KR101291387B1

KR101291387B1 - 강판 및 용융 아연 도금 강판 및 이들의 제조 방법

Info

Publication number: KR101291387B1
Application number: KR1020117007257A
Authority: KR
Inventors: 준 하가; 다카유키 니시; 세이지 후루하시
Original assignee: 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
Priority date: 2008-09-03
Filing date: 2009-08-31
Publication date: 2013-07-30
Also published as: CN102203312B; CN102203312A; WO2010026934A1; KR20110048573A

Abstract

표면 성상이 양호하고 뛰어난 프레스 성형성을 가지는 강판을 제공하는 것으로서, 강판은, 질량%로, C:0.0005% 이상 0.010% 미만, Si:0.40% 이하, Mn:2.50% 이하, P:0.10% 이하, S:0.010% 미만, sol. Al:0.0050% 미만, N:0.005% 이하, sol. Ti:0.020% 이하, Nb:0.010% 이상 0.20% 이하 및 O:0.015% 이하임과 더불어, sol. Ti:0.003% 이상 또는 Si:0.020% 초과이며, 또한 sol. Ti 및 Nb의 함유량이 하기 식 (1)∼(3)을 만족하는 화학 조성을 가지고, 산화물계 개재물 중의 Ti 산화물의 함유량이 TiO₂ 환산으로 50.0질량% 이상이며 Nb 산화물의 함유량이 NbO 환산으로 1.0 질량% 미만인 것을 특징으로 하는 강판.
1.0＜(Ti^*/48＋Nb/93)/(C/12＋N^*/14) (1)
Ti^*＝max[sol. Ti－(48/14)×N, 0] (2)
N^*＝max[N－(14/48)×sol. Ti, 0] (3)
여기에서, 각 식 중의 원소 기호는, 강 중에서의 각 원소의 함유량을 질량%로 표시한 것이며, max[ ]은 [ ] 내의 인수의 최대치를 반환하는 함수이다.

Description

강판 및 용융 아연 도금 강판 및 이들의 제조 방법{STEEL SHEET, HOT-DIP ZINC-COATED STEEL SHEET AND PROCESSES FOR PRODUCTION OF SAME}

본 발명은, 프레스 가공 등에 의해 다양한 형상으로 성형하여 이용되는, 강판 및 용융 아연 도금 강판, 용융 아연 합금 도금 강판 및 합금화 용융 아연 도금 강판(이하, 이들 강판을 「용융 아연 도금 강판」으로 총칭한다)과 이들 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 프레스 성형성이 뛰어나고, 표면 성상이 양호한, 강판 및 용융 아연 도금 강판과 이들 제조 방법에 관한 것이다.

산업 기술 분야가 고도로 분업화된 오늘, 각 기술 분야에 있어서 이용되는 재료에는, 특수하고 또한 고도의 성능이 요구되고 있다. 예를 들면, 프레스 성형하여 사용되는 냉연 강판에 대해서도, 프레스 형상의 다양화에 따라, 보다 뛰어난 성형성이 필요되고 있다. 특히, 자동차용 강판에 관해서는, 지구 환경에 대한 배려를 위해, 차체를 경량화하여 연비를 향상시키기 위해서, 얇은 고성형성 냉연 강판의 수요가 현저하게 높아지고 있다. 프레스 성형에 있어서는, 사용되는 강판의 두께가 얇을수록, 쉽게 깨짐이 잘 발생하므로, 보다 딥 드로잉성이나 연성이 뛰어난 강판이 필요해진다.

지금까지, 딥 드로잉용 냉연 강판으로서, 극저 탄소강에 Ti를 첨가한, 소위 Ti-IF 강판에 대해서 많은 제안이 이루어지고 있다. Ti 첨가 극저 탄소 냉연 강판에서는, 강 중의 C, N이 TiC나 TiN으로서 석출 고정되기 때문에, 소둔시에 딥 드로잉성이 바람직한 재결정 집합 조직이 형성되어, 뛰어난 성형성을 얻을 수 있다. 그러나, Ti 첨가 극저 탄소 냉연 강판을 소재로 하여, 용융 아연 도금을 실시하면, 도금 표면에 줄무늬형상 모양이 발생하여, 외관을 손상시키는 경우가 있다. 이 줄무늬형상 모양은, 압연 방향에 따른 도금층의 요철 얼룩에 의해, 도금 표면에 색조차가 생겨서 인식되는 것이다. 이 요철의 정도에 따라서는, 도장 후에도 인식되므로, 예를 들면 루프, 후드, 도어의 아우터 패널이나 사이드 아우터 패널 등과 같은 아름다운 외관이 요구되는 자동차 외판 패널에 있어서는, 중대한 결함이 되어 기피된다.

Ti 첨가 극저 탄소 용융 아연 도금 강판의 줄무늬 모양을 억제하는 방법에 관해서는, 몇개의 제안이 이루어져 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, Ti 함유량에 따라 열간 압연 전의 슬래브 가열 온도를 저하시켜, 지철 표층부의 결정 입경 또는 집합 조직을 균일화함으로써, 줄무늬 얼룩을 방지하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 슬래브 가열 온도가 낮으면, 열간 압연의 온도역이 저하하고, 강판의 변형 저항이 증가한다. 이 때문에, 광폭재의 압연이 불가능해지는 등, 제조상의 문제가 발생한다.

특허문헌 2에는, Ca를 첨가하여 설파이드계 개재물을 다른 복합 개재물로 변화시킴으로써, 줄무늬 모양을 방지하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, Ca는 고가이며 수율도 나쁘기 때문에, 제조 비용의 상승을 초래하고, 또한, 녹 발생의 원인이 되는 경우도 있다.

특허문헌 3에는, 열연 마무리 종료 온도를 높이고, 소둔후에 미재결정 조직을 남기지 않도록 함으로써, 줄무늬 모양을 방지하는 방법이, 특허문헌 4에는, 마찬가지로 열연 마무리 종료 온도를 높임으로써, 소둔후의 집합 조직을 제어하여, 줄무늬 모양을 억제하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이들과 같이 열연 마무리 온도를 높게 하는 방법은, 스케일 손상의 발생을 초래하기 때문에, 바람직하지 않다.

또한, 특허문헌 5에는, 도금의 요철화를 막기 위해서, Ti량을 저감하고, 기계 특성을 확보하기 위해서 Nb를 함유시키는 기술이 개시되어 있다. 그러나, Nb량의 증가에 의해 재결정 온도가 상승하기 때문에, 고온에서 소둔할 필요가 있다. 그 결과, 생산성을 해칠뿐만 아니라, 표면 손상이 발생하기 쉬워진다.

Ti―Nb 첨가 극저 탄소 냉연 강판의 제조 기술에 관해서는, 특허문헌 6, 7에, 산 가용성 Al(sol. Al)량을 저감함으로써 재결정 온도를 저하시키는 방법이 개시되어 있다.

특허문헌 1: 일본국 특개평 7―228944호 공보 특허문헌 2: 일본국 특개평 5―9549호 공보 특허문헌 3: 일본국 특개 2001―342522호 공보 특허문헌 4: 일본국 특개평 10―18011호 공보 특허문헌 5: 일본국 특개평 3―180429호 공보 특허문헌 6: 일본국 특개소 62―30822호 공보 특허문헌 7: 일본국 특개평 10―226843호 공보

상술의 특허문헌 6에 있어서 개시되는 기술은, 용강의 탈산을 Al에 의해 행하고, 잔존하는 sol. Al을 미량으로 억제하여, 재결정 온도를 저하시키는 방법이다. 그러나, 탈산 부족이 생기기 쉬워 강 중의 기포에 기인하는 표면 결함을 피할 수 없어, 자동차 외장용 강판에 적용할 수 있는만큼의 표면 성상을 얻을 수 없다.

특허문헌 7에 있어서 개시되는 기술은, 용강의 탈산을 Ti에 의해 행하고, sol. Al을 극미량으로 하는 방법이다. 이 방법은, Al 킬드 강(killed steel)에서 자주 문제가 되는, 알루미나 클라스터(cluster)에 기인하는 표면 결함의 발생을 방지할 수 있다고 하는 이점도 있다. 그러나, 본 발명자들이 검토를 거듭한 결과, Ti 탈산에 의해 Ti―Nb 극저 탄소 냉연 강판을 제조한 경우, 재결정 온도는 Al 탈산으로 제조한 경우보다도 낮아지지만, 딥 드로잉성의 지표인 랭크 포드값(r값)은 양호하지 않을 때가 있는 것이 판명되었다.

본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 더욱 구체적으로 그 과제는, 뛰어난 프레스 성형성을 가지는 강판을 제공하는 것, 및, 줄무늬 모양이 없고 표면 성상이 양호하며, 또한, 뛰어난 프레스 성형성을 가지는, 용융 아연 도금 강판을 제공하는 것이다.

본 발명자들은, 주로 Ti 또는 주로 Ti와 Al을 이용하여 탈산한 극저 탄소 냉연 강판의 기계 특성 및 표면 성상에 미치는 첨가 원소 및 개재물 조성의 영향에 대해서 상세한 조사를 행했다. 또한, 본 명세서에 있어서, 강 성분의 함유량 및 개재물 조성의 함유량에 있어서의 %는 모두 질량%를 의미한다.

(1) 제1의 조사

제1의 조사에 있어서의 일련의 공시강은, 질량%로, C:0.010% 미만, Si:0.020% 이하, Mn:2.50% 이하, P:0.10% 이하, S:0.004%, sol. Al:0.002% 미만, N:0.005% 이하, sol. Ti:0.10% 이하, Nb:0.20% 이하, O:0.015% 이하, B:0.0020% 이하, 잔부 Fe 및 불순물로 이루어지는 화학 조성을 가지는 것이었다.

이러한 화학 조성을 가지는 강편을, 1250℃로 가열한 후, 910℃ 이상의 온도 범위에서 열간 압연하고, 650℃에서 권취하고, 얻어진 열연 강판을 산 세정하여, 82.5%의 압연율로 판두께 0.7㎜까지 냉간 압연했다. 연속 용융 아연 도금 시뮬레이터를 이용하여, 냉연 강판을 850℃까지 가열하여 50초간 유지한 후, 냉각하고, 용융 아연 도금하고, 합금화 처리하여 용융 아연 도금 강판을 얻었다.

얻어진 강판에 대하여 다음의 조사를 행했다.

(1) 열간 압연 후의 강판 중에 존재하는 산화물계 개재물을, 에너지 분산형 X선 검출기(EDS)를 구비한 주사 전자 현미경(SEM)을 이용하여, 압연 방향으로 평행한 종단면으로부터 관찰하여, 인장 특성과의 관계를 조사했다. 이 조사에 있어서 관찰된 산화물계 개재물은, Ti 산화물, Al 산화물, Nb 산화물, Mn 산화물 및 Si 산화물, 또한 불순물 원소의 산화물로 이루어지는 것이었다. 또한, 강편과 용융 아연 도금 강판의 사이에 강의 화학 조성 및 산화물계 개재물의 조성에 사실 상의 차이는 인식되지 않았다.

