KR101331328B1

KR101331328B1 - 굽힘 가공성이 우수한 고강도 냉연 강판

Info

Publication number: KR101331328B1
Application number: KR1020110048484A
Authority: KR
Inventors: 아츠히로 시라키; 사에 하마모토; 유키히로 우츠미; 데츠지 호시카; 유이치 후타무라
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2010-05-24
Filing date: 2011-05-23
Publication date: 2013-11-20
Also published as: GB2483953B; US8449988B2; JP2011246746A; KR20110128744A; GB2483953A; CN102260821A; JP5466576B2; GB201108584D0; US20110287280A1; CN102260821B

Abstract

강판의 성분이, C: 0.12∼0.3%, Si: 0.5% 이하, Mn: 1.5% 미만, Al: 0.15% 이하, N: 0.01% 이하, P: 0.02% 이하, 및 S: 0.01% 이하를 만족시키고, 잔부가 철 및 불가피 불순물로 이루어지며, 강 조직이, 마르텐사이트 단일 조직이고, 또한, 강판의 표면으로부터 (판두께×0.1) 깊이까지의 표층 영역에 있어서, 규정의 n회째의 판정으로 정해지는 n차 개재물군으로서, 이 개재물군의 2개의 최외입자의 강판 압연 방향에서의 최외표면간거리가 100㎛ 이상인 것이, 압연면 100cm²당 120개 이하이다. 이 강판은, 굽힘 가공에 있어서 개재물을 기점으로 한 굽힘 균열률을 충분히 작게할 수 있는, 굽힘 가공성이 우수한 고강도 냉연 강판이다.

Description

굽힘 가공성이 우수한 고강도 냉연 강판{HIGH-STRENGTH COLD-ROLLED STEEL SHEET EXCELENT IN BENDING WORKABILITY}

본 발명은, 굽힘 가공성이 우수한 고강도 냉연 강판에 관한 것이고, 굽힘 가공에 있어서 가공 균열(crack) 불량율이 작은, 고강도(특히는 인장 강도가 880MPa 이상)의 냉연 강판에 관한 것이다.

자동차의 안전성 및 환경 문제를 배려하여, 자동차용 강판의 고강도화가 지향되고 있다. 일반적으로, 고강도화에 따라 가공성은 저하되지만, 강도과 가공성을 겸비한 강판이 지금까지 여러 가지 고안되고 실용화되고 있다. 예컨대 페라이트상과, 마르텐사이트나 베이나이트 등의 저온 변태상을 공존시킨 복합 조직 강판이, 가공성이 우수한 고강도 강판으로서 사용되고 있다. 복합 조직 강판은, 연질인 페라이트지(地)에 경질인 저온 변태상을 분산시키는 것에 의해 강도와 가공성의 향상을 동시에 꾀하는 것이다. 그러나 이러한 자동차용 강판에 있어서, 개재물을 기점으로 한 가공 균열이 문제로 되고 있다.

이러한 사정에 비추어, 개재물을 제어하여 가공성의 향상을 꾀한 기술이 지금까지 제안되고 있다. 예컨대, 일본 특허 제3845554호에는, 원상당 환산으로 직경 5㎛ 이상의 개재물을 25개/mm² 이하로 함으로써 굽힘 가공성이 우수한 냉연 강판이 얻어지는 취지가 개시되어 있다. 일본 특허공개 2005-272888호에는, Si 탈산강에 있어서, 단경이 5㎛ 이상인 산화물계 개재물을 35개/cm² 이하로 함으로써 연성이 풍부한 냉연 강판이 얻어지는 취지가 개시되어 있다. 또한 일본 특허공개 2005-272888호에는, 전신(展伸), 파쇄하기 쉬운 개재물 조성으로 하여 미세화하는 것이 개시되어 있다. 그러나, 상기 2건의 선행기술과 같이, 개개의 개재물이 미세하고 또한 저밀도이더라도, 그 분포 나름으로는 개재물을 기점으로 한 균열이 생기는 경우가 있다. 따라서, 가공성(특히는, 자동차용 강판에 요구되는 굽힘 가공성)을 확실히 높이기 위해서는 추가적인 검토가 필요하다고 생각된다. 한편, 일본 특허 제3845554호에서는, 저황강으로 할 필요도 있어 비용 상승으로 이어진다. 또한 일본 특허공개 2005-272888호에서는, 가공성 중에서도, 특히 자동차용 강판에 요구되는 굽힘 가공성에 대하여 언급되어 있지 않다.

또한, 일본 특허 제3421943호에는, 캔용 냉연 강판의 압연면에 평행한 임의 단면에서 관찰되는, 점열상 개재물(산화물계 개재물 중 3개 이상이 압연 방향으로 평행하게, 또한 서로 200㎛ 미만의 간격으로 직선 형상으로 늘어선 것)의 존재 비율을, 6003개/m²∼2×10⁴개/m²으로 함으로써 제관(製罐) 불량을 저감할 수 있는 취지가 개시되어 있다. 그러나, 이 냉연 강판은 캔용으로 한정되어 있고, 그 요구 특성으로서, 드로잉(drawing) 가공이 요구되지만, 상기 자동차용 강판으로서 사용되는 경우에 요구되는 굽힘 가공성에 관해서는 검토되어 있지 않다.

상술한 바와 같이, 종래는, 주로 개개의 개재물 크기·수량을 엄밀히 제어함으로써 개재물성 결함이 적은 고강도 강판을 실현하고 있다. 그러나 이 강판을 굽힘 가공에 제공하면, 현저히 온화한 가공 조건에서도 균열이 산발하는 경우가 있어, 생산성의 악화 및 검품 등에 의한 비용 상승이 문제시되고 있다.

본 발명은 상기의 같은 사정에 착안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 굽힘 가공에 있어서 개재물을 기점으로 한 굽힘 균열률을 충분히 작게 할 수 있는, 굽힘 가공성이 우수한 고강도 냉연 강판을 얻는 것에 있다.

상기 과제를 해결할 수 있었던 본 발명의 냉연 강판은, 강판의 성분이, C: 0.12∼0.3%(질량%의 의미. 성분에 대하여 이하 같음), Si: 0.5% 이하, Mn: 1.5% 미만, Al: 0.15% 이하, N: 0.01% 이하, P: 0.02% 이하, 및 S: 0.01% 이하를 만족시키고, 잔부가 철 및 불가피 불순물로 이루어지며, 강 조직이, 마르텐사이트 단일 조직이고, 또한, 강판의 표면으로부터 (판두께×0.1) 깊이까지의 표층 영역에 있어서, 하기에 나타내는 n회째의 판정으로 정해지는 n차 개재물군으로서, 이 개재물군의 2개의 최외입자의 강판 압연 방향에서의 최외표면간거리가 100㎛ 이상인 것이, 압연면 100cm²당 120개 이하이다.

