크랩에 상기 성분이 유해 성분(tramp elements)으로 포함되어 있어 추가로 합금원소를 첨가해 줄 필요가 없다. In particular, in the case of the electric furnace production method according to the present invention, since the above components are included as a trap element in the scrap, there is no need to add an alloying element.

따라서, 본 발명에 따른 합금 원소 조성을 이용하면 제조원가를 절감하면서도 내2차가공취성 및 도금특성 향상과 고강도를 동시에 확보할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the use of the alloying element composition according to the present invention has the effect of reducing the manufacturing cost and at the same time secure secondary secondary brittleness and improved plating properties and high strength.

이와 같은 본 발명의 합금 조성 범위를 살펴보면 다음과 같다.Looking at the alloy composition range of the present invention as follows.

탄소(C) : 0.004 ~ 0.02 중량%, 망간(Mn): 0.01 ~ 0.5 중량%, 황(S): 0.005 ~ 0.01 중량%, 알루미늄(Al): 0.01 ~ 0.1 중량%, 질소(N): 0.004 ~ 0.01 중량%, 인(P): 0.01 ~ 0.05 중량%, 티타늄(Ti): 0.04 ~ 0.1 중량%, 니오븀(Nb): 0.02 ~ 0.15 중량%, 구리(Cu): 0.3 ~ 0.5 중량%, 나머지 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 것을 특징으로 한다.
Carbon (C): 0.004 to 0.02 wt%, Manganese (Mn): 0.01 to 0.5 wt%, Sulfur (S): 0.005 to 0.01 wt%, Aluminum (Al): 0.01 to 0.1 wt%, Nitrogen (N): 0.004 ~ 0.01 wt%, phosphorus (P): 0.01-0.05 wt%, titanium (Ti): 0.04-0.1 wt%, niobium (Nb): 0.02-0.15 wt%, copper (Cu): 0.3-0.5 wt% It is characterized by consisting of iron (Fe) and other unavoidable impurities.

다음으로, 상기 본 발명에 따른 고강도 냉연강판의 조성범위에 대하여 구체적으로 설명한다.
Next, the composition range of the high strength cold rolled steel sheet according to the present invention will be described in detail.

탄소(C)Carbon (C)

탄소는 강에 고강도를 부여하기 위한 불가결한 원소이다. 상기 탄소는 함량이 0.02 중량%를 초과할 경우에는 고용탄소가 내시효성을 크게 악화시킨다. 따라서, 상기 고용탄소를 제거하기 위해 고가의 니오븀(Nb)을 더 많이 첨가해야 한다. Carbon is an indispensable element for imparting high strength to steel. When the carbon content exceeds 0.02% by weight, the dissolved carbon significantly worsens the aging resistance. Therefore, more expensive niobium (Nb) must be added to remove the solid solution carbon.

그러나, 니오븀(Nb)을 더 많이 첨가할 경우 제조원가가 상승하고 재결정온도가 높아진다. 재결정 온도가 높아지면 소둔온도를 높여야 하며, 그렇지 않을 경우 소둔된 강판의 결정립이 미세하게 되어 연성이 크게 낮아지게 되는 문제점이 발생된다. However, the addition of more niobium (Nb) increases the manufacturing cost and increases the recrystallization temperature. If the recrystallization temperature is high, the annealing temperature should be increased. Otherwise, the grains of the annealed steel sheet become fine and ductility greatly decreases.

따라서, 본 발명에 따른 탄소(C)의 함량은 0.02 중량%이하인 것이 바람직하다. Therefore, the content of carbon (C) according to the present invention is preferably 0.02% by weight or less.

아울러, 보다 바람직한 상기 탄소(C)의 함량은 0.004 중량%이상이다. 왜냐하면 탄소(C)의 함량이 0.004 중량%미만의 경우에는 NbC석출물의 양이 줄어들게 된다. 따라서, 별도의 고용강화 원소를 더 첨가해야 하므로 제조원가가 상승하고, 도금특성이나 2차가공취성이 저하될 우려가 있다.In addition, the content of the more preferable carbon (C) is 0.004% by weight or more. If the content of carbon (C) is less than 0.004% by weight will reduce the amount of NbC precipitates. Therefore, since the additional solid solution strengthening element must be added, manufacturing cost increases, and there exists a possibility that plating property and secondary processing brittleness may fall.

아울러, 열연 강판의 결정립이 쉽게 조대화됨에 의해 강도가 낮아지고 면내이방성이 높아지질 우려가 있다. 또한, 탄소의 함량을 지나치게 낮추기 위해서는 탈탄 공정을 과도하게 수행하여야 하므로, 탈탄을 위한 비용 및 시간이 증가된다.In addition, since the grains of the hot rolled steel sheet are easily coarsened, the strength may be lowered and the in-plane anisotropy may be increased. In addition, in order to lower the carbon content excessively, the decarburization process must be performed excessively, thereby increasing the cost and time for decarburization.

따라서, 본 발명에 따른 탄소(C)의 함량 범위는 냉연 강판 전체 중량의 0.004 ~ 0.02 중량%인 것이 바람직하다.Therefore, the content range of carbon (C) according to the present invention is preferably 0.004 to 0.02% by weight of the total weight of the cold rolled steel sheet.

또한, 본 발명에서는 탈탄 공정의 비용 및 시간을 더 최적화 하기 위하여, 탄소(C)의 함량을 0.005 ~ 0.01 중량%로 제어하는 것이 바람직하다.
In addition, in the present invention, in order to further optimize the cost and time of the decarburization process, it is preferable to control the content of carbon (C) to 0.005 to 0.01% by weight.

