KR101320242B1

KR101320242B1 - 고강도 냉연강판 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101320242B1
Application number: KR1020110028439A
Authority: KR
Inventors: 한성경; 도형협; 양원석
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2013-10-23
Also published as: KR20120110538A

Abstract

강도 및 성형성이 우수한 고강도 강판 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 고강도 강판 제조 방법은 중량%로, 탄소(C) : 0.12~0.18%, 실리콘(Si) : 0.02~0.60%, 망간(Mn) : 1.00~1.80%, 인(P) : 0.05 중량% 이하, 황(S) 0.01 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01~0.06% 및 질소(N) : 0.01 중량%를 포함하고, 보론(B) : 0.001~0.005%, 몰리브덴(Mo) : 0.03~0.05% 및 니오븀(Nb) : 0.02~0.08% 중 1종 이상을 포함하며, 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 마무리 압연 온도 750~950℃로 열간압연하는 단계; 및 상기 열간압연된 판재를 마르텐사이트 온도 영역까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고강도 냉연강판 및 그 제조 방법{HIGH STRENGTH COLD-ROLLED STEEL SHEET AND METHOD OF MANUFACTURING THE STEEL SHEET}

본 발명은 자동차의 구조부재 등에 적용되는 고강도 강판 제조 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도금 후에도 980MPa 이상의 고강도를 가지면서 성형성이 우수한 고강도 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

자동차 업계는 나날이 경쟁이 심화됨에 따라 자동차 품질에 대한 고급화, 다양화 요구가 높아지고 있다. 또한, 강화되고 있는 승객 안전 및 환경 규제에 대한 법규를 만족시키고 아울러 연비 효율을 향상시키기 위하여, 경량화 및 고강도화를 추구하고 있다.

자동차의 범퍼보강재, 필라와 같은 구조부재 등에 적용되는 고강도 강판은 열연강판 혹은 냉연강판이 이용된다.

이중 열연강판은 통상 슬라브 재가열 과정, 열간압연 과정 및 냉각/권취 과정을 통하여 제조된다.

또한, 냉연강판은 상기의 열연강판 제조 과정에 추가로, 산세 처리 과정, 냉간 압연 과정 및 소둔열처리 과정을 통하여 제조된다.

본 발명의 목적은 합금성분 및 공정 제어를 통하여 강도 및 성형성을 확보할 수 있으며, 도금성이 우수하여 열연 도금강판으로도 적용할 수 있는 고강도 강판의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 인장강도 용융아연도금 후에도 980MPa 이상의 우수한 강도를 가지면서도 성형성이 우수한 고강도 강판을 제공하는 것이다.

상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 고강도 강판 제조 방법은 중량%로, 탄소(C) : 0.12~0.18%, 실리콘(Si) : 0.02~0.60%, 망간(Mn) : 1.00~1.80%, 인(P) : 0.05 중량% 이하, 황(S) 0.01 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01~0.06% 및 질소(N) : 0.01 중량%를 포함하고, 보론(B) : 0.001~0.005%, 몰리브덴(Mo) : 0.03~0.05% 및 니오븀(Nb) : 0.02~0.08% 중 1종 이상을 포함하며, 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 마무리 압연 온도 750~950℃로 열간압연하는 단계; 및 상기 열간압연된 판재를 마르텐사이트 온도 영역까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 고강도 강판 제조 방법은 중량%로, 탄소(C) : 0.12~0.18%, 실리콘(Si) : 0.02~0.60%, 망간(Mn) : 1.00~1.80%, 인(P) : 0.05 중량% 이하, 황(S) 0.01 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01~0.06% 및 질소(N) : 0.01 중량%를 포함하고, 보론(B) : 0.001~0.005%, 몰리브덴(Mo) : 0.03~0.05% 및 니오븀(Nb) : 0.02~0.08% 중 1종 이상을 포함하며, 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 마무리 압연 온도 750~950℃로 열간압연하는 단계; 상기 열간압연된 판재를 마르텐사이트 온도 영역까지 냉각하는 단계; 상기 냉각된 판재를 산세 처리하는 단계; 및 상기 산세 처리된 판재를 400~600℃에서 용융아연도금하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 고강도 강판은 중량%로, 탄소(C) : 0.12~0.18%, 실리콘(Si) : 0.02~0.60%, 망간(Mn) : 1.00~1.80%, 인(P) : 0.05 중량% 이하, 황(S) 0.01 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01~0.06% 및 질소(N) : 0.01 중량%를 포함하고, 보론(B) : 0.001~0.005%, 몰리브덴(Mo) : 0.03~0.05% 및 니오븀(Nb) : 0.02~0.08% 중 1종 이상을 포함하며, 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지며, 마르텐사이트가 단면 면적률로 50% 이상인 미세조직을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 고강도 강판은 주된 조직이 마르텐사이트로서 용융아연도금후에도 인장강도 980MPa 이상의 초고강도를 가질 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 고강도 강판은 페라이트나 잔류 오스테나이트 등의 미세 조직을 포함할 수 있어, 초고강도에도 불구하고 8% 이상의 우수한 연신율을 가질 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 고강도 강판은 도금성이 우수하여, 열연 용융아연도금강판(HGI)이나 열연 합금화용융아연도금강판((HGA)에까지 적용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 고강도 강판 제조 방법은 합금원소 저감과 더불어, 냉연 공정, 소둔열처리 공정을 거치지 않고 열연공정 제어만으로도 목표로 하는 강도 및 성형성을 확보할 수 있어, 강판 제조 비용을 크게 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 강판 제조 방법을 개략적으로 나타낸 것으로, 열연강판 제조 방법을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고강도 강판 제조 방법을 개략적으로 나타낸 것으로, 열연도금강판 제조 방법을 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 6에 따라 제조된 시편의 미세조직사진을 나타낸 것이다
도 4는 실시예 7에 따라 제조된 시편의 미세조직사진을 나타낸 것이다.