(2) 용융 아연 도금 강판으로부터, 압연 방향, 압연 방향으로부터 45°방향 및 압연 방향과 직교하는 방향으로부터 인장 시험편을 채취하여 인장 시험을 행했다.

(3) 용융 아연 도금 강판의 표면을 시각 관찰하여, 줄무늬 모양의 유무를 조사했다.

이들 조사에 의해, 다음의 (A) 또는 (C)와 같은 결과를 얻었다.

(A) 도 1은, NbO와 sol. Ti량의 관계를 나타내는 그래프이다. NbO는, 산화물계 개재물 중의 Nb 산화물의 함유량(질량%)을 의미하고, sol. Ti량은 산 가용성의 Ti량(질량%)을 의미한다. 동 도면에 나타내는 바와같이, sol. Ti의 증가에 따른 NbO가 저하하는 것을 알 수 있다.

(B) 도 2는, 평균 r값과, (Ti^*/48＋Nb/93)/(C/12＋N^*/14)(이하, 이 식으로부터 얻어지는 값을 「A값」으로도 표기한다)의 관계를 나타내는 그래프이다. 여기에서, Ti^*은 하기 식(2)로부터, N^*은 하기 식(3) 또는 (5)로부터, 각각 주어지는 값이다. 또한, 평균 r값은, 압연 방향의 r값(r₀ _°값), 압연 방향과 45°을 이루는 방향의 r값(r₄₅ _°값), 압연 방향과 직교하는 방향의 r값(r₉₀ _°값)을 이용하여, 하기 식(6)으로부터 구했다.

Ti^*＝max[sol. Ti－(48/14)×N, 0] (2)

N^*＝max[N－(14/48)×sol. Ti, 0] (3)

N^*＝max[N－(14/48)×sol. Ti－(14/11)×B, 0] (5)

여기에서, 각 식 중의 원소 기호는, 강 중에서의 각 원소의 함유량을 질량%로 표시한 것이며, max[ ]은 [ ]내의 인수의 최대치를 반환하는 함수이다.

평균r값＝(r₀ _°값＋2×r₄₅ _°값＋r₉₀ _°값)/4 (6)

도면 중의 ●표시는 NbO가 1.0% 미만인 것을, ▲표시는 NbO가 1.0% 이상인 것을 나타낸다. 동 도면에 나타내는 바와같이, 평균 r값은 A값의 증가에 따라 상승하는데, NbO가 1.0% 미만인 경우에는, NbO가 1.0% 이상인 경우보다도 평균 r값의 상승이 빨라, 도달하는 평균 r값도 높아지는 것을 알 수 있다.

그 이유는 명확하지 않지만, 다음과 같이 추측된다.

(a) NbO가 1.0% 미만인 산화물계 개재물은, 형상이 미세한 구형상 또는 덩어리형상이다. 이 때문에, NbO를 포함함으로써, 산화물계 개재물은 결정 입자의 입자 성장을 억제하고, 그 결과, 열연 강판이 세립화한다.

(b) NbO가 1.0% 미만인 산화물계 개재물은 오스테나이트로부터 페라이트로의 변태를 촉진시켜, 열연 강판을 세립화시킨다.

(c) NbO가 1.0% 미만인 산화물계 개재물은 재결정을 촉진시킨다.

(d) 이 결과, 딥 드로잉성이 바람직한 재결정 집합 조직이 형성된다.

(C)sol. Ti량이 많을수록, 용융 아연 도금 강판 표면에 줄무늬 모양이 발생하여, 표면 성상이 열화한다. 그 이유는 명확하지 않지만, sol. Ti량이 많으면, 열연 공정에서, 강판 표면 근방에 Ti 석출물이 불균일하게 생성하여, 용융 아연 도금 전의 모재 강판 표면의 결정 입경이 불균일하게 되고, 입경의 편차가 아연 도금의 줄무늬 모양에 반영되기 때문으로 추정된다.

이상의 결과로부터 다음 지견이 얻어졌다. 즉, sol. Ti를 일정량 이상 함유시켜서, 산화물계 개재물 중의 Nb 산화물의 함유량을 저하시킴으로써, 주로 Ti 또는 주로 Ti와 Al을 이용하여 탈산한 극저 탄소 냉간 압연 강판에 있어서 높은 r값을 안정되게 얻는 것이 가능하다. 또한, sol. Ti를 과도하게 함유시키지 않고 Nb 함유량을 높임으로써, 고 r값의 확보와 줄무늬 모양이 없는 양호한 표면 성상의 확보를 양립시키는 것이 가능하다.

(2) 제2의 조사

제2의 조사에 있어서의 일련의 공시강은, 질량%로, C:0.010% 미만, Si:0.10% 이하, Mn:2.50% 이하, P:0.10% 이하, S:0.004%, sol. Al:0.002% 미만, N:0.005% 이하, sol. Ti:0.10% 이하, Nb:0.20% 이하, O:0.015% 이하, B:0.0020% 이하, 잔부 Fe 및 불순물로 이루어지는 화학 조성을 가지는 것이었다.

이러한 화학 조성을 가지는 강편에 대하여 제1의 조사에 있어서의 제조 방법과 동일한 제조 방법을 실시하여, 용융 아연 도금 강판을 얻었다.

열간 압연 후의 강판 중에 존재하는 산화물계 개재물과 인장 특성의 관계의 조사, 용융 아연 도금 강판으로부터 채취한 인장 시험편에 대한 인장 시험, 및 용융 아연 도금 강판의 표면 관찰을, 제1의 조사와 동일한 수법에 의해 행했다. 또한, 강편과 용융 아연 도금 강판의 사이에 강의 화학 조성 및 산화물계 개재물의 조성에 사실상의 차이는 인식되지 않았다.

이들 조사에 의해, 다음의 (A) 내지 (C)와 같은 결과를 얻었다.

(A) 도 3은, NbO와 Si량의 관계를 나타내는 그래프이다. NbO는, 산화물계 개재물 중의 Nb 산화물의 함유량(질량%)을 의미하고, Si량은 강 중의 Si 함유량(질량%)을 의미한다. 동 도면에 나타내는 바와같이, Si량의 증가에 따라 NbO가 저하하는 것을 알 수 있다.

또한, 도 1은 sol. Ti 함유량(산 가용성의 Ti량을 의미한다)이 0.0030% 미만인 것에 관한 그래프이다.

(B) 도 4는, 평균 r값과, A값의 관계를 나타내는 그래프이다. 여기에서, Ti^*, N^* 및 평균 r값은, 제1의 조사와 마찬가지로, 상기 식 (2), (3), (5) 및 (6)에 의거하여 규정되는 것이다.

도면 중의 ●표시는 NbO가 1.0% 미만인 것을, ▲표시는 NbO가 1.0% 이상인 것을 나타낸다. 도 4에 도시되는 바와같이, 평균 r값은 A값의 증가에 따라 상승하는데, NbO가 1.0% 미만인 경우에는, NbO가 1.0% 이상인 경우보다도 평균 r값의 상승이 빨라, 도달하는 평균 r값의 레벨도 높아지는 것을 알 수 있다. 이 경향은 제1의 조사의 결과와 동일하고(도 2 참조), 그 이유도 동일하다고 추측된다.

(C) 제1의 조사의 결과와 마찬가지로, sol. Ti량이 많을수록, 용융 아연 도금 강판 표면에 줄무늬 모양이 발생하여, 표면 성상이 열화한다.

이상의 결과로부터 다음 지견이 얻어졌다. 즉, 강 중에 Si를 일정량 이상 함유시켜서, 산화물계 개재물 중의 Nb 산화물의 함유량을 저하시킴으로써, 주로 Ti 또는 주로 Ti와 Al을 이용하여 탈산한 극저 탄소 냉연 강판에 있어서 높은 r값을 안정되게 얻는 것이 가능하다. 또한, sol. Ti를 과도하게 함유시키지 않고 Nb 함유량을 높임으로써, 고r값의 확보와 줄무늬 모양이 없는 양호한 표면 성상의 확보를 양립시키는 것이 가능하다.

(3) 제3의 조사

제3의 조사에 있어서의 일련의 공시강은, 질량%로, C:0.010% 미만, Si:0.10% 이하, Mn:2.50% 이하, P:0.10% 이하, S:0.004%, sol. Al:0.002% 미만, N:0.005% 이하, sol. Ti:0.10% 이하, Nb:0.20% 이하, O:0.015% 이하, B:0.0020% 이하, 잔부 Fe 및 불순물로 이루어지는 화학 조성을 가지는 것이었다.

이들 예비 시험의 결과, 다음의 (A) 내지 (D)와 같은 지견을 얻었다.

(A) 도 5는, NbO와 sol. Ti량의 관계를 나타내는 그래프이다. NbO는, 산화물계 개재물 중의 Nb 산화물의 함유량(질량%)을 의미하고, sol. Ti량은 산 가용성의 Ti량(질량%)을 의미한다. 동 도면에 도시되는 바와같이, sol. Ti의 증가에 따른 NbO가 저하하는 것을 알 수 있다.

(B) 도 6은, 평균 r값과, A값의 관계를 나타내는 그래프이다. 여기에서, Ti^*, N^* 및 평균 r값은, 제1의 조사와 마찬가지로, 상기 식(2), (3), (5) 및 (6)에 의거하여 규정되는 것이다.

도면 중의 ●표시는 sol. Ti량이 0.003% 이상이며 Si량이 0.020% 초과이며, NbO가 1.0% 미만인 것을, ▲표시는 NbO가 1.0% 이상인 것을 나타낸다. 동 도면에 나타내는 바와같이, 평균 r값은 A값의 증가에 따라 상승하는데, NbO가 1.0% 미만인 경우에는, 1.0% 이상인 경우보다도 평균 r값의 상승이 빨라, 도달하는 평균 r값 레벨도 높아지는 것을 알 수 있다. 이 경향은 제1의 조사의 결과와 동일하고(도 2참조), 그 이유도 동일하다고 추측된다.

(C) Si량이 많을수록 평균 r값이 상승한다. 그 이유는 명확하지 않지만, Si가 많을수록, NbO가 1.0% 미만인 산화물계 개재물이 열연 강판을 세립화하는 효과가 증가하기 때문으로 추정된다.

(D) 제1의 조사의 결과와 마찬가지로, sol. Ti량이 많을수록, 용융 아연 도금 강판 표면에 줄무늬 모양이 발생하여, 표면 성상이 열화한다.

이상의 결과로부터 다음의 지견이 얻어졌다. 즉, sol. Ti를 일정량 이상 함유시켜서, 산화물계 개재물 중의 Nb 산화물의 함유량을 저하시킴으로써, 주로 Ti 또는 주로 Ti와 Al을 이용하여 탈산한 극저 탄소 냉간 압연 강판에 있어서 높은 r값을 안정되게 얻는 것이 가능하고, 이 지견은 제1의 조사의 결과와 동일하다. 또한, sol. Ti를 과도하게 함유시키지 않고 Si 및 Nb 함유량을 높임으로써, 고r값의 확보와 줄무늬 모양이 없는 양호한 표면 성상의 확보를 양립시키는 것이 가능하다.