망간(Mn)Manganese (Mn)

본 발명에서 망간(Mn)은 고용강화 원소로써 매우 효과적이며, 강의 경화능을 향상시켜서 강도확보에 효과적인 원소이다.Manganese (Mn) in the present invention is very effective as a solid solution strengthening element, is an element effective in securing the strength by improving the hardenability of the steel.

특히, 본 발명에서의 망간(Mn)은 상술된 실리콘(Si)과 함께 일정 범위 내의 함량비 조합을 통해 강재의 고용강화 효과에 기여하는 역할을 담당한다.In particular, manganese (Mn) in the present invention plays a role in contributing to the solid solution strengthening effect of the steel through a combination of the content ratio within a certain range with the silicon (Si) described above.

따라서, 망간(Mn)이 0.01 중량% 미만으로 첨가될 경우 망간(Mn) 첨가에 따른 고용강화 효과 및 경화능 향상 효과가 불충분하다. Therefore, when manganese (Mn) is added in less than 0.01% by weight, the solid solution strengthening effect and the hardenability improvement effect due to the addition of manganese (Mn) is insufficient.

반대로, 망간(Mn)이 0.5 중량%를 초과할 경우 용접성 등 내2차 가공취성을 크게 떨어뜨리는 문제점이 있을 수 있다.On the contrary, when the manganese (Mn) exceeds 0.5% by weight, there may be a problem of greatly reducing secondary work brittleness such as weldability.

따라서, 본 발명에 따른 망간(Mn)의 함량은 냉연 강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.5 중량%가 바람직하다.
Therefore, the content of manganese (Mn) according to the present invention is preferably 0.01 to 0.5% by weight of the total weight of the cold rolled steel sheet.

황(S)Sulfur (S)

황(S)은 망간(Mn)과 반응하여 미세한 MnS의 석출물을 형성한다. 이러한 황의 함량이 0.05 중량% 미만의 경우에는 상기한 석출물의 석출량이 적을 뿐만 아니라 석출되는 석출물의 숫자가 매우 적다. 따라서, 상기 황의 함량은 0.05 중량% 이상인 것이 바람직하다.Sulfur (S) reacts with manganese (Mn) to form fine MnS precipitates. When the sulfur content is less than 0.05% by weight, not only the amount of precipitates precipitated is small but also the number of precipitates precipitated is very small. Therefore, the content of sulfur is preferably 0.05% by weight or more.

그러나, 본 발명에서는 망간(Mn)의 함량이 적으므로 황의 함량이 0.01 중량%를 초과의 경우에는 고용된 황의 함량이 증가하여, 연성 및 성형성이 크게 낮아지며, 적열취성의 우려가 있다. However, in the present invention, since the content of manganese (Mn) is small, when the sulfur content is more than 0.01% by weight, the content of solid solution sulfur is increased, the ductility and moldability are greatly lowered, and there is a fear of red brittleness.

따라서, 본 발명에 따른 상기 황의 함량은 냉연 강판 전체 중량의 0.05 ~ 0.01 중량% 인 것이 바람직하다.
Therefore, the content of the sulfur according to the present invention is preferably 0.05 to 0.01% by weight of the total weight of the cold rolled steel sheet.

알루미늄(Al)Aluminum (Al)

알루미늄은 질소(N)와 반응하여 미세한 AlN 석출물을 형성하여 결정립 미세화와 더불어 석출 강화에 의한 강도 향상 효과를 가질 수 있다.Aluminum reacts with nitrogen (N) to form fine AlN precipitates, which may have a strength improvement effect by strengthening precipitation and grain refinement.

알루미늄의 함량이 0.01 중량% 미만의 경우에는 AlN 석출물의 양이 줄어들어 충분히 강도를 확보할 수 없다. 따라서, 상기 알루미늄의 함량은 0.01 중량% 이상인 것이 바람직하다.When the content of aluminum is less than 0.01% by weight, the amount of AlN precipitates is reduced to ensure sufficient strength. Therefore, the content of aluminum is preferably 0.01% by weight or more.

그리고, 상기 알루미늄의 함량이 0.1 중량%를 초과하는 경우에는 연주에 어려움이 있어 생산성을 떨어뜨리며 항복강도가 지나치게 상승할 수 있다. In addition, when the content of aluminum exceeds 0.1% by weight, it is difficult to play, which may lower productivity and excessively increase yield strength.

따라서, 본 발명에 따른 상기 알루미늄의 함량은 냉연 강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.1 중량%인 것이 바람직하다.
Therefore, the content of aluminum according to the present invention is preferably 0.01 to 0.1% by weight of the total weight of the cold rolled steel sheet.

질소(N)Nitrogen (N)

본 발명에서 질소(N)는 상술된 티타늄(Ti)늄과 같이 탄화물을 석출하여 강도 향상에 기여하는 원소이다.In the present invention, nitrogen (N) is an element that contributes to strength improvement by depositing carbides as described above with titanium (Ti).

이때, AlN 및 TiN을 생성시킴으로 인해 석출 강화에 효과가 생기게 된다.At this time, the AlN and TiN is produced by the effect to strengthen the precipitation.

다만, 질소(N)가 0.004 중량% 미만으로 첨가될 경우 질소(N) 첨가에 따른 석출강화 효과가 불충분하다.However, when nitrogen (N) is added at less than 0.004% by weight, the precipitation strengthening effect due to the addition of nitrogen (N) is insufficient.

반대로, 질소(N)가 0.01 중량%를 초과할 경우 고용 질소(N)가 증가하여 제조되는 구조용 강재의 성형성 등을 저하시킨다.On the contrary, when nitrogen (N) is more than 0.01% by weight, solid solution nitrogen (N) is increased to reduce the formability of the structural steel produced.

