KR101353745B1

KR101353745B1 - 구멍확장성과 연성이 우수한 고강도 열연강판 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR101353745B1
Application number: KR1020110139075A
Authority: KR
Inventors: 권세웅; 심재홍
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2014-01-22
Also published as: KR20130071705A

Abstract

본 발명은 중량%로, 탄소(C): 0.03~0.10%, 실리콘(Si): 0.8~1.4%, 망간(Mn): 1.6~2.3%, 알루미늄(Al): 0.01~0.05%, 니오븀(Nb): 0.02~0.04%, 티타늄(Ti): 0.05~0.07%, 크롬(Cr): 0.6~1.0%, 인(P): 0.015% 이하, 황(S): 0.003% 이하 이고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 미세조직은 70~80%의 페라이트(Ferrite) 및 20~30%의 베이나이트로 이루어진 구멍확장성과 연성이 우수한 고강도 열연강판에 관한 것이다.

Description

구멍확장성과 연성이 우수한 고강도 열연강판 및 이의 제조방법 {HOT-ROLLED STEEL PLATE HAVING SUPERIOR STRENGTH AND EXCELLENT HOLE EXPANSIBILITY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 자동차 부품 등에 사용되는 구멍확장성 및 연성이 우수한 고강도 열연강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근, 자동차 산업의 환경 문제 등에 대한 관심이 증폭됨에 따라, 연비개선 대책으로서 경량화, 부품의 성형일체화 등의 요구가 높아져 왔으며, 이에 따라 프레스 가공성이 우수한 열연강판의 개발이 진행되어 왔다.

가공용 고강도 열연강판으로는 페라이트와 마르텐사이트 조직, 페라이트와 베이나이트 조직으로 이루어진 복합조직 및 페라이트와 베이나이트가 주체인 단상 조직이 알려져 있다. 그러나, 페라이트와 마르텐사이트 조직은 구멍확장성이 떨어진다는 문제점으로 인해 자동차 바퀴의 휠 등과 같은 회전부품에 사용이 부적당하였다.

또한, 소재는 일반적으로 강도가 증가하면 연성(연신율)이 감소하는 특성을 가진다. 따라서, 강도와 연신율을 모두 만족하기는 어려운 것이 현실이다. 이러한 문제를 극복하기 위해, 페라이트-베이나이트 조직의 구멍확장성을 개선하는 수단으로 경도차이를 작게하는 기술이 제시되었다.

이러한 기술로서, 특허문헌 1 및 특허문헌 2는 베이나이트를 주체로하는 강판을 개시하고 있으며, 상기 강판은 구멍확장성은 뛰어나지만 연질의 페라이트가 적기 때문에 연성이 떨어지는 단점이 있다. 또한, 특허문헌 3에는 2단 냉각을 이용함으로써 구멍확장성 및 연성을 양립시키는 강판의 제조방법이 개시되어 있으나, 부품의 경량화 및 복잡화에 따라 더욱 높은 구멍확장성과 연성을 요구하고 있는 실정이다.

일본 공개특허 제1992-088125호 일본 공개특허 제1991-180426호 일본 공개특허 제1994-293910호

본 발명의 일 측면은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 구멍확장성과 연성이 우수한 고강도 열연강판 및 이의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 일 측면인 구멍확장성과 연성이 우수한 고강도 열연강판은 중량%로, 탄소(C): 0.03~0.10%, 실리콘(Si): 0.8~1.4%, 망간(Mn): 1.6~2.3%, 알루미늄(Al): 0.01~0.05%, 니오븀(Nb): 0.02~0.04%, 티타늄(Ti): 0.05~0.07%, 크롬(Cr): 0.6~1.0%, 인(P): 0.015% 이하, 황(S): 0.003% 이하 이고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 미세조직은 70~80%의 페라이트(Ferrite) 및 20~30%의 베이나이트를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일 측면인 구멍확장성과 연성이 우수한 고강도 열연강판은 중량%로, 탄소(C): 0.03~0.10%, 실리콘(Si): 0.8~1.4%, 망간(Mn): 1.6~2.3%, 알루미늄(Al): 0.01~0.05%, 니오븀(Nb): 0.02~0.04%, 티타늄(Ti): 0.05~0.07%, 크롬(Cr): 0.6~1.0%, 인(P): 0.015% 이하, 황(S): 0.003% 이하 이고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 재가열하는 단계; 상기 재가열된 슬라브를 870~910℃에서 열간 마무리 압연하는 단계; 및 상기 열연강판을 420~470℃에서 권취하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 성분계 및 열간압연공정을 적절히 제어함으로써 강판의 미세조직을 70~80%의 페라이트와 20~30%의 베이나이트를 포함하는 강판을 제공할 수 있으며, 이러한 강판은 인장강도 780 MPa 이상 및 연신율 20% 이상을 확보할 수 있다.