이상의 지견에 의거하여 완성된 본 발명은 다음과 같다.

본 발명은, 일양태로서, 질량%로, C:0.0005% 이상 0.010% 미만, Si:0.40% 이하, Mn:2.50% 이하, P:0.10% 이하, S:0.010% 미만, sol. Al:0.0050% 미만, N:0.005% 이하, sol. Ti:0.020% 이하, Nb:0.010% 이상 0.20% 이하 및 O:0.015% 이하임과 더불어, sol. Ti:0.003% 이상 또는 Si:0.020% 초과이며, 또한 sol. Ti 및 Nb의 함유량이 하기 식(1)∼(3)을 만족하는 화학 조성을 가지고, 산화물계 개재물 중의 Ti 산화물의 함유량이 TiO₂ 환산으로 50.0질량% 이상이고 Nb 산화물의 함유량이 NbO 환산으로 1.0질량% 미만인 것을 특징으로 하는 강판을 제공한다.

1.0＜(Ti^*/48＋Nb/93)/(C/12＋N^*/14) (1)

Ti^*＝max[sol. Ti－(48/14)×N, 0] (2)

N*＝max[N－(14/48)×sol. Ti, 0] (3)

여기에서, 각 식 중의 원소 기호는, 강 중에서의 각 원소의 함유량을 질량%로 표시한 것이며, max[ ]은 [ ] 내의 인수의 최대치를 반환하는 함수이다.

상기 화학 조성이, 질량%로, sol. Ti:0.003% 이상 및 Si:0.020% 초과이며, 또한 상기 식(1)을 대신하여 하기 식(4)를 만족하는 것이 바람직하다.

0.4＜(Ti^*/48＋Nb/93)/(C/12＋N^*/14) (4)

즉, 이 경우에 있어서의 강판의 화학 조성은, 질량%로, C:0.0005% 이상 0.010% 미만, Si:0.020% 초과 0.40% 이하, Mn:2.50% 이하, P:0.10% 이하, S:0.010% 미만, sol. Al:0.0050% 미만, N:0.005% 이하, sol. Ti:0.003% 이상 0.020% 이하, Nb:0.010% 이상 0.20% 이하 및 O:0.015% 이하이며, 또한 sol. Ti 및 Nb의 함유량이 상기 식(2)∼(4)를 만족하는 것이다.

상기 화학 조성이, Fe의 일부를 대신하여, 질량%로, B:0.0002% 이상 0.0020% 이하를 함유하고, 또한, 상기 식(3)을 대신하여 하기 식(5)를 만족하는 것임이 바람직하다.

N^*＝max[N－(14/48)×sol. Ti－(14/11)×B, 0] (5)

여기에서, 식 중의 원소 기호는, 강 중에서의 각 원소의 함유량을 질량%로 표시한 것이며, max[ ]은 [ ] 내의 인수의 최대치를 반환하는 함수이다.

상기 화학 조성이, Fe의 일부를 대신하여, Cr, Mo, W 및 Ni로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을, 합계로 2.0질량% 이하 함유하는 것이 바람직하다.

상기 강판의 표면에는, 내식성의 향상 등을 목적으로 하여 도금층을 구비시켜 표면 처리 강판으로 해도 된다. 도금층은 전기 도금층이어도 되고 용융 도금층이어도 된다. 전기 도금층으로는, 전기 아연 도금, 전기 Zn－Ni합금 도금 등이 예시된다. 용융 도금층으로는, 용융 아연 도금, 합금화 용융 아연 도금, 용융 알루미늄 도금, 용융 Zn－Al 합금 도금, 용융 Zn－Al－Mg 합금 도금, 용융 Zn－Al－Mg－Si 합금 도금 등이 예시된다.

상기 강판의 표면에는, 용융 아연 도금층을 구비시켜서 용융 아연 도금 강판으로 하는 것이 특히 바람직하다. 여기에서, 「용융 아연 도금」이란, 용융 아연 도금뿐만 아니라, 용융 아연 합금 도금 또는 합금화 용융 아연 도금을 의미한다.

본 발명은, 별도의 일양태로서, 진공 탈가스 장치를 이용하여 탈탄 정련한 용강에 Ti를 첨가하고, 연속 주조하여 상기의 본 발명에 관련된 화학 조성 및 산화물계 개재물 조성을 가지는 강괴로 하여, 그 강괴를 열간 압연하고, 냉간 압연하여, 재결정 소둔을 행하는 것을 특징으로 하는 강판의 제조 방법을 제공한다.

본 발명은, 또한 별도의 일양태로서, 진공 탈가스 장치를 이용하여 탈탄 정련한 용강에 Al을 첨가하여 용존 산소 농도를 0.003질량% 이상으로 제어한 후, 다시 Ti를 첨가하고, 연속 주조하여 상기의 본 발명에 관련된 화학 조성 및 산화물계 개재물 조성을 가지는 강괴로 하고, 그 강괴를 열간 압연하여, 냉간 압연하고, 재결정 소둔을 행하는 것을 특징으로 하는 강판의 제조 방법을 제공한다.

상기 강판의 제조 방법에 있어서는, 재결정 소둔후에 용융 아연 도금 처리를 행하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 프레스 형성 등의 가공에 적용할 수 있는 충분한 성형성을 가지는 강판, 나아가, 강판 표면에 줄무늬 모양 등의 표면 결함이 발생하지 않는 용융 아연 도금 강판이 얻어진다.

또한, 이 강판 및 용융 아연 도금 강판은, 대규모 제철소에 있어서의 대량 생산 공정에 있어서도, 안정되게 제조하는 것이 가능해진다. 본 발명은 자동차 차체 경량화를 통하여 지구 환경 문제의 해결에 기여할 수 있는 등 산업의 발전에 기여하는 바가 크다.

도 1은 제1의 조사에 있어서의 산화물계 개재물 중의 Nb 산화물의 함유량(NbO)과 강의 sol. Ti의 함유량의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 2는 제1의 조사에 있어서의 평균 r값 A값의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3은 제2의 조사에 있어서의 산화물계 개재물 중의 Nb 산화물의 함유량(NbO)과 강 중의 Si 함유량의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 제2의 조사에 있어서의 평균r값과 A값의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 제3의 조사에 있어서의 산화물계 개재물 중의 Nb 산화물의 함유량(NbO)과 강 중의 sol. Ti의 함유량의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 제3의 조사에 있어서의 평균r값과 A값의 관계를 나타내는 그래프이다.

본 발명에 관련된 강판에 있어서의 강 성분의 화학 조성 및 개재물 조성, 및 그 강판을 효율적·안정적으로 제조할 수 있는 제조 방법에 있어서의 제강, 압연, 용융 아연 도금 조건 등에 대해서 이하에 상술한다.

1.강의 화학 조성

C:0.0005% 이상 0.010% 미만

C함유량이 0.010% 이상이 되면, 강판의 연성 및 딥 드로잉성이 현저하게 손상된다. 한편, 과도하게 극저 탄소화하는 것은, 제강 비용의 상승을 수반할뿐만 아니라, NbC의 석출이 불충분해지고, 고용 C가 잔존하여, 딥 드로잉성의 열화를 초래한다. 따라서, 함유량의 범위를 0.0005% 이상 0.010% 미만으로 한다. 바람직한 범위는, 0.0010% 이상 0.0040% 미만이며, 더욱 바람직한 범위는, 0.0010% 이상 0.0030% 이하이다.

Si:0.40% 이하(하한은 sol. Ti 함유량의 하한 및 A값의 하한의 관계로 설정된다)

Si는, 일반적으로 강 중에 불가피적으로 함유되는 원소이다. 그러나, 강판을 강화하는 작용을 가지므로, 강판을 강화할 목적으로, 0.40% 이하의 범위로 함유시킬 수 있다. 0.40%를 초과하면, 강판의 도금성이 현저하게 저하하는 등의 문제가 생기기 쉬워진다.

Si의 함유량의 하한은 sol. Ti 함유량의 하한 및 A값의 하한의 관계로 결정된다. sol. Ti 함유량이 0.003% 이상 또한 A값이 1.0 초과인 경우에는, Si 함유량의 하한은 특별히 한정되지 않는다. sol. Ti를 0.003% 이상 함유하고, 또한 A값을 1.0 초과로 함으로써, 뛰어난 강판의 딥 드로잉성을 확보할 수 있기 때문이다. 이 경우, 강판을 강화할 목적으로 Si를 함유시키는 경우에는, Si 함유량을 0.003% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.005% 초과로 하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 한층 더 양호한 도금성을 확보하는 관점에서는, Si 함유량을 0.030% 미만으로 하는 것이 바람직하고, 0.020% 미만으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

한편, sol. Ti 함유량의 하한을 한정하지 않고 또한 A값이 1.0 초과인 경우나, sol. Ti 함유량이 0.003% 이상 또한 A값의 하한을 0.4 초과로 하는 경우에는, Si 함유량의 하한을 0.020% 초과로 한다. Si 함유량을 0.020% 초과로 함으로써, 산화물계 개재물 중의 Nb 산화물의 함유율의 저하나, Ti를 이용한 탈산 공정을 거쳐 제조된 열연판의 조직의 미세화가 초래되고, 강판의 딥 드로잉성을 높이는 것이 실현된다. 이 경우, Si 함유량은 0.030% 초과로 하는 것이 바람직하고, 0.035% 초과로 하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 도금성의 관점에서는, Si 함유량은 0.20% 미만으로 하는 것이 바람직하고, 0.10% 미만으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

Mn:2.50% 이하

Mn은, 불순물인 S와 결합하여 MnS를 형성하고, S의 폐해를 억제하는 외에, 강판을 강화하는 작용을 가진다. 한편, 과도하게 함유시키면 연성 및 드로잉성이 열화하므로, 함유량의 상한을 2.50%로 한다. 바람직한 범위는, 0.05% 이상 1.00% 미만이며, 더욱 바람직한 범위는, 0.15% 초과 0.50% 미만이다. 또한, 도금성의 관점에서는 Mn의 함유량은 적을수록 바람직하다. 구체적으로는, 상한을 0.31% 미만으로 하는 것이 바람직하고, 0.28% 미만으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

P:0.10% 이하

P는, 일반적으로는 강 중에 불가피적으로 함유되는 불순물인데, 드로잉성을 손상하지 않고 강판을 강화하는 작용을 가지는 유용한 원소이기도 하므로, 적극적으로 함유시켜도 된다. 그러나, 과도하게 함유시키면 내２차 가공 취성이 극단적으로 열화하므로, 0.10% 이하로 한다. 바람직한 범위는 0.005% 이상 0.050% 미만이다. 더욱 바람직한 범위는 0.010% 이상 0.015% 미만이며, 가장 바람직한 범위는 0.010% 이상 0.013% 미만이다.