따라서, 질소의 함량은 본 발명에 따른 냉연 강판 전체 중량의 0.004 ~ 0.01 중량%로 제한하는 것이 바람직하다.
Therefore, the content of nitrogen is preferably limited to 0.004 to 0.01% by weight of the total weight of the cold rolled steel sheet according to the present invention.

인(P)Phosphorus (P)

인(P)은 제조되는 강재의 강도를 증가시키기 위해 첨가된다. 인(P)은 고용강화효과가 높으면서 r값의 저하가 적은 원소이다. 본 발명에 따라 석출물을 제어하는 강에서 고강도를 보증한다. Phosphorus (P) is added to increase the strength of the steel produced. Phosphorus (P) is an element having a high solid solution strengthening effect and a small decrease in r value. High strength is ensured in the steel controlling the precipitates according to the invention.

일반적인 연질 냉연강판의 경우 인(P)의 함량은 0.015 중량%이하로 하는 것이 좋지만 함량을 극소화 하는 것은 현실적으로 어렵다.In general soft cold rolled steel sheet, the content of phosphorus (P) is preferably less than 0.015% by weight, but it is practically difficult to minimize the content.

그리고, IF 고강도강에서는 강도향상을 위해 0.05 ~ 0.2 중량%의 인(P)을 첨가하나, 본 발명에 따른 상기 인의 함량은 냉연 강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.05 중량% 인 것이 바람직하다.In addition, in the IF high strength steel, phosphorus (P) is added in an amount of 0.05 to 0.2% by weight for improving strength, but the phosphorus content according to the present invention is preferably 0.01 to 0.05% by weight of the total weight of the cold rolled steel sheet.

인(P)의 함량이 0.01 중량% 미만이면 강도확보가 어려우며, 반대로 인(P)의 함량이 0.05 중량%를 초과할 경우에는 2차가공취성이 발생할 수 있다.
If the content of phosphorus (P) is less than 0.01% by weight, it is difficult to secure the strength, on the contrary, if the content of phosphorus (P) exceeds 0.05% by weight, secondary processing brittleness may occur.

티타늄(Ti)Titanium (Ti)

티타늄은 고용탄소 및 고용질소를 석출시켜 가공성 향상을 목적으로 첨가하는데, TiC, TiN 등으로 고용탄소 및 고용질소를 석출시켜 비시효성과 가공성을 확보한다. 티타늄은 니오븀보다 강한 탄질화물 형성 원소로서 고용탄소와 고용질소를 석출시킨다.Titanium is added to improve the processability by precipitating solid solution carbon and solid solution nitrogen. Sedimentation of solid solution carbon and solid solution nitrogen with TiC, TiN, etc. secures ineffectiveness and processability. Titanium is a stronger carbonitride-forming element than niobium, which precipitates solid solution carbon and solid solution nitrogen.

이러한 티타늄은 그 첨가량이 0.04 중량% 미만의 경우, 석출을 하지 않고 남은 고용탄소와 질소로 인해 시효경화가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 티타늄의 함량은 0.04 중량% 이상인 것이 바람직하다.If the amount of titanium is less than 0.04% by weight, age hardening may occur due to the solid solution carbon and nitrogen remaining without precipitation. Therefore, the content of titanium is preferably at least 0.04% by weight.

또한, 티타늄은 그 첨가량이 0.1 중량%를 초과의 경우, 제조원가가 상승하게 된다. In addition, when titanium is added in an amount of more than 0.1% by weight, manufacturing cost increases.

따라서, 본 발명에 따른 상기 티타늄의 함량은 냉연 강판 전체 중량의 0.04 ~ 0.1 중량%인 것이 바람직하다.
Therefore, the content of the titanium according to the present invention is preferably 0.04 to 0.1% by weight of the total weight of the cold rolled steel sheet.

니오븀(Nb)Niobium (Nb)

니오븀(Nb)은 강 중에 Nb(C, N), (Ti, Nb)(C, N), (Nb, V)(C, N) 형태의 석출 또는 Fe 내 고용 강화를 통하여 제조되는 구조용 강재의 강도를 향상시킨다.Niobium (Nb) is a structural steel produced by precipitation in the form of Nb (C, N), (Ti, Nb) (C, N), (Nb, V) (C, N) or solid solution strengthening in Fe. Improve strength.

특히, 니오븀(Nb)계 석출물들은 슬라브 재가열이 이루어지는 1150℃ 이상의 가열로에서 고용된 후 열간압연 과정에서 미세하게 석출되어 강의 강도를 효과적으로 증가시킨다.In particular, the niobium (Nb) -based precipitates are dissolved in a heating furnace of 1150 ℃ or more in which the slab reheating is finely precipitated during the hot rolling process to effectively increase the strength of the steel.

니오븀(Nb)의 함량이 0.02 중량% 미만일 경우, 상기의 니오븀(Nb) 첨가에 따른 강도 향상 효과가 불충분하며, 반대로 니오븀(Nb)의 함량이 0.15 중량%를 초과할 경우 제조비용의 상승을 초래하며, Nb가 고용되면서 r값을 저하시키고 항복강도가 증가하여 성형성을 약화시킨다.If the content of niobium (Nb) is less than 0.02% by weight, the effect of improving the strength due to the addition of niobium (Nb) is insufficient, on the contrary, if the content of niobium (Nb) exceeds 0.15% by weight, the manufacturing cost increases. As Nb is dissolved, the r value is lowered and the yield strength is increased to weaken the formability.

따라서, 본 발명에 따른 상기 니오븀(Nb)은 냉연 강판 전체 중량의 0.02 ~ 0.15 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다.
Therefore, the niobium (Nb) according to the present invention is preferably added in 0.02 ~ 0.15% by weight of the total weight of the cold rolled steel sheet.