(n회째의 판정)

n-1차 개재물군(n은 1 이상의 정수, n=1의 경우, 0차 개재물군은 개재물 입자를 말한다)과, 근접하는 1 이상의 x차 개재물군(x=0∼n-1, n은 1 이상의 정수, 0차 개재물군은 개재물 입자를 말한다)으로 이루어지고, 이 n-1차 개재물군과 x차 개재물군의 최근접 입자의 최소 표면간거리(λ)가, 하기 수학식 1을 만족시키고 또한 60㎛ 이하인 개재물군을, 「n차 개재물군」이라고 한다.

상기 수학식 1에 있어서,

λ: n-1차 개재물군과 x차 개재물군의 최근접 입자의 최소 표면간거리(㎛),

σ_y: 강판의 항복 강도(MPa),

d₁: n-1차 개재물군의, 강판 압연 방향의 입자경(n=1의 경우) 또는 2개의 최외입자의 강판 압연 방향에서의 최외표면간거리(n≥2의 경우)(㎛),

d₂: x차 개재물군의, 강판 압연 방향의 입자경(x=0의 경우) 또는 2개의 최외입자의 강판 압연 방향에서의 최외표면간거리(x≥1의 경우)(㎛)를 각각 나타내고 있다.

본 발명의 강판은, 추가로 다른 원소로서,

(A) Cr: 2% 이하 및/또는 B: 0.01% 이하;

(B) Cu: 0.5% 이하, Ni: 0.5% 이하, 및 Ti: 0.2% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 원소; 또는

(C) V: 0.1% 이하 및/또는 Nb: 0.1% 이하를 포함하고 있더라도 좋다.

본 발명에는, 상기 고강도 냉연 강판에, 용융아연도금이 실시된 용융아연도금 강판이나, 합금화 용융아연도금이 실시된 합금화 용융아연도금 강판도 포함된다.

본 발명에 의하면, 굽힘 가공성이 우수한 고강도 냉연 강판이 확실히 얻어져, 예컨대 이것을 자동차용 강판으로서 이용할 수 있다. 구체적으로는, 예컨대, 범퍼, 프론트나 리어부의 사이드 멤버 등의 충돌 부품이나, 센터 필러 리인포스(center pillar reinforcement) 등의 필러류 등의 차체 구성 부품 등의 제조에 적합한 강판을 제공할 수 있다.

도 1은 참된 개재물 입자경(d^*)과 보이드 성장 범위(A)와의 관계를, 강판의 항복 강도(YS)별로 나타낸 그래프이다.
도 2(a), (b)는 1차 개재물군의 태양을 예시한 도면이다.
도 3(a), (b)는 2차 개재물군의 태양을 예시한 도면이다.
도 4는 개재물군의 장경과 규정의 개재물군에 기인하는 굽힘 균열의 누적 확률의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 5는 표면으로부터의 위치(판두께 t에 대한 비)와, 규정의 개재물군이 굽힘 균열을 야기할 확률의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 6은 규정의 개재물군의 개수 밀도와 규정의 개재물군에 기인한 굽힘 균열률의 관계를 나타낸 그래프이다.

본 발명자들은, 상술한 바와 같이 개개의 개재물 입자의 성분·조성을 제어하더라도, 가공(특히 굽힘 가공)에 있어서 균열이 생기는 것에 비추어, 예의 연구를 거듭했다. 그 결과, 우선, 하기의 것을 발견했다.

(1) 굽힘 균열의 기점은, 강판의 압연 방향과 평행하게 점열 형상으로 분포된 개재물군인 것. (2) 그리고, 상기 개재물군을 구성하는 개개의 개재물 입자가, 종래 기술(예컨대 일본 특허 제3845554호)에서 규정한 바와 같이 미세하더라도, 이들이 점열 형상으로 분포된 개재물군으로 되는 것에 따라, 가공시에 개개의 개재물 입자의 주변에 발생한 보이드끼리가 합체하여, 단독으로 존재하는 개재물 입자 주변에 발생하는 보이드에 비하여, 조대하고 편평한 결함(보이드)가 형성되는 것. 또한, 이와 같이 조대하고 편평한 결함(보이드)에는, 굽힘 가공시에, 단독으로 존재하는 개재물 입자 주변에 발생하는 보이드에 비하여 매우 큰 응력이 집중하여, 그 결과, 재료가 용이하게 파단에 이른다고 생각되는 것.

이들 지견을 바탕으로, 개재물 입자의 분포가 구체적으로 어떠한 상태인 경우에, 상기 조대하고 편평한 결함(보이드)이 형성되는가에 대하여 조사했다. 그 결과, 우선 2개의 개재물 입자의 분포가 하기 수학식 1을 만족시키는 경우에, 하나의 장대한 결함을 형성하는 개재물군으로서 거동하는 것을 알았다. 하기 수학식 1은, 「개개의 개재물 입자에 발생한 보이드가, 인접하는 보이드와 합체하기 위해서는, 보이드 사이의 재료가 소성 변형해야 한다」라는 생각에 근거하여, 결함 주변의 응력 집중이 가져오는 소성 변형 범위를 고려하여 실험적으로 얻은 것이다.

[수학식 1]

상기 수학식 1에 있어서,

λ: 임의의 개재물 입자와 이것에 근접하는 개재물 입자의 최소 표면간거리(㎛),

σ_y: 강판의 항복 강도(MPa),

d₁: 임의의 개재물 입자의, 강판 압연 방향의 입자경(㎛),

d₂: 상기 임의의 개재물에 근접하는 개재물 입자의, 강판 압연 방향의 입자경(㎛)이다. 여기서는, 우선 기본적인 사고 방식을 나타내기 위해, 상기 수학식 1의 λ, d₁, d₂에 대하여 상기와 같이 정의한다.

상기 수학식 1의 도출 방법은 다음과 같다. 후술하는 실시예에 있어서 파단면에서 관찰되는 개재물 입자의, 참된 개재물 입자경(d^*)과 그 주변에 형성되는 보이드 직경(D)으로부터, 보이드 성장 범위[A=(D-d^*)/2]와 d^*의 관계를 얻었다. 이 참된 개재물 입자경(d^*)과 보이드 성장 범위(A)의 관계를, 강판의 항복 강도별(YS=780MPa, 980MPa, 1180MPa, 1350MPa)로 나타낸 그래프를 도 1에 나타낸다. 이 도 1에서 얻은 결과를, 강판의 항복 강도(YS=σ_y)로 정리하면 하기 수학식 2가 얻어진다.

또한 일반적으로, 임의의 면에서 관찰되는 개재물 입자경(d)과 참된 개재물 입자경(d^*) 사이에는 하기 수학식 3의 관계가 있다.

상기 수학식 2 및 3으로부터, 보이드 성장 범위(A)는, 하기 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.

따라서, 근접하는 개재물 입자의 입자경을 각각 d₁ 및 d₂라고 하면, 각각의 보이드 성장 범위의 합계(A₁+A₂)가, 2개의 개재물 입자의 최소 표면간거리(λ) 이상인 경우에 보이드가 합체한다고 생각하여, 상기 수학식 1을 얻었다.