S:0.010% 미만

S는 강 중에 불가피적으로 함유되는 불순물이며, 입계에 편석하여 강을 취화시키므로, S의 함유량은 적을수록 바람직하고, 0.010% 미만으로 한다. 바람직한 상한은 0.008% 미만이다. 또한 바람직한 상한은 0.006% 미만이며, 가장 바람직한 상한은 0.005% 미만이다. 단, S의 함유량을 과도하게 저하시키는 것은, 제조 비용의 상승을 초래하기 때문에, 0.001%를 초과하여 함유시키는 것이 바람직하고, 0.003%를 초과하여 함유시키는 것은 더욱 바람직하다.

sol. Al:0.0050% 미만

강 중 Al은, 분석시에 사용하는 산에 용해하지 않는 산화물 등의 형태와, 산에 용해하는 질화물 등이나 고용의 형태가 있고, 산 가용성의 Al 함유량을 sol. Al로 표기한다. sol. Al량은 용강 단계에서의 용해 Al량과 관련되므로, 강의 탈산에 강하게 영향을 받는다. 본 발명에서는 Ti 산화물을 50.0%이상 포함하는 산화물계 개재물의 분산을 필요로 하고, Al은 이를 저해한다. 이 때문에, sol. Al의 함유량을 0.0050% 미만으로 한다. 바람직한 상한은 0.0030% 미만이다. 한편, Al 자체는, 용강의 제조 공정에서 예비 탈산이나 온도 조정에 사용할 수 있으므로, sol. Al을 0.0002% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 더욱 바람직한 범위는 0.0005% 이상 0.0020% 미만이다.

N:0.005% 이하

N은, 강 중에 불가피적으로 함유되는 원소이며, 함유량의 증가는 연성, 드로잉성 및 내상온 시효성을 열화시키기 때문에, 0.005% 이하로 한다. 바람직한 범위는 0.003% 이하이다. 단, 과도하게 극저 질소화하는 것은, 제강 비용의 상승을 수반할뿐만 아니라, 질화물의 석출이 불충분하게 된다. 이 경우에는 고용 N이 잔존하여, 딥 드로잉성의 열화를 초래한다. 따라서, N의 함유량을 0.001% 이상으로 하는 것이 바람직하다.

sol. Ti:0.020% 이하(하한은 Si 함유량의 하한 및 A값의 하한의 관계로 설정된다) 또한 상기 식(1), (2) 및 (3), 또는 상기 식(4), (2) 및 (3)을 만족하는 것

강 중 Ti는, 분석시에 사용하는 산에 용해하지 않는 산화물 등의 형태와, 산에 용해하는 탄질화물 등이나 고용의 형태가 있고, 산 가용성의 Ti 함유량을 sol. Ti로 표기한다.

sol. Ti는 본 발명에 있어서의 중요한 구성 성분이며, 용융 아연 도금 강판 표면에 줄무늬 모양이 발생하는 것을 방지하기 위해서, sol. Ti 함유량의 상한을 0.020% 이하로 한다.

또한, 강 중의 C, N을 TiC, TiN 등으로서 고정하여, 딥 드로잉성을 향상시키는 작용을 가지므로, 상기 식(1), (2) 및 (3), 또는 상기 식(4), (2) 및 (3)을 만족하는 범위로 함유시킨다.

sol. Ti의 함유량의 하한은, Si 함유량의 하한 및 A값의 하한의 관계로 설정된다. Si 함유량이 0.020% 초과 또한 A값이 1.0초과인 경우에는, Ti 함유량의 하한은 특별히 설정되지 않는다. Si를 0.020% 초과 함유하고, 또한 A값을 1.0초과로 함으로써, 뛰어난 강판의 딥 드로잉성을 확보할 수 있기 때문이다. 이 경우, 용융 아연 도금 강판 표면에 줄무늬 모양이 발생하는 것을 보다 확실하게 방지하는 관점에서, sol. Ti 함유량을 0.015% 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.004% 미만으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

한편, Si 함유량의 하한을 한정하지 않고 또한 A값이 1.0초과인 경우나, Si함유량이 0.020% 초과 또한 A값의 하한을 0.4초과로 하는 경우에는, sol. Ti 함유량을 0.003% 이상으로 한다. sol. Ti 함유량을 0.003% 이상으로 함으로써, 산화물계 개재물 중의 Nb 산화물의 함유율이 저하하고, 강판의 딥 드로잉성을 높이는 것이 실현된다. 이 경우, sol. Ti 함유량은 0.004% 초과로 하는 것이 바람직하고, 0.008% 초과로 하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 용융 아연 도금 강판 표면에 줄무늬 모양이 발생하는 것을 방지하는 관점에서는, sol. Ti 함유량은 0.015% 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.012% 미만으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, Si 함유량 및 sol. Ti 함유량에 대해서 설명한 바와같이, A값의 하한은, Si 함유량의 하한 및 sol. Ti 함유량의 하한의 관계로 설정된다. Si 함유량이 0.020% 초과 또한 sol. Ti 함유량이 0.003% 이상인 경우에는, A값의 하한은 0.4초과로 하면 된다. Si를 0.020% 초과 함유하고, 또한 sol. Ti를 0.003% 이상 함유함으로써, 뛰어난 강판의 딥 드로잉성을 어느정도 확보하는 것이 가능하기 때문이다. 한편, sol. Ti 함유량이 0.003% 이상이고 또한 Si 함유량의 하한을 한정하지 않는 경우나, sol. Ti 함유량의 하한을 한정하지 않고 또한 Si 함유량이 0.020% 초과인 경우에는, A값의 하한은 1.0초과로 한다. A값의 하한을 1.0초과로 함으로써, 강판의 딥 드로잉성을 높이는 것이 실현된다.

Nb:0.010% 이상 0.20% 이하 또한 상기 식(1), (2) 및 (3), 또는 상기식(4), (2) 및 (3)을 만족하는 것

Nb는, 본 발명에 있어서의 중요한 구성 성분이다. 강 중의 C를 NbC로서 고정함과 더불어 열연판의 조직을 미세화하고, 딥 드로잉성에 바람직한 재결정 집합 조직을 발달시키는 작용을 Nb는 가진다. Nb는, Ti와 같이 용융 아연 도금 강판 표면에 줄무늬 모양의 발생을 초래하지 않으므로, 줄무늬 모양의 발생을 수반하지 않고 딥 드로잉성을 향상시킬 수 있다. Nb 함유량이 적으면, 상기 작용에 의한 원하는 효과를 충분히 얻을 수 없어, 딥 드로잉성이 손상된다. 따라서, 0.010% 이상이며, 또한, 상기 식(1), (2) 및 (3), 또는 상기 식(4), (2) 및 (3)을 만족하는 범위에서 함유시킨다. 바람직한 함유량의 하한은, 0.026% 이상이다. 한편, Nb 함유량이 과잉이 되면, 재결정 온도가 너무 상승하여 딥 드로잉성이 열화하므로, 0.20% 이하로 한다. 바람직한 것은, A값을 1.0초과 10.0미만으로 하는 것이다. 더욱 바람직한 것은, A값을 2.0초과 5.0미만으로 하는 것이다.

O:0.015% 이하

O함유량이 0.015%을 초과하면, 산화물계 개재물의 생성량이 너무 많아져, 표면 손상이 발생하기 쉬워진다. 이 때문에, O함유량은 0.015% 이하로 한다. 바람직한 범위는, 0.010% 미만이다. 한편, Ti산화물의 함유율이 50.0% 이상이며 Nb산화물의 함유량이 1.0% 미만인 산화물계 개재물을 적정량 생성시키고, 딥 드로잉성을 향상시키기 위해서는, O를 0.0020% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. O를 0.0030% 이상 함유시키면 더욱 바람직하다.

B: 필요에 따라, 0.0002% 이상 0.0020% 이하

B는, 결정 입계에 편석하여 입계를 강화하고, 내２차가공 취성을 향상시키는 효과를 가지므로, 0.0002% 이상 함유시켜도 된다. 한편, 함유량이 0.0020%를 윗돌면, 재결정 온도가 상승하여, 딥 드로잉성이 열화한다. 따라서, 0.0002% 이상 0.0020% 이하로 한다. 바람직한 범위는, 0.0003% 초과 0.0010% 미만이다.

B를 함유시키는 경우에는, N^*은 상기 식(3)을 대신하여, 하기 식(5)에 나타내는 B를 포함하는 식에 의거하여 산출된다.

N^*＝max[N－(14/48)×sol. Ti－(14/11)×B, 0] (5)

Cr, Mo, W 및 Ni로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상: 필요에 따라, 합계로 2.0% 이하

이들 원소는, 강판을 강화하는 작용을 가지므로, 필요에 따라 1종 또는 2종이상 함유시켜도 된다. 단, 함유량의 합계가 2.0%를 초과하면 연성이 현저하게 열화한다. 따라서, 합계의 함유량을 2.0% 이하로 한다. 또한, 강판을 강화하는 작용을 확실하게 발휘시키기 위해서는 합계의 함유량을 0.05% 이상으로 하는 것이 바람직하다.

본 실시의 형태의 용융 아연 도금 강판은, 이상의 강 조성을 가진다.

2. 개재물 조성

(1) 산화물계 개재물

본 발명에 관련된 강판은, 산화물계 개재물 중의 Nb 산화물의 함유량이 1.0%미만이며, Ti 산화물의 함유량이 50.0% 이상인 것으로 한다.

여기서, 「산화물계 개재물」이란, 용강에 포함되는 원소가 탈산 공정 등에 있어서 산화 반응함으로써 발생한 것이며, 내화물(耐火物) 박리 등으로 함유되는 매크로 개재물은 포함하지 않는다. 산화물계 개재물의 조성은, Nb, Ti, Al, Si 및 Mn의 산화물을 주체로 하고, 이 외, 불가피적으로 함유되는 불순물을 포함한다. 또한, 불가피적 불순물로는, Mg, Ca의 산화물이나, 다음에 설명하는 EDS에 의한 측정에서는 Fe상과 불가분한 Fe 산화물을 들 수 있다.

이 산화물계 개재물의 조성은 다음과 같이 하여 측정한다.

강판의 임의의 위치로부터 시험편을 채취하고, 강판의 압연 방향으로 평행한 종단면을 연마한 후, SEM을 이용하여 장경 1㎛ 이상의 산화물계 개재물을 관찰하고, EDS를 이용하여, Fe를 제외하는 상기 원소에 대해서 정량 분석을 행한다. 얻어진 각 원소의 원자수비에 의거하여, 검출된 각 원소에 대해서 미리 규정된 화학량론 조성의 산화물 환산의 화학 조성(단위:질량%)을 구한다. 여기에서, 개재물을 구성하는 주요 원소에 대한 화학량론 조성의 산화물은 다음과 같다.

