KR101239461B1 - 고강도 강판 및 고강도 강판용 용강의 용제 방법 - Google Patents

Abstract

이 고강도 강판은, 질량％로, C : 0.03 내지 0.20％, Si : 0.08 내지 1.5％, Mn : 0.5 내지 3.0％, P : 0.05％ 이하, S : 0.0005％ 이상, 산가용 Ti : 0.008 내지 0.20％, N : 0.0005 내지 0.01％, 산가용 Al : 0.01％ 초과, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계 : 0.001 내지 0.04％, 또한 질량 베이스로, (Ce＋La)/산가용 Al ≥ 0.1, 또한 (Ce＋La)/S가 0.4 내지 50이고, 잔량부가 철 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강판이고, 그 강판 중에 존재하는 원상당 직경 2㎛ 이하의 개재물의 개수 밀도가 15개/㎟ 이상이다.

Description

고강도 강판 및 고강도 강판용 용강의 용제 방법 {HIGH-STRENGTH STEEL SHEET AND PROCESS FOR PRODUCING MOLTEN STEEL FOR HIGH-STRENGTH STEEL SHEET}

본 발명은 수송 기기의 주변 부품 등에 사용하는 데 적합한 고강도 강판에 관한 것으로, 연신 플랜지성과 피로 특성이 우수한 고강도 강판과, 고강도 강판용 용강의 용제 방법에 관한 것이다.

본원은 2008년 6월 13일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2008-155655호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

자동차의 안전성 향상과 환경 보전으로 연결되는 연비 향상의 관점으로부터 자동차용 열연 강판의 고강도 경량화에 대한 요구가 높아지고 있다. 자동차용 부품 중에서도 특히 주변계라고 불리는 프레임류나 아암류 등의 질량은, 차체 전체의 질량에 차지하는 비율이 높기 때문에, 이러한 부위에 사용되는 소재를 고강도화함으로써 박육화함으로써, 그 경량화를 실현하는 것이 가능해진다. 또한, 이 주변계에 사용되는 재료는 주행 중의 진동에 대한 내구성의 관점으로부터 높은 피로 특성이 요구되고, 고강도 강판이 널리 사용되고 있다. 그 중에서도, 가격의 우위성 등으로부터, 열연 강판이 주로 사용되고 있다.

이 중, 고강도와, 양호 가공성ㆍ양호 성형성을 양립시킬 수 있는 것으로서는, 페라이트상과 마르텐사이트상을 복합시킨 저항복비 DP 강판이나, 페라이트상과 (잔류)오스테나이트 상을 복합시킨 TRIP 강판이 알려져 있다. 그러나, 이들 강판은, 고강도와 가공성ㆍ연성은 우수하지만, 구멍 확장성, 즉 연신 플랜지성이 우수하다고는 할 수 없고, 주변 부품 등과 같은 연신 플랜지성 형성이 요구되는 구조용 부품에 있어서는, 연성은 뒤떨어지지만, 베이나이트계의 강판이 사용되는 것이 일반적이다.

페라이트상과 마르텐사이트상의 복합 조직 강판(이후, 「DP 강판」이라고 기재하는 경우가 있음) 등의 복합 조직 강판이, 연신 플랜지성이 뒤떨어지는 이유의 하나로서, 연질의 페라이트상과 경질의 마르텐사이트상의 복합체이므로, 구멍 확장 가공 시에 양 상의 경계부에 응력 집중하여, 변형에 추종할 수 없어 파단의 기점으로 되기 쉽기 때문이라고 생각된다.

이러한 문제점을 극복하기 위해, DP 강판을 베이스로 하여, 기계적 강도 특성과, 피로 특성이나 구멍 확장성(가공성)을 양립시키는 것을 목적으로 한 몇 개의 강판이 제안되어 있다. 예를 들어, 미세 분산 입자에 의한 응력 완화를 지향한 기술로서, 특허 문헌 1에, 페라이트상과 마르텐사이트상의 복합 조직 강판(DP 강판) 중에 미세한 Cu의 석출 또는 고용체를 분산시킨 강판이 개시되어 있다. 이 특허 문헌 1에 개시하는 기술에 있어서는, 고용되어 있는 Cu 혹은 Cu 단독으로 구성되는 입자 사이즈가 2㎚ 이하인 Cu 석출물이 피로 특성 향상에 매우 유효하고, 또한 가공성도 손상시키지 않는 것을 발견하여, 각종 성분의 조성비를 한정하고 있다.

또한, 복합상의 강도차를 작게 함으로써 응력 완화를 지향한 기술로서, 예를 들어 특허 문헌 2에는 가능한 한 저C화함으로써 주상을 베이나이트 조직으로 하는 동시에, 고용 강화 또는 석출 강화한 페라이트 조직을 적절한 체적 비율로 함유시켜, 이들 페라이트와 베이나이트의 경도차를 작게 하고, 또한 조대한 탄화물의 생성을 회피하는 기술이 개시되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 출원 공개 평11-199973호 공보 특허 문헌 2 : 일본 특허 출원 공개 제2001-200331호 공보

그런데, 상기 특허 문헌 1에 개시되어 있는 바와 같은, DP 강판 중에 미세한 Cu의 석출 또는 고용체를 분산시킨 강판은 확실히 높은 피로 강도를 나타내지만, 현저한 연신 플랜지성의 향상은 확인할 수 없다. 또한, 상기 특허 문헌 2에 개시되어 있는 바와 같은, 강판 조직을 베이나이트상 주체로 하고, 조대한 탄화물의 생성을 억제한 고강도 열연 강판은, 확실히 우수한 연신 플랜지성을 나타내지만, Cu를 함유한 DP 강판에 비해 그 피로 특성은 반드시 우수하다고는 할 수 없다. 또한, 조대한 탄화물의 생성을 억제한 것만으로는 엄격한 구멍 확장 가공을 행한 경우에 균열의 발생을 방지할 수 없다. 본 발명자들의 연구에 따르면, 이들의 원인은, 강판 중의 MnS를 주체로 하는 연신된 황화물계 개재물의 존재에 있는 것을 알 수 있었다.

즉, 반복 변형을 받으면 표층 또는 그 근방에 존재하는 연신된 조대한 MnS계 개재물의 주변에 내부 결함이 발생하고, 균열로서 전파함으로써 피로 특성을 열화시키는 동시에, 구멍 확장 가공 시의 균열 발생의 기점으로 되기 쉽기 때문에 연신 플랜지성을 저하시키는 요인이 된다.

그러나, Mn은, C나 Si와 함께 재료의 고강도화에 유효하게 기여하는 원소이므로, 고강도 강판에서는 강도 확보를 위해 Mn의 농도를 높게 설정하는 것이 일반적이고, 또한 통상의 제강 공정의 처리에서는 S 농도도 50ppm 정도는 포함되어 버린다. 이로 인해, 주조편 중에는 MnS가 존재하는 것이 통상이다. 또한, 동시에 가용성 Ti를 높여 가면, 조대한 TiS나 MnS와 일부 화합하여 (Mn, Ti)S가 석출되게 된다. 주조편이 열간 압연 및 냉간 압연되면, 이러한 MnS계 개재물은 변형되기 쉬우므로, 연신된 MnS계 개재물로 되고, 이것이 피로 특성과 연신 플랜지성(구멍 확장 가공성)을 저하시키는 원인이 된다. 그러나, 지금까지, 이러한 MnS계 개재물의 석출ㆍ변형 제어의 시점에 있어서 연신 플랜지성과 피로 특성이 우수한 고강도 강판 및 그 용강의 용제 방법을 제안한 예는 보이지 않는다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 주조편 중에 미세한 MnS, TiS, (Mn, Ti)S로서 석출시키고, 또한 압연 시에 변형을 받지 않고, 균열 발생의 기점으로 되기 어려운 미세 구형상 개재물로서 강판 중에 분산시킴으로써, 연신 플랜지성과 피로 특성을 향상시킨 연신 플랜지성과 피로 특성이 우수한 고강도 강판 및 고강도 강판용 용강의 용제 방법을 제공하는 데 있다.

상술한 바와 같이 문제점을 해결하기 위해, 본 발명자는 주조편 중에 미세한 MnS, TiS, (Mn, Ti)S를 석출시켜[본 발명에 있어서, MnS, TiS, (Mn, Ti)S의 3개의 개재물을 편의상, MnS계 개재물이라고 부름] 이들을, 또한 압연 시에 변형을 받지 않고, 균열 발생의 기점으로 되기 어려운 미세 구형상 개재물로서 강판 중에 분산시키고, 연신 플랜지성을 향상시키는 방법 및 피로 특성을 열화시키지 않는 첨가 원소의 해명을 중심으로 예의 연구를 진행시켰다.

그 결과, Ce, La의 첨가에 의한 탈산에 의해 생성된 미세하고 경질인 Ce 산화물, La 산화물, 세륨옥시설파이드, 란탄옥시설파이드 상에 MnS, TiS, (Mn, Ti)S가 석출되고, 압연 시에도 이 석출된 MnS, TiS, (Mn, Ti)S의 변형이 일어나기 어렵기 때문에, 강판 중에는 연신된 조대한 MnS가 현저하게 감소하고, 반복 변형 시나 구멍 확장 가공 시에 있어서, 이들 MnS계 개재물이 균열 발생의 기점이나 균열 전파의 경로로 되기 어려워져, 이것이 상술한 바와 같이 내피로성 등의 향상으로 연결되는 것을 해명하였다. 또한, 미세한 산화물, MnS계 개재물로 하기 위해, 우선 Si로 탈산을 행하고, 다음에 Al로 탈산을 행하고, 다음에 Ti를 첨가하고, 마지막으로 Ce, La의 첨가에 의해 탈산을 행하는, 3단계의 순차적으로 탈산으로 하는 것이, 각 단계에서 생성되는 산화물을 미세화하는 것으로 연결되어, 유효한 것을 해명하였다.

또한, TiN이 미세하고 경질인 Ce 산화물, La 산화물, 세륨옥시설파이드, 란탄옥시설파이드 상에 MnS계 개재물과 함께 복합 석출되는 예도 관찰되었지만, 연신 플랜지성과 피로 특성에는 거의 영향이 없는 것이 확인되었으므로, TiN은 MnS계 개재물의 대상으로 하지 않는다.

또한, Ti를 첨가하여 강 중의 산가용 Ti를 높임으로써, 고용 Ti 혹은 Ti의 탄질화물의 피닝의 효과에 의해 결정립을 미세화할 수도 있는 것을 알 수 있었다. 따라서, 강 중의 MnS계 개재물을 가능한 한 연신시키지 않고 미세 구상화할 수 있고, 동시에 결정립도 미세화할 수 있으므로, 높은 피로 특성과 우수한 연신 플랜지성을 양립할 수 있는 것을 알 수 있었다.

본 발명에 관한 연신 플랜지성과 피로 특성이 우수한 고강도 강판의 요지는 이하와 같다.

(1) 질량％로, C : 0.03 내지 0.20％, Si : 0.08 내지 1.5％, Mn : 0.5 내지 3.0％, P : 0.05％ 이하, S : 0.0005％ 이상, 산가용 Ti : 0.008 내지 0.20％, N : 0.0005 내지 0.01％, 산가용 Al : 0.01％ 초과, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계 : 0.001 내지 0.04％, 또한 질량 베이스로, (Ce＋La)/산가용 Al ≥ 0.1, 또한 (Ce＋La)/S가 0.4 내지 50이고, 잔량부가 철 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강판이고, 그 강판 중에 존재하는 원상당 직경 2㎛ 이하의 개재물의 개수 밀도가 15개/㎟ 이상인 고강도 강판.

(2) 질량％로, C : 0.03 내지 0.20％, Si : 0.08 내지 1.5％, Mn : 0.5 내지 3.0％, P : 0.05％ 이하, S : 0.0005％ 이상, 산가용 Ti : 0.008 내지 0.20％, N : 0.0005 내지 0.01％, 산가용 Al : 0.01％ 초과, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계 : 0.001 내지 0.04％, 또한 질량 베이스로, (Ce＋La)/산가용 Al ≥ 0.1, 또한 (Ce＋La)/S가 0.4 내지 50이고, 잔량부가 철 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강판이고, 그 강판 중에 존재하는 원상당 직경 1㎛ 이상의 개재물이고, 또한 긴 직경/짧은 직경이 5 이상인 연신 개재물의 개수 비율이 20％ 이하인 고강도 강판.