구리(Cu)Copper (Cu)

구리(Cu)는 인성의 개선과 강도의 상승에 유효할 뿐만 아니라, 미세 석출물을 조장하여 강도 상승에 기여한다.Copper (Cu) is not only effective for improving the toughness and increasing the strength, but also contributes to the increase in strength by encouraging fine precipitates.

이러한 구리(Cu)는 상술한 실리콘(Si) 및 망간(Mn)과 함께 일정한 함량 조절을 통해 강재의 고용강화 효과에 기여하는 역할을 담당하고 구조용 강재에 고강도의 기계적 물성을 확보하는 데 도움을 준다.The copper (Cu) plays a role in contributing to the solid solution strengthening effect of the steel through a constant content control together with the above-described silicon (Si) and manganese (Mn) and helps to secure high-strength mechanical properties to structural steel .

다만, 구리(Cu)의 함량이 0.5 중량%를 초과하여 첨가될 경우 적열취성이 발생하여 표면결함을 유발시킬 수 있다.However, when the content of copper (Cu) is added in excess of 0.5% by weight, red brittleness may occur to cause surface defects.

또한, 반대로 구리(Cu)의 함량이 0.3 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 미세한 FCC-Cu 석출물이 형성되지 않아 강재의 인성의 개선과 강도의 상승효과가 미흡해질 수 있다.On the contrary, when the copper (Cu) content is added in less than 0.3% by weight, fine FCC-Cu precipitates are not formed, thereby improving the toughness of the steel and improving the strength of the steel.

따라서, 본 발명에서는 구리(Cu)의 함량은 냉연 강판 전체 중량의 0.3 ~ 0.5 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다.
Therefore, in the present invention, the content of copper (Cu) is preferably added in 0.3 ~ 0.5% by weight of the total weight of the cold rolled steel sheet.

아울러, 본 발명에서는 니켈(Ni): 0.01 ~ 0.05 중량%, 크롬(Cr): 0.01 ~ 0.1 중량% 및 주석(Sn): 0.002 ~ 0.01 중량%를 더 포함하되, 상기 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni) 및 주석(Sn)의 합산 중량으로 0.32 ~ 0.66 중량%가 첨가되도록 하여, 본 발명의 도금 특성 및 내2차 가공 취성을 향상시킬 수 있다.In addition, in the present invention, nickel (Ni): 0.01 to 0.05% by weight, chromium (Cr): 0.01 to 0.1% by weight and tin (Sn): 0.002 to 0.01% by weight, further comprising the copper (Cu), chromium ( By adding 0.32 to 0.66% by weight of the combined weight of Cr), nickel (Ni) and tin (Sn), the plating properties and secondary processing brittleness of the present invention can be improved.

니켈(Ni)Nickel (Ni)

본 발명에서는 니켈(Ni)의 고용강화효과를 위해 0.01 중량%이상 첨가되어야 하며, r값 및 연신률의 감소를 방지하기 위하여 0.05 중량%이하가 포함되도록 하는 것이 바람직하다.
In the present invention, nickel (Ni) should be added to 0.01% by weight or more for the solid solution strengthening effect, it is preferable to include less than 0.05% by weight in order to prevent the reduction of r value and elongation.

크롬(Cr)Chrome (Cr)

본 발명에 따른 크롬(Cr)은 고용강화효과가 높으면서 2차가공취성온도를 낮추며 크롬(Cr)탄화물에 의해 시효지수를 낮추는 원소로서, 본 발명에 따라 석출물을 제어하는 강에서 고강도를 보증하며 면내이방성 지수도 낮게 한다. Chromium (Cr) according to the present invention is an element that lowers the secondary work brittle temperature and lowers the aging index by chromium (Cr) carbide while having a high solid-solution strengthening effect, guarantees high strength in the steel controlling the precipitate according to the present invention and in-plane It also lowers the anisotropy index.

따라서, 본 발명에 따른 크롬(Cr)의 함량이 0.01 중량%이상 되어야 강도를 확보할 수 있으며, 0.1 중량%를 초과할 경우에는 연성이 저하한다.
Therefore, when the content of chromium (Cr) according to the present invention is 0.01% by weight or more to ensure the strength, when the content exceeds 0.1% by weight ductility is lowered.

주석(Sn)Tin (Sn)

본 발명에 따른 주석(Sn)은 고용강화효과가 높으나 r값 및 연신율의 감소때문에 0.01 중량%이하의 첨가량을 가져야 하며, 일정강도 상승을 위해 0.002 중량% 이상의 첨가량을 갖는다.
Tin according to the present invention (Sn) has a high solid solution strengthening effect, but due to the decrease in r value and elongation should have an addition amount of 0.01% by weight or less, and has an addition amount of 0.002% by weight or more for increasing the strength.

따라서, 상기 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni) 및 주석(Sn)의 합산 중량으로 0.32 중량% 미만일 경우에는 본 발명에 따른 강도를 확보할 수 없으며, 0.66 중량%가 초과하는 경우에는 도금특성이 저하되고, 내2차 가공 취성이 열화될 수 있다.
Therefore, when the total weight of the copper (Cu), chromium (Cr), nickel (Ni) and tin (Sn) is less than 0.32% by weight, the strength according to the present invention cannot be secured, and when 0.66% by weight is exceeded. The plating characteristics may be degraded and secondary work brittleness may be deteriorated.

본 발명은 상기한 조성을 만족하는 강을 이용하여, 열간압연과 냉간압연을 수행하고, 그 결과로 형성된 냉간압연판을 상소둔(Batch Annealing Furnace; BAF) 하여, NbC와 AlN석출물을 형성한다.According to the present invention, hot rolling and cold rolling are performed using a steel satisfying the above composition, and the resulting cold rolled sheet is subjected to annealing (Batch Annealing Furnace; BAF) to form NbC and AlN precipitates.