Ti:TiO₂, Nb:NbO, Al:Al₂O₃, Si:SiO₂, Mn:MnO

또한, 불순물 원소에 대한 화학량론 조성의 산화물은 다음과 같다.

Mg:MgO, Ca:CaO

이 화학 조성의 측정을 복수의 산화물계 개재물에 대하여 행하고, 그 평균치를 그 강판에 있어서의 산화물계 개재물의 함유량으로 한다. 측정하는 산화물계 개재물의 수는 10개 이상으로 하고, 측정수는 많을수록 바람직하다.

또한, 종단면의 SEM 관찰은, 강판 표면에 용융 아연 도금층을 실시한 용융 아연 도금의 경우에는, 용융 아연 도금층의 영향을 피해 강판의 벌크 특성을 보다 정확하게 평가할 수 있도록, 강판과 도금층의 경계로부터 판 두께의 1/4이상 안쪽의 위치에서 행한다. 또한, EDS에 의한 원소 분석을 행하는 산화물계 개재물의 영역은, 산화물계 개재물 상에 석출하는 MnS 등의 영향을 피하기 위해서 SEM상에 있어서 산화물계 개재물의 중앙부를 포함하는 범위로 한다. 또한, 평균적인 조성을 구하기 위해서 산화물계 개재물 면적의 1/4이상의 범위로 하는 것이 바람직하다.

(2) Nb 산화물

강판의 산화물계 개재물에 포함되는 Nb 산화물에는, NbO나 NbO₂ 등의 존재 형태를 생각할 수 있는데, Nb 산화물의 함유량은, 상기와 같이 SEM/EDS를 이용하여 원소 분석하고, NbO로 환산하여 구한다.

본 발명에 관련된 강판의 산화물계 개재물에 포함되는 Nb 산화물의 함유량은 1.0% 미만으로 한다. 이는, Ti를 이용한 탈산 공정을 거쳐 제조된 냉연 강판의 딥 드로잉성을 안정되게 향상시키기 위함이다. 딥 드로잉성 향상을 위해서는 Nb 산화물의 함유량은 낮을수록 좋다. 그러나, 0.1% 미만까지 저하시키기 위해서는, Ti를 다량으로 첨가할 필요가 있다. 이 경우, 용융 아연 도금 강판으로 한 경우에 용융 아연 도금 강판 표면에 줄무늬 모양이 발생하기 쉬워진다. 따라서, Nb 산화물의 함유량의 하한을 0.1% 이상으로 하는 것이 바람직하다.

(3) Ti 산화물

강판의 산화물계 개재물에 포함되는 Ti 산화물의 함유량은, Nb 산화물의 함유량과 마찬가지로 SEM/EDS를 이용하여 원소 분석하고, TiO₂로 환산하여 구한다.

본 발명에 관련된 강판의 산화물계 개재물에 포함되는 Ti 산화물의 함유량은 50.0% 이상으로 한다. Ti 산화물의 함유량이 50.0%를 밑돌면, 산화물계 개재물이, 압연 중에 신장된 형상을 나타낸다. 이 때문에, 드로잉성이 손상될뿐만 아니라, 개개의 산화물계 개재물이 클라스터화하는 경향을 나타내고, 표면 손상이 발생하기 쉬워진다. Ti 산화물의 함유량을 60.0% 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Ti 산화물의 함유량이 과도하게 높아지면, 용강 단계에서 액상을 포함하지 않는 상태로 되고, 연속 주조 공정에 있어서 침지 노즐의 폐색이 일어나기 쉬워진다. 따라서, Ti 산화물의 함유량을 95.0% 미만으로 하는 것이 바람직하다. 90.0% 미만으로 하면 더욱 바람직하다.

(4) 그 외의 산화물

대규모 제철소의 대량 생산 공정에서, 본 발명에 관련된 강판을 제조할 경우는, 산화물계 개재물에, Nb 산화물, Ti 산화물 이외의 산화물이 함유될 수 있다. 구체적으로는, Al 산화물이 예시된다. 용강에 Ti를 첨가하기 전에, 예비적으로 Al을 첨가하여 강 중 산소를 부분적으로 제거하는 것은, 생산성 및 제조 안정성의 향상을 위해서 바람직하다. 그러나, 이 Al 첨가에 의해 Al 산화물이 강 중에 생성하게 된다. 산화물계 개재물에 있어서의 Al 산화물의 함유량의 범위는 특별히 한정되지 않는다. Al 첨가에 의한 생산성 및 제조 안정성의 향상이라고 하는 이점을 누리기 위해서는 Al 산화물의 함유량을 3.0% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 다량으로 함유되면, Ti 산화물의 함유량이 저하하여 딥 드로잉성이 손상되거나, 침지 노즐의 폐색이 일어나기 쉬워진다. 따라서, Al 산화물의 함유량은 35.0% 미만인 것이 바람직하다. 더욱 바람직한 Al 산화물의 함유량은 5.0% 이상 30.0% 미만이다.

또한, Si나 Mn을 함유시키는 경우에는, 산화물계 개재물에 Si 산화물이나 Mn 산화물이 함유된다. 산화물계 개재물에 있어서의 이들 산화물의 함유량은 특별히 한정되지 않는다. 그러나, Si 산화물이 다량으로 함유되면, 산화물계 개재물이 압연 중에 신장된 형상을 나타내고, 딥 드로잉성이 손상되는 경우가 있다. 따라서, Si 산화물의 함유량을 1.0% 미만으로 하는 것이 바람직하다. 또한, Mn 산화물은, 침지 노즐의 폐색을 방지하는 효과가 있으므로, 2.0% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, 다량으로 함유시키면, Mn 산화물과 친화력이 강한 Si 산화물의 함유량이 증가하여, 딥 드로잉성이 손상된다. 따라서, Mn 산화물의 함유량의 상한을 25.0% 미만으로 하는 것이 바람직하다.

상기의 Al, Si 및 Mn 산화물의 함유량은, 상기와 같이 SEM/EDS를 이용하여 원소 분석하고, Al₂O₃, SiO₂ 및 MnO으로 환산하여 구한다.

본 실시의 형태의 강판은, 이상의 산화물계 개재물 조성을 가진다.

3.제조 방법

본 발명에 관련된 강판은, 상기의 화학 조성을 가지고, 산화물계 개재물에 대해서 상기의 관계를 만족할 수 있는 것이면, 어떠한 제조 방법에 의해 제조되어도 된다. 단, 이하의 제조 방법을 채용함으로써, 본 발명에 관련된 강판을 보다 효율적 또한 안정적으로 제조하는 것이 실현된다.

(1) 제강, 연속 주조

본 발명에 관련된 제조 방법에 있어서, 제강 공정에서는, 전로(converter) 등의 제강로에서 조(粗)탈탄한 후, RH 장치 등의 진공 탈가스 장치에서 진공 탈탄 처리를 행한다. 이어서, Ti 이외의 원소의 성분 조정을 행하고, 그 후, Ti 또는 Ti 합금을 첨가하여 탈산 처리하여, 연속 주조한다. Ti 또는 Ti 합금을 첨가하여 탈산 처리하는 것은, 강판 중에, Ti 산화물의 함유량이 50.0% 이상이며 Nb 산화물의 함유량이 1.0%미만인 산화물계 개재물을 분산시켜, 강판의 딥 드로잉성을 향상시키는데 필요하기 때문이다.

대규모 제철소의 대량 생산 공정에 있어서 생산성이나 제조 안정성을 향상시키기 위해서는, Ti를 첨가하기 전에 Al을 첨가하여, 예비적인 탈산 처리나 온도 조정을 하는 것이 바람직하다. 단, Al에 의한 탈산을 병용하는 경우에는, 최종적으로 Ti를 첨가하기 전의 용존 산소 농도를 0.003% 이상으로 할 필요가 있다.

용존 산소 농도가 0.003% 미만이면, 산화물계 개재물 중의 Ti 산화물의 함유량이 저하하여 딥 드로잉성이 손상된다. 또한, 용강 단계에서의 산화물계 개재물 중에 있어서 Al 산화물의 함유량이 너무 높아져, 연속 주조시에 침지 노즐의 폐색이 발생할 경우가 있다.

한편, 용존 산소 농도가 너무 높으면, 탈산에 요하는 Ti 또는 Ti 합금의 첨가량이 과도하게 많아진다. 이 때문에, 강의 청정도가 악화되고, 표면 손상도 발생하기 쉬워진다. 따라서, 최종적으로 Ti를 첨가하기 전의 용존 산소 농도의 상한을 0.018%로 하는 것이 바람직하다.

연속 주조 공정에서는, 개재물에 기인하는 표면 결함의 발생을 억제하기 위해서, 주형 내에서 전자 교반 등의 외부 부가적인 유동을 용강에 발생시키는 것이 바람직하다.

(2)열간 압연

연속 주조에 의해 얻어진 강괴를 재가열하거나, 또는 연속 주조후의 고온의 강괴를 그대로, 혹은 보조 가열을 행하고 나서, 열간 압연을 행한다. 강괴는, 표면 성상을 양호하게 유지하기 위해서, 가열 전에 냉간 또는 온간에서 표면 손질하는 것이 바람직하다. 가열 온도가 낮으면, 압연 하중이 증대하여 압연이 곤란해지므로, 가열 온도를 1150℃ 초과로 하는 것이 바람직하다.

열간 압연의 조건은 특별히 한정되지 않는다. 오스테나이트 저온 영역에서 마무리 압연을 행하여 열연 강판의 결정입자를 미세화하고, 소둔시에 딥 드로잉성에 바람직한 재결정 집합 조직을 발달시키기 위해서, Ar₃ 변태점 이상(Ar₃ 변태점＋100℃) 이하의 온도 범위에서 최종 압하를 행하는 것이 바람직하다. 890℃ 이상 920℃ 미만에서 최종 압하를 행하면 더욱 바람직하다. 또한, 스케일성의 표면 결함을 억제하기 위해서, 마무리 압연 개시 온도와 마무리 압연 종료 온도의 차를 100℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 마무리 압연을 이들 온도 범위에서 행하기 위해서, 조(粗)압연과 마무리 압연의 사이에서 조압연재를 가열해도 된다. 이 때, 조압연재의 후단이 선단보다도 고온이 되도록 가열하고, 마무리 압연의 개시 시에 있어서의 조압연재의 전체 길이에 걸치는 온도의 변동을 140℃ 이하로 억제하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 코일 내의 제품 특성의 균일성이 향상된다.

조압연재의 가열은, 예를 들면 조압연기와 마무리 압연기의 사이에 솔레노이드식 유도 가열 장치를 설치해 두고, 이 유도 가열 장치의 상류측에 있어서의 길이 방향의 온도 분포 등에 의거하여 가열 승온량을 제어하는 것이 예시된다.