(3) 질량％로, C : 0.03 내지 0.20％, Si : 0.08 내지 1.5％, Mn : 0.5 내지 3.0％, P : 0.05％ 이하, S : 0.0005％ 이상, 산가용 Ti : 0.008 내지 0.20％, N : 0.0005 내지 0.01％, 산가용 Al : 0.01％ 초과, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계 : 0.001 내지 0.04％, 또한 질량 베이스로, (Ce＋La)/산가용 Al ≥ 0.1, 또한 (Ce＋La)/S가 0.4 내지 50이고, 잔량부가 철 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강판이고, 그 강판 중에는 Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에, MnS, TiS 또는 (Mn, Ti)S의 1종 또는 2종 이상이 복합 석출된 개재물을, 개수 비율로 10％ 이상 포함하는 고강도 강판.

(4) 질량％로, C : 0.03 내지 0.20％, Si : 0.08 내지 1.5％, Mn : 0.5 내지 3.0％, P : 0.05％ 이하, S : 0.0005％ 이상, 산가용 Ti : 0.008 내지 0.20％, N : 0.0005 내지 0.01％, 산가용 Al : 0.01％ 초과, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계 : 0.001 내지 0.04％, 또한 질량 베이스로, (Ce＋La)/산가용 Al ≥ 0.1, 또한 (Ce＋La)/S가 0.4 내지 50이고, 잔량부가 철 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강판이고, 그 강판 중에 존재하는 원상당 직경 1㎛ 이상의 개재물이고, 또한 긴 직경/짧은 직경이 5 이상인 연신 개재물의 체적 개수 밀도가 1.0 × 10⁴개/㎣ 이하인 고강도 강판.

(5) 질량％로, C : 0.03 내지 0.20％, Si : 0.08 내지 1.5％, Mn : 0.5 내지 3.0％, P : 0.05％ 이하, S : 0.0005％ 이상, 산가용 Ti : 0.008 내지 0.20％, N : 0.0005 내지 0.01％, 산가용 Al : 0.01％ 초과, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계 : 0.001 내지 0.04％, 또한 질량 베이스로, (Ce＋La)/산가용 Al ≥ 0.1, 또한 (Ce＋La)/S가 0.4 내지 50이고, 잔량부가 철 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강판이고, 그 강판 중에는 Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에, MnS, TiS 또는 (Mn, Ti)S의 1종 또는 2종 이상이 복합 석출된 개재물의 체적 개수 밀도가 1.0 × 10³개/㎣ 이상인 고강도 강판.

(6) 질량％로, C : 0.03 내지 0.20％, Si : 0.08 내지 1.5％, Mn : 0.5 내지 3.0％, P : 0.05％ 이하, S : 0.0005％ 이상, 산가용 Ti : 0.008 내지 0.20％, N : 0.0005 내지 0.01％, 산가용 Al : 0.01％ 초과, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계 : 0.001 내지 0.04％, 또한 질량 베이스로, (Ce＋La)/산가용 Al ≥ 0.1, 또한 (Ce＋La)/S가 0.4 내지 50이고, 잔량부가 철 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강판이고, 그 강판 중에 존재하는 원상당 직경 1㎛ 이상의 개재물이고, 또한 긴 직경/짧은 직경 5 이상인 연신 개재물의 평균 원상당 직경이 10㎛ 이하인 고강도 강판.

(7) 질량％로, C : 0.03 내지 0.20％, Si : 0.08 내지 1.5％, Mn : 0.5 내지 3.0％, P : 0.05％ 이하, S : 0.0005％ 이상, 산가용 Ti : 0.008 내지 0.20％, N : 0.0005 내지 0.01％, 산가용 Al : 0.01％ 초과, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계 : 0.001 내지 0.04％, 또한 질량 베이스로, (Ce＋La)/산가용 Al ≥ 0.1, 또한 (Ce＋La)/S가 0.4 내지 50이고, 잔량부가 철 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강판이고, 그 강판 중에는 Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에, MnS, TiS 또는 (Mn, Ti)S의 1종 또는 2종 이상이 복합 석출된 개재물이 존재하고, 상기 개재물 중에 평균 조성으로 Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계를 0.5 내지 95질량％ 함유하는 고강도 강판.

(8) 질량％로, C : 0.03 내지 0.20％, Si : 0.08 내지 1.5％, Mn : 0.5 내지 3.0％, P : 0.05％ 이하, S : 0.0005％ 이상, 산가용 Ti : 0.008 내지 0.20％, N : 0.0005 내지 0.01％, 산가용 Al : 0.01％ 초과, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계 : 0.001 내지 0.04％, 또한 질량 베이스로, (Ce＋La)/산가용 Al ≥ 0.1, 또한 (Ce＋La)/S가 0.4 내지 50이고, 잔량부가 철 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강판이고, 그 강판의 조직에 있어서의 결정의 평균 입경이 10㎛ 이하인 고강도 강판.

(9) 질량％로, Nb : 0.01 내지 0.10％, V : 0.01 내지 0.05％의 어느 1종 또는 2종을 더 함유하고 있는 (1) 내지 (8) 중 어느 한 항에 기재된 고강도 강판.

(10) 질량％로, Cr : 0.01 내지 0.6％, Mo : 0.01 내지 0.4％, B : 0.0003 내지 0.003％의 어느 1종 또는 2종 이상을 더 함유하고 있는 (1) 내지 (9) 중 어느 한 항에 기재된 고강도 강판.

(11) 질량％로, Ca : 0.0001 내지 0.004％, Zr : 0.001 내지 0.01％의 어느 1종 또는 2종을 더 함유하고 있는 (1) 내지 (10) 중 어느 한 항에 기재된 고강도 강판.

(12) (1) 내지 (11) 중 어느 한 항에 기재된 고강도 강판용 용강을 용제하는 방법이며, 제강에 있어서의 정련 공정에 있어서, 질량％로, P가 0.05％ 이하, S가 0.0005％ 이상으로 처리된 용강에, C가 0.03 내지 0.20％, Si를 0.08 내지 1.5％, Mn을 0.5 내지 3.0％, N이 0.0005 내지 0.01％로 되도록 첨가 혹은 조정하고, 그 후, Al을 산가용 Al로 0.01％ 초과로 되도록 첨가하고, 또한 그 후, Ti를 첨가하고, 그 후 Ce 혹은 La의 1종 또는 2종을 첨가하고, 산가용 Ti를 0.008 내지 0.20％, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계를 0.001 내지 0.04％로 하는 방법이며, 질량 베이스로, (Ce＋La)/산가용 Al ≥ 0.1, 또한 (Ce＋La)/S를 0.4 내지 50으로 하는 고강도 강판용 용강의 용제 방법.

(13) 상기 정련 공정에 있어서, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종을 첨가하기 전에, 또한 질량％로, Nb를 0.01 내지 0.10％, V를 0.01 내지 0.05％의 어느 1종 또는 2종으로 되도록 첨가하는 (12)에 기재된 고강도 강판용 용강의 용제 방법.

(14) 상기 정련 공정에 있어서, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종을 첨가하기 전에, 또한 질량％로, Cr을 0.01 내지 0.6％, Mo를 0.01 내지 0.4％, B를 0.0003 내지 0.003％의 어느 1종 또는 2종 이상으로 되도록 첨가하는 (12) 또는 (13)에 기재된 고강도 강판용 용강의 용제 방법.

(15) 상기 정련 공정에 있어서, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종을 첨가하기 전에, 또한 질량％로, Ca를 0.0001 내지 0.004％, Zr을 0.001 내지 0.01％의 어느 1종 또는 2종으로 되도록 첨가하는 (12) 내지 (14) 중 어느 한 항에 기재된 고강도 강판용 용강의 용제 방법.

덧붙여서 말하면, 본 발명에 있어서의 고강도 강판이라 함은, 통상의 열연ㆍ냉연 강판 그대로 사용하는 경우나, 도금, 도장 등의 표면 처리가 실시되어 사용되는 경우를 포함한다.

상술한 본 발명에 관한 고강도 강판에서는, Al 탈산에 의해 용강의 성분 조정의 안정화가 의도되어 있고, 조대한 알루미나 개재물의 생성이 억제되어, 주조편 중에 미세한 MnS계 개재물로서 석출되어 있음으로써, 압연 시에 변형을 받지 않고, 균열 발생의 기점으로 되기 어려운 미세 구형상 개재물로서 강판 중에 분산시킬 수 있다. 또한, 조직의 결정립 직경을 미세한 것으로 할 수 있어, 연신 플랜지성과 피로 특성을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 상술한 본 발명에 관한 고강도 강판용 용강의 용제 방법에서는, Al 탈산에 의해 용강의 성분 조정의 안정화를 도모하면서, 조대한 알루미나 개재물의 생성을 억제할 수 있고, 주조편 중에 미세한 MnS계 개재물로서 석출시킴으로써, 압연 시에 변형을 받지 않고, 균열 발생의 기점으로 되기 어려운 미세 구형상 개재물로서 강판 중에 분산시킬 수 있고, 또한 조직의 결정립 직경을 미세한 것으로 할 수 있어, 연신 플랜지성과 피로 특성이 우수한 고강도 열연 강판을 얻을 수 있다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선이 형태로서, 연신 플랜지성과 피로 특성이 우수한 고강도 강판에 대해, 상세하게 설명을 한다. 이하, 조성에 있어서의 질량％는 단순히 ％로 기재한다.

우선, 본 발명을 완성하는 것에 이른 실험에 대해 설명한다.

본 발명자는 C : 0.06％, Si : 0.7％, Mn : 1.4％, P : 0.01％ 이하, S : 0.005％, N : 0.003％를 함유하여 잔량부가 Fe인 용강에 대해 다양한 원소를 사용하여 탈산을 행하여, 강괴를 제조하였다. 얻어진 강괴를 열간 압연하여 3㎜ 두께의 열연 강판으로 하였다. 이들 제조한 열연 강판을 인장 시험, 구멍 확장 시험 및 피로 시험에 제공하는 동시에, 강판 중의 개재물 개수 밀도, 형태 및 평균 조성을 조사하였다.

우선, Si를 첨가하고, 그 후에 Al로 탈산하는 일없이, Ti를 첨가하여 약 2분 정도 교반한 후, 또한 그 후에 Ce, La의 1종 또는 2종을 첨가하여 탈산한 강판에 대해 연신 플랜지성 및 피로 특성을 조사하였다. 그 결과, 이와 같은 Si, 계속해서 Ti 및 Ce, La의 1종 또는 2종의 3단계에 의해 순차적으로 탈산한 강판에서는, 연신 플랜지성과 피로 특성을 보다 향상시킬 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 그 이유는, Ce, La의 첨가에 의한 탈산에 의해 생성된 미세하고 경질인 Ce 산화물, La 산화물, 세륨옥시설파이드, 란탄옥시설파이드 상에 MnS, TiS, (Mn, Ti)S의 MnS계 개재물이 석출되어, 압연 시에도 이 석출된 MnS계 개재물의 변형을 억제하는 것이 가능해지므로, 강판 중에는 연신된 조대한 MnS계 개재물을 현저하게 감소시킬 수 있기 때문이다. 또한, Ti를 첨가하고 있으므로, 더불어 TiN 입자도 생성하고 있지만, 이것이 압연 전의 가열 시에 있어서 강판 조직의 결정립의 성장을 억제하는, 소위 피닝의 기능의 발휘에 기여함으로써, 강판 조직의 결정립 직경도 미세한 것으로 된다. 그 결과, 반복 변형 시나 구멍 확장 가공 시에 있어서, 이들 MnS계 개재물이 균열 발생의 기점이나 균열 전파의 경로로 되기 어려워져, 종래에 있어서 피로 특성 등을 열화시키는 원인이 되는 조대한 MnS계 개재물이 강판 중에 발생하는 것을 최대한 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 강판 조직의 결정립 직경도 미세한 것인 것이, 상술한 바와 같이 내피로성 등의 향상으로 연결되기 때문이라고 생각된다.