이때, 석출물들의 평균크기가 0.1㎛ 이하를 만족하도록 하는데, 특히 냉간압연판에서 NbC석출물과 AlN석출물의 평균 크기는 성분설계와 함께 재가열온도, 권취온도 등의 제조공정에 영향을 받으나 특히 열간압연 후의 냉각속도에 직접적인 영향을 받고 있으므로, 이를 다음과 같이 제어하는 것이 바람직하다.
In this case, the average size of the precipitates to satisfy the 0.1㎛ or less, in particular, the average size of NbC precipitates and AlN precipitates in the cold rolled plate is affected by the manufacturing process such as reheating temperature, winding temperature, etc. Since it is directly affected by the subsequent cooling rate, it is preferable to control it as follows.

이하에서는 도 1을 참조하여 냉연강판의 제조 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a cold rolled steel sheet will be described in detail with reference to FIG. 1.

도 1은 본 발명에 따른 고강도 냉연강판의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 공정 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a high strength cold rolled steel sheet according to the present invention.

도 1을 참조하면, 재가열 단계(S110)에서는 상기와 같이 조성되는 강 슬라브를 Ac3점 이상의 온도에서 3 ~ 4시간 재가열한다. 상기 재가열 온도가 Ac3점 미만인 경우 연속주조 중에 생성된 조대한 석출물들이 완전히 용해되지 않은 상태로 남아 있어 열간압연 후에도 조대한 석출물이 많이 남는다. 따라서, 상기 재가열 온도는 Ac3점 이상인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 Ac3점 이상 Ac3+100℃ 이하이다.
Referring to FIG. 1, in the reheating step (S110), the steel slabs formed as described above are reheated for 3 to 4 hours at a temperature equal to or higher than Ac 3 point. When the reheating temperature is less than Ac 3 point, the coarse precipitates generated during continuous casting remain completely insoluble and many coarse precipitates remain even after hot rolling. Therefore, it is preferable that the said reheating temperature is more than Ac <3> point, More preferably, it is more than Ac <3> point and Ac <3> +100 degreeC.

다음으로, 열간 마무리 압연 단계(S120)에서는 Ar3점 이상 Ar3+100℃ 이하의 온도에서 열간 마무리 압연을 수행한다. 이와 같이 Ar3 변태온도를 기준으로 열간 마무리 압연을 하는 이유는 열간 마무리 압연온도가 Ar3 변태온도 미만의 경우에는 압연립의 생성으로 가공성이 저하되기 때문이다. 따라서 Ar3점 이상 Ar3+100℃ 이하에서 열간 마무리 압연을 행하는 것이 바람직하다.
Next, in the hot finish rolling step (S120), hot finish rolling is performed at a temperature of Ar 3 or more and Ar 3 + 100 ° C. or less. The reason why the hot finish rolling is performed on the basis of the Ar3 transformation temperature as described above is that when the hot finishing rolling temperature is less than the Ar3 transformation temperature, workability is lowered due to the generation of rolled grains. Therefore, it is preferable to perform hot finish rolling at Ar3 point or more and Ar3 + 100 degreeC or less.

다음으로, 냉각 및 권취 단계(S130)에서는 강제 냉각방식으로 냉각한 후 600℃ 이하에서 권취하여 열연강판을 제조하게 된다.Next, in the cooling and winding step (S130), after cooling by forced cooling method is wound up to 600 ℃ or less to produce a hot rolled steel sheet.

상기 냉각 단계는 상기 열간 마무리 압연 후에 20 ~ 50℃/sec의 냉각속도로 600℃까지 냉각한다. 즉, 상기 냉각 단계는 상기와 같은 냉각속도로 6 ~ 8초 동안 수행될 수 있다.The cooling step is cooled to 600 ℃ at a cooling rate of 20 ~ 50 ℃ / sec after the hot finish rolling. That is, the cooling step may be performed for 6 to 8 seconds at the cooling rate as described above.

상기 냉각속도가 20℃/sec 미만이거나 50℃/sec 초과의 경우, TiC 석출물 및 AlN 석출물의 평균크기가 0.2㎛를 초과하게 되어 미세한 석출물이 석출되지 않을 우려가 있다. 따라서, 상기 냉각속도는 20 ~ 50℃/sec로 제한되는 것이 바람직하다.
If the cooling rate is less than 20 ° C / sec or more than 50 ° C / sec, the average size of TiC precipitates and AlN precipitates exceeds 0.2 ㎛ there is a fear that the fine precipitates do not precipitate. Therefore, the cooling rate is preferably limited to 20 ~ 50 ℃ / sec.

한편, 기존 성분계의 경우 냉간압연 후 성형성을 증가시키기 위한 팬 케이크(pan-cake) 조직을 형성하기 위해서는 열연공정에서 AlN 석출물이 석출되지 않고, 냉간압연 후 소둔공정에서 AlN 석출이 필요하므로, 열연코일 제조과정에서 600℃이하의 권취온도가 필요하다. Meanwhile, in the conventional component system, in order to form a pan-cake structure for increasing formability after cold rolling, AlN precipitates are not precipitated in the hot rolling process, and AlN precipitation is required in the annealing process after cold rolling. A coiling temperature of less than 600 ° C is required in the coil manufacturing process.

따라서, 열연의 냉각라인에서 많은 양의 냉각수가 필요하게 되는데 이로 인한 온도 편차나 급랭에 의한 형상의 부적절성으로 인하여 코일의 형상 품질을 떨어뜨릴 수 있는 요인이 된다.Therefore, a large amount of coolant is required in the hot rolled cooling line, which is a factor that may degrade the shape quality of the coil due to inadequate shape due to temperature variation or quenching.