또한 본 발명에서는, 상기 λ가 60㎛보다 커지면, 후술하는 규정의 개재물군의 개수 밀도와 규정의 개재물군에 기인한 굽힘 균열률과의 상관성이 낮게 되기 때문에, λ를 60㎛ 이하로 했다. 이렇게 λ를 60㎛ 이하로 규정함으로써, 개재물 입자 사이가 지나치게 큰 경우도 제어가 필요한 종래 기술과 비교하여, 비용 상승을 억제할 수 있다.

그리고 본 발명에서는, 상기 수학식 1을 만족시킴과 아울러 λ가 60㎛ 이하를 만족시키는 상기 2개의 개재물 입자로 이루어지는 것을, 굽힘 가공시에 조대하고 편평한 결함(보이드)을 형성하는 「개재물군」이라고 했다. 이 개재물군에 대하여 도 2(a)에 모식적으로 예시한다. 한편, 도 2(a)에 있어서, 우단의 개재물 입자(3)는, 개재물 입자(2)와의 관계에 있어서, 도 2(a)에 나타내는 바와 같이 수학식 1을 만족시키지 않거나, λ가 60㎛를 넘기 때문에, 개재물 입자(2)와는 개재물군을 구성하지 않는 것을 나타내고 있다.

상기에서는, d₁, d₂에 대하여, 어느 것이나 개재물 입자인 경우에 대하여 말했지만, 상기 2개의 개재물 입자로 이루어지는 개재물군을, 하나의 개재물 입자라고 간주한 경우, 또한 이것과 근접하는 개재물 입자나 별도의 개재물군과의 사이에서, 수학식 1을 만족시킴과 아울러 λ가 60㎛ 이하를 만족시켜, 추가로 조대한 개재물군을 구성하는 경우가 있다. 따라서 이러한 경우에는, 상기 2개의 개재물 입자로 이루어지는 개재물군과, 이것에 근접하는 개재물 입자나 별도의 개재물군과의 사이에서, 추가로, 수학식 1을 만족시킴과 아울러 λ가 60㎛ 이하를 만족시키는지 여부의 판정(2회째 이후의 판정)을 할 필요가 있다.

이렇게, 개재물군의 판정[2개의 개재물 입자 또는 개재물군이, 상기 관계(수학식 1을 만족시킴과 아울러 λ가 60㎛ 이하)를 만족시켜, 새로운 개재물군을 구성하는지 여부의 판정]을, 1회째, 2회째. . . 로 단계적으로 반복하는 것에 의해, 본 발명의 개재물군을 특정할 수 있다.

한편, 상기 판정은, 개재물군의 주위에, 이 개재물군과의 사이에서 수학식 1을 만족시키고, 또한 λ가 60㎛ 이하인, 개재물 입자나 개재물군이 존재하지 않게 될 때까지 행하여, 최종적으로 수득된 개재물군을 1개의 개재물군으로 카운트한다.

따라서, 예컨대 후술하는 도 3(a)에 예시한 3개의 개재물 입자(1", 2" 및 3")로 이루어지는 개재물군은, 그 구성이, 1회째의 판정으로 개재물군이라고 판정된 2개의 개재물 입자(1" 및 2")로 이루어지는 개재물군과, 2회째의 판정으로 상기 개재물군과 상기 관계를 만족시킨다고 판단된 개재물 입자(3")로 이루어지지만, 상기 2개의 개재물 입자(1" 및 2")로 이루어지는 개재물군과, 상기 개재물군을 포함하는 3개의 개재물 입자(1", 2" 및 3")로 이루어지는 개재물군을 나누어, 개재물군 2개로 카운트하는 것은 아니고, 2회째의 판정으로 개재물군이라고 판정된, 개재물 입자(1", 2" 및 3")로 이루어지는 (2차)개재물군을 1개로 카운트한다.

구체적으로는, 예컨대, 이하와 같이 하여 단계적으로 개재물군을 판정할 수 있다(하기에서는, 3회째까지의 개재물군의 판정을 구체적으로 나타내고 있다).

(i) 1회째의 판정(1차 개재물군의 판정)

적어도 2개의 개재물 입자 사이에서, λ가, 상기 수학식 1을 만족시킴과 아울러 60㎛ 이하를 만족시키는 경우에는, 이들로 이루어지는 개재물군을 「1차 개재물군」이라고 한다(도 2(a)에 모식적으로 예시한다).

한편, 도 2(b)에 예시하는 바와 같이, 개재물 입자 1이 개재물 입자 2 이외에, 개재물 입자 2'과의 관계에 있어서도, λ가 상기 수학식 1을 만족시킴과 아울러 60㎛ 이하를 만족시키는 경우에는, 이들 개재물 입자 1, 2 및 2'으로 이루어지는 개재물군을 「1차 개재물군」이라고 한다.

(ii) 2회째의 판정(2차 개재물군의 판정)

(ii-1) 상기 1차 개재물군과, 근접하는 1 이상의 개재물 입자와의 사이에서, λ가, 수학식 1을 만족시킴과 아울러 60㎛ 이하를 만족시키는 경우에는, 이들로 이루어지는 개재물군을 「2차 개재물군」이라고한다. 이 2차 개재물군을 도 3(a)에 모식적으로 예시한다.

(ii-2) 상기 1차 개재물군과, 근접하는 1 이상의 별도의 1차 개재물군과의 사이에서, λ가, 수학식 1을 만족시킴과 아울러 60㎛ 이하를 만족시키는 경우에는, 이들로 이루어지는 개재물군을 「2차 개재물군」이라고 한다. 이 2차 개재물군을 도 3(b)에 모식적으로 예시한다.

(iii) 3회째의 판정(3차 개재물군의 판정)

(iii-1) 상기 2차 개재물군과, 근접하는 1 이상의 개재물 입자와의 사이에서, λ가, 수학식 1을 만족시킴과 아울러 60㎛ 이하를 만족시키는 경우에는, 이들로 이루어지는 개재물군을 「3차 개재물군」이라고 한다.

(iii-2) 상기 2차 개재물군과, 근접하는 1 이상의 1차 개재물군과의 사이에서, λ가, 수학식 1을 만족시킴과 아울러 60㎛ 이하를 만족시키는 경우에는, 이들로 이루어지는 개재물군을 「3차 개재물군」이라고 한다.

(iii-3) 상기 2차 개재물군과, 근접하는 1 이상의 별도의 2차 개재물군과의 사이에서, λ가, 수학식 1을 만족시킴과 아울러 60㎛ 이하를 만족시키는 경우에는, 이들로 이루어지는 개재물군을 「3차 개재물군」이라고 한다.

이후, 4회째의 판정(4차 개재물군의 판정)으로 계속된다.

상기 판정의 방법으로부터, n회째(n은 1 이상의 정수)의 판정으로 정해지는, 임의의 개재물군: n차 개재물군에 대하여, 하기와 같이 나타낼 수 있다.