또한, Ce 산화물, La 산화물, 세륨옥시설파이드 및 란탄옥시설파이드가 미세화되는 이유는, 최초에 Si 탈산으로 생성한 SiO₂계 개재물을 나중에 첨가한 Ti가 환원 분해되어 미세한 Ti 옥사이드를 생성하고, 그 후 또한, Ce, La가 환원 분해되어 미세한 Ce 산화물, La 산화물, 세륨옥시설파이드 및 란탄옥시설파이드를 형성하는 것, 또한 생성된 Ce 산화물, La 산화물, 세륨옥시설파이드 및 란탄옥시설파이드 자체와 용강의 계면 에너지가 낮아, 생성 후의 응집 합체도 억제되기 때문이다.

이와 같이, Al로 거의 탈산하지 않는 경우, 매우 양호한 재질 특성이 얻어졌지만, 그 대신에 Ti, Ce, La로 탈산하게 되고, 원하는 탈산을 실현하기 위해서는 이들의 투입량을 증가시킬 필요가 발생한다. 그러나, Ti, Ce, La로 탈산하는 경우에는, Al 탈산의 경우에 비해 산소 포텐셜이 높아지므로, 용강 중의 성분 조정에 있어서, 목표로 하는 조성에 대한 편차가 커져, 원하는 화학 성분을 얻는 것이 곤란해진다고 하는 문제가 발생할 수 있는 것을 알 수 있었다.

따라서, 본 발명자들은 계속해서, Al 탈산을 행하면서, Ti, Ce, La의 조성을 변화시키면서 탈산을 행하여 강괴를 제조하였다. 얻어진 강괴를 열간 압연하여 3㎜의 열연 강판으로 하였다. 이들 제조된 열연 강판을 구멍 확장 시험 및 피로 시험에 제공하는 동시에, 강판 중의 개재물 개수 밀도, 형태 및 평균 조성을 조사하였다.

이와 같은 실험을 통해, Si를 첨가한 후, Al로 탈산하고, 그 후 Ti를 첨가한 후, Ce, La의 1종 또는 2종을 첨가하여 탈산한 용강에 있어서, 질량 베이스로, 소정의 (Ce＋La)/산가용 Al비, 또한 (Ce＋La)/S비가 얻어져 있는 경우, 급격하게 용강 중의 산소 포텐셜이 저하되는 결과가 얻어졌다. 즉, Al, Si, Ti, Ce, La의 복합적인 탈산의 효과에 의해, 지금까지 다양한 탈산 원소로 탈산을 행해 온 시스템 중, 가장 산소 포텐셜이 저하되는 효과가 얻어졌다. 이들 복합 탈산의 효과에 의해, 생성되는 산화물에 대해서도 Al₂O₃ 농도를 극히 낮게 할 수 있으므로, Al로 거의 탈산하는 일없이 제조한 강판과 마찬가지로, 연신 플랜지성과 피로 특성이 우수한 강판이 얻어지는 것을 알 수 있었다.

그 이유는, 이하와 같다고 생각된다.

즉, Si를 첨가했을 때에 SiO₂ 개재물이 생성되지만, 그 후 Al을 첨가함으로써 SiO₂ 개재물은 Si로 환원된다. 또한, Al은 SiO₂ 개재물을 환원하는 동시에, 용강 중의 용존 산소도 탈산하고, Al₂O₃계 개재물을 생성하여, 일부의 Al₂O₃계 개재물은 부상 제거되고, 나머지의 Al₂O₃계 개재물은 용강 중에 남는다. 그 후, Ti를 첨가하지만, 이 시점에서는 용강 중의 산소는 Al로 이미 탈산되어 있으므로, Ti에 의한 탈산은 조금 일어나는 정도이다. 또한, 그 후에 첨가한 Ce, La에 의해, Al₂O₃계 개재물은 환원 분해되어, 미세한 Ce 산화물, La 산화물, 세륨옥시설파이드 및 란탄옥시설파이드를 형성한다. 이와 같이, Al, Si, Ti, Ce, La의 첨가에 의한 복합 탈산에 의해, 약간 Al₂O₃가 남지만, 대부분은 미세하고 경질인 Ce 산화물, La 산화물, 세륨옥시설파이드, 란탄옥시설파이드, Ti 옥사이드가 생성되는 것이라고 생각된다.

따라서, Al, Si, Ti, Ce, La의 첨가에 의한 복합 탈산에 있어서, Al 탈산을 상술한 탈산 방법에 기초하여 적절하게 행하게 함으로써, Al 탈산을 거의 행하지 않은 경우와 마찬가지로, 미세하고 경질인 Ce 산화물, La 산화물, 세륨옥시설파이드, 란탄옥시설파이드, Ti 옥사이드 상에 MnS, TiS 또는 (Mn, Ti)S를 석출시킬 수 있고, 압연 시에도 이 석출한 MnS계 개재물[MnS, TiS, (Mn, Ti)S 개재물]의 변형을 억제할 수 있으므로, 강판 중에는 연신된 조대한 MnS계 개재물을 현저하게 감소시킴으로써 피로 특성 등을 향상시킬 수 있다고 하는 효과가 얻어지는 것에 추가하여, Al 탈산에 의해 용강의 산소 포텐셜을 저하시킬 수 있음으로써, 성분 조성의 편차를 작게 할 수 있는 것을 새롭게 지견하였다.

이들 실험적 검토로부터 얻어진 지식에 기초하여, 본 발명자는 이하에 설명하는 바와 같이, 강판의 화학 성분 조건의 검토를 행하여, 본 발명을 완성시키는 데 이르렀다.

이하, 본 발명에 있어서 화학 성분을 한정한 이유에 대해 설명을 한다.

C : 0.03 내지 0.20％

C는, 강의 켄칭성과 강도를 제어하는 가장 기본적인 원소로, 켄칭 경화층의 경도 및 깊이를 높여 피로 강도의 향상에 대해 유효하게 기여한다. 즉, 이 C는, 강판의 강도를 확보하기 위해 필수적인 원소로, 고강도 강판을 얻기 위해서는 적어도 0.03％가 필요하다. 그러나, 이 C가 과잉으로 포함되어 0.20％를 초과하면, 가공성 및 용접성이 열화된다. 필요한 강도를 달성하여, 가공성ㆍ용접성을 확보하기 위해, 본 발명에 있어서는, C의 농도를 0.20％ 이하로 한다.

Si : 0.08 내지 1.5％

Si는 주요한 탈산 원소의 하나로, 켄칭 가열 시에 오스테나이트의 핵 생성 사이트 수를 증가시켜, 오스테나이트의 입성장을 억제하는 동시에, 켄칭 경화층의 입경을 미세화시키는 기능을 담당한다. 이 Si는, 탄화물 생성을 억제하여, 탄화물에 의한 입계 강도의 저하를 억제하는 동시에, 베이나이트 조직의 생성에 대해서도 유효하므로, 연신을 크게 손상시키지 않고 강도를 향상시켜, 저항복 강도비로 구멍 확장성을 개선하기 위해 중요한 원소이다. 용강 중의 용존 산소 농도를 저하시켜, 일단 SiO₂계 개재물을 생성시키기 위해서는(이 SiO₂계 개재물을 나중에 첨가한 Al이 환원하여 알루미나계 개재물을 생성하고, 그 후 또한, Ce, La가 환원함으로써 알루미나계 개재물을 환원시키기 위해), Si를 0.08％ 이상 첨가할 필요가 있다. 그로 인해, 본 발명에 있어서는, Si의 하한을 0.08％로 하였다. 이에 대해, Si의 농도가 지나치게 높으면, 개재물 중의 SiO₂ 농도가 높아져 대형 개재물이 생성되기 쉬워지고, Al에 의한 환원이 일어나기 어려워진다. 또한, 인성 연성이 극단적으로 나빠져, 표면 탈탄이나 표면흔이 증가하므로 피로 특성이 오히려 나빠진다. 이것에 추가하여, Si를 과잉으로 첨가하면 용접성이나 연성에 악영향을 미친다. 이로 인해, 본 발명에 있어서는, Si의 상한을 1.5％로 하였다.

Mn : 0.5 내지 3.0％

Mn은, 제강 단계에서의 탈산에 유용한 원소로, C, Si와 함께 강판의 고강도화에 유효한 원소이다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, 이 Mn을 0.5％ 이상은 함유시킬 필요가 있다. 그러나, Mn을, 3.0％를 초과하여 함유시키면 Mn의 편석이나 고용 강화의 증대에 의해 연성이 저하된다. 또한, 용접성이나 모재 인성도 열화되므로 이 Mn의 상한을 3.0％로 한다.

P : 0.05％ 이하

P는 Fe 원자보다도 작은 치환형 고용 강화 원소로서 작용하는 점에 있어서 유효하다. 그러나, 이 P 농도가 0.05％를 초과하면, 오스테나이트의 입계에 편석되어, 입계 강도를 저하시킴으로써, 비틀림 피로 강도를 저하시켜, 가공성의 열화를 일으키는 원인이 되기도 하므로, 상한을 0.05％로 한다. 또한, 고용 강화의 필요가 없으면 P를 첨가할 필요는 없고, P의 하한치는 0％를 포함하는 것으로 한다.

S : 0.0005％ 이상

S는, 불순물로서 편석하고, S는 MnS계의 조대한 연신 개재물을 형성하여 연신 플랜지성을 열화시키므로, 최대한 저농도인 것이 바람직하다. 종래에는 연신 플랜지성을 확보하기 위해, S의 농도를 극저류화시킬 필요가 있었다. 그러나, 강판의 재질을 향상시키기 위해 0.0005％ 미만으로 하기 위해서는, 2차 정련에서의 탈류 부하가 지나치게 커, 탈류 비용이 높아져, 그것에 적당한 재질이 얻어지지 않는다. 따라서, 2차 정련에서의 탈류를 전제로 한 경우의 S 농도의 하한을 0.0005％로 하였다.

또한, 본 발명에서는 미세하고 경질인 Ce 산화물, La 산화물, 세륨옥시설파이드, 란탄옥시설파이드 등의 개재물 상에 MnS계 개재물을 석출시켜, MnS계 개재물을 형태 제어함으로써, 압연 시에도 변형이 일어나기 어렵고, 개재물의 연신을 방지하고 있으므로, S의 농도의 상한치는 후술하는 바와 같이, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계량의 관계로 규정된다.

즉, 본 발명에서는 상기와 같이, MnS를 Ce 산화물, La 산화물, 세륨옥시설파이드, 란탄옥시설파이드 등의 개재물로 형태 제어하므로, S의 농도가 높아도, 그것에 따른 양의 Ce 혹은 La의 1종 또는 2종을 첨가함으로써, 재질에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 즉, S의 농도가 어느 정도 높아도, 이것에 따른 Ce또는 La의 첨가량을 조정함으로써, 실질적인 탈류 효과가 얻어져, 극저류강과 동일한 재질이 얻어진다. 바꾸어 말하면, 이 S 농도는 Ce, La와의 합계량 사이에서 적절하게 조정함으로써, 그 상한에 대한 자유도를 높게 하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 발명에서는, 극저류강을 얻기 위한 2차 정련에서의 용강 탈류를 행할 필요가 없어, 생략하는 것도 가능해지고, 제조 프로세스의 간략화, 또한 이것에 수반하는 탈류 처리 비용의 저감을 실현하는 것이 가능해진다.