하지만, 본 발명의 성분계에서는 권취온도가 충분히 높으므로 열연의 냉각라인에서 온도 편차나 급랭으로 인한 형상 품질의 안정화에 유리하다.
However, in the component system of the present invention, since the coiling temperature is sufficiently high, it is advantageous for stabilization of shape quality due to temperature variation or rapid cooling in a hot rolling cooling line.

상기와 같이 열간압연한 다음에는 권취를 행하는데, 이때 권취온도는 앞서 언급한 바와 같이 600℃ 이하인 것이 바람직하다.After hot rolling as described above, the winding is performed, wherein the winding temperature is preferably 600 ° C. or lower as mentioned above.

권취온도가 600℃를 초과한 경우에는 석출물이 너무 조대하게 성장하여, 결정립 미세화 효과가 떨어지며 강도 확보가 곤란하다.When the coiling temperature exceeds 600 ° C., precipitates grow too coarsely, resulting in poor grain refining effect and difficulty in securing strength.

따라서, 본 발명에 따른 상기 권취온도는 600℃ 이하인 것이 바람직하며, 대략 500 ~ 600℃가 될 수 있다.
Therefore, the winding temperature according to the present invention is preferably less than 600 ℃, it may be approximately 500 ~ 600 ℃.

다음으로, 냉간압연 및 소둔 단계(S140)에서는 상기 권취하여 제조된 열연강판을 산세한 후 냉간압연한다. Next, in the cold rolling and annealing step (S140), the hot rolled steel sheet manufactured by winding is pickled and then cold rolled.

본 발명에 따른 냉간압연은 50 ~ 80%의 압하율로 행하는 것이 바람직하다. 냉간압하율이 50%미만의 경우에는 소둔재결정 핵생성양이 적기 때문에 소둔시 결정립이 너무 크게 성장하여 소둔 재결정립의 조대화로 강도가 저하한다. 냉간압하율이 80%초과의 경우에는 핵생성 양이 너무 많아 소둔 재결정립은 오히려 너무 미세하여 연성이 감소하며 성형성도 저하된다.
Cold rolling according to the present invention is preferably carried out at a reduction ratio of 50 to 80%. If the cold reduction rate is less than 50%, the annealing recrystallization nucleation amount is small, so the grains grow too large during annealing, and the strength decreases due to the coarsening of the annealing recrystallization grains. If the cold reduction rate is more than 80%, the amount of nucleation is so large that the annealing recrystallized grain is too fine to decrease the ductility and the moldability.

다음으로, 소둔공정에서는 냉간압연 후 750℃이하의 온도에서 소둔하여 형성된 조직이 매우 미세하고 NbC석출물과 AlN석출물의 평균크기가 0.1㎛이하로 이루어지도록 해야 한다. Next, in the annealing process, the structure formed by annealing at a temperature of 750 ° C. or less after cold rolling should be very fine and have an average size of NbC precipitates and AlN precipitates of 0.1 μm or less.

이와 같이, 소둔 온도는 제품의 재질을 결정하는 중요한 역할을 한다. 소둔온도가 너무 낮으면 재결정이 완료되지 않아 목표로 하는 연성 값을 확보할 수 없으며, 소둔온도가 750℃초과의 경우에는 재결정립의 조대화로 강도가 저하된다. As such, the annealing temperature plays an important role in determining the material of the product. 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 750 ° C., the strength decreases due to coarsening of the recrystallized grains.

또한 소둔온도가 저온일수록 FCC-Cu석출물이 미세하게 석출되는데 이때 온도는 600 ℃ 이상이면 된다. 그리고, 소둔온도 유지시간은 재결정이 완료되도록 유지하는데, 약 30시간 이상이면 재결정이 완료된다.In addition, the lower the annealing temperature, the finer the FCC-Cu precipitate is precipitated. Then, the annealing temperature holding time is maintained so that recrystallization is completed, the recrystallization is completed when about 30 hours or more.

따라서, 본 발명에 따른 소둔 온도는 600 ~ 750℃ 인 것이 바람직하다. 아울러, 상술한 본 발명에서 소둔이라 함은 상소둔(Batch Annealing Furnace; BAF) 방식을 의미한다.Therefore, it is preferable that the annealing temperature which concerns on this invention is 600-750 degreeC. In addition, the annealing in the present invention described above means a batch annealing (BAF) method.

또한, 상기 냉간압연은 그 압하율이 높을수록 가공성 측면에선 유리하나 현장 적용 한계로 인하여 통상의 조건하에서도 목표로 하는 성형성이 확보되므로 그 범위를 한정지을 필요는 없다.
In addition, the cold rolling is advantageous in terms of workability as the reduction ratio thereof is higher, but it is not necessary to limit the range because the target formability is secured even under normal conditions due to limitations in the field application.

이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 통해 고강도 냉연 강판에 대해 보다 상세히 설명한다.
Hereinafter, the high strength cold rolled steel sheet will be described in more detail with reference to the embodiment of the present invention.

[실시예]
[Example]

아래의 표 1은 본 발명의 실시예와 비교예의 성분비를 나타낸 것이다.Table 1 below shows the component ratios of Examples and Comparative Examples of the present invention.

[표 1][Table 1]

Figure 112010062921049-pat00001
Figure 112010062921049-pat00001

상기 표 1과 같은 조성을 가지는 슬라브를 Ac3점 이상에서 3시간 이상 재가열한 다음, Ar3점 이상 Ar3+100℃ 이하의 온도에서 열간 마무리 압연을 행한 후, 강제 냉각방식으로 냉각하였다.The slab having the composition shown in Table 1 above was reheated for 3 hours or more at Ac3 or more, and then hot finished rolling at a temperature of Ar3 or more and Ar3 + 100 ° C. or lower, and then cooled by forced cooling.