즉, n차 개재물군은, n-1차 개재물군(n은 1 이상의 정수, n=1의 경우, 0차 개재물군은 개재물 입자를 말한다)과, 근접하는 1 이상의 x차 개재물군(x=0∼n-1, n은 1 이상의 정수, 0차 개재물군은 개재물 입자를 말한다)으로 이루어지고, 이 n-1차 개재물군과 x차 개재물군의 최근접 입자의 거리(이하, 최소 표면간거리: λ라 함)가, 하기 수학식 1을 만족시키고, 또한 60㎛ 이하인 개재물군을 말한다.

[수학식 1]

상기 수학식 1에 있어서,

λ: n-1차 개재물군과 x차 개재물군의 최근접 입자의 최소 표면간거리(㎛)

σ_y: 강판의 항복 강도(MPa)

d₁: n-1차 개재물군의, 강판 압연 방향의 입자경(n=1의 경우) 또는 2개의 최외입자의 강판 압연 방향에서의 최외표면간거리(n≥2의 경우)(㎛)

d₂: x차 개재물군의, 강판 압연 방향의 입자경(x=0의 경우) 또는 2개의 최외입자의 강판 압연 방향에서의 최외표면간거리(x≥1의 경우)(㎛)이다.

상기 「n회째의 판정으로 정해진다」는 것은, 상술한 바와 같이, 개재물군의 주위에, 이 개재물군과의 사이에서 수학식 1을 만족시키고, 또한 λ가 60㎛ 이하인, 개재물 입자나 개재물군이 존재하지 않게 될 때까지 상기 판정을 반복 행하여, 최종적으로 얻어지는 하나의 개재물군을 결정하는 것을 말한다.

한편, 판정하는 데에 있어서, 대상이 되는 개재물 입자의 강판 압연 방향의 입자경(즉, 원상당 직경)의 하한은 0.5㎛ 정도이다.

〔개재물군의 장경에 대하여〕

상기 판정에 의해 구해지는 개재물군이더라도, 그 크기에 따라서 굽힘 가공성에 주는 영향은 다르다. 따라서, 상기 개재물군의 크기[개재물군의 장경=개재물군의 2개의 최외입자의 강판 압연 방향에서의 거리(이하, 최외표면간거리라 함)]과, 굽힘 가공성(규정의 개재물군에 기인한 굽힘 균열률)의 관계를 조사했다. 도 4는, 후술하는 실시예에 있어서, 개재물군을 기점으로 균열된 시료의 파단면을 관찰하여, 파단 기점의 개재물군의 강판 압연 방향의 장경을 구하고, 장경이 예컨대20㎛ 이상 40㎛ 미만, 40㎛ 이상 60㎛ 미만, 60㎛ 이상 80㎛ 미만...의 범위내의 개재물군을, 각각 20㎛, 40㎛, 60㎛...의 개재물군으로서 집계하여, 장경 20㎛마다의 규정의 개재물군에 기인한 굽힘 균열의 누적 확률(누적 확률은 비율로 표시되고, 누적 확률이 1인 경우는, 100%를 의미한다.)을 나타낸 것이다.

이 도 4로부터, 개재물군의 장경이 100㎛ 이상이고, 이 개재물군에 기인한 균열 발생(누적 확률>0)이 인정되었기 때문에, 제어가 대상으로 삼는 개재물군의 장경의 하한을 100㎛로 했다(이하, 장경이 100㎛ 이상인 개재물군을 「규정의 개재물군」이라고 하는 경우가 있음).

〔관찰 영역에 대하여〕

상기 규정의 개재물군을 원인으로 하여 굽힘 균열이 현저하게 되는 것은, 특히 굽힘 가공시에 다대한 변형이 도입되는 강판의 표층 영역이기 때문에, 다음과 같은 측정을 행하여 본 발명에 있어서의 관찰 영역을 특정했다. 즉, 후술하는 실시예의 강판을 이용하여, 미리 주파수 30MHz 및 50MHz의 조건에서 초음파 탐상법에 의해, 압연면에서의 결함 지시 위치(개재물 위치)를 특정했다. 그리고, 굽힘 능선이 압연 방향과 평행하게 되고, 또한 상기 조사에서 얻은 결함 지시 위치(개재물 위치)와 일치하도록, 후술하는 실시예에 나타내는 바와 같이 굽힘 가공을 실시했다.

굽힘 가공을 실시하여 파단한 시험편에 대하여, 균열 기점의 파단면을 조사했다. 그리고, 규정의 개재물군의 존재 유무를 확인하여, 규정의 개재물군이 존재하는 것에 관해서는, 표면에서의 위치(깊이)를 측정했다. 또한, 파단하지 않은 시험편에 관해서는, 압연면에서의 결함 지시 위치로부터 판두께 방향으로 0.5t(t는 판두께)까지 감삭하고, 표면으로부터 0.5t 깊이의 범위내에서의 규정의 개재물군의 존재 유무를 확인했다.

그리고, 표면에서의 각 측정 위치에 있어서, 규정의 개재물군이 굽힘 균열을 야기하는 확률(%)(후술하는 「규정의 개재물군에 기인하는 굽힘 균열률」과는 구별된다.)를, 하기 수학식 5에 의해 구했다.

그 결과를 정리한 것을 도 5에 나타낸다. 한편, 도 5에 있어서의 0.02t(판두께 t에 대한 비가 0.02t, 0.04t, 0.06t...의 결과는, 각각 표면(깊이는 0mm)∼0.02t, 0.02t 초과∼0.04t, 0.04t 초과∼0.06t...에서의 측정 결과를 집계한 것이다. 이 도 5로부터, 본 발명에서 규정의 개재물군은, 강판의 표면으로부터, 판두께×0.1(0.1t) 깊이까지의 범위에 존재하는 경우에, 굽힘 균열의 원인으로 되어 있음을 알 수 있다. 또한, 굽힘 가공성은 표층 영역의 영향을 강하게 받고 있음을 알 수 있다. 그래서 본 발명에서는, 규정의 개재물군의 관찰 영역을, 강판의 표면으로부터 (판두께×0.1) 깊이까지로 했다.

〔규정의 개재물군의 개수 밀도와 굽힘 가공성의 관계에 대하여〕

이어서, 본 발명자들은, 규정의 개재물군의 개수 밀도와, 굽힘 가공성(규정의 개재물군에 기인하는 굽힘 균열률)의 관계를 조사했다. 도 6은, 후술하는 실시예에 나타내는 방법으로 구한, 규정의 개재물군의 개수 밀도와 규정의 개재물군에 기인하는 굽힘 균열률의 관계를 나타낸 그래프이다. 한편, 규정의 개재물군에 기인하는 굽힘 균열률이 2.0% 이하이면, 실제품에 있어서 문제없는 것을 별도 확인하고 있다.