본 발명의 이점 및 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.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고강도 강판 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

고강도 강판

본 발명에 따른 고강도 강판은 중량%로, 탄소(C) : 0.12~0.18%, 실리콘(Si) : 0.02~0.60%, 망간(Mn) : 1.00~1.80%, 인(P) : 0.05 중량% 이하, 황(S) 0.01 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01~0.06% 및 질소(N) : 0.01 중량%를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 고강도 강판은 보론(B) : 0.001~0.005%, 몰리브덴(Mo) : 0.03~0.05% 및 니오븀(Nb) : 0.02~0.08% 중 1종 이상을 포함한다.

상기 합금 성분들 외 나머지는 철(Fe)과 제강 과정 등에서 발생하는 불가피한 불순물로 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 고강도 강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다.

탄소(C)

탄소(C)는 강의 강도 증가에 기여하는 원소이다.

상기 탄소는 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.12 ~ 0.18 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 탄소 첨가량이 0.12 중량% 미만인 경우, 원하는 강도를 확보하기 어렵다. 반대로, 탄소 첨가량이 0.18 중량%를 초과하는 경우, 성형성 및 인성이 저하되는 문제점이 있다.

실리콘(Si)

실리콘(Si)은 강도 확보에 기여하며, 또한 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제 역할을 한다.

상기 실리콘은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.02 ~ 0.6 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 실리콘의 첨가량이 0.02 중량% 미만일 경우 실리콘 첨가에 따른 탈산 효과 및 강도 향상 효과가 불충분하다. 반대로 실리콘의 첨가량이 0.6 중량%를 초과할 경우 용접성 및 도금성이 저하되는 문제점이 있다.

망간(Mn)

망간(Mn)은 강의 강도 및 인성을 증가시키고 강의 소입성을 증가시키는 원소로서, 망간의 첨가는 탄소의 첨가보다도 강도 상승시 연성의 저하가 적다.

상기 망간은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 1.0 ~ 1.8 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 망간이 첨가량이 1.0 중량% 미만일 경우, 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 망간의 첨가량이 1.8 중량%를 초과하는 경우, MnS계 비금속개재물을 과다하게 생성하여, 용접시 크랙 발생 등 용접성을 저하시키는 문제점이 있다.

인(P)

인(P)은 강도 향상에 일부 기여한다. 그러나, 인은 강판 제조시 편석 가능성이 큰 원소로서, 중심 편석은 물론 미세 편석도 형성하여 재질에 좋지 않은 영향을 주며, 또한 용접성을 악화시킬 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 인의 함량을 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.05 중량% 이하로 제한하였다.

황(S)

황(S)은 망간과 결합하여 MnS 와 같은 비금속개재물을 형성하여 용접성을 저해하는 요소이다.

따라서, 본 발명에서는 황의 함량을 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.01 중량% 이하로 제한하였다.