열간 압연을 종료한 후에 강판을 냉각시켜 코일상으로 권취한다. 권취 온도가 과도하게 높으면 스케일의 생성에 의한 수율의 저하를 초래하기 때문에, 700℃ 미만에서 권취하는 것이 바람직하다. 한편, 권취한 후에 Ti 및 Nb의 탄질화물을 충분히 석출시켜, 딥 드로잉성에 바람직한 재결정 집합 조직을 발달시키기 위해서, 권취 온도의 하한을 610℃ 초과로 하는 것이 바람직하다.

(3)냉간 압연, 소둔, 도금

냉간 압연은, 산 세정 등에 의해 탈스케일한 후에, 상법에 따라서 행해진다. 냉간 압연 후에 행해지는 재결정 소둔에 의해 딥 드로잉성에 바람직한 재결정 집합 조직을 발달시키기 위해서, 압하율을 70% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 압하율이 과도하게 높아지면, 압연 설비에의 부하가 높아져, 생산성의 저하를 초래한다. 따라서, 압하율은 90% 미만으로 하고, 최종 판두께를 0.40㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직한 압하율은 85% 미만이다.

냉간 압연된 강판은, 필요에 따라 공지의 방법에 따라서 탈지 등의 처리가 실시되어, 재결정 소둔된다. 재결정 소둔 시의 가열 속도가 너무 빠르면, 페라이트가 세립화하여 연성의 열화를 초래한다. 이 때문에, 균열 온도까지의 가열 속도는 60℃/s 미만으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 소둔 온도가 Ac₃ 변태점 이상이면, 드로잉성에 바람직한 재결정 집합 조직이 변태에 의해 감소하므로, 소둔 온도의 상한을 Ac₃ 변태점 미만으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 재결정 소둔은, 연속 소둔, 상자 소둔, 연속 용융 아연 도금 행정에 있어서의 도금전의 소둔 처리 중 어느 것이어도 된다.

소둔 후에 용융 아연 도금 처리를 행하는 경우에는, 상법에 따라서 행한다. 이 경우, 높은 생산성 및 높은 내식성의 관점에서는, 연속 용융 아연 도금 장치로 재결정 소둔 및 도금을 행하고, 또한, 합금화 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 도금전 또는 도금후에 조질 압연을 행해도 된다.

이렇게 하여, 본 실시의 형태에 의해 제조되는 강판은, 예를 들면 프레스 성형 등의 가공에 적용할 수 있는 충분한 성형성을 가지고, 용융 아연 도금 강판일 경우에는, 줄무늬 모양이 없는 더욱 뛰어난 표면 성상을 가진다. 이 때문에, 이 강판은, 자동차 부품용, 특히 자동차 외판 패널용으로서 적합하게 이용할 수 있다.

실시예

본 발명을, 실시예를 참조하면서 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 실시예에 있어서는 본 발명이 적합한 양태인 용융 아연 도금 강판인 경우에 대해서 설명하는데, 본 발명은 용융 아연 도금 강판 및 그 제조 방법에 한정되는 것은 아니고, 용융 아연 도금 처리를 생략하거나, 다른 종류의 도금 처리로 대체할 수 있다.

(실시예 1)

실험용 진공 용해로를 이용하여, 표 1에 나타내는 화학 조성을 가지는 강을 용해하여, 주조했다. 이들 강괴를 열간 단조에 의해 두께 20㎜의 강편으로 하고, 전기 가열로를 이용하여 1250℃로 가열하여, 30분간 유지했다. 강편을 로(爐)로부터 추출한 후, 실험용 열간 압연기를 이용하여, 910℃ 이상의 온도 범위에서 열간 압연하여, 두께 4㎜의 열연 강판을 얻었다. 열간 압연 후, 즉각 물 스프레이 냉각에 의해 650℃까지 냉각하여 이를 권취 온도로 하고, 동 온도로 유지된 전기 가열로 중에 넣어 30분간 유지한 후, 20℃/h의 냉각 속도로 로 냉각하여 권취한 후의 서냉 처리로 했다. 얻어진 강판을 산 세정하여 냉간 압연 모재로 하고, 압하율 82.5%로 냉간 압연하여, 두께 0.7㎜의 냉연 강판을 얻었다. 연속 용융 아연 도금 시뮬레이터를 이용하여, 얻어진 냉연 강판을, 20℃/s의 가열 속도로 850℃까지 가열하여 50초간 유지한 후, 460℃까지 냉각하고, 용융 아연조에 3초간 침지하여 용융 아연 도금을 행했다. 도금 후, 500℃에서 20초간 유지하는 합금화 처리를 실시하여, 합금화 용융 아연 도금 강판을 얻었다.

<표 1>

얻어진 합금화 용융 아연 도금 강판으로부터, SEM 관찰용 시험편을 채취하고, 압연 방향으로 평행한 종단면을 연마한 후 SEM을 이용하여 관찰했다. 강판 모재와 도금층의 계면으로부터 판 두께의 1/4이상 안쪽의 범위에 존재하는 장경 1㎛이상의 산화물계 개재물을 무작위로 10개 내지 20개 선택하고, SEM에 설치된 EDS로 원소 분석하고, 화학량론 조성을 가정하여 산화물량으로 환산하여, 산화물계 개재물의 평균 조성을 구했다.

항복 응력(YS), 인장 강도(TS) 및 전체 신장은, 얻어진 합금화 용융 아연 도금 강판에 신장율 1.0%의 조질 압연을 실시한 후, 압연 방향으로부터 JIS5호 인장 시험편을 채취하고, 인장 시험을 행함으로써 구했다. r값은, 압연 방향(0°방향), 압연 방향과 45°를 이루는 방향(45°방향), 및 압연 방향과 직교하는 방향(90°방향)으로부터 채취한 JIS5호 인장 시험편에 인장 시험을 행하고, 0°방향의 r값(r₀ _°값), 45°방향의 r값(r₄₅ _°값), 90°방향의 r값(r₉₀ _°값)을 이용하여, 상기 식 (6)에 의거하여 평균 r값을 구했다.

표면 성상은, 얻어진 합금화 용융 아연 도금 강판의 표면을 시각으로 관찰하고, 줄무늬 모양 발생의 유무에 따라 평가했다.

표 2에 산화물계 개재물의 조성 분석 및 성능 평가 결과를 나타냈다. 본 발명이 규정하는 범위 내의 강판에 대한 시험 결과(시험번호 1∼5, 11, 13)는, 모두, 표면 성상은 양호하고, 또한, 평균 r값은 1.90 이상이며 양호한 딥 드로잉성을 나타냈다.

<표 2>

강 조성 또는 산화물계 개재물 조성이, 본 발명이 규정하는 범위로부터 벗어나는 강(강 F, G, H, I, J, L, N)을 이용하여 제조된 강판의 시험 결과(시험번호 6∼10, 12, 14)는, 표면 성상 및 평균 r값의 어느 하나, 또는 쌍방이 뒤떨어져 있다. 구체적으로는, 강 F를 이용한 시험(시험번호 6)은, 전술의 식(1)을 만족하지 않으므로 평균 r값이 낮다. 강 G, H를 이용한 시험(시험번호 7, 8)은 강 중의 sol. Ti함유량이 적고, 산화물계 개재물 중의 Nb 산화물의 함유량이 많기 때문에 평균 r값이 낮다. 강 J, L, N을 이용한 시험(시험번호 10, 12, 14)은 강 중의 sol. Al 함유량이 많고， 산화물계 개재물 중의 Ti 산화물의 함유량이 적기 때문에 평균r값이 낮다. 강 I, N을 이용한 시험(시험번호 9, 14)은 강 중의 sol. Ti 함유량이 너무 많기 때문에, 도금 표면에 줄무늬 모양이 발생하여 표면 성상이 나쁘다.

(실시예 2)

용강 290ton을 전로에서 탈탄 정련하고, 그 미탈산 용강을 수용한 레이들을 RH 장치로 이송하고, RH 장치에서 진공 탈탄을 행했다. 진공 탈탄이 종료한 후, 미탈산 용강의 예비 탈산과 용강의 승온 조작을 겸하여 Al을 첨가했다. Al 첨가후에 진공조 내의 용강에 산소를 38Nm3/min으로 공급하여 적절히 산화 반응에 의한 용강에의 열 부여를 실시했다. 그 후 용강에 산소 농도가 함유되는 상태에서 이미 함유되어 있는 농도를 감안하여 Ti 이외의 각종 합금을 첨가 조정하고, 마지막에 Ti를 첨가 조정하여, 표 3에 나타내는 화학 조성이 되도록 조정했다. Al 킬드강(강 T, U)에서는, 이 공정에서 Al을 0.04% 이상 함유하는 상태로 하여, 그 후 Ti를 첨가하여 화학 조성을 조정했다.

<표 3>

이들 정련 실시 후, 용강을 수용한 레이들을 연속 주조기에 반송하여, 폭 960∼1200㎜, 두께 250㎜의 슬래브 형상의 주조편을 얻었다. 이 연속 주조 공정에서는, 침지 노즐 상부에 설치된 용강 유량을 제어하는 슬라이딩 게이트의 개도(開度) 변화를 확인하여, 노즐 폐색의 상황을 평가했다.

얻어진 주조편을 표면 손질하고 나서, 표 4에 나타내는 조건으로 가열하여, 열간 압연하고, 산 세정하여, 냉간 압연했다. 계속해서, 연속 용융 아연 도금 설비로 냉연판을 소둔하고, 용융 아연 도금하여, 합금화 처리했다. 그 후, 신장율 1.0%로 조질 압연을 실시하여, 합금화 용융 아연 도금 강판을 얻었다. 또한, 일부 강판에서는, 용융 아연 도금 후의 합금화 처리를 생략하여, 용융 아연 도금 강판으로 했다.

<표 4>

얻어진 합금화 용융 아연 도금 강판 또는 용융 아연 도금 강판으로부터, SEM관찰용 시험편을 채취하고, 압연 방향으로 평행한 종단면을 연마한 후 SEM을 이용하여 관찰했다. 강판 모재와 도금층의 계면으로부터 판 두께의 1/4이상 안쪽의 범위에 존재하는 장경 1㎛ 이상의 산화물계 개재물을 무작위로 10개 내지 20개 선택하고, SEM에 설치된 EDS로 원소 분석하고, 화학량론 조성을 가정하여 산화물량으로 환산하여, 산화물계 개재물의 평균 조성을 구했다.

항복 응력(YS), 인장 강도(TS) 및 전체 신장은, 압연 방향으로부터 JIS5호 인장력 시험편을 채취하고, 인장 시험을 행함으로써 구했다. r값은, 압연 방향(0°방향), 압연 방향과 45°를 이루는 방향(45°방향), 및 압연 방향과 직교하는 방향(90°방향)으로부터 채취한 JIS5호 인장 시험편에 인장 시험을 행하고, 0°방향의 r값(r₀ _°값), 45°방향의 r값(r₄₅ _°값), 90°방향의 r값(r₉₀ _°값)을 이용하여, 상기 식(6)에 의거하여 평균 r값을 구했다.