산가용 Ti : 0.008 내지 0.20％

Ti는 주요한 탈산 원소의 하나인 동시에, 탄화물, 질화물, 탄질화물을 형성하여, 열간 압연 전에 충분한 가열을 행함으로써, 오스테나이트의 핵 생성 사이트 수를 증가시켜, 오스테나이트의 입성장을 억제하므로 미세화ㆍ고강도화에 기여하고, 열간 압연 시의 동적 재결정에 유효하게 작용하여, 연신 플랜지성을 현저하게 향상시키는 기능을 담당한다. 이것에는, 산가용 Ti를 0.008％ 이상 첨가할 필요가 있는 것을 실험적으로 지견하였다. 이로 인해, 본 발명에 있어서는, 산가용 Ti의 하한을 0.008％로 하였다.

덧붙여서 말하면, 열간 압연 전에 있어서의 충분한 가열 온도는 주조 시에 생성한 탄화물, 질화물, 탄질화물을, 일단, 고용하기 위해 충분한 온도인 것이 요구되어, 1200℃ 초과는 필요하다. 한편, 1250℃를 초과하여 높은 온도로 하는 것은, 비용이나 스케일 생성의 관점으로부터, 바람직하지 않다. 따라서, 1250℃ 정도가 적합하다.

한편, 0.2％를 초과하여 함유하면, 탈산에 있어서의 효과가 포화될 뿐만 아니라, 열연 전에 충분한 가열을 행해도, 조대한 탄화물, 질화물, 탄질화물을 형성해 버려, 오히려 재질의 열화를 초래하여, 함유량에 적당한 효과를 기대할 수 없다. 이로 인해, 본 발명에 있어서는, 산가용 Ti의 농도의 상한을 0.2％로 한다.

덧붙여서 말하면, 산가용 Ti 농도라 함은, 산에 용해된 Ti의 농도를 측정한 것으로, 용존 Ti는 산에 용해되고, Ti 산화물은 산에 용해되지 않는 것을 이용한 분석 방법이다. 여기서, 산이라 함은, 예를 들어 염산 1, 질산 1, 물 2의 비율(질량비)로 혼합한 혼산을 예시할 수 있다. 이와 같은 산을 사용하여, 산에 가용한 Ti와, 산에 용해되지 않는 Ti 산화물로 분별할 수 있어, 산가용 Ti 농도를 측정할 수 있다.

N : 0.0005 내지 0.01％

N은, 용강 처리 중에 공기 중의 질소가 도입되므로, 강 중에 불가피하게 혼입되는 원소이다. N은, Al, Ti 등과 질화물을 형성하여 모재 조직의 미립화를 촉진한다. 그러나, 이 N은 0.01％를 초과하여 함유하면, Al이나 Ti 등과 조대한 석출물을 생성하여, 연신 플랜지성을 열화시킨다. 이로 인해, 본 발명에 있어서는, N의 농도의 상한을 0.01％로 한다. 한편, N의 농도를 0.0005％ 미만으로 하기 위해서는 비용이 높아지므로, 공업적으로 실현 가능한 관점으로부터 0.0005％를 하한으로 한다.

산가용 Al : 0.01％ 초과

산가용 Al은 일반적으로는, 그 산화물이 클러스터화되어 조대로 되기 쉽고, 연신 플랜지성이나 피로 특성을 열화시키기 위해 최대한 억제하는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명에 있어서는, Al 탈산을 행하면서도, Si, Ti, Ce, La의 복합적인 탈산 효과와, 산가용 Al 농도에 따른 Ce, La 농도로 함으로써, 상술한 바와 같이, Al 탈산으로 생성한 Al₂O₃계 개재물에 대해, 일부의 Al₂O₃계 개재물은 부상 제거되고, 용강 중의 나머지의 Al₂O₃계 개재물은 나중에 첨가한 Ce, La가 환원 분해되어 미세한 개재물을 형성하고, 알루미나계 산화물이 클러스터화되어 조대로 되지 않는 영역을 새롭게 발견하였다.

이로 인해, 본 발명에 있어서는, 종래와 같이 실질적으로 Al을 첨가하지 않는다고 하는 제한을 마련할 필요도 없어지고, 특히 이 산가용 Al의 농도에 관하여 자유도를 높게 하는 것이 가능해진다. 산가용 Al을 0.01％ 초과로 함으로써, Al 탈산과 Ce, La의 첨가에 의한 탈산을 병용시키는 것이 가능해지고, 종래와 같이 탈산에 필요한 Ce, La의 첨가량을 필요 이상으로 많게 하는 경우도 없어져, Ce, La 탈산에 의한 강 중의 산소 포텐셜의 상승의 문제를 해소할 수 있어, 각 성분 원소의 조성의 편차를 억제할 수 있다고 하는 효과도 향수할 수 있다.

산가용 Al의 농도의 상한치는, 후술하는 바와 같이, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계량과의 관계로 규정된다.

또한, 여기서 말하는 산가용 Al 농도라 함은, 산에 용해된 Al의 농도를 측정한 것으로, 용존 Al은 산에 용해되고, Al₂O₃는 산에 용해되지 않는 것을 이용한 분석 방법이다. 여기서, 산이라 함은, 예를 들어 염산 1, 질산 1, 물 2의 비율(질량비)로 혼합한 혼산을 예시할 수 있다. 이와 같은 산을 사용하여, 산에 가용한 Al과, 산에 용해되지 않는 Al₂O₃로 분별할 수 있고, 산가용 Al 농도를 측정할 수 있다.

Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계 : 0.001 내지 0.04％

Ce, La는 Si 탈산에 의해 생성된 SiO₂, 순차적으로 Al 탈산에 의해 생성된 Al₂O₃를 환원하여, MnS계 개재물의 석출 사이트로 되기 쉽고, 또한 경질, 미세하고 압연 시에 변형되기 어려운 Ce 산화물(예를 들어, Ce₂O₃, CeO₂), 세륨옥시설파이드(예를 들어, Ce₂O₂S), La 산화물(예를 들어, La₂O₃, LaO₂), 란탄옥시설파이드(예를 들어, La₂O₂S), Ce 산화물-La 산화물, 혹은 세륨옥시설파이드-란탄옥시설파이드를 주상(50％ 이상을 목표로 함)으로 하는 개재물을 형성하는 효과를 갖고 있다.

여기서, 상기 개재물 중에는, 탈산 조건에 의해 MnO, SiO₂, TiO₂, Ti₂O₃, 혹은 Al₂O₃를 일부 함유하는 경우도 있지만, 주상이 상기 산화물이면 MnS계 개재물의 석출 사이트로서 충분히 기능하고, 또한 개재물의 미세ㆍ경질화의 효과도 손상되는 경우는 없다.

이와 같은 개재물을 얻기 위해서는, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계 농도를 0.0005％ 이상 0.04％ 이하로 할 필요가 있는 것을, 실험적으로 지견하였다.

Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계 농도가 0.0005％ 미만에서는 SiO₂, Al₂O₃ 개재물을 환원할 수 없고, 0.04％ 초과에서는 세륨옥시설파이드, 란탄옥시설파이드가 다량으로 생성되어, 조대한 개재물로 되어 연신 플랜지성이나 피로 특성을 열화시킨다.

또한, 상기에서 서술한 본 발명의 강판 중에 있어서의, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS가 석출된 형태의 개재물의 존재 조건으로서, MnS가 Ce 혹은 La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물 또는 옥시설파이드로 어떻게 개질되어 있는지를 촉진하는 것을 S의 농도를 사용하여 규정할 수 있는 점에 착안하여, 강판의 화학 성분 (Ce＋La)/S 질량비로 규정하여, 정리하는 것을 착상하였다. 구체적으로는, 이 질량비가 작을 때에는, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물 또는 옥시설파이드가 적어, MnS가 단독으로 다수 석출되게 된다. 이 질량비가 커지면, MnS에 비해, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물 또는 옥시설파이드가 많아져, 이들 Ce 혹은 La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS가 석출된 형태의 개재물이 많아진다. 즉, MnS가 Ce 혹은 La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물 또는 옥시설파이드로 개질된다. 이렇게 하여, 연신 플랜지성과 피로 특성을 향상시키기 위해, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS를 석출시켜, MnS의 연신을 방지하는 것으로 연결된다. 이로 인해, 상기 질량비는, 이들의 효과를 발휘하는지 여부를 식별하기 위한 파라미터로서 정리하는 것이 가능해진다.

따라서, MnS계 개재물의 연신 억제에 유효한 화학 성분비를 명백하게 하기 위해, 강판의 (Ce＋La)/S 질량비를 변화시켜, 개재물의 형태, 연신 플랜지성과 피로 특성을 평가하였다. 그 결과, (Ce＋La)/S 질량비가 0.4 내지 50인 경우에, 연신 플랜지성과 피로 특성이 함께 비약적으로 향상되는 것이 판명되었다.

(Ce＋La)/S 질량비가 0.4 미만으로 되면, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS가 석출된 형태의 개재물 개수 비율이 지나치게 적으므로, 이에 대응하여, 균열 발생의 기점으로 되기 쉬운 MnS계 연신 개재물의 개수 비율이 지나치게 많아져, 연신 플랜지성과 피로 특성이 저하된다.

한편, (Ce＋La)/S 질량비가 50 초과로 되면, 세륨옥시설파이드, 란탄옥시설파이드에 MnS를 석출시켜, 연신 플랜지성과 피로 특성을 양호하게 한다고 하는 효과가 포화되어 버려, 비용적으로 적당하지 않게 된다. 이상의 결과로부터, (Ce＋La)/S 질량비는 0.4 내지 50으로 한정된다. 덧붙여서 말하면, (Ce＋La)/S 질량비가 과대로 되어, 예를 들어 70을 초과해 버리면, 세륨옥시설파이드, 란탄옥시설파이드가 다량으로 생성되어, 조대한 개재물로 되므로, 반대로, 연신 플랜지성이나 피로 특성을 열화시키는 것으로부터도, (Ce＋La)/S 질량비의 상한은 50으로 한다.

이하, 본 발명에 있어서의, 선택 원소에 대해 화학 성분을 한정한 이유에 대해 설명을 한다. 이들의 원소는 선택 원소이므로, 첨가의 유무는 임의이고, 1종만 추가해도 좋고, 2종 이상 첨가해도 좋다.

Nb, V에 대해

Nb, V는 C 혹은 N과 탄화물, 질화물, 탄질화물을 형성하여 모재 조직의 미립화를 촉진하여, 인성 향상에 기여한다.

Nb : 0.01 내지 0.10％

상술한 복합 탄화물, 복합 질화물 등을 얻기 위해 이 Nb 농도를 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, 이 Nb 농도가 0.10％를 초과하여 다량으로 함유해도 이러한 모재 조직의 미립화의 효과가 포화되어, 제조 비용이 높아진다. 이로 인해, Nb 농도는 0.10％를 상한으로 한다.

V : 0.01 내지 0.05％

상술한 복합 탄화물, 복합 질화물 등을 얻기 위해서는 이 V 농도를 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, 이 V 농도가 0.05％를 초과하여 다량으로 함유해도 효과가 포화되어, 제조 비용이 높아진다. 이로 인해, V 농도는 0.05％를 상한으로 한다.

Cr, Mo, B는 강의 켄칭성을 향상시킨다.

Cr : 0.01 내지 0.6％

Cr은, 또한 강판의 강도를 확보하기 위해, 필요에 따라서 함유할 수 있고, 이 효과를 얻기 위해서는 0.01％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 그러나, 이 Cr의 다량의 함유는 오히려 강도-연성의 밸런스를 열화시킨다. 그로 인해, 0.6％를 상한으로 한다.

Mo : 0.01 내지 0.4％

Mo는, 또한 강판의 강도를 확보하기 위해, 필요에 따라서 함유할 수 있고, 이들의 효과를 얻기 위해서는 0.01％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 그러나, 이 Mo의 다량의 함유는 오히려 강도-연성의 밸런스를 열화시킨다. 그로 인해, 0.4％를 상한으로 한다.

B : 0.0003 내지 0.003％

B는, 또한 입계를 강화하여, 가공성을 향상시키기 위해, 필요에 따라서 함유할 수 있고, 이들의 효과를 얻기 위해서는 0.0003％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 그러나, 이 B를, 0.003％를 초과하여 다량으로 함유시켜도 그 효과는 포화되어, 오히려 강의 청정성을 손상시켜, 연성을 열화시킨다. 그로 인해, 0.003％를 상한으로 한다.