이 도 6으로부터, 규정의 개재물군에 기인하는 굽힘 균열률: 2.0% 이하를 달성하기 위해서는, 규정의 개재물군의 개수 밀도를, 압연면 100cm²당 120개 이하로 할 필요가 있음을 알 수 있다. 바람직한 개수 밀도는, 압연면 100cm²당 100개 이하이다.

상기 규정의 개재물군의 측정은, 후술하는 실시예에 나타내는 바와 같이, 예컨대 광학 현미경(배율은 100배)으로 육안 관찰하여 행할 수 있다. 또한, 이 광학 현미경 관찰의 결과를 2치화한 후, 미리 상기 수학식 1이나 λ의 경계치(60㎛)의 조건을 설정한 화상 해석 처리에 의해 자동 측정할 수도 있다.

본 발명은, 개재물군의 형태가 상기 규정을 만족시키는 것을 요건으로 하고 있고, 개재물군을 구성하는 개개의 개재물 입자의 성분에 관해서는 특별히 규정되지 않는다. 개재물 입자로서, 예컨대 Al, Si, Mn, Ca, Mg(Ca, Mg에 관해서는, 본 발명에서는 선택 원소로서 첨가하지 않고 있지만, 제조 과정에서의 노벽으로부터나 슬래그의 혼입에 의해 불가피하게 포함될 수 있음) 등을 포함하는 산화물계 개재물이나, Mn, Ti 등을 포함하는 황화물계 개재물, 또는 이들의 복합 개재물을 들 수 있다. 또한, 선택 원소로서, Ca나 Mg, 희토류 원소(REM)를 포함하는 경우에는, 이들 원소를 포함하는 산화물계 개재물이나, 황화물계 개재물(예컨대, Ca나 Mg를 포함하는 황화물계 개재물)이 존재할 수 있다.

한편, 본 발명은, 상술한 바와 같이, 개재물군으로서 제어한 부분에 포인트가 있지만, 강판의 개재물 입자의 총수는, 종래대로 저감되어 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 강판 압연 방향의 입자경이 5㎛ 이상인 개재물 입자가, 25개/mm² 이하로 억제되고 있는 것이 바람직하다.

〔강 조직에 대하여〕

본 발명의 냉연 강판을, 예컨대 자동차용 강판으로서 이용하는 경우, 특성으로서 보다 높은 강도(인장 강도가 880MPa 이상, 바람직하게는 980MPa 이상)와 가공성의 겸비가 요구된다. 페라이트 조직이 많으면, 보다 높은 강도를 확보하는 것이 어렵다. 또한, 복합 조직이면, 굽힘 가공성(특히, 한계 굽힘 가공성)을 충분히 향상시키는 것이 어렵게 된다. 따라서 본 발명에서는, 마르텐사이트 조직(바람직하게는, 뜨임[燒戾] 마르텐사이트를 포함한 마르텐사이트 조직)의 단일 조직으로 함으로써 가공성(특히, 한계 굽힘 가공성)의 향상을 꾀한다.

한편, 상기 마르텐사이트 조직의 단일 조직이란, 상기 마르텐사이트 조직을 94면적% 이상(보다 바람직하게는 95면적% 이상, 특히는 97면적% 이상) 포함하는 의미이며, 마르텐사이트 조직 이외에, 제조 공정에서 불가피하게 포함될 수 있는 조직(페라이트 조직, 베이나이트 조직, 잔류 오스테나이트 조직 등)도 포함할 수 있다. 냉연 강판의 금속 조직은, 마르텐사이트 조직이 100면적%라도 좋다.

상기 개재물 형태를 포함한 조직 제어의 효과를 충분히 발휘시켜, 굽힘 가공성을 확실히 높임과 함께, 고강도와 우수한 가공성의 밸런스를 겸비하는 강판을 실현하기 위해서는, 하기의 성분 조성을 만족시키도록 해야 한다. 또한 후술하는 제조 조건에서 제조하는 것이 추장된다. 이하에서는, 우선, 강판의 성분 조성에 대하여 상술한다.

〔강판의 성분 조성에 대하여〕

〔C: 0.12∼0.3%〕

C는, 담금질[燒入]성을 높여 고강도를 확보하는 데 필요한 원소이기 때문에, 0.12% 이상(바람직하게는 0.15% 이상) 함유시킨다. 그러나 C 함유량이 과잉이면, 스폿 용접성이나 인성이 저하되거나, 담금질부에 지연 파괴가 생기기 쉽게 된다. 따라서, C 량은 0.3% 이하, 바람직하게는 0.26% 이하로 한다.

〔Si: 0.5% 이하〕

Si는, 뜨임 연화 저항에 유효한 원소이며, 또한 고용 강화에 의한 강도 향상에도 유효한 원소이다. 이들의 관점에서, Si를 0.02% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나 Si는 페라이트 생성 원소이며, 많이 포함되면, 담금질성을 손상시켜 고강도를 확보하는 것이 어렵게 되기 때문에, Si량을 0.5% 이하로 한다. 바람직하게는 0.4% 이하이다.

〔Mn: 1.5% 미만〕

Mn은, 담금질성을 향상시켜 강도를 높이는 데 작용하는 원소이지만, Mn량이 과잉이 되면 용접부(예컨대, 심(seam) 용접이나 스폿 용접부 등)의 접합 강도가 열화됨과 아울러, 열간 압연 후의 냉각시에 마르텐사이트나 베이나이트 등의 경질상이 생겨 열연강판의 강도가 지나치게 높아지기 때문에, 냉간 압연성이 나빠진다. 따라서 Mn량은 1.5% 미만, 바람직하게는 1.4% 이하, 보다 바람직하게는 1.3% 이하로 한다. 한편, Mn은 0.1% 이상 함유하는 것이 바람직하다.

〔Al: 0.15% 이하〕

Al은 탈산제로서 첨가되는 원소이며, 또한 강의 내식성을 향상시키는 효과도 있다. 이들 효과를 충분히 발휘시키기 위해서는, 0.05% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나 과잉으로 포함되면, C계 개재물이 다량으로 생성되어 표면 흠집의 원인이 되기 때문에, 그 상한을 0.15%로 한다. 바람직하게는 0.10% 이하, 보다 바람직하게는 0.07% 이하이다.

〔N: 0.01% 이하〕

N량이 과잉이면, 질화물의 석출량이 증대하여, 인성에 악영향을 주기 때문에, N량은 0.01% 이하, 바람직하게는 0.008% 이하로 한다. 한편, 제강상의 비용 등을 고려하는 것, N량은 통상 0.001% 이상이다.

〔P: 0.02% 이하〕

P는 강을 강화하는 작용을 갖지만, 취성에 의해 연성을 저하시키기 때문에, 0.02% 이하로 억제한다. P량은 바람직하게는 0.01% 이하이다.