알루미늄(Al)

본 발명에서 알루미늄(Al)은 실리콘(Si)이나 망간(Mn)에 비해 우수한 탈산능을 가짐으로써 강 중 산소 제거에 효과적인 원소이다.

상기 알루미늄은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.06 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 알루미늄의 첨가량 0.01 중량% 미만일 경우, 탈산 효과가 불충분하다. 반대로, 알루미늄의 함량이 0.06 중량%를 초과할 경우 강판의 인성을 저해할 수 있다.

질소(N)

질소(N)는 불가피한 불순물로서, 다량 함유시 고용 질소가 증가하여 강판의 성형성 등을 저하시킨다.

따라서, 본 발명에서는 질소의 함량을 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.01 중량% 이하로 제한하였다.

보론(B)

보론(B)은 강력한 소입성 원소로서, 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.001 중량% 정도의 미량을 첨가한 경우에도 마르텐사이트 형성에 크게 기여한다. 다만, 보론이 0.005 중량%를 초과하여 첨가될 경우, 인성을 저해하는 문제점이 있다.

따라서, 상기 보론은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.001 ~ 0.005 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다.

몰리브덴(Mo)

몰리브덴(Mo)은 경화능 증가를 통해 강도 향상에 기여한다.

상기 몰리브덴은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.03 ~ 0.05 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 몰리브덴의 첨가량이 0.03 중량% 미만일 경우 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 몰리브덴의 첨가량이 0.05 중량%를 초과할 경우, 강판의 인성이 저하되는 문제점이 있다.

니오븀(Nb)

니오븀(Nb)은 석출물 형성원소로서 강도 확보에 유효하게 작용한다. 특히, Nb(C,N)과 같은 니오븀계 석출물은 1200℃ 정도의 가열로에서 고용된 후 열간압연 중 미세하게 석출하여 강의 강도를 효과적으로 증가시킨다.

상기 니오븀은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.02 ~ 0.08 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 니오븀의 첨가량 0.02 중량% 미만일 경우 니오븀 첨가에 따른 효과가 불충분하다. 반대로, 니오븀의 함량이 0.08 중량%를 초과할 경우 가공성 및 성형성을 저하시키는 문제점이 있다.

본 발명에 따른 고강도 강판은 전술한 성분계 및 후술하는 열연공정 제어를 통하여, 마르텐사이트를 단면 면적률로 50% 이상 포함하는 1상 내지 3상의 미세조직을 가질 수 있다. 마르텐사이트가 단면 면적률로 50% 미만으로 포함되면 탄소 등 합금성분 첨가량이 상대적으로 적은 것을 감안할 때, 도금 공정 후 980MPa 이상의 인장강도를 확보하기 어렵다.

본 발명에 따른 고강도 강판은 마르텐사이트 단상으로 형성될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 고강도 강판은 합산 비율이 단면조직 면적률로 50% 미만인 범위에서, 페라이트 및 잔류 오스테나이트 중 1종 이상을 더 포함하는 복합조직으로 형성될 수 있다. 다만, 강도 향상에는 일부 기여하나 연신율 등 성형성을 저해하는 펄라이트는 단면 면적률로 3% 이하로 제한되었다.

상기와 같은 미세조직을 갖는 결과, 본 발명에 따른 고강도 강판은 열연 공정 후 1300~1500MPa의 인장강도(TS) 및 8~9%의 연신율을 가질 수 있었다.

한편, 본 발명에 따른 고강도 강판은 표면에 용융아연도금 과정에 의한 용융아연도금층이 형성되어, 열연 용용아연도금강판(HGI)이 될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 고강도 강판은 표면에 용융아연도금 및 합금화열처리 과정에 의한 합금화용융아연도금층이 형성되어 열연 합금화용융아연도금강판(HGA)이 될 수 있다.

본 발명에 따른 고강도 강판으로부터 제조된 이들 열연 용융아연도금강판 및 열연 합금화용융아연도금강판의 경우, 980~1150MPa의 인장강도(TS) 및 8~12%의 연신율을 나타낼 수 있었다.

고강도 강판 제조 방법

이하, 본 발명에 따른 고강도 강판 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 강판 제조 방법을 개략적으로 나타낸 것으로, 열연강판 제조 방법을 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 열연강판 제조 방법은 열간압연 단계(S110) 및 냉각 단계(S120)를 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 열연강판 제조 방법은 열간압연 단계(S110) 이전에 슬라브 재가열 단계(S105)를 더 포함할 수 있다.