Ca, Zr에 대해

Ca, Zr은, 황화물의 형태 제어에 의해, 입계를 강화하여, 가공성을 향상시키기 위해, 필요에 따라서 함유할 수 있다.

Ca : 0.0001 내지 0.004％

Ca는, 황화물을 구형상화시키는 등, 탈류의 형태를 제어에 의해, 입계를 강화하여, 강의 가공성을 향상시킬 수도 있고, 이들의 효과를 얻기 위해서는 Ca의 첨가량을 0.0001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, 이 Ca를 다량으로 함유시켜도 효과는 포화되어, 오히려 강의 청정성을 손상시켜, 연성을 열화시킨다. 그로 인해, 0.004％를 상한으로 한다.

Zr : 0.001 내지 0.01％

Zr은, 상술한 황화물을 구형상화하여 모재의 인성을 개선하는 효과를 얻기 위해서는 0.001％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 그러나, 이 Zr의 다량의 함유는 오히려 강의 청정성을 손상시켜, 연성을 열화시킨다. 그로 인해, 0.01％를 상한으로 한다.

다음에, 본 발명의 강판 중에 있어서의 개재물의 존재 조건에 대해 설명한다. 여기서 말하는 강판이라 함은, 열간 압연, 혹은 또한 냉간 압연을 거쳐서 얻어진 압연 후의 판을 의미하고 있다. 또한, 본 발명의 강판 중에 있어서의 개재물의 존재 조건을 다양한 관점으로부터 규정하고 있다.

연신 플랜지성과 피로 특성이 우수한 강판을 얻기 위해서는, 균열 발생의 기점이나 균열 전파의 경로로 되기 쉬운 연신된 조대한 MnS계 개재물을 강판 중에서 가능한 한 저감시키는 것이 중요하다.

따라서, 본 발명자는 상술한 바와 같이, Si를 첨가한 후, Al로 탈산하는 경우라도, 그 후, Ti 첨가 및 Ce, La의 1종 또는 2종을 첨가하여 탈산한 강판으로, 질량 베이스로, 상기한 (Ce＋La)/산가용 Al비, 또한 (Ce＋La)/S비가 얻어져 있는 경우, 복합 탈산에 의해 급격하게 용강 중의 산소 포텐셜이 저하되는 동시에, 생성되는 개재물의 Al₂O₃ 농도가 낮아지므로, Al로 거의 탈산하는 일없이 제조된 강판과 마찬가지로, 연신 플랜지성과 피로 특성이 우수한 것을 지견하였다.

또한, Ce, La의 첨가에 의한 탈산에 의해, 약간 Al₂O₃를 포함하지만 대부분을 차지하는 생성된 미세하고 경질인 Ce 산화물, La 산화물, 세륨옥시설파이드, 란탄옥시설파이드 상에 MnS가 석출되고, 압연 시에도 이 석출된 MnS의 변형이 일어나기 어렵기 때문에, 강판 중에는 연신된 조대한 MnS가 현저하게 감소하는 것도 더불어 지견하였다.

따라서, 질량 베이스로, 상기한 (Ce＋La)/산가용 Al비, 또한, (Ce＋La)/S비가 얻어져 있는 경우, 원상당 직경 2㎛ 이하의 미세한 개재물 개수 밀도가 급증하여, 그 미세한 개재물이 강 중에 분산되는 것을 알 수 있었다.

이 미세한 개재물은 응집하기 어렵기 때문에, 그 형상은 대부분이 구형상 혹은 방추 형상의 것이다. 또한, 긴 직경/짧은 직경(이후, 「연신 비율」이라고 기재하는 경우가 있음)으로 표기하면 3 이하, 바람직하게는 2 이하이다.

실험적으로는, 주사형 전자 현미경(SEM) 등에 의한 관찰로 동정이 용이하고, 원상당 직경 2㎛ 이하의 개재물의 개수 밀도에 착안하였다. 덧붙여서 말하면, 원상당 직경의 하한치는 특별히 규정하는 것은 아니지만, 숫자로 카운트할 수 있는 크기로서, 0.5㎛ 정도 이상의 개재물을 대상으로 하는 것이 적합하다. 여기서, 원상당 직경이라 함은, 단면 관찰한 개재물의 긴 직경과 짧은 직경으로부터, (긴 직경 × 짧은 직경)^0.5로 하여 구한 것으로 정의한다.

메커니즘의 상세는 불분명하지만, 이들 2㎛ 이하의 미세한 개재물이 15개/㎟ 이상 분산되어 있는 것은, Al 탈산에 의한 용강의 산소 포텐셜의 저하와, MnS계 개재물의 미세화의 상승 효과에 의한 것이라고 생각된다. 이에 의해, 연신 플랜지 성형 시 등에 발생하는 응력 집중을 완화하는 기구가 작용하여, 구멍 확장성을 급격히 향상시키는 효과가 있다고 추찰된다. 그 결과, 반복 변형 시나 구멍 확장 가공 시에 있어서, 이들 MnS계 개재물이 균열 발생의 기점이나 균열 전파의 경로로 되기 어려워지고, 오히려 미세하기 때문에 응력 집중의 완화에 기여하여, 연신 플랜지성, 내피로 특성 등의 향상으로 연결되는 것이라고 생각된다.

한편, 본 발명자는 균열 발생의 기점이나 균열 전파의 경로로 되기 쉬운 연신된 조대한 MnS계 개재물[MnS, TiS, (Mn, Ti)S 개재물]을 강판 중에서 저감시킬 수 있는지를 조사하였다.

본 발명자는 원상당 직경 1㎛ 미만이면, 연신된 MnS에서도 균열 발생 기점으로서는 무해하고, 연신 플랜지성이나 피로 특성을 열화시키지 않는 것을, 실험을 통해 지견하고 있고, 또한 원상당 직경 1㎛ 이상의 개재물은 주사형 전자 현미경(SEM) 등에 의한 관찰도 용이하므로, 강판에 있어서의 원상당 직경이 1㎛ 이상인 개재물을 대상으로 하여, 그 형태 및 조성을 조사하여, 연신된 MnS의 분포 상태를 평가하였다.

또한, MnS의 원상당 직경의 상한은 특별히 규정하는 것은 아니지만, 현실적으로는 1㎜ 정도의 MnS가 관찰되는 경우가 있다.

연신 개재물의 개수 비율은 SEM을 사용하여 랜덤으로 선택한 원상당 직경 1㎛ 이상의 복수개(예를 들어, 50개 정도)의 개재물을 조성 분석하는 동시에, 개재물의 긴 직경과 짧은 직경을 SEM상으로부터 측정한다. 여기서 연신 개재물을, 긴 직경/짧은 직경(연신 비율)이 5 이상인 개재물로 정의하고, 검출한 상기 연신 개재물의 개수를, 조사한 전체 개재물 개수(상술한 예로 말하면 50개 정도)로 나눔으로써, 상기 연신 개재물의 개수 비율을 구할 수 있다.

이 연신 비율을 5 이상으로 한 이유는, Ce, La를 첨가하지 않은 비교강판 중의 연신 비율 5 이상의 개재물은, 거의 MnS였기 때문이다. 또한, MnS의 연신 비율의 상한은 특별히 규정하는 것은 아니지만, 현실적으로는 연신 비율 50 정도의 MnS가 관찰되는 경우도 있다.

그 결과, 연신 비율 5 이상인 연신 개재물의 개수 비율이 20％ 이하로 형태 제어된 강판에서는, 연신 플랜지성과 피로 특성이 향상되는 것이 판명되었다. 즉, 연신 비율 5 이상인 연신 개재물의 개수 비율이 20％를 초과하면, 균열 발생의 기점으로 되기 쉬운 MnS계 연신 개재물의 개수 비율이 지나치게 많아져, 연신 플랜지성과 피로 특성이 저하된다. 따라서, 본 발명에 있어서는, 연신 비율 5 이상인 연신 개재물의 개수 비율은 20％ 이하로 한다.

또한, 연신 플랜지성이나 피로 특성은 연신된 MnS계 개재물이 적을수록 양호하므로, 그 연신 비율 5 이상인 연신 개재물의 개수 비율의 하한치는 0％를 포함한다. 여기서, 원상당 직경 1㎛ 이상의 개재물이고, 또한 연신 비율 5 이상인 연신 개재물의 개수 비율의 하한치가 0％인 것이 의미하는 바는, 원상당 직경이 1㎛ 이상인 개재물이지만 연신 비율 5 이상의 것이 존재하지 않는 경우, 또는 연신 비율 5 이상의 연신 개재물이라도, 원상당 직경이 모두 1㎛ 미만이라고 하는 경우이다.

또한, 연신 개재물의 최대 원상당 직경도, 조직의 결정의 평균 입경에 비해 작은 것이 확인되어, 이에 의해, 연신 플랜지성과 피로 특성을 비약적으로 향상시킬 수 있었던 요인이라고 생각된다.

또한, (Ce＋La)/S 질량비가 0.4 내지 50이고, 연신 비율 5 이상인 연신 개재물의 개수 비율이 20％ 이하로 형태 제어된 강판에서는, 이에 대응하여, Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS계 개재물이 석출된 형태로 되어 있다. 이 개재물의 형태로서는, Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS계 개재물이 석출되어 있으면 좋고, 특별히 규정하는 것은 아니지만, Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드를 핵으로 하여 그 주위에 MnS계 개재물이 석출되어 있는 경우가 많다.

또한, TiN이 미세하고 경질인 Ce 산화물, La 산화물, 세륨옥시설파이드, 란탄옥시설파이드 상에 MnS계 개재물과 함께 복합 석출되는 경우도 있다. 단, 전술한 바와 같이, TiN은 연신 플랜지성과 피로 특성에는 거의 영향이 없는 것이 확인되었으므로, TiN은 본 발명의 MnS계 개재물의 대상으로 하지 않는다.

또한, Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS계 개재물이 석출된 개재물은, 압연 시에도 변형이 일어나기 어렵기 때문에, 강판 중에서도 연신되어 있지 않은 형상, 즉 구형상 또는 방추 형상의 개재물로 되어 있다.

여기서, 연신되어 있지 않다고 판단되는 구형상 개재물이라 함은, 특별히 규정하는 것은 아니지만, 강판 중의 연신 비율 3 이하의 개재물, 바람직하게는 2 이하의 개재물이다. 이는, 압연 전의 주조편 단계에 있어서 Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS계 개재물이 석출된 형태의 개재물에 있어서의 연신 비율이 3 이하였기 때문이다. 또한, 연신되어 있지 않다고 판단되는 구형상 개재물은, 완전히 구형상이면, 연신 비율이 1로 되므로, 연신 비율의 하한은 1이다.

이 개재물의 개수 비율의 조사를 연신 개재물의 개수 비율 조사와 동일한 방법으로 실시하였다. 그 결과, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS계 개재물이 석출된 형태의 개재물의 개수 비율이 10％ 이상으로 석출 제어된 강판에서는, 연신 플랜지성과 피로 특성이 향상되는 것이 판명되었다. Ce 혹은 La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS계 개재물이 석출된 형태의 개재물의 개수 비율이 10％ 미만으로 되면, 이에 대응하여, MnS의 연신 개재물의 개수 비율이 지나치게 많아져, 연신 플랜지성과 피로 특성이 저하된다. 이로 인해, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS계 개재물이 석출된 형태의 개재물의 개수 비율은 10％ 이상으로 한다. 또한, 연신 플랜지성이나 피로 특성은, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS계 개재물을 다수 석출시킨 쪽이 양호하므로, 그 개수 비율의 상한치는 100％를 포함한다.

또한, Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS계 개재물이 석출된 형태의 개재물은 압연 시에도 변형이 일어나기 어렵기 때문에, 그 원상당 직경은 특별히 규정하는 것은 아니고, 1㎛ 이상이라도 좋다. 단, 지나치게 크면 균열 발생 기점으로 되는 것이 우려되므로, 상한은 50㎛ 정도가 바람직하다.