〔S: 0.01% 이하〕

S는, 황화물계의 개재물을 생성하여, 가공성, 용접성을 열화시키기 때문에, 적을 수록 좋고, 본 발명에서는 0.01% 이하로 억제한다. S량은 바람직하게는 0.005% 이하, 보다 바람직하게는 0.003% 이하이다.

본 발명으로 규정하는 기본 성분은 상기와 같고, 잔부는 철 및 불가피 불순물이며, 상기 불가피 불순물로서, 원료, 자재, 제조 설비 등의 상황에 따라 반입되는 원소의 혼입이 허용될 수 있다. 또한, 본 발명의 작용에 악영향을 주지 않는 범위로 하기 원소를 적극적으로 함유시키는 것도 가능하다.

〔(A) Cr: 2% 이하 및/또는 B: 0.01% 이하〕

Cr도 B도 담금질성 향상에 의해 강도를 높이는 데 유효한 원소이다. 또한 Cr은, 마르텐사이트 조직강의 뜨임 연화 저항을 높이는 데 유용한 원소이다. 이들의 효과를 충분히 발휘시키기 위해서는, Cr의 경우 0.01% 이상(보다 바람직하게는 0.05% 이상), B의 경우 0.0001% 이상(보다 바람직하게는 0.0005% 이상, 더욱 바람직하게는 0.0010% 이상, 특히 바람직하게는 0.003% 이상) 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나 Cr가 과잉으로 포함되면, 내지연파괴성을 열화시킨다. 또한 B량이 과잉이 되면 연성의 저하를 초래한다.

따라서, Cr량은 2% 이하(보다 바람직하게는 1.7% 이하), B는 0.01% 이하(보다 바람직하게는 0.008% 이하)로 하는 것이 바람직하다.

〔(B) Cu: 0.5% 이하, Ni: 0.5% 이하, 및 Ti: 0.2% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 원소〕

Cu, Ni, Ti는, 내식성 향상에 의해 내지연파괴성을 향상시키는 데 유효한 원소이다. 이러한 효과는, 특히 인장 강도가 980MPa을 넘는 강판에서 유효하게 발휘된다. 또한 Ti는, 뜨임 연화 저항을 높이는 것에도 유효한 원소이다. 상기 효과를 충분히 발휘시키기 위해서는, Cu의 경우 0.01% 이상(보다 바람직하게는 0.05% 이상), Ni의 경우 0.01% 이상(보다 바람직하게는 0.05% 이상), Ti의 경우 0.01% 이상(보다 바람직하게는 0.05% 이상) 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나 과잉으로 포함되면 연성이나 가공성이 저하되기 때문에, Cu, Ni의 상한은 어느 것이나 0.5%, Ti의 상한은 0.2%로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 Cu, Ni는 각각 0.4% 이하, Ti는 0.15% 이하이다.

〔(C) V: 0.1% 이하 및/또는 Nb: 0.1% 이하〕

V, Nb는, 어느 것이나 강도의 향상, 및 오스테나이트립(γ립) 미세화에 의한 담금질 후의 인성 개선에 유효한 원소이다. 이러한 효과를 충분히 발휘시키기 위해서는, V, Nb 어느 쪽의 경우도 0.003% 이상(보다 바람직하게는 0.02% 이상) 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 원소가 과잉으로 포함되면, 탄질화물 등의 석출이 증대하여, 가공성 및 내지연파괴성은 저하된다. 따라서, V, Nb 어느 쪽의 경우도 0.1% 이하(보다 바람직하게는 0.05% 이하)로 하는 것이 바람직하다.

추가로 다른 원소로서, 예컨대, Se, As, Sb, Pb, Sn, Bi, Mg, Zn, Zr, W, Cs, Rb, Co, Tl, In, Be, Hf, Tc, Ta, O, Ca, 희토류 원소(예컨대, Y, La, Ce, Nd) 등을, 내식성이나 내지연파괴성을 개선할 목적으로, 합계 0.01% 이하 함유시키더라도 좋다.

강판으로서, 특히 고강도역(인장 강도가 880MPa 이상, 특히는 980MPa 이상)의 강판을 대상으로 삼은 경우에, 본 발명의 효과가 충분히 발휘된다.

본 발명은, 상기 강판의 제조방법까지 규정하는 것이 아니지만, 상기 규정의 개재물 형태를 실현시키기 위해서는, 특히, 열간 압연시에서의 약 950℃ 이하의 온도역에서 압연시의 압하율 및 냉간 압연시의 압하율(냉간 압연율)의 합계 압하율을 제어하는 것이 추장된다. 합계 압하율이란, 950℃에서의 강판의 판두께와 냉간 압연 종료시의 판두께에 따라서 하기 수학식 6으로 산출되는 압하율을 뜻하고 있다.

본 발명은, 상술한 바와 같이, 개재물 입자의 성분까지 규정하는 것이 아니지만, 본 발명의 강판의 성분 조성에 있어서는, 개재물이 주로 산화물계 개재물에 의해 구성되어 있는 경우가 많고, 소성변형능이 작게 되는 비교적 저온도역에서의 압연시에, 이 산화물계 개재물이 파쇄·분산함으로써, 규정의 개재물군이 생길 수 있다. 미세하게 파쇄되어 장거리에 분산된 개재물군에는, 상술한 바와 같이, 굽힘 가공시에 장대하고 편평한 결함(보이드)이 형성되어, 이 결함 주변에서 큰 응력 집중이 발생함으로써 굽힘 균열이 생긴다. 따라서, 상기 온도역에서의 압하율을 비교적 작게 하여, 파쇄의 정도를 억제하는 것이 추장된다.

본 발명의 성분 조성을 만족시키는 강판에 있어서 존재할 수 있는 산화물계 개재물은, A1, Si, Mn, Ti, Mg, Ca, 희토류 원소(REM)의 단독 산화물 및/또는 복합 산화물이며, 이들의 연화점 및 모재의 변형능을 감안하면, 약 950℃로부터 실온 영역에서의 압하율(구체적으로는, 열간 압연시에서의 약 950℃ 이하의 온도역에서의 압하율, 및 냉간 압연시의 압하율의 합계 압하율)을 적정화하여, 파쇄·분산 상태를 제어하는 것이 중요하게 된다. 구체적으로는, 본 발명의 성분 조성을 만족시키는 강판의 경우, 열간 압연시에서의 약 950℃ 이하의 온도역에서의 압하율, 및 냉간 압연시의 압하율의 합계 압하율은, 97% 미만으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 96% 이하, 더욱 바람직하게는 95% 이하이다. 한편, 상기 합계 압하율이 지나치게 작은 경우에는, 조대 개재물이 미세화되지 않아, 굽힘 가공성이 오히려 열화하는 경우가 있다. 또한, 박강판의 제조 자체가 곤란하게 된다. 따라서 상기 합계 압하율은, 적어도 90% 정도는 필요하다.