본 발명에서 열간압연대상이 되는 반제품 상태의 슬라브 판재는 중량%로, 탄소(C) : 0.12~0.18%, 실리콘(Si) : 0.02~0.60%, 망간(Mn) : 1.00~1.80%, 인(P) : 0.05 중량% 이하, 황(S) 0.01 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01~0.06% 및 질소(N) : 0.01 중량%를 포함하고, 보론(B) : 0.001~0.005%, 몰리브덴(Mo) : 0.03~0.05% 및 니오븀(Nb) : 0.02~0.08% 중 1종 이상을 포함하며, 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어진다.

슬라브 판재는 제강공정을 통해 원하는 조성의 용강을 얻은 다음, 연속주조공정을 통해 얻어질 수 있다.

슬라브 재가열

슬라브 재가열 단계(S105)는 슬라브 판재의 재가열을 통하여, 주조시 편석된 성분 및 석출물을 재고용하기 위하여 실시할 수 있다.

슬라브 재가열은 1150~1250℃의 온도에서 실시되는 것이 바람직하다. 슬라브 재가열 온도가 1150℃ 미만이면 슬라브 판재의 온도가 낮아 압연 부하가 커지는 문제점이 있다. 반대로, 슬라브 재가열 온도가 1250℃를 초과하면 오스테나이트 결정립이 조대화되어, 강도 확보가 어려운 문제점이 있다.

열간압연

열간압연 단계(S110)에서는 슬라브 판재를 열간압연한다.

열간압연 단계(S110)에서 마무리 압연 온도는 750~950℃인 것이 바람직하다. 상기 온도 범위에서 열간압연이 마무리될 경우, 열간압연 후 냉각 전 강판의 조직이 오스테나이트 상이 될 수 있다. 마무리 압연 온도가 950℃를 초과할 경우 오스테나이트 결정립이 조대화되어 변태후 페라이트 결정립 미세화가 충분히 이루어지지 않으며, 이에 따라 강도 확보가 어려워질 수 있다. 또한, 마무리 온도가 750℃ 미만으로 너무 낮으면, 이상역 압연에 의한 혼립 조직이 발생하는 등의 문제가 발생할 수 있다.

냉각

냉각 단계(S120)에서는 열간압연된 판재를 Ms점 이하의 마르텐사이트 온도 역까지 냉각한다. 마르텐사이트 온도 역까지 냉각 후에는 권취(coiling) 공정을 수행할 수 있다.

냉각 종료 온도는 마르텐사이트 온도역에 해당하는 450℃ 이하가 바람직하고, 대략 50~450℃가 될 수 있다. 강도 및 인성을 고려할 때 더욱 바람직하게는 150~350℃를 제시할 수 있다. 냉각 종료 온도가 450℃를 초과하는 경우, 충분한 마르텐사이트를 확보하기 어렵다.

냉각 속도는 100 ~ 400℃/sec인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 150~250℃/sec를 제시할 수 있다. 이 경우, 열간압연 종료 후 냉각 시작 시점부터 10초 이내에 마르텐사이트 온도역까지 강판을 냉각할 수 있어, 강판의 생산 속도를 향상시킬 수 있다. 한편, 냉각 속도가 100℃/sec 미만일 경우 단면조직 면적률로 50% 이상의 마르텐사이트를 갖는 조직을 확보하기 어렵다. 반대로, 냉각 속도가 400℃/sec를 초과할 경우, 강판의 인성 등이 저하되는 문제점이 있다.

냉각 후, 강판은 미세조직이 마르텐사이트를 단면 면적률 50% 이상의 주상으로 하여 1상 내지 3상으로 형성될 수 있다. 즉, 냉각 후 강판은 마르텐사이트 단상 조직을 가질 수 있고, 경우에 따라서는 페라이트나 잔류 오스테나이트를 단면 면적률로 50% 미만 포함하는 복합조직을 가질 수 있다.

그 결과, 제조되는 강판은 1300~1500MPa의 인장강도(TS) 및 8~9%의 연신율을 가질 수 있다.