한편, 이 개재물은 압연 시에도 변형이 일어나기 어려운 데다가, 원상당 직경이 1㎛ 미만인 경우에는, 균열 발생 기점으로 되지 않으므로, 원상당 직경의 하한은 특별히 규정하는 것은 아니다.

다음에, 상기에서 서술한 본 발명의 강판 중에 있어서의 개재물의 존재 조건으로서, 개재물의 단위 체적당의 개수 밀도로 규정하는 것으로 하였다.

개재물의 입경 분포는 스피드법에 의한 전해면의 SEM 평가로 실시하였다. 스피드법에 의한 전해면의 SEM 평가라 함은, 시료편의 표면을 연마한 후, 스피드법에 의한 전해를 행하여, 시료면을 직접 SEM 관찰함으로써 개재물의 크기나 개수 밀도를 평가하는 것이다. 또한, 스피드법이라 함은, 10％ 아세틸아세톤-1％ 테트라메틸암모늄클로라이드-메탄올을 사용하여 시료 표면을 전해하여, 개재물을 추출하는 방법이지만, 전해량으로서는 시료 표면의 면적 1㎠당 1C를 전해하였다. 이와 같이 하여 전해한 표면의 SEM상을 화상 처리하여, 원상당 직경에 대한 빈도(개수) 분포를 구하였다. 이 입경의 빈도 분포로부터 평균 원상당 직경을 산출하는 동시에, 관찰한 시야의 면적과, 전해량으로부터 구한 깊이로 빈도를 나눔으로써 개재물의 체적당의 개수 밀도도 산출하였다.

균열 발생의 기점으로 되어 연신 플랜지성이나 피로 특성을 열화시키는 원상당 직경 1㎛ 이상, 연신 비율 5 이상인 개재물의 체적 개수 밀도를 평가한 결과, 1.0 × 10⁴개/㎣ 이하이면 연신 플랜지성과 피로 특성이 향상되는 것이 판명되었다. 원상당 직경 1㎛ 이상, 또한 연신 비율 5 이상인 연신 개재물의 체적 개수 밀도가 1.0 × 10⁴개/㎣를 초과하면, 균열 발생의 기점으로 되기 쉬운 MnS계 연신 개재물의 개수 밀도가 지나치게 많아져, 연신 플랜지성과 피로 특성이 저하되므로, 원상당 직경 1㎛ 이상, 또한 연신 비율 5 이상인 연신 개재물의 체적 개수 밀도를 1.0 × 10⁴개/㎣ 이하로 한다. 또한, 연신 플랜지성이나 피로 특성은 연신된 MnS계 개재물이 적을수록 양호하므로, 원상당 직경 1㎛ 이상, 또한 연신 비율 5 이상인 연신 개재물의 체적 개수 밀도의 하한치는 0％를 포함한다.

여기서, 원상당 직경 1㎛ 이상, 또한 연신 비율 5 이상인 연신 개재물의 체적 개수 밀도의 하한치가 0％인 것이 의미하는 바는, 상기와 마찬가지이다.

또한, 직경 1㎛ 이상, 또한 연신율 5 이상인 연신 개재물의 체적 개수 밀도를 1.0 × 10⁴개/㎣ 이하로 형태 제어된 강판에서는, 이에 대응하여, 연신되어 있지 않은 MnS계 개재물은 Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS계 개재물이 석출된 형태로 되고, 그 형상은 대략 구형상 또는 방추 형상의 개재물로 되어 있었다.

이 개재물의 형태로서는, 상기와 마찬가지로, Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS계 개재물이 석출되어 있으면 좋고, 특별히 규정하는 것은 아니지만, Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드를 핵으로 하여 그 주위에 MnS계 개재물이 석출되어 있는 경우가 많다.

또한, 방추 형상의 개재물이라 함은, 특별히 규정하는 것은 아니지만, 강판 중의 연신 비율 3 이하의 개재물, 바람직하게는 2 이하의 개재물로 한다. 여기서, 완전히 구형상이면, 연신 비율이 1로 되므로, 연신 비율의 하한은 1이다.

이와 같은 개재물의 체적 개수 밀도를 조사한 결과, Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드를 핵으로 하여 그 주위에 MnS계 개재물이 석출된 형태의 개재물의 체적 개수 밀도가 1.0 × 10³개/㎣ 이상으로 석출 제어된 강판에서는, 연신 플랜지성과 피로 특성이 향상되는 것이 판명되었다. Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS계 개재물이 석출된 형태의 개재물의 체적 개수 밀도가 1.0 × 10³개/㎣ 미만으로 되면, 이에 대응하여, MnS계의 연신 개재물의 개수 비율이 지나치게 많아져, 연신 플랜지성과 피로 특성이 저하되므로, Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS계 개재물이 석출된 형태의 개재물의 체적 개수 밀도는 1.0 × 10³개/㎣ 이상으로 규정한다. 또한, 연신 플랜지성이나 피로 강도는, Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드를 핵으로 하여 MnS계 개재물을 다수 석출시킨 쪽이 양호하므로, 그 체적 개수 밀도의 상한치는 특별히 규정하는 것은 아니다.

또한, Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS계 개재물이 석출된 형태의 개재물의 원상당 직경은, 상기와 마찬가지로 특별히 규정하는 것은 아니다. 단, 이 원상당 직경이 지나치게 크면 균열 발생 기점으로 되는 것이 우려되므로, 상한은 50㎛ 정도가 바람직하다.

한편, 이 개재물의 원상당 직경이 1㎛ 미만인 경우에는, 전혀 문제는 없으므로, 하한은 특별히 규정하는 것은 아니다.

다음에, 상기에서 서술한 본 발명의 강판 중에 있어서의 연신 개재물의 존재 조건으로서, 원상당 직경의 상한치로 규정하였다. 구체적으로는, 균열 발생의 기점으로 되어 연신 플랜지성이나 피로 특성을 열화시키는 원상당 직경 1㎛ 이상, 또한 연신 비율 5 이상인 개재물의 평균 원상당 직경을 평가한 결과, 이 연신 개재물의 평균 원상당 직경이 10㎛ 이하이면, 연신 플랜지성과 피로 특성이 향상되는 것을 알 수 있었다. 이는, 원상당 직경 1㎛ 이상, 또한 연신 비율 5 이상인 연신 개재물의 개수 비율이 증가함에 따라서, 이 연신 개재물의 평균 원상당 직경이 커지는 것에 착안하여, 연신 개재물의 평균 원상당 직경을 지표로 하여 규정한 것이다. 이는, 용강 중의 Mn이나 S의 양이 증가함에 따라서, 생성되는 MnS계 개재물의 개수가 증가하는 동시에, 생성되는 MnS계 개재물의 크기도 조대화되는 것이라고 추정된다.

따라서, 원상당 직경 1㎛ 이상, 또한 연신 비율 5 이상의 연신 개재물이 10㎛를 초과하여 커지면, 이것에 따라서 이 연신 개재물의 개수 비율이 20％를 초과하므로, 균열 발생의 기점으로 되기 쉬운 조대한 MnS계 연신 개재물의 개수 비율이 지나치게 많아져, 연신 플랜지성과 피로 특성이 저하되므로, 원상당 직경 1㎛ 이상, 또한 연신 비율 5 이상인 연신 개재물의 평균 원상당 직경을 10㎛ 이하로 한다.

또한, 원상당 직경 1㎛ 이상, 또한 연신 비율 5 이상인 연신 개재물의 평균 원상당 직경을 10㎛ 이하로 하는 규정은 원상당 직경 1㎛ 이상의 개재물이 강판 중에 존재하는 경우인 것을 의미하고 있으므로, 원상당 직경의 하한치는 1㎛로 된다.

한편, 상기에서 서술한 본 발명의 강판 중에 있어서의, Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS계 개재물이 석출된 형태의 개재물의 존재 조건으로서, MnS계 개재물이 석출된 개재물 중의 Ce 혹은 La의 평균 조성의 함유량으로 규정하였다.

구체적으로는, 상술한 바와 같이, 연신 플랜지성과 피로 특성을 향상시키는 동시에, Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS계 개재물을 석출시켜, MnS계 개재물의 연신을 방지하는 것이 중요하다.

이 개재물의 형태로서는, 상기와 마찬가지로, Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS계 개재물이 석출되어 있으면 좋고, 통상은, Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드를 핵으로 하여 그 주위에 MnS계 개재물이 석출되고, 구형상 또는 방추 형상의 개재물로 되어 있다.

또한, 방추 형상의 개재물이라 함은, 특별히 규정하는 것은 아니지만, 강판 중의 연신 비율 3 이하의 개재물, 바람직하게는 2 이하의 개재물로 한다. 여기서, 완전히 구형상이면, 연신 비율이 1이므로, 연신 비율의 하한은 1이다.

따라서, MnS계 개재물의 연신 억제에 유효한 조성을 명백하게 하기 위해, Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS계 개재물이 석출된 형태의 개재물의 조성 분석을 실시하였다.

단, 이 개재물의 원상당 직경이 1㎛ 이상이면 관찰이 용이하므로, 편의적으로, 원상당 직경 1㎛ 이상을 대상으로 하였다. 단, 관찰이 가능하면, 원상당 직경이 1㎛ 미만인 개재물도 포함시켜도 좋다.

또한, Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS계 개재물이 석출된 형태의 개재물은, 연신되어 있지 않으므로, 연신 비율은 모두 3 이하의 개재물로 되어 있는 것이 확인되었다. 따라서, 원상당 직경 1㎛ 이상, 또한 연신 비율 3 이하의 개재물을 대상으로 조성 분석을 실시하였다.

그 결과, 원상당 직경 1㎛ 이상, 또한 연신 비율 3 이하의 개재물 중에 평균 조성으로 Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계를 0.5 내지 95％ 함유시키면, 연신 플랜지성과 피로 특성이 향상되는 것이 판명되었다. 원상당 직경 1㎛ 이상, 또한 연신 비율 3 이하의 개재물 중에 있어서의 Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계의 평균 함유율이 0.5질량％ 미만으로 되면, Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS계 개재물이 석출된 형태의 개재물 개수 비율이 크게 감소하므로, 이에 대응하여, 균열 발생의 기점으로 되기 쉬운 MnS계 연신 개재물의 개수 비율이 지나치게 많아져, 연신 플랜지성과 피로 특성이 저하된다.

한편, 원상당 직경 1㎛ 이상, 또한 연신 비율 3 이하의 개재물 중에 있어서의 Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계의 평균 함유율이 95％ 초과로 되면, 세륨옥시설파이드, 란탄옥시설파이드가 다량으로 생성되어, 원상당 직경이 50㎛ 정도 이상인 조대한 개재물로 되므로, 연신 플랜지성이나 피로 특성을 열화시킨다.

다음에, 강판의 조직에 대해 설명한다.

본 발명에서는, 주조편 중에 미세한 MnS계 개재물을 석출시키고, 또한 압연 시에 변형을 받지 않고, 균열 발생의 기점으로 되기 어려운 미세 구형상 개재물로서 강판 중에 분산시킴으로써, 연신 플랜지성과 피로 특성을 향상시키는 것으로, 강판의 마이크로 조직은 특별히 한정되는 것은 아니다.

강판의 마이크로 조직은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 베이니틱ㆍ페라이트를 주상으로 하는 조직으로 한 강판, 페라이트상을 주상으로 하고, 마르텐사이트상, 베이나이트 상을 제2 상으로 하는 복합 조직 강판, 그리고 페라이트, 잔류 오스테나이트 및 저온 변태상(마르텐사이트 혹은 베이나이트)으로 이루어지는 복합 조직 강판의 어느 하나의 조직이라도 좋다.

또한, 본 발명에서는 Ti의 첨가를 필수로 하고 있으므로, 열간 압연 전에 있어서 1250℃ 정도의 충분한 가열을 행함으로써, 주조 시에 생성한 탄화물, 질화물, 탄질화물을, 일단 고용하여 강 중의 산가용 Ti를 높이고, 그 후, 고용 Ti 혹은 Ti의 탄질화물의 효과에 의해 결정립을 미세화할 수 있음으로써, 강판의 조직에 있어서의 결정립 직경을 10㎛ 이하로 미세화할 수 있다.