표면 성상은, 얻어진 합금화 용융 아연 도금 강판 또는 용융 아연 도금 강판의 표면을 시각으로 관찰하고, 줄무늬 모양 및 벗겨짐, 슬라이버 등의 표면 손상 발생의 유무에 따라 평가했다.

표 5에 산화물계 개재물의 조성 분석 및 성능 평가 결과를 나타냈다. 본 발명이 규정하는 범위 내의 강판에 관한 시험 결과(시험번호 15∼18)는, 모두, 표면 성상은 양호하고, 또한, 평균 r값은 1.80이상이며 양호한 딥 드로잉성을 나타냈다.

<표 5>

강 조성 및 산화물계 개재물 조성이, 본 발명이 규정하는 범위로부터 벗어나는 강(강 T, U, W)을 이용하여 제조된 냉연 강판의 시험 결과(시험번호 19, 20, 22)는, 표면 성상과 r값의 어느 하나, 혹은 쌍방이 뒤떨어져 있다.

구체적으로는, 강 T을 이용한 시험(시험번호 19)은, 강 중의 sol. Al 함유량이 많고，산화물계 개재물 중의 Ti 산화물의 함유량이 적기 때문에 평균 r값이 낮다. 강 U를 이용한 시험(시험번호 20)은, 강 중의 sol. Al함유량이 많고，산화물계 개재물 중의 Ti 산화물의 함유량이 적기 때문에 평균 r값이 낮고, 또한, 강 중의 sol. Ti량이 많기 때문에, 도금 표면에 줄무늬 모양이 발생하여 표면 성상이 나쁘다. 강 W를 이용한 시험(시험번호 22)은, 강 중의 O함유량이 많기 때문에, 슬라이버 손상이 발생하여, 표면 성상이 나쁘다.

시험번호 21은, 강 조성은, 본 발명이 규정하는 범위 내이지만, Ti 조정 전의 용존 산소 농도가 낮고, 산화물계 개재물 중의 Ti 산화물의 함유량이 적기 때문에 평균 r값이 낮았다. 또한, 슬라이버 손상이 발생하여, 표면 성상이 불량했다. 또한, 연속 주조 공정에 있어서의 슬라이딩 노즐의 개도 상승이 커, 안정된 다수회의 연속 주조가 곤란했다.

(실시예 3)

실험용 진공 용해로를 이용하여, 표 6에 나타내는 화학 조성을 가지는 강을 용해하여, 주조했다. 이하, 실시예 1과 동일한 제조 방법을 실시하여 합금화 용융 아연 도금 강판을 얻었다.

얻어진 합금화 용융 아연 도금 강판에 대하여, 실시예 1과 동일한 평가를 행했다.

<표 6>

표 7에 산화물계 개재물의 조성 분석 및 성능 평가 결과를 나타냈다. 본 발명이 규정하는 범위 내의 강판에 대한 시험 결과(시험번호 101, 102, 105, 108, 110)는, 모두, 표면 성상은 양호하고, 또한, 평균 r값은 1.90이상이며 양호한 딥 드로잉성을 나타냈다.

<표 7>

강 조성 혹은 산화물계 개재물 조성이, 본 발명이 규정하는 범위로부터 벗어나는 강(강 AC, AD, AF, AG, AI, AK)을 이용하여 제조된 강판의 시험 결과(시험번호 103, 104, 106, 107, 109, 111)는, 표면 성상과 평균 r값 중 어느 하나가 뒤떨어져 있다.

구체적으로는, 강 AC, AD를 이용한 시험(시험번호 103, 104)은 강 중의 Si 함유량이 적고, 산화물계 개재물 중의 Nb 산화물의 함유량이 많기 때문에 평균 r값이 낮다. 강 AF, AK를 이용한 시험(시험번호 106, 111)은 강 중의 sol. Al 함유량이 많고, 산화물계 개재물 중의 Ti 산화물의 함유량이 적기 때문에 평균 r값이 낮다. 강 AG를 이용한 시험(시험번호 107)은 강 중의 sol. Ti 함유량이 지나치게 많기 때문에, 도금 표면에 줄무늬 모양이 발생하여 표면 성상이 나쁘다. 강 AI를 이용한 시험(시험번호 109)은, 상기 식(1)을 만족하지 않으므로 평균 r값이 낮다.

(실시예 4)

용강 290ton을 전로에서 탈탄 정련하고, 그 미탈산 용강을 수용한 레이들을 RH 장치로 이송하여, RH 장치에서 진공 탈탄을 행했다. 진공 탈탄이 종료한 후, 미탈산 용강의 예비 탈산과 용강의 승온 조작을 겸하여 Al을 첨가했다. Al 첨가후에 진공조 내의 용강에 산소를 38N㎥/min으로 공급하여 적절히 산화 반응에 의한 용강에의 열 부여를 실시했다. 그 후 용강에 산소 농도가 함유되는 상태에서 이미 함유되어 있는 농도를 감안하여 Ti 이외의 각종 합금을 첨가 조정하고, 마지막에 Ti를 첨가 조정하여, 표 8에 나타내는 화학 조성이 되도록 조정했다. Al 킬드강(강 AP, AQ)에서는, 이 공정에서 Al을 0.04% 이상 함유하는 상태로 하여, 그 후 Ti를 첨가하여 화학 조성을 조정했다.

<표 8>

이들의 정련 실시 후, 용강을 수용한 레이들을 연속 주조기에 반송하여, 폭 960∼1200㎜, 두께 250㎜의 슬래브 형상의 주조편을 얻었다. 이 연속 주조 공정에서는, 침지 노즐 상부에 설치된 용강 유량을 제어하는 슬라이딩 게이트의 개도 변화를 확인하여, 노즐 폐색의 상황을 평가했다.

얻어진 주조편을 표면 손질하고 나서, 표 9에 나타내는 조건으로 가열하여, 열간 압연하고, 산 세정하여, 냉간 압연했다. 계속해서, 연속 용융 아연 도금 설비로 냉연판을 소둔하고, 용융 아연 도금하여, 합금화 처리했다. 그 후, 신장율 1.0%로 조질 압연을 실시하여, 합금화 용융 아연 도금 강판을 얻었다. 또한, 일부 강판에서는, 용융 아연 도금후의 합금화 처리를 생략하고, 용융 아연 도금 강판으로 했다.

<표 9>

얻어진 합금화 용융 아연 도금 강판 또는 용융 아연 도금 강판에 대하여, 실시예 2와 동일한 평가를 행했다.

표 10에 산화물계 개재물의 조성 분석 및 성능 평가 결과를 나타냈다. 본 발명이 규정하는 범위 내의 강판에 대한 시험 결과(시험번호 112∼115)는, 모두, 표면 성상은 양호하고, 또한, 평균 r값은 1.80이상이며 양호한 딥 드로잉성을 나타냈다.

<표 10>

강 조성 및 산화물계 개재물 조성이, 본 발명이 규정하는 범위에서 벗어나는 강(강 AP, AQ, AS)을 이용하여 제조된 냉연 강판의 시험 결과(시험번호 116, 117, 119)는, 표면 성상과 평균 r값 중 어느 하나, 혹은 쌍방이 뒤떨어져 있다.

구체적으로는, 강 AP를 이용한 시험(시험번호 116)은, 강 중의 sol. Al 함유량이 많고，산화물계 개재물 중의 Ti 산화물의 함유량이 적기 때문에 r값이 낮다. 강 AQ를 이용한 시험(시험번호 117)은, 강 중의 sol. Al 함유량이 많고，산화물계 개재물 중의 Ti 산화물의 함유량이 적기 때문에 평균 r값이 낮고, 또한, 강 중의 sol. Ti량이 많기 때문에, 도금 표면에 줄무늬 모양이 발생하여 표면 성상이 나쁘다. 강 AS를 이용한 시험(시험번호 119)은, 강 중의 O함유량이 많기 때문에, 슬라이버가 발생하여, 표면 성상이 나쁘다.

시험번호 118은, 강 조성은, 본 발명이 규정하는 범위내이지만, Ti 조정전의 용존 산소 농도가 낮고, 산화물계 개재물 중의 Ti 함유량이 적기 때문에 r값이 낮았다. 또한, 슬라이버 손상이 발생하여, 표면 성상이 불량했다. 또한, 연속 주조 공정에 있어서의 슬라이딩 노즐의 개도 상승이 크고, 이 때문에 다수회의 연속 주조를 안정적으로 행하는 것이 곤란했다.

(실시예 5)

실험용 진공 용해로를 이용하여, 표 11에 나타내는 화학 조성을 가지는 강을 용해하여, 주조했다. 이하, 실시예 1과 동일한 제조 방법을 실시하여 합금화 용융 아연 도금 강판을 얻었다.

<표 11>

표 12에 산화물계 개재물의 조성 분석 및 성능 평가 결과를 나타냈다. 본 발명이 규정하는 범위 내의 강판에 대한 시험 결과(시험번호 201, 202, 204, 205, 208, 211)는, 모두, 표면 성상은 양호하고, 또한, 평균 r값은 1.90이상이며 양호한 딥 드로잉성을 나타냈다.

<표 12>

강 조성 또는 산화물계 개재물 조성이, 본 발명이 규정하는 범위에서 벗어나는 강(강 BC, BF, BG, BI, BJ)을 이용하여 제조된 강판의 시험 결과(시험번호 203, 206, 207, 209, 210)는, 표면 성상과 평균 r값 중 어느 하나가 뒤떨어져 있다.

구체적으로는, 강 BC를 이용한 시험(시험번호 203)은, 상기 식(1)을 만족하지 않으므로 평균 r값이 낮다. 강 BF, BG를 이용한 시험(시험번호 206, 207)은 강 중의 Si 함유량 및 sol. Ti 함유량이 적고, 산화물계 개재물 중의 Nb 산화물의 함유량이 많기 때문에 평균 r값이 낮다. 강 BI를 이용한 시험(시험번호 209)은 강 중의 sol. Al 함유량이 많고， 산화물계 개재물 중의 Ti 산화물의 함유량이 적기 때문에 평균 r값이 낮다. 강 BJ를 이용한 시험(시험번호 210)은 강 중의 sol. Ti 함유량이 지나치게 많기 때문에, 도금 표면에 줄무늬 모양이 발생하여 표면 성상이 나쁘다.

(실시예 6)

용강 290ton을 전로에서 탈탄 정련하고, 그 미탈산 용강을 수용한 레이들을 RH 장치로 이송하고, RH 장치에서 진공 탈탄을 행했다. 진공 탈탄이 종료한 후, 미탈산 용강의 예비 탈산과 용강의 승온 조작을 겸하여 Al을 첨가했다. Al 첨가후에 진공조 내의 용강에 산소를 38Nm3/min으로 공급하여 적절히 산화 반응에 의한 용강에의 열 부여를 실시했다. 그 후 용강에 산소 농도가 함유되는 상태에서 이미 함유되어 있는 농도를 감안하여 Ti 이외의 각종 합금을 첨가 조정하고, 마지막에 Ti를 첨가 조정하여, 표 13에 나타내는 화학 조성이 되도록 조정했다. Al 킬드강(강 BP, BQ)에서는, 이 공정에서 Al을 0.04% 이상 함유하는 상태로 하여, 그 후 Ti를 첨가하여 화학 조성을 조정했다.