상기 도 1에 도시된 방법으로 제조되는 고강도 강판은 0.6중량% 이하의 낮은 실리콘 첨가량과 함께 0.02 중량% 이상의 알루미늄 첨가에 따라서 우수한 도금성을 나타내었다. 따라서, 제조된 강판을 이용하여 열연 용융아연도금강판 혹은 열연 합금화용융아연도금강판을 제조할 수 있다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고강도 강판 제조 방법을 개략적으로 나타낸 것으로, 열연 도금강판 제조 방법을 나타낸 것이다.

도 2를 참조하면, 도시된 고강도 강판 제조 방법은 열간 압연 단계(S110), 냉각 단계(S120), 산세 단계(S210) 및 용융아연도금 단계(S220)를 포함한다. 상기 과정을 통하여 열연 용융아연도금강판(HGI)이 제조될 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 고강도 강판 제조 방법은 도 1에서와 마찬가지로 열간압연 전에 슬라브 재가열 단계(S105)를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 고강도 강판 제조 방법은 열연 합금화용융아연도금강판(HGA) 제조를 위하여 용융아연도금 후 합금화열처리 단계(S225)를 더 포함할 수 있다.

도 2에 도시된 각 단계 중 슬라브 재가열 단계(S105), 열간압연 단계(S110) 및 냉각 단계(S120)는 도 1에서 설명한 바와 동일하므로 그 설명을 생략하고, 이하에서는 산세 단계(S210), 용융아연도금 단계(S220) 및 합금화열처리 단계(S230)에 대하여 설명하기로 한다.

산세(Pickling)

산세 단계(S210)에서는 냉각 혹은 냉각/권취된 열연강판의 스케일(scale)을 제거하기 위하여 염산 등을 이용하여 강판의 표면을 산세 처리한다.

이후, 산세처리된 강판 표면에 오일(oil)을 도포하여 강판 표면 산화를 방지할 수 있다.

용융아연도금

용융아연도금 단계(S220)에서는 산세 처리된 강을 용융아연도금하여 열연 용융아연도금강판(HGI)을 제조한다.

용융아연도금은 400~600℃의 온도가 유지되는 도금욕에 강판을 연속적으로 침지시키는 방식로 실시될 수 있다. 용융아연도금전 강판을 도금 온도까지 예비 가열할 수 있다.

도금 온도는 400~600℃인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 400~480℃를 제시할 수 있다. 도금 온도가 400℃ 미만일 경우 강 표면에 충분한 도금이 이루어지기 어렵다. 반대로, 도금 온도가 600℃를 초과하는 경우, 도금 밀착성이 저하될 수 있다.

합금화열처리

본 발명에서 합금화열처리 단계(S225)는 용융아연도금층의 안정적 성장을 위하여 실시될 수 있으며, 이를 통하여 열연 합금화용융아연도금강판(HGA)이 제조될 수 있다.

합금화열처리는 용융아연도금이 완료된 강을 500~520℃ 온도로 재가열함으로써 실시될 수 있다. 합금화열처리 온도가 500℃ 미만인 경우 용융아연 도금층의 안정적 성장이 어렵다. 반대로 합금화열처리 온도가 520℃를 초과하는 경우 도금밀착성이 저하될 수 있다.

합금화열처리 이후에는 마르텐사이트 분율 확보를 위하여 10~50℃/sec의 속도로 대략 250℃까지 냉각을 수행할 수 있다.

상기 도 2에 도시된 용융아연도금 단계(S220)를 수행하거나 용융아연도금 단계(S220) 및 합금화열처리 단계(S225)를 수행한 경우, 제조되는 강판은 980~1150MPa의 인장강도(TS) 및 8~12%의 연신율을 나타낼 수 있다.

실시예

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.

1. 열연시편의 제조

표 1에 기재된 조성 및 표 2에 기재된 공정 조건으로 실시예 1~8에 따른 열연 시편을 대략 2mm 두께로 제조하였다. 시편 규격은 JIS 5호에 의거하였다.

이들 시편 중, 실시예 5~6에 따른 시편의 경우, 표 3에 기재된 조건으로 용융아연도금 및 합금화열처리를 실시하였다. 또한, 실시예 7~8에 따른 시편의 경우, 표 3에 기재된 조건으로 용융아연도금을 실시하였다.

[표 1] (단위 : 중량%)

[표 2]

[표 3]

2. 기계적 특성 평가

표 4는 실시예 1~8에 따라 제조된 시편 각각의 인장시험 결과를 나타낸 것이다. 표 4에서 L 방향은 압연 방향을 의미하고, C 방향은 폭 방향을 의미한다.