따라서, 어떤 조직이라도, 결정립 직경을 10㎛ 이하로 미세화할 수 있으므로, 구멍 확장성과 피로 특성을 향상시킬 수 있으므로 바람직하다. 평균 입경이 10㎛를 초과하면, 연성ㆍ피로 특성의 향상이 작아진다. 구멍 확장성과 피로 특성의 향상을 위해서는, 보다 바람직하게는 8㎛ 이하이다. 단 일반적으로는, 주변 부품 등과 같은 우수한 연신 플랜지성을 얻기 위해서는, 연성은 약간 뒤떨어지지만, 바람직하게는 페라이트 혹은 베이나이트 상이 면적비로 최대의 상인 것이 바람직하다.

다음에 제조 조건을 설명한다.

본 발명에서는 전로에서 취련하여 탈탄하거나, 혹은 또한 진공 탈가스 장치를 사용하여 탈탄한 용강 중에, C, Si, Mn 등의 합금을 첨가하여 교반하여, 탈산과 성분 조정을 행한다.

또한, S에 대해서는, 전술한 바와 같이 정련 공정에서 탈류를 행하지 않아도 되므로, 탈류 공정을 생략할 수 있다. 단, S ≤ 20ppm 정도의 극저류강을 용제하기 위해 2차 정련에서 용강 탈류가 필요한 경우에는, 탈류를 행하여, 성분 조정을 실시하는 것으로 해도 좋다.

상기한 Si 첨가 후, 3분 정도 한 후, Al을 첨가하여 Al 탈산을 행하고, Al₂O₃를 부상 분리하기 위해, 약 3분 정도의 부상 시간을 확보하는 것이 바람직하다.

그 후, Ti를 첨가하여 약 2 내지 3분 정도의 교반 시간을 둔 후, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종을 첨가하여, 질량 베이스로, (Ce＋La)/산가용 Al ≥ 0.1, 또한 (Ce＋La)/S가 0.4 내지 50으로 되도록 성분 조정을 행한다.

덧붙여서 말하면, 선택 원소를 첨가하는 경우에는, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종을 첨가하기 전까지 행하여, 충분히 교반하고, 필요에 따라서 선택 원소의 성분 조정이 행해진 후에, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 첨가를 행한다. 이와 같이 하여 용제된 용강을 연속 주조하여 주조편을 제조한다.

연속 주조에 대해서는, 통상의 250㎜ 두께 정도의 슬래브 연속 주조에 적용될 뿐만 아니라, 블룸이나 빌렛, 그 위에 슬래브 연속 주조기의 주형 두께가 통상보다 얇은, 예를 들어 150㎜ 이하의 박슬래브 연속 주조에 대해 충분히 적용 가능하다.

고강도 열연 강판을 제조하기 위한 열연 조건에 대해 서술한다.

열연 전의 슬래브의 가열 온도는 강 중의 탄질화물 등을, 일단, 고용시키는 것이 필요하고, 그것을 위해서는 1200℃ 초과로 하는 것이 중요하다.

이들 탄질화물을 고용시켜 둠으로써, 압연 후의 냉각 과정에서 연성의 향상에 있어서 바람직한 페라이트상이 얻어진다. 한편, 열연 전의 슬래브의 가열 온도가 1250℃를 초과하면 슬래브 표면의 산화가 현저해져, 특히 입계가 선택적으로 산화되는 것에 기인하는 웨지 형상의 표면 결함이 디스케일링 후에 남고, 그것이 압연 후의 표면 품위를 손상시키므로 상한을 1250℃로 하는 것이 바람직하다.

상기한 온도 범위로 가열된 후에, 통상의 열간 압연을 행하지만, 그 공정 중에서 마무리 압연 완료 온도는 강판의 조직 제어를 행하는 경우에 중요하다. 마무리 압연 완료 온도가, Ar₃점＋30℃ 미만에서는 표층부의 결정립 직경이 조대해지기 쉬워, 피로 특성상 바람직하지 않다. 한편, Ar₃점＋200℃ 초과에서는 압연 종료 후의 오스테나이트 입경이 조대해져, 냉각 중에 생성되는 상의 구성 및 분율이 제어되기 어려워지므로, 상한을 Ar₃점＋200℃로 하는 것이 바람직하다.

또한, 마무리 압연 후의 강판의 평균의 냉각 속도를 10 내지 100℃/초로 하고, 450 내지 650℃의 범위에서 권취 온도로 하는 경우, 마무리 압연 후 680℃까지 약 5℃/초로 공냉 유지하고, 그 후 30℃/초 이상의 냉각 속도로 냉각하여, 400℃ 이하에서 권취 온도로 하는 경우에, 목적으로 하는 조직 구성에 따라서 선택한다. 압연 후의 냉각 속도와 권취 온도를 컨트롤함으로써, 전자의 압연 조건에서는, 폴리고날ㆍ페라이트, 베이니틱ㆍ페라이트 및 베이나이트상으로부터 1개 또는 2개 이상의 조직과 그 분율을 가진 강판을, 후자의 압연 조건에서는, 연성이 우수한 다량의 폴리고날ㆍ페라이트상과 마르텐사이트상의 복합 조직을 갖는 DP 강판을 얻을 수 있다.

상기한 평균의 냉각 속도가 10℃/초 미만에서는 연신 플랜지성에 바람직하지 않은 펄라이트가 생성되기 쉬워져 바람직하지 않다. 한편, 조직 제어 상에서는 냉각 속도에 상한을 마련할 필요는 없지만, 아주 빠른 냉각 속도는 강판의 냉각을 불균일하게 할 우려가 있고, 또한 그러한 냉각을 가능하게 하는 설비의 제조에는 고가의 비용이 필요해져, 그와 같은 강판의 가격 상승을 초래한다고 생각된다. 이와 같은 관점으로부터, 냉각 속도의 상한은 100℃/초로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 고강도 냉연 강판은 열연, 권취 후, 산세, 스킨 패스 등의 공정을 거친 강판을, 냉간 압연하고, 어닐링을 행함으로써 제조된다. 뱃치 어닐링, 연속 어닐링 등의 어닐링 공정에서 어닐링하여, 최종적인 냉연 강판으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 고강도 강판은 전기 도금용 강판으로서 적용해도 되는 것은 물론이다. 전기 도금을 실시해도 본 발명 고강도 강판의 기계 특성에는 전혀 변화가 없다.

(실시예)

이하, 본 발명의 실시예를 비교예와 함께 설명한다.

표 1에 화학 성분을 나타내는 슬래브를 표 2에 나타내는 조건으로 열간 압연하여, 두께 3.2㎜의 열연판을 얻었다.

이 표 1에 있어서는, 강 번호 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13에 대해서는, 본 발명에 대한 고강도 강판의 범위 내의 조성으로 구성하고, 강 번호 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14에 대해서는, 질량 베이스로 (Ce＋La)/산가용 Al비, (Ce＋La)/S비를 본 발명에 관한 고강도 강판의 범위로부터 일탈시킨 슬래브로서 구성한 것이다.

덧붙여서 말하면, 이 표 1에 있어서, 강 번호 1과 강 번호 2, 강번호 3과 강 번호 4, 강 번호 5와 강 번호 6, 강 번호 7과 강 번호 8, 강 번호 9와 강 번호 10, 강 번호 11과 강 번호 12, 강 번호 13과 강 번호 14 사이에서 각각 비교를 할 수 있도록, 서로 대략 동일한 조성으로 구성한 후, Ce＋La 등을 서로 다르게 하고 있다.

또한, 이 표 2에 있어서는, 조건 A로서, 가열 온도를 1250℃, 마무리 압연 완료 온도를 845℃, 마무리 압연 후의 냉각 속도를 75℃/초, 권취 온도를 450℃로 하고 있다. 조건 B로서, 가열 온도를 1250℃, 마무리 압연 완료 온도를 860℃, 마무리 압연 후 680℃까지 약 5℃/초로 공냉 유지하고, 그 후 30℃/초 이상의 냉각 속도, 권취 온도를 400℃로 하고 있다. 조건 C로서, 가열 온도를 1250℃, 마무리 압연 완료 온도를 825℃, 마무리 압연 후의 냉각 속도를 45℃/초, 권취 온도를 450℃로 하고 있다.

강 번호 1과 강 번호 2에 대해서는 조건 A를, 또한 강 번호 3과 강 번호 4에 대해서는 조건 B를, 강 번호 5와 강 번호 6에 대해서는 조건 C를, 또한 강 번호 7과 강 번호 8에 대해서는 조건 A를, 강 번호 9와 강 번호 10에 대해서는 조건 B를, 또한 강 번호 11과 강 번호 12에 대해서는 조건 C를, 강 번호 13과 강 번호 14에 대해서는 조건 C를 적용하도록 함으로써, 동일 제조 조건 하에서 화학 조성의 영향을 비교할 수 있도록 하고 있다.

이와 같이 하여 얻어진 강판의 기본 특성으로서, 강도, 연성, 연신 플랜지성, 피로 한도비를 조사하였다.

또한, 강판 중의 연신 개재물의 존재 상태로서, 광학 현미경에 의한 관찰 혹은 SEM에 의한 관찰로, 모두 1㎛ 정도 이상의 개재물을 대상으로 하고, 2㎛ 이하의 개재물의 면적 개수 밀도, 연신 비율 5 이상의 개재물에 대해서는 개수 비율, 체적 개수 밀도, 평균 원상당 직경을 조사하였다.

또한, 강판 중의 연신되어 있지 않은 개재물의 존재 상태로서, 모두 1㎛ 정도 이상의 개재물을 대상으로 하고, Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS계 개재물이 석출된 개재물의 개수 비율 및 체적 개수 밀도와, 연신 비율 3 이하의 개재물 중에 있어서의 Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계의 함유량의 평균치를 조사하였다.

또한, 1㎛ 정도 이상의 개재물을 대상으로 한 것은, 관찰이 용이한 것인데다가, 1㎛ 정도 미만의 개재물은 연신 플랜지성이나 피로 특성의 열화에 영향을 미치지 않기 때문이다.

그 결과를 강과 압연 조건의 조합마다 표 3에 나타낸다.

강도와 연성은 압연 방향과 평행하게 채취한 JIS5호 시험편의 인장 시험에 의해 구하였다. 연신 플랜지성은 150㎜ × 150㎜의 강판의 중앙에 개방된 직경 10㎜의 펀칭 구멍을 60°의 원추 펀치로 눌러 확장하고, 판 두께 관통 균열이 발생한 시점에서의 구멍 직경(D)(㎜)을 측정하여, 구멍 확장값(λ) ＝ (D-10)/10으로 구한 λ로 평가하였다. 또한, 피로 특성을 나타내는 지표로서 사용한 피로 한도비는, JIS Z 2275에 준거한 방법으로 구한 2 × 106회 시간 강도(σW)를 강판의 강도(σB)로 나눈 값(σW/σB)으로 평가하였다.

또한, 시험편은 상기 규격으로 규정한 1호 시험편이고, 평행부가 25㎜, 곡률 반경(R)이 100㎜, 원판(열연판)의 양면을 동등하게 연삭한 두께 3.0㎜의 것을 사용하였다.

또한, 개재물은 SEM 관찰을 행하여, 랜덤으로 선택한 원상당 직경 1㎛ 이상의 개재물 50개에 대해 긴 직경과 짧은 직경을 측정하였다. 또한, SEM의 정량 분석 기능을 사용하여, 랜덤으로 선택한 원상당 직경 1㎛ 이상의 개재물 50개에 대해 조성 분석을 실시하였다. 그들의 결과를 사용하여, 연신 비율 5 이상인 개재물의 개수 비율, 연신 비율 5 이상인 개재물의 평균 원상당 직경, Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS계 개재물이 석출된 개재물의 개수 비율, 또한 연신 비율 3 이하의 개재물 중에 있어서의 Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계의 평균치를 구하였다. 또한, 개재물의 형태별 체적 개수 밀도는 스피드법에 의해 전해면의 SEM 평가에 의해 산출하였다.