또한, 강판 중의 개재물 입자의 총수를 억제하기 위해서는, Al에 의해서 탈산한 킬드강(killed steel)을 전로(轉爐) 또는 전기로로 1차 정련후, 취과(取鍋)로 LF법으로써 탈황하고, 이어서 진공 탈가스(예컨대, RH법)을 행하는 것이 추장된다.

상기 이외에는, 특별히 한정되는 것이 아니고, 예컨대, 상기 용제후, 통상적 방법에 따라서, 연속 주조에 의해 슬래브 등의 강편을 얻은 후, 1100∼1250℃ 정도로 가열하고, 이어서 열간 압연을 행하고(바람직하게는, 마무리 온도: 950℃ 이하, Ar₃점 이상의 온도역에서 열간 압연을 종료. 열연율은 바람직하게는 약 70∼95%), 권취한 후에 산세(酸洗)하고, 냉간 압연(냉연율은 바람직하게는 약 20∼70%)하여 강판을 얻을 수 있다.

이어서, 풀림[燒鈍] 처리를 실시한다. 이 풀림 처리는, 예컨대 800∼1000℃에서 5∼300초간 유지한 후, 600∼1000℃(담금질 개시 온도)부터, 급냉(예컨대, 20℃/초 이상)으로 실온까지 냉각하고, 다시 100∼600℃까지 재가열하고, 상기 온도역에서 0∼1200초간 유지하는 뜨임을 행하여, 마르텐사이트 단일 조직을 얻는 것이 좋다. 상기 풀림 처리는, 하기 용융아연도금 강판이나 합금화 용융아연도금 강판을 얻는 경우에는, 예컨대, 용융아연도금 라인에서 행할 수 있다.

본 발명에는, 냉연 강판뿐만 아니라, 냉연 강판에 용융아연도금을 실시하여 얻어지는 용융아연도금 강판(GI 강판)이나, 냉연 강판에 상기 용융아연도금을 실시한 후, 이것을 합금화 처리하여 얻어지는 합금화 용융아연도금 강판(GA 강판)도 포함된다. 냉연 강판에 있어서 적절히 제어된 개재물군의 개수 밀도는, 그 후의 도금 처리나 합금화 처리에 의해서 영향 받지 않고, 본 발명에서 규정하는 개수 밀도를 유지할 수 있기 때문이다. 이들 도금 처리를 실시하는 것에 의해 내식성이 향상된다. 한편, 이들 도금 처리 방법이나 합금화 처리 방법에 관해서는, 일반적으로 실시되고 있는 조건을 채용하면 바람직하다.

본 발명의 고강도 냉연 강판은, 자동차용 강도 부품, 예컨대, 범퍼, 프론트나 리어부의 사이드 멤버나 크래쉬 박스 등의 충돌 부품을 비롯하여, 센터 필러 리인포스 등의 필러류, 루프 레일 인포스, 사이드 실, 플로어 멤버, 킥부 등의 차체 구성 부품 등의 제조에 사용할 수 있다.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 물론 하기 실시예에 의해 제한을 받는 것이 아니라, 건·후기의 취지에 적합할 수 있는 범위로 적당히 변경을 가하여 실시하는 것도 물론 가능하고, 그들은 어느 것이나 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

실시예

하기 표 1, 표 2에 나타내는 성분 조성으로 이루어지는 강(잔부는 철 및 불가피 불순물)을 용제했다. 구체적으로는, 전로 또는 전기로로 1차 정련후, 취과로 탈황을 실시했다. 또한, 필요에 따라 취과 정련 후에 진공 탈가스(예컨대, RH법) 처리를 실시했다. 그 후, 통상적 방법에 의해 연속 주조를 실시하여 슬래브를 수득했다. 그리고 열간 압연, 통상적 방법으로 산세, 냉간 압연을 순차적으로 행하여, 판두께 1.6mm의 강판(냉연 강판)을 수득했다. 한편, 열간 압연의 조건은 이하와 같다. 또한, 열간 압연에 있어서의 950℃ 이하의 온도역에서의 압하율과 냉간 압연시의 압하율과의 합계 압하율을 하기 표 3∼표 5에 나타낸다. 하기 표 3∼표 5에는, 참고치로서, 열간 압연에 있어서의 950℃ 이하에서의 열연율(%) 및 냉간 압연시의 냉연율(%)을 각각 나타낸다.

(열간 압연의 조건)

가열 온도: 1250℃

마무리 온도: 880℃

권취 온도: 550℃

마무리 두께: 2.0∼5.4mm

이어서, 수득된 강판에 연속 풀림을 실시했다. 연속 풀림은, 하기 표 3∼표 5에 나타내는 풀림 온도로 180초 유지 후, 하기 표 3∼표 5에 나타내는 담금질 개시 온도까지 냉각 속도 10℃/초로 냉각하고, 이어서 담금질 개시 온도로부터 실온까지 급냉(냉각 속도 20℃/초 이상으로 냉각)하고, 또한 하기 표 3∼표 5에 나타내는 뜨임 온도까지 재가열하고, 상기 온도에서 100초 유지하여 마르텐사이트 단일 조직을 수득했다. 그리고, 상기와 같이 하여 수득된 강판(강대; 鋼帶)으로부터 각종 시험편을 제작하여, 하기에 나타내는 조직의 관찰이나 특성의 평가를 행했다.

(개재물군의 측정)

시험편의 채취 위치는, 강대의 압연 방향은 임의이고, 판폭 방향은 w/8, w/4, w/2, 3w/4, 7w/8(w는 판폭) 위치의 각 위치에서, 압연면의 크기가 30mm각(角)의 시험편을 각 3장 채취했다. 압연면(ND면)을 표면으로부터 0.1t(t는 판두께)까지, 10㎛ 피치로 감삭하고, 그 때마다(10㎛ 감삭마다), 광학 현미경(배율은 100배)로 육안 관찰하여 개재물의 위치를 확인하여, 규정의 개재물군(상술한 n차 개재물군으로서, 상기 개재물군의 2개의 최외입자의 강판 압연 방향에서의 최외표면간거리가 100㎛ 이상인 것)의 개수를 계측하여, 관찰 면적당 수량을 산출하여 압연면 100cm²당으로 검산했다. 그 결과(규정의 개재물군의 개수 밀도)를 하기 표 3∼표 5에 나타낸다.

(마이크로 조직의 관찰)

상기 강대로부터 1.6mm×20mm×20mm의 시험편을 잘라내어, 압연 방향과 평행한 단면을 연마하고, 레페라(LePera) 부식을 행한 후, t/4 위치(t는 판두께)를 측정 대상으로 삼았다. 그리고 광학 현미경에 의해, 약 80㎛×60㎛의 측정 영역을 배율 1000배로 관찰하여 화상 해석을 행했다. 하기 표 3∼표 5에 마이크로 조직의 종류와 면적분율을 나타낸다. 한편, 측정은 임의의 5시야에 대하여 실시했다. 또, 하기 표 3∼표 5에 있어서, 「마르텐사이트」라고 표기하고 있는 예는, 마르텐사이트 조직이 100%인 것을 나타내고 있다.