본 발명자들은 구멍확장성과 연성이 우수한 고강도 열연강판을 도출해 내기 위해 연구를 거듭한 결과, 강판의 성분계를 제어하고, 페라이트-베이나이트 강에서 연성을 높이는 페라이트와 강도를 확보하는 TiC, NbC로 이루어진 석출물을 착안하여 페라이트 입자를 충분히 구상화시킴으로써 구멍확장성을 저하시키지 않으면서 연성을 개선하고, 이후 석출물을 생성시켜 강도를 확보함으로써, 우수한 구멍확장성 및 연성을 동시에 확보하는 열연강판을 생산할 수 있음을 확인하고, 본 발명에 이르게 되었다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 구멍확장성과 연성이 우수한 고강도 열연강판은 중량%로, 탄소(C): 0.03~0.10%, 실리콘(Si): 0.8~1.4%, 망간(Mn): 1.6~2.3%, 알루미늄(Al): 0.01~0.05%, 니오븀(Nb): 0.02~0.04%, 티타늄(Ti): 0.05~0.07%, 크롬(Cr): 0.6~1.0%, 인(P): 0.015%이하, 황(S): 0.003%이하 이고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 미세조직은 70~80%의 페라이트(Ferrite) 및 20~30%의 베이나이트를 포함한다.

이때, 상기 강판의 조성에는 중량%로, 안티몬(Sb): 0.01~0.03%를 더 포함할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 고강도 열연강판에서 이와 같이 성분을 제한하는 이유에 대하여 상세히 설명한다.

이때, 성분원소의 함유량은 모두 중량%를 의미한다.

C: 0.03~0.10%

탄소(C)는 탄화물을 석출하여 강도를 확보하는데 유용한 원소이다. 상기 C의 함량이 0.03% 미만일 경우에는 목적하는 강도를 확보하기 어려우며, 반면 0.10%를 초과하게 되면 연성이 크게 저하되는 문제점이 있다. 특히, 인장강도가 780 MPa급 이상에서는 강도확보를 위해 C를 적정량 첨가하는 것이 효과적이지만, 우수한 구멍확장성과 연성을 동시에 확보하기 위해서는 C의 상한을 0.10%로 제한하는 것이 바람직하다.

Si: 0.8~1.4%

실리콘(Si)은 본 발명에서 가장 중요한 원소 중 하나로서, 유해한 탄화물의 생성을 억제하고, 조직을 페라이트를 주상으로 하면서 나머지는 베이나이트를 갖도록 복합조직을 형성하는데 중요하다. 또한, Si를 첨가함으로써 강도와 연성을 양립시킬 수 있다. 상술한 효과를 얻기 위해서는 0.8% 이상 첨가되는 것이 바람직하나, 다량으로 첨가하게 되면 화성처리성 등을 저해하고 점용접성 등을 저해하므로, 그 상한을 1.4%로 제한하는 것이 바람직하다.

Mn: 1.6~2.3%

망간(Mn)은 강도를 확보하는데에 필수적인 원소로서, 이를 위해서는 1.6% 이상 첨가되는 것이 바람직하다. 그러나, 너무 과다하게 첨가되면 편석이 발생하기 쉬워 구멍확장성을 저해한다. 특히, 인장강도를 780 MPa 이상으로 확보하기 위해서는 Mn의 첨가가 매우 유효하지만, 높은 구멍확장성 및 연성을 동시에 얻기 위해서는 2.3% 이하로 첨가되는 것이 바람직하다.

Al: 0.01~0.05%

알루미늄(Al)은 탈산제로서 역할을 하는 동시에, 실리콘(Si)과 같이 세멘타이트 석출을 억제하고 변태의 진행을 늦추어 오스테나이트(Austenite)를 안정화하는 원소이다. 이러한 Al은 고온영역에서 입계에 편석하여 열연강판 결정립에서 탄화물을 미세하게 만들기 때문에, 오스테나이트 안정화 최소 효과 한계치인 0.01% 이상 첨가함으로써 강 중에서 불필요한 고용 질소(N)를 AlN으로써 석출시킬 수 있다. 그러나, 상기 Al의 함량이 0.05%를 초과하게 되면 연속주조시 노즐 막힘을 일으키고, 주조시 Al 산화물 등에 의해 열간취성과 연성이 현저히 저하되고 표면불량을 가져오기 쉽다. 따라서, 고온영역에서 입계에 편석하는 Al에 의한 품질 불량을 억제하기 위해, 본 발명에서 상기 Al의 함량은 0.01~0.05%로 제어하는 것이 바람직하다.