표 3으로부터 명백한 바와 같이, 본발명의 방법을 적용한 강 번호 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13에서는, Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS계 개재물을 석출시킴으로써, 연신된 MnS계 개재물을 강판 중에서 저감시킬 수 있었다. 즉, 강판 중에 존재하는 원상당 직경 2㎛ 이하의 개재물의 개수 밀도가 15개/㎟ 이상, Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS계 개재물이 석출된 개재물의 개수 비율을 10％ 이상, 그 개재물의 체적 개수 밀도를 1.0 × 10³개/㎣ 이상, 강판 중에 존재하는 연신 비율 3 이하의 개재물 중의 Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계의 평균 함유율을 0.5％ 내지 50％로 함으로써, 원상당 직경 1㎛ 이상이고 연신 비율 5 이상인 연신 개재물의 개수 비율을 20％ 이하, 그 개재물의 체적 개수 밀도를 1.0 × 10⁴개/㎣ 이하, 그 개재물의 평균 원상당 직경을 10㎛ 이하로 할 수 있었다. 또한, 어떤 강판의 조직에 있어서도, 평균 결정립 직경은 모두 1 내지 8㎛이고, 본 발명과 비교예는 대략 동일한 평균 결정립 직경이었다.

그 결과, 비교강에 비해, 본 발명강으로서의 강 번호 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13에서는, 연신 플랜지성과 피로 특성이 우수한 강판을 얻을 수 있었다. 그러나, 비교강(강 번호 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14)에서는, 평균 결정립 직경은 모두 10㎛ 이하였음에도, 연신된 MnS계 개재물과 Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에 MnS계 개재물을 석출시킨 개재물의 분포 상태가 본 발명에서 규정하는 분포 상태와 다르므로, 강판 가공 시에 연신된 MnS계 개재물이 균열 발생의 기점으로 되어, 연신 플랜지성과 피로 특성이 저하되어 있었다.

본 발명에 관한 고강도 강판에서는, Al 탈산에 의해 용강의 성분 조정의 안정화가 의도되어 있고, 조대한 알루미나 개재물의 생성이 억제되어, 주조편 중에 미세한 MnS계 개재물로서 석출되어 있음으로써, 압연 시에 변형을 받지 않고, 균열 발생의 기점으로 되기 어려운 미세 구형상 개재물로서 강판 중에 분산시킬 수 있다. 또한, 조직의 결정립 직경을 미세한 것으로 할 수 있어, 연신 플랜지성과 피로 특성을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명에 관한 고강도 강판용 용강의 용제 방법에서는, Al 탈산에 의해 용강의 성분 조정의 안정화를 도모하면서, 조대한 알루미나 개재물의 생성을 억제할 수 있고, 주조편 중에 미세한 MnS계 개재물로서 석출시킴으로써, 압연 시에 변형을 받지 않고, 균열 발생의 기점으로 되기 어려운 미세 구형상 개재물로서 강판 중에 분산시킬 수 있고, 또한 조직의 결정립 직경을 미세한 것으로 할 수 있어, 연신 플랜지성과 피로 특성이 우수한 고강도 열연 강판을 얻을 수 있다.

Claims (15)

1. 질량％로,
   C : 0.03 내지 0.20％,
   Si : 0.08 내지 1.5％,
   Mn : 0.5 내지 3.0％,
   P : 0.05％ 이하,
   S : 0.0005％ 이상,
   산가용 Ti : 0.008 내지 0.20％,
   N : 0.0005 내지 0.01％,
   산가용 Al : 0.01％ 초과,
   Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계 : 0.001 내지 0.04％,
   또한 질량 베이스로, (Ce＋La)/산가용 Al ≥ 0.1, 또한 (Ce＋La)/S가 0.4 내지 50이고,
   잔량부가 철 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강판이고,
   그 강판 중에 존재하는 원상당 직경 2㎛ 이하의 개재물의 개수 밀도가 15개/㎟ 이상인 것을 특징으로 하는, 고강도 강판.
2. 질량％로,
   C : 0.03 내지 0.20％,
   Si : 0.08 내지 1.5％,
   Mn : 0.5 내지 3.0％,
   P : 0.05％ 이하,
   S : 0.0005％ 이상,
   산가용 Ti : 0.008 내지 0.20％,
   N : 0.0005 내지 0.01％,
   산가용 Al : 0.01％ 초과,
   Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계 : 0.001 내지 0.04％,
   또한 질량 베이스로, (Ce＋La)/산가용 Al ≥ 0.1, 또한 (Ce＋La)/S가 0.4 내지 50이고,
   잔량부가 철 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강판이고,
   그 강판 중에 존재하는 원상당 직경 1㎛ 이상의 개재물이고, 또한 긴 직경/짧은 직경이 5 이상인 연신 개재물의 개수 비율이 20％ 이하인 것을 특징으로 하는, 고강도 강판.
3. 질량％로,
   C : 0.03 내지 0.20％,
   Si : 0.08 내지 1.5％,
   Mn : 0.5 내지 3.0％,
   P : 0.05％ 이하,
   S : 0.0005％ 이상,
   산가용 Ti : 0.008 내지 0.20％,
   N : 0.0005 내지 0.01％,
   산가용 Al : 0.01％ 초과,
   Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계 : 0.001 내지 0.04％,
   또한 질량 베이스로, (Ce＋La)/산가용 Al ≥ 0.1, 또한 (Ce＋La)/S가 0.4 내지 50이고,
   잔량부가 철 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강판이고,
   그 강판 중에는 Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에,
   MnS, TiS 또는 (Mn, Ti)S의 1종 또는 2종 이상이 복합 석출된 개재물을, 개수 비율로 10％ 이상 포함하는 것을 특징으로 하는, 고강도 강판.
4. 질량％로,
   C : 0.03 내지 0.20％,
   Si : 0.08 내지 1.5％,
   Mn : 0.5 내지 3.0％,
   P : 0.05％ 이하,
   S : 0.0005％ 이상,
   산가용 Ti : 0.008 내지 0.20％,
   N : 0.0005 내지 0.01％,
   산가용 Al : 0.01％ 초과,
   Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계 : 0.001 내지 0.04％,
   또한 질량 베이스로, (Ce＋La)/산가용 Al ≥ 0.1, 또한 (Ce＋La)/S가 0.4 내지 50이고,
   잔량부가 철 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강판이고,
   그 강판 중에 존재하는 원상당 직경 1㎛ 이상의 개재물이고, 또한 긴 직경/짧은 직경이 5 이상인 연신 개재물의 체적 개수 밀도가 1.0 × 10⁴개/㎣ 이하인 것을 특징으로 하는, 고강도 강판.
5. 질량％로,
   C : 0.03 내지 0.20％,
   Si : 0.08 내지 1.5％,
   Mn : 0.5 내지 3.0％,
   P : 0.05％ 이하,
   S : 0.0005％ 이상,
   산가용 Ti : 0.008 내지 0.20％,
   N : 0.0005 내지 0.01％,
   산가용 Al : 0.01％ 초과,
   Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계 : 0.001 내지 0.04％,
   또한 질량 베이스로, (Ce＋La)/산가용 Al ≥ 0.1, 또한 (Ce＋La)/S가 0.4 내지 50이고,
   잔량부가 철 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강판이고,
   그 강판 중에는 Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에,
   MnS, TiS 또는 (Mn, Ti)S의 1종 또는 2종 이상이 복합 석출된 개재물의 체적 개수 밀도가 1.0 × 10³개/㎣ 이상인 것을 특징으로 하는, 고강도 강판.
6. 질량％로,
   C : 0.03 내지 0.20％,
   Si : 0.08 내지 1.5％,
   Mn : 0.5 내지 3.0％,
   P : 0.05％ 이하,
   S : 0.0005％ 이상,
   산가용 Ti : 0.008 내지 0.20％,
   N : 0.0005 내지 0.01％,
   산가용 Al : 0.01％ 초과,
   Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계 : 0.001 내지 0.04％,
   또한 질량 베이스로, (Ce＋La)/산가용 Al ≥ 0.1, 또한 (Ce＋La)/S가 0.4 내지 50이고,
   잔량부가 철 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강판이고,
   그 강판 중에 존재하는 원상당 직경 1㎛ 이상의 개재물이고, 또한 긴 직경/짧은 직경 5 이상인 연신 개재물의 평균 원상당 직경이 10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는, 고강도 강판.
7. 질량％로,
   C : 0.03 내지 0.20％,
   Si : 0.08 내지 1.5％,
   Mn : 0.5 내지 3.0％,
   P : 0.05％ 이하,
   S : 0.0005％ 이상,
   산가용 Ti : 0.008 내지 0.20％,
   N : 0.0005 내지 0.01％,
   산가용 Al : 0.01％ 초과,
   Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계 : 0.001 내지 0.04％,
   또한 질량 베이스로, (Ce＋La)/산가용 Al ≥ 0.1, 또한 (Ce＋La)/S가 0.4 내지 50)이고,
   잔량부가 철 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강판이고,
   그 강판 중에는 Ce, La의 1종 또는 2종으로 이루어지는 산화물, 혹은 이것에 Si, Ti의 1종 또는 2종을 함유하는 산화물 또는 옥시설파이드에,
   MnS, TiS 또는 (Mn, Ti)S의 1종 또는 2종 이상이 복합 석출된 개재물이 존재하고, 상기 개재물 중에 평균 조성으로 Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계를 0.5 내지 95질량％ 함유하는 것을 특징으로 하는, 고강도 강판.
8. 질량％로,
   C : 0.03 내지 0.20％,
   Si : 0.08 내지 1.5％,
   Mn : 0.5 내지 3.0％,
   P : 0.05％ 이하,
   S : 0.0005％ 이상,
   산가용 Ti : 0.008 내지 0.20％,
   N : 0.0005 내지 0.01％,
   산가용 Al : 0.01％ 초과,
   Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계 : 0.001 내지 0.04％,
   또한 질량 베이스로, (Ce＋La)/산가용 Al ≥ 0.1, 또한 (Ce＋La)/S가 0.4 내지 50이고,
   잔량부가 철 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강판이고,
   그 강판의 조직에 있어서의 결정의 평균 입경이 10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는, 고강도 강판.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 질량％로,
   Nb : 0.01 내지 0.10％을 더 함유하고 있는 것을 특징으로 하는, 고강도 강판.
10. 삭제
11. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 질량％로,
    Ca : 0.0001 내지 0.004％을 더 함유하고 있는 것을 특징으로 하는, 고강도 강판.
12. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 고강도 강판용의 용강을 용제하는 방법이며,
    제강에 있어서의 정련 공정에 있어서,
    질량％로, P가 0.05％ 이하, S가 0.0005％ 이상으로 처리된 용강에, C가 0.03 내지 0.20％, Si를 0.08 내지 1.5％, Mn을 0.5 내지 3.0％, N이 0.0005 내지 0.01％로 되도록 첨가 혹은 조정하고,
    그 후, Al을 산가용 Al로 0.01％ 초과로 되도록 첨가하고,
    또한 그 후, Ti를 첨가하고,
    그 후, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종을 첨가하여, 산가용 Ti를 0.008 내지 0.20％, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종의 합계를 0.001 내지 0.04％로 하는 방법이며,
    질량 베이스로, (Ce＋La)/산가용 Al ≥ 0.1, 또한 (Ce＋La)/S가 0.4 내지 50으로 되는 것을 특징으로 하는, 고강도 강판용 용강의 용제 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 정련 공정에 있어서, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종을 첨가하기 전에, 또한 질량％로, Nb를 0.01 내지 0.10％로 되도록 첨가하는 것을 특징으로 하는, 고강도 강판용 용강의 용제 방법.
14. 삭제
15. 제12항에 있어서, 상기 정련 공정에 있어서, Ce 혹은 La의 1종 또는 2종을 첨가하기 전에, 또한 질량％로, Ca를 0.0001 내지 0.004％를 첨가하는 것을 특징으로 하는, 고강도 강판용 용강의 용제 방법.