(인장 특성의 평가)

인장 강도(TS)는, 강판의 압연 방향에 수직 방향과 시험편의 긴 방향이 평행하게 되도록 JIS 5호 인장 시험편을 강판으로부터 채취하여, JIS Z2241에 따라서 측정했다. 그 결과를 하기 표 3∼표 5에 나타낸다. 본 실시예에서는, 인장 강도가 880MPa 이상인 것을 고강도라고 평가했다. 참고를 위해, 강판의 항복 강도(YP) 및 신도(EL)도 측정하여, 이들의 결과도 하기 표 3∼표 5에 나타내었다.

(굽힘 가공성의 평가(개재물에 기인하는 굽힘 균열률의 측정))

절첩 양식 굽힘 가공을, 합계 시험편수: 1000장에 대하여 하기의 조건에서 실시하여, 균열이 발생한 시험편에 대하여, 균열 기점의 단면부(판두께 방향)를, 주사형 전자 현미경(SEM) 및 에너지 분산형 X선 분석 장치(EDX)로 관찰하여, 규정의 개재물군의 유무를 확인했다. 한편, 균열 기점이 된 규정의 개재물군은, 어느 것이나 0.1t 이내에 존재하는 것이었다.

그리고, 규정의 개재물군에 기인하는 굽힘 균열률(%)을, 하기 수학식 7에 의해 구했다. 그 결과를 하기 표 3∼표 5에 나타낸다.

(절첩 양식 굽힘 가공 조건)

가공 기기: 아이다 엔지니어링(주)제 NC1-80(2)-B

가공 스피드: 1분간당 40회

클리어런스: 판두께+0.1mm

금형 펀치 반경: 재료의 한계 굽힘 반경(R/t)+ 0.5/t

(R: 금형 반경(mm), t: 시험편 판두께(mm))

펀치 각도: 90°

시험편 크기: t×80mm 이상(W)×30mm(L)

(L과 강대의 압연 방향이 평행)

굽힘 방향: 시험편 압연 방향과 굽힘 능선이 평행

시험수 및 시험위치: 강대의 긴 방향의 임의 위치로 하고, 판폭 방향에서 w/8, w/4, w/2, 3w/4, 7w/8(w는 판폭)의 위치에 있어서 각 200장, 합계 1000장

(한계 굽힘 반경의 도출)

예컨대, 2.0mm, 1.5mm, 1.0mm와 같이 상이한 굽힘 반경으로 하기의 요령에 의해 굽힘 가공을 실시하여, 굽힘 균열이 발생하지 않는 최소의 굽힘 반경을 한계 굽힘 반경으로 했다.

· 절첩 양식 굽힘 가공

· 측정 위치 및 시험수: w/4 위치, 각 굽힘 반경으로 2장

· 다른 조건은 상기와 마찬가지

하기 표 1∼표 5로부터 다음과 같이 고찰할 수 있다. No. 1, 3∼5, 7∼10, 12∼14, 16, 17, 19, 20, 22∼24, 26, 28, 29, 31, 33, 34, 36∼38, 40, 42∼46, 48∼50, 52, 54, 55, 57∼61은, 어느 것이나 본 발명에서 규정하는 요건을 만족시키고 있기 때문에, 개재물에 기인하는 굽힘 균열률이 작고, 굽힘 가공성이 우수한 것을 알 수 있다.

이와는 대조적으로, No. 2, 6, 11, 15, 18, 21, 25, 27, 30, 32, 35, 39, 41, 47, 51, 53, 56은, 개재물군의 개수 밀도가 높기 때문에, 개재물에 기인하는 굽힘 균열률이 크고, 굽힘 가공성이 뒤떨어지고 있다. 이것은, 제조 공정에 있어서의 950℃로부터 실온 영역까지의 합계 압하율을 추장되는 범위내(구체적으로는, 열간 압연에 있어서의 950℃ 이하의 온도역에서의 압하율과 냉간 압연시의 압하율과의 합계 압하율을 97% 미만)로 하지 않았기 때문이라고 생각된다.

Claims

냉연 강판으로서, 강판의 성분이,
C: 0.12∼0.3%(질량%의 의미. 성분에 대하여 이하 같음.),
Si: 0.5% 이하,
Mn: 0% 초과 1.5% 미만,
Al: 0% 초과 0.15% 이하,
N: 0.01% 이하,
P: 0.02% 이하, 및
S: 0.01% 이하를 만족시키고, 잔부가 철 및 불가피 불순물로 이루어지며,
강 조직이, 마르텐사이트 단일 조직이고, 또한,
강판의 표면으로부터 (판두께×0.1) 깊이까지의 표층 영역에 있어서, 하기에 나타내는 n회째의 판정으로 정해지는 n차 개재물군으로서, 이 개재물군의 2개의 최외입자의 강판 압연 방향에서의 최외표면간거리가 100㎛ 이상인 것이, 압연면 100cm²당 120개 이하인 냉연 강판.
(n회째의 판정)
n-1차 개재물군(n은 1 이상의 정수, n=1의 경우, 0차 개재물군은 개재물 입자를 말한다)과, 근접하는 1 이상의 x차 개재물군(x=0∼n-1, n은 1 이상의 정수, 0차 개재물군은 개재물 입자를 말한다)으로 이루어지고, 이 n-1차 개재물군과 x차 개재물군의 최근접 입자의 최소 표면간거리(λ)가, 하기 수학식 1을 만족시키고 또한 60㎛ 이하인 개재물군을, 「n차 개재물군」이라고 한다.
[수학식 1]

[수학식 1에 있어서,
λ: n-1차 개재물군과 x차 개재물군의 최근접 입자의 최소 표면간거리(㎛),
σ_y: 강판의 항복 강도(MPa),
d₁: n-1차 개재물군의, 강판 압연 방향의 입자경(n=1의 경우) 또는 2개의 최외입자의 강판 압연 방향에서의 최외표면간거리(n≥2의 경우)(㎛),
d₂: x차 개재물군의, 강판 압연 방향의 입자경(x=0의 경우) 또는 2개의 최외입자의 강판 압연 방향에서의 최외표면간거리(x≥1의 경우)(㎛)를 각각 나타낸다.]
제 1 항에 있어서,
추가로 다른 원소로서,
Cr: 2% 이하, 및
B: 0.01% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 함유하는 냉연 강판.
제 1 항에 있어서,
추가로 다른 원소로서,
Cu: 0.5% 이하,
Ni: 0.5% 이하, 및
Ti: 0.2% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 함유하는 냉연 강판.
제 1 항에 있어서,
추가로 다른 원소로서,
V: 0.1% 이하, 및
Nb: 0.1% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 함유하는 냉연 강판.
제 1 항에 기재된 냉연 강판에 용융아연도금이 실시된 용융아연도금 강판.
제 1 항에 기재된 냉연 강판에 합금화 용융아연도금이 실시된 합금화 용융아연도금 강판.