이어서, 600℃에서 권취하여 열연강판을 제조하였다. 그리고, 상기와 같이 권취하여 제조된 열연강판을 산세한 후 냉각압연하고, 냉연강판을 상소둔 방식으로 750℃에서 30시간 동안 소둔 처리 하였다.Subsequently, it wound up at 600 degreeC and manufactured the hot rolled steel sheet. Then, the hot rolled steel sheet produced by winding as described above was pickled and cold rolled, and the cold rolled steel sheet was annealed at 750 ° C. for 30 hours in an annealing manner.

그 다음으로, 상기 냉연강판의 시편을 만능인장 시험기를 이용하여 인장시험을 하여 아래의 표 2와 같은 실험 결과를 얻었다.Next, the tensile test of the specimen of the cold rolled steel sheet using a universal tensile tester to obtain the experimental results as shown in Table 2 below.

즉, 표 2는 표 1의 실시예와 비교예의 제조 조건에 따른 기계적 성질 변화를 나타낸 것이다.That is, Table 2 shows the change in mechanical properties according to the manufacturing conditions of the Examples and Comparative Examples of Table 1.

[표 2][Table 2]

Figure 112010062921049-pat00002
Figure 112010062921049-pat00002

상기 표 2에 표시된 바와 같이, 비교예 1 내지 5의 열간압연 후의 인장강도(TS)는 각각 341MPa 내지 459MPa로 평균 390.8MPa을 나타내었다. 다음으로, 항복강도(YS)는 260MPa 내지 310MPa으로 평균 294.8MPa을 나타내었다. As shown in Table 2, the tensile strength (TS) after the hot rolling of Comparative Examples 1 to 5 was 341MPa to 459MPa, respectively, an average of 390.8MPa. Next, yield strength (YS) was 260 MPa to 310 MPa, representing an average of 294.8 MPa.

반면에, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 5의 경우 평균 인장강도(TS) 428.6MPa 및 평균 항복강도(YS) 344MPa로, 비교예들 보다 고강도를 확보함을 알 수 있다. On the other hand, in Examples 1 to 5 according to the present invention, the average tensile strength (TS) of 428.6 MPa and the average yield strength (YS) of 344 MPa, it can be seen that the high strength than the comparative examples.

그 다음으로, 본 발명에 따른 실시예들은 평균 연신율(EL) 37.6%, 평균 r값(소성변형비, Lankford value) 1.78, 평균 연성취성 천이 온도(DBTT) -55를 나타내어 우수한 수준의 내2차 가공 취성이 있음을 확인하였다.Next, the examples according to the present invention exhibited an excellent elongation resistance, showing an average elongation (EL) of 37.6%, an average r value (plastic deformation ratio, Lankford value) of 1.78, and an average soft brittle transition temperature (DBTT) of -55. It was confirmed that there was work brittleness.

또한, 상기 표 2와 같은 실험예에서와 같이, 본 발명은 탄소(C) 함량이 0.005 ~ 0.01 중량%의 극저탄소강을 이용하면 냉연소둔 이후 상소둔 시 흑변이 발생하지 않으면서도, 표면품질이 우수한 고성형성의 냉연강판을 제조할 수 있다.In addition, as in the experimental example as shown in Table 2, the present invention, if the carbon (C) content of 0.005 ~ 0.01% by weight of ultra-low carbon steel, the black surface does not occur during cold annealing after annealing, the surface quality is It is possible to produce a cold rolled steel sheet of excellent high formability.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 고강도 냉연 강판은 기존의 연속소둔라인 방식에서 상소둔방식으로 변경함으로써, 표면을 더 미려하게 형성할 수 있다.As described above, the high strength cold rolled steel sheet according to the present invention can be formed more beautifully by changing from the conventional continuous annealing line method to an annealing method.

즉, 소둔과정에서 발생할 수 있는 롤에 의한 강판 표면의 긁힘이나 이물의 혼입이 줄어들어 우수한 표면특성을 필요로 하는 가전이나 자동차용 강판에 적합한 표면품질을 확보하는데 유리하다.That is, it is advantageous to secure the surface quality suitable for home appliances or automotive steel sheets that require excellent surface properties by reducing the scratching of the steel sheet surface or the mixing of foreign matter by the roll that can occur during the annealing process.

또한 성분내에 망간(Mn), 실리콘(Si) 및 인(P)의 함량을 낮추고, 구리(Cu)를이용한 NbC 석출강화 효과를 확보함으로써, DBTT 온도를 감소시킬 수 있고, 2차가공취성의 발생정도를 감소시켜 가공 후에 발생할 수 있은 크랙이나 취성파괴에 의한 제품의 파손을 방지하는데 유리하다.
In addition, by lowering the contents of manganese (Mn), silicon (Si) and phosphorus (P) in the components, and securing the NbC precipitation strengthening effect using copper (Cu), it is possible to reduce the DBTT temperature and to generate secondary processing brittleness By reducing the degree, it is advantageous to prevent the product from being damaged by cracks or brittle fracture which may occur after processing.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, which can be variously modified and modified by those skilled in the art to which the present invention pertains. Modifications are possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only in accordance with the following claims, and all equivalents or equivalent variations thereof are included in the scope of the present invention.