[표 4]

표 4를 참조하면, 본 발명에서 제시한 열연강판 조건에 해당하는 실시예 1~4에 따른 시편의 경우 압연 방향 및 폭 방향에 관계없이 인장강도 : 1433~1490MPa의 초고강도를 가지면서, 8.0~8.5%의 연신율을 나타낼 수 있었다.

또한, 실시예 5~8에 따라 제조된 각 시편의 경우, 미도금 발생면적이 0.3% 미만으로 도금성이 양호하였다. 또한, 표 4를 참조하면, 용융아연도금 혹은 합금화용융아연도금 후에도 980MPa 이상의 인장강도 및 8.0% 이상의 연신율을 나타낼 수 있었다.

도 3은 실시예 6에 따라 제조된 시편의 미세조직사진을 나타낸 것이고, 도 4는 실시예 7에 따라 제조된 시편의 미세조직사진을 나타낸 것이다.

실시예 6 및 실시예 7에 따라 제조된 시편의 표면 경도는 비커스 경도(Hv)가 대략 360 정도를 나타내었다. 또한, 도 3 및 도 4를 참조하면, 마르텐사이트를 주기지로 하여, 페라이트 및 잔류 오스테나이트가 분포되어 있는 것을 볼 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.

S105 : 슬라브 재가열 단계
S110 : 열간압연 단계
S120 : 냉각 단계
S210 : 산세 단계
S220 : 용융아연도금 단계
S225 : 합금화열처리 단계

Claims

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중량%로, 탄소(C) : 0.12~0.18%, 실리콘(Si) : 0.02~0.60%, 망간(Mn) : 1.00~1.80%, 인(P) : 0.05 중량% 이하, 황(S) 0.01 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01~0.06% 및 질소(N) : 0.01 중량%를 포함하고, 보론(B) : 0.001~0.005%, 몰리브덴(Mo) : 0.03~0.05% 및 니오븀(Nb) : 0.02~0.08% 중 1종 이상을 포함하며, 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 마무리 압연 온도 750~950℃로 열간압연하는 단계;
상기 열간압연된 판재를 마르텐사이트 온도 영역까지 냉각하는 단계;
상기 냉각된 판재를 산세 처리하는 단계;
상기 산세 처리된 판재를 400~600℃에서 용융아연도금하는 단계; 및
상기 용융아연도금된 판재를 500~520℃의 온도로 합금화열처리하는 단계;를 포함하며,
상기 합금화열처리 단계 이후, 상기 판재는 980~1150MPa의 인장강도(TS) 및 8~12%의 연신율을 가지며, 마르텐사이트가 단면 면적률로 50% 이상인 미세조직을 갖고, 합산 비율이 단면조직 면적률로 50% 미만인 범위에서, 페라이트 및 잔류 오스테나이트 중 1종 이상을 더 포함하고, 단면조직 면적률로 3% 이하의 범위에서, 펄라이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 냉연강판 제조 방법.
제4항에 있어서,
상기 열간압연 전에, 상기 슬라브 판재를 1150~1250℃로 재가열하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 냉연강판 제조 방법.
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제4항에 있어서,
상기 냉각 단계는
상기 열간압연된 판재를 100~400℃/sec의 속도로 450℃ 이하까지 냉각하는 것을 특징으로 하는 고강도 냉연강판 제조 방법.
중량%로, 탄소(C) : 0.12~0.18%, 실리콘(Si) : 0.02~0.60%, 망간(Mn) : 1.00~1.80%, 인(P) : 0.05 중량% 이하, 황(S) 0.01 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01~0.06% 및 질소(N) : 0.01 중량%를 포함하고, 보론(B) : 0.001~0.005%, 몰리브덴(Mo) : 0.03~0.05% 및 니오븀(Nb) : 0.02~0.08% 중 1종 이상을 포함하며, 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지며,
980~1150MPa의 인장강도(TS) 및 8~12%의 연신율을 가지며, 마르텐사이트가 단면 면적률로 50% 이상인 미세조직을 갖고, 합산 비율이 단면조직 면적률로 50% 미만인 범위에서, 페라이트 및 잔류 오스테나이트 중 1종 이상을 더 포함하고, 단면조직 면적률로 3% 이하의 범위에서, 펄라이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 냉연강판.
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제8항에 있어서,
상기 강판은
표면에 용융아연도금층 또는 합금화용융아연도금층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고강도 냉연강판.
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