<표 13>

얻어진 주조편을 표면 손질하고 나서, 표 14에 나타내는 조건으로 가열하고, 열간 압연하여, 산 세정하고, 냉간 압연했다. 계속해서, 연속 용융 아연 도금 설비로 냉연판을 소둔하고, 용융 아연 도금하여, 합금화 처리했다. 그 후, 신장율 1.0%로 조질 압연을 실시하여, 합금화 용융 아연 도금 강판을 얻었다. 또한, 일부의 강판에서는, 용융 아연 도금 후의 합금화 처리를 생략하고, 용융 아연 도금 강판으로 했다.

<표 14>

표 15에 산화물계 개재물의 조성 분석 및 성능 평가 결과를 나타냈다. 본 발명이 규정하는 범위 내의 강판에 관한 시험 결과(시험번호 212∼215)는, 모두, 표면 성상이 양호하고, 또한, 평균 r값은 1.80이상이며 양호한 딥 드로잉성을 나타냈다.

<표 15>

강 조성 및 산화물계 개재물 조성이, 본 발명이 규정하는 범위에서 벗어나는 강(강 BP, BQ, BS)을 이용하여 제조된 냉간 압연 강판의 시험 결과(시험번호 216, 217, 219)는, 표면 성상과 평균 r값 중 어느 하나, 또는 쌍방이 뒤떨어져 있다.

구체적으로는, 강 BP를 이용한 시험(시험번호 216)은, 강 중의 sol. Al 함유량이 많고，산화물계 개재물 중의 Ti 산화물의 함유량이 적기 때문에 평균 r값이 낮다. 강 BQ를 이용한 시험(시험번호 217)은, 강 중의 sol. Al 함유량이 많고， 산화물계 개재물 중의 Ti 산화물의 함유량이 적기 때문에 평균 r값이 낮고, 또한, 강 중의 sol. Ti량이 많기 때문에, 도금 표면에 줄무늬 모양이 발생하여 표면 성상이 나쁘다. 강 BS를 이용한 시험(시험번호 219)은, 강 중의 O함유량이 많기 때문에, 슬라이버 손상이 발생하여, 표면 성상이 나쁘다.

시험번호 218은, 강 조성은 본 발명이 규정하는 범위 내이지만, Ti 조정전의 용존 산소 농도가 낮고, 산화물계 개재물 중의 Ti 산화물의 함유량이 적기 때문에 평균 r값이 낮았다. 또한, 슬라이버 손상이 발생하여, 표면 성상이 불량했다. 또한, 연속 주조 공정에 있어서의 슬라이딩 노즐의 개도 상승이 커, 다수회의 연속 주조를 안정적으로 행하는 것이 곤란했다.

<산업상의 이용 가능성>

이상 상술한 바와같이, 본 발명에 의하면, 프레스 성형 등의 가공에 적용할 수 있는 충분한 성형성을 가지는 강판, 나아가, 줄무늬 모양이나 표면 손상이 없는 뛰어난 표면 성상을 가지는 용융 아연 도금 강판이, 제조 가능하다. 본 발명은 자동차 차체 경량화를 통하여 지구 환경 문제의 해결에 기여할 수 있는 등 산업의 발전에 기여하는 바가 크다.

Claims

질량%로, C:0.0005% 이상 0.010% 미만, Si:0.40% 이하, Mn:0% 초과 2.50% 이하, P:0.10% 이하, S:0.010% 미만, sol. Al:0.0050% 미만, N:0.005% 이하, sol. Ti:0.020% 이하, Nb:0.010% 이상 0.20% 이하, O:0.015% 이하, 잔부가 Fe 및 불순물임과 더불어, sol. Ti:0.003% 이상 또는 Si:0.020% 초과이며, 또한 sol. Ti 및 Nb의 함유량이 하기 식(1)∼(3)을 만족하는 화학 조성을 가지고, 산화물계 개재물 중의 Ti 산화물의 함유량이 TiO₂환산으로 50.0질량% 이상이며 Nb 산화물의 함유량이 NbO 환산으로 1.0질량% 미만인 것을 특징으로 하는 강판.
1.0＜(Ti^*/48＋Nb/93)/(C/12＋N^*/14) (1)
Ti^*＝max[sol. Ti－(48/14)×N, 0] (2)
N^*＝max[N－(14/48)×sol. Ti, 0] (3)
여기에서, 각 식 중의 원소 기호는, 강 중에서의 각 원소의 함유량을 질량%로 표시한 것이며, max[ ]은 [ ]내의 인수의 최대치를 반환하는 함수이다.
청구항 1에 있어서,
상기 화학 조성이, 질량%로, sol. Ti:0.003% 이상 및 Si:0.020% 초과이며, 또한 상기 식(1)을 대신하여 하기 식(4)를 만족하는 것을 특징으로 하는 강판.
0.4＜(Ti^*/48＋Nb/93)/(C/12＋N^*/14) (4)
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 화학 조성이, Fe의 일부를 대신하여, 질량%로, B:0.0002% 이상 0.0020%이하를 함유하고, 또한, 상기 식(3)을 대신하여 하기 식(5)를 만족하는 것임을 특징으로 하는 강판.
N^*＝max[N－(14/48)×sol. Ti－(14/11)×B, 0] (5)
여기에서, 식 중의 원소 기호는, 강 중에서의 각 원소의 함유량을 질량%로 표시한 것이며, max[ ]은 [ ]내의 인수의 최대치를 반환하는 함수이다.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 화학 조성이, Fe의 일부를 대신하여, Cr, Mo, W 및 Ni로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을, 합계로 2.0질량% 이하 함유하는 것임을 특징으로 하는 강판.
청구항 3에 있어서,
상기 화학 조성이, Fe의 일부를 대신하여, Cr, Mo, W 및 Ni로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을, 합계로 2.0질량% 이하 함유하는 것임을 특징으로 하는 강판.
청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 강판의 표면에 용융 아연 도금층을 구비하는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강판.
청구항 3에 기재된 강판의 표면에 용융 아연 도금층을 구비하는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강판.
청구항 4에 기재된 강판의 표면에 용융 아연 도금층을 구비하는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강판.
청구항 5에 기재된 강판의 표면에 용융 아연 도금층을 구비하는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강판.
진공 탈가스 장치를 이용하여 탈탄 정련한 용강에 Ti를 첨가하고, 연속 주조하여 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 화학 조성 및 산화물계 개재물 조성을 가지는 강괴로 하고, 그 강괴를 열간 압연하고, 냉간 압연하여, 재결정 소둔하는 것을 특징으로 하는 강판의 제조 방법.
진공 탈가스 장치를 이용하여 탈탄 정련한 용강에 Ti를 첨가하고, 연속 주조하여 청구항 3에 기재된 화학 조성 및 산화물계 개재물 조성을 가지는 강괴로 하고, 그 강괴를 열간 압연하고, 냉간 압연하여, 재결정 소둔하는 것을 특징으로 하는 강판의 제조 방법.
진공 탈가스 장치를 이용하여 탈탄 정련한 용강에 Ti를 첨가하고, 연속 주조하여 청구항 4에 기재된 화학 조성 및 산화물계 개재물 조성을 가지는 강괴로 하고, 그 강괴를 열간 압연하고, 냉간 압연하여, 재결정 소둔하는 것을 특징으로 하는 강판의 제조 방법.
진공 탈가스 장치를 이용하여 탈탄 정련한 용강에 Ti를 첨가하고, 연속 주조하여 청구항 5에 기재된 화학 조성 및 산화물계 개재물 조성을 가지는 강괴로 하고, 그 강괴를 열간 압연하고, 냉간 압연하여, 재결정 소둔하는 것을 특징으로 하는 강판의 제조 방법.
진공 탈가스 장치를 이용하여 탈탄 정련한 용강에 Al을 첨가하여 용존 산소 농도를 0.003질량% 이상으로 제어한 후, Ti를 더 첨가하고, 연속 주조하여 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 화학 조성 및 산화물계 개재물 조성을 가지는 강괴로 하고, 그 강괴를 열간 압연하고, 냉간 압연하여, 재결정 소둔하는 것을 특징으로 하는 강판의 제조 방법.
진공 탈가스 장치를 이용하여 탈탄 정련한 용강에 Al을 첨가하여 용존 산소 농도를 0.003질량% 이상으로 제어한 후, Ti를 더 첨가하고, 연속 주조하여 청구항 3에 기재된 화학 조성 및 산화물계 개재물 조성을 가지는 강괴로 하고, 그 강괴를 열간 압연하고, 냉간 압연하여, 재결정 소둔하는 것을 특징으로 하는 강판의 제조 방법.
진공 탈가스 장치를 이용하여 탈탄 정련한 용강에 Al을 첨가하여 용존 산소 농도를 0.003질량% 이상으로 제어한 후, Ti를 더 첨가하고, 연속 주조하여 청구항 4에 기재된 화학 조성 및 산화물계 개재물 조성을 가지는 강괴로 하고, 그 강괴를 열간 압연하고, 냉간 압연하여, 재결정 소둔하는 것을 특징으로 하는 강판의 제조 방법.
진공 탈가스 장치를 이용하여 탈탄 정련한 용강에 Al을 첨가하여 용존 산소 농도를 0.003질량% 이상으로 제어한 후, Ti를 더 첨가하고, 연속 주조하여 청구항 5에 기재된 화학 조성 및 산화물계 개재물 조성을 가지는 강괴로 하고, 그 강괴를 열간 압연하고, 냉간 압연하여, 재결정 소둔하는 것을 특징으로 하는 강판의 제조 방법.
청구항 10에 기재된 강판의 제조 방법에 있어서, 상기 재결정 소둔후에 용융 아연 도금 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.
청구항 11에 기재된 강판의 제조 방법에 있어서, 상기 재결정 소둔후에 용융 아연 도금 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.
청구항 12에 기재된 강판의 제조 방법에 있어서, 상기 재결정 소둔후에 용융 아연 도금 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.
청구항 13에 기재된 강판의 제조 방법에 있어서, 상기 재결정 소둔후에 용융 아연 도금 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.
청구항 14에 기재된 강판의 제조 방법에 있어서, 상기 재결정 소둔후에 용융 아연 도금 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.
청구항 15에 기재된 강판의 제조 방법에 있어서, 상기 재결정 소둔후에 용융 아연 도금 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.
청구항 16에 기재된 강판의 제조 방법에 있어서, 상기 재결정 소둔후에 용융 아연 도금 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.
청구항 17에 기재된 강판의 제조 방법에 있어서, 상기 재결정 소둔후에 용융 아연 도금 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.