S110: 재가열
S120: 열간 마무리 압연
S130: 냉각 및 권취
S140: 냉간압연 및 소둔S110: reheat
S120: hot finish rolling
S130: cooling and winding
S140: cold rolled and annealed

Claims (13)

(a) 탄소(C) : 0.004 ~ 0.02 중량%, 망간(Mn): 0.01 ~ 0.5 중량%, 황(S): 0.005 ~ 0.01 중량%, 알루미늄(Al): 0.01 ~ 0.1 중량%, 질소(N): 0.004 ~ 0.01 중량%, 인(P): 0.01 ~ 0.05 중량%, 티타늄(Ti): 0.04 ~ 0.1 중량%, 니오븀(Nb): 0.02 ~ 0.15 중량%, 구리(Cu): 0.3 ~ 0.5 중량%, 나머지 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 강 슬라브를 Ac3점 이상의 온도로 재가열하여 3 ~ 4시간 유지하는 재가열 단계;
(b) 재가열된 상기 강 슬라브를 Ar3점 이상 Ar3+100℃ 이하에서 열간 마무리 압연하여 열연강판을 제조하는 단계;
(c) 상기 열연강판을 600℃ 이하로 냉각한 후 권취하는 단계; 및
(d) 권취된 상기 열연강판을 냉간 압연한 후 600 ~ 750℃의 온도에서 30 ~ 35시간 동안 소둔 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상소둔 방식의 고강도 냉연강판 제조 방법.
(a) Carbon (C): 0.004 to 0.02 wt%, Manganese (Mn): 0.01 to 0.5 wt%, Sulfur (S): 0.005 to 0.01 wt%, Aluminum (Al): 0.01 to 0.1 wt%, Nitrogen (N ): 0.004 to 0.01 wt%, phosphorus (P): 0.01 to 0.05 wt%, titanium (Ti): 0.04 to 0.1 wt%, niobium (Nb): 0.02 to 0.15 wt%, copper (Cu): 0.3 to 0.5 wt% A reheating step of reheating the steel slab composed of%, the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities to a temperature equal to or higher than the Ac 3 point to maintain 3 to 4 hours;
(b) hot-rolling and rolling the reheated steel slab at an Ar3 point or more and Ar3 + 100 ° C or less to produce a hot rolled steel sheet;
(c) winding the hot rolled steel sheet after cooling to 600 ° C. or lower; And
(d) cold rolling the wound hot rolled steel sheet and then annealing at a temperature of 600 to 750 ° C. for 30 to 35 hours.
제1항에 있어서,
상기 (a) 단계의 상기 강슬라브는
탄소(C): 0.005 ~ 0.01 중량%을 포함하는 것을 특징으로 하는 상소둔 방식의 고강도 냉연강판 제조 방법.
The method of claim 1,
The steel slab of step (a) is
Carbon (C): Method for producing a high strength cold rolled steel sheet of an annealing method comprising 0.005 to 0.01% by weight.
제1항에 있어서,
상기 (a) 단계의 상기 강슬라브는
니켈(Ni): 0.01 ~ 0.05 중량%, 크롬(Cr): 0.01 ~ 0.1 중량% 및 주석(Sn): 0.002 ~ 0.01 중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상소둔 방식의 고강도 냉연강판 제조 방법.
The method of claim 1,
The steel slab of step (a) is
Nickel (Ni): 0.01 to 0.05% by weight, chromium (Cr): 0.01 to 0.1% by weight and tin (Sn): 0.002 to 0.01% by weight of the high-temperature cold rolled steel sheet manufacturing method characterized by further comprising.
제3항에 있어서,
상기 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni) 및 주석(Sn)은
합산 중량으로 0.32 ~ 0.66 중량%인 것을 특징으로 하는 상소둔 방식의 고강도 냉연강판 제조 방법.
The method of claim 3,
The copper (Cu), chromium (Cr), nickel (Ni) and tin (Sn) is
Method for producing a high strength cold rolled steel sheet of an annealing method characterized in that the combined weight of 0.32 ~ 0.66% by weight.
제1항에 있어서,
상기 (c) 단계의 상기 열연강판은
20 ~ 50℃/sec의 냉각속도로 600℃ 이하로 냉각한 후 권취하는 것을 특징으로 하는 상소둔 방식의 고강도 냉연강판 제조 방법.
The method of claim 1,
The hot rolled steel sheet of step (c)
A method for producing a high strength cold rolled steel sheet of an annealing method, characterized in that after cooling to 600 ° C. or lower at a cooling rate of 20 to 50 ° C./sec.
제1항에 있어서,
상기 (d) 단계의 상기 냉간 압연은
50 ~ 80%의 압하율로 수행하는 것을 특징으로 하는 상소둔 방식의 고강도 냉연강판 제조 방법.
The method of claim 1,
The cold rolling of step (d) is
A high strength cold rolled steel sheet manufacturing method of the annealing method, characterized in that carried out at a reduction ratio of 50 to 80%.
제1항에 있어서,
상기 (d) 단계의 상기 소둔은
NbC 석출물 및 AlN 석출물의 평균 입경이 0.1㎛이하가 되도록 수행하는 것을 특징으로 하는 상소둔 방식의 고강도 냉연강판 제조 방법.
The method of claim 1,
The annealing of step (d)
Method for producing a high strength cold rolled steel sheet of the annealing method characterized in that the average particle diameter of NbC precipitates and AlN precipitates to be 0.1㎛ or less.
제1항에 있어서,
상기 (d) 단계의 상기 소둔은
미세 FCC-Cu 석출물이 형성되도록 수행하는 것을 특징으로 하는 상소둔 방식의 고강도 냉연강판 제조 방법.
The method of claim 1,
The annealing of step (d)
Method for producing a high strength cold rolled steel sheet of the annealing method characterized in that to perform a fine FCC-Cu precipitate is formed.
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