Nb: 0.02~0.04% 및 Ti: 0.05~0.07%

니오븀(Nb)과 티타늄(Ti)도 본 발명에서 매우 중요한 원소 중 하나로서, 이들은 각각 NbC, TiC 등의 미세한 탄화물을 석출시켜 강도를 확보하는데 효과적인 원소이다. Nb가 0.02% 미만이고, Ti가 0.05% 미만으로 첨가되면 강도 확보가 어려우며, 반면 Nb가 0.04% 초과하고, Ti가 0.07% 초과하여 첨가되면 석출물이 지나치게 생성되어 연성이 떨어진다. 따라서, 본 발명에서 상기 Nb의 함량은 0.02~0.04%, 상기 Ti의 함량은 0.05~0.07%로 제어하는 것이 바람직하다.

Cr: 0.6~1.0%

크롬(Cr)은 페라이트 형성 원소로서, 탄화물을 형성하여 강도를 향상시키는 역할을 한다. 또한, 소입성을 향상시킴으로 냉각시 제어에 유리한 원소이다. 이러한 Cr의 함량이 0.6% 미만이면 충분한 강도를 얻기가 어려우며, 반면 1.0%를 초과하게 되면 강도와 연신율의 균형이 깨지는 문제가 발생한다. 따라서, 본 발명에서 상기 Cr의 함량은 0.6~1.0%로 제어하는 것이 바람직하다.

P: 0.015% 이하

인(P)은 고용강화에 의해 강도를 증가시키고, 실리콘(Si)와 함께 첨가하면 300~580℃로 유지하는 동안 세멘타이트 석출을 억제시키고, 오스테나이트로 탄소 농화를 촉진시키므로 0.015% 이하로 첨가되는 것이 바람직하다. P의 함량이 0.015%를 초과하게 되면 2차 가공취성에 불리하며, 아연도금의 밀착성을 저하시키고 합금화 성질을 저하시키기 때문에 그 상한을 0.015%로 제한하는 것이 바람직하다.

S: 0.003% 이하

황(S)은 불가피하게 함유되는 불순물로써, Fe와 결합하여 FeS를 형성하며 이에 따라 열간취성을 유발할 수 있으므로, 그 함량을 최대한 억제하는 것이 바람직하다. 이론상 S의 함량은 0%로 제한하는 것이 유리하나, 제조공정상 필연적으로 함유될 수 밖에 없다. 따라서, 상한을 관리하는 것이 중요하며, 본 발명에서 상기 S 함량의 상한은 0.003%로 한정하는 것이 바람직하다.

상기 조성에 더하여, 본 발명에 따른 고강도 열연강판은 하기의 조건을 만족하는 성분이 더 포함되는 것이 바람직하다.

Sb: 0.01~0.03%

안티몬(Sb)은 망간(Mn)과 실리콘(Si)이 강판 표면에 산화물 형태로 존재하는 것을 방지하기 위해 첨가되는 원소이다. Sb는 고온에서 원소 자체가 산화피막을 형성하지는 않지만, 강판 표면 및 결정립 계면에 농화되어 강 중의 Mn과 Si가 강판 표면에 확산되는 것을 억제하여 산화물 형성을 조절한다. 이러한 Sb는 소둔 공정 중 산화물 생성을 억제하여 도금특성을 개선시키고 도금재 표면에 덴트 결함을 억제하는데 효과적이다. 따라서, Sb는 0.01% 이상 첨가되어야 도금특성 및 덴트 결함을 억제하는 효과가 나타나지만, 다량으로 첨가하게 되면 연성이 저하되어 강판의 재질 특성이 열화되는 경향이 있으므로, 그 상한을 0.03%로 제한하는 것이 바람직하다.

상술한 성분계를 만족하는 강판으로서, 구멍확장성 및 연성이 우수한 고강도 열연강판이 되기 위한 바람직한 조건으로 강판의 미세조직에 대하여 한정할 필요가 있다.

상술한 성분계를 갖는 강판의 미세조직은 면적분율로 70~80%의 페라이트(Ferrite) 및 20~30%의 베이나이트(Bainite)로 구성되고, 상기 페라이트의 평균 결정립 크기가 4~8 μm로 형성되는 것이 바람직하다.

강판은 페라이트의 분율이 증가할수록 연성이 증가하고, 베이나이트의 분율이 증가할수록 강도가 증가하므로 인장강도 780 MPa 이상의 강도 및 20% 이상의 연신율을 얻기 위해서는 상술한 조직분율이 필요하다.

상술한 성분계와 내부조직을 만족하는 고강도 열연강판은 TiC 및 NbC 석출물을 갖는 것을 특징으로 한다. 상기 석출물들에 의해 페라이트 입자를 충분히 성장시키고, 이에 따라 구멍확장성을 저하시키지 않으면서 연성을 개선할 수 있다. 본 발명에서 상기 TiC 및 NbC 석출물은 각각 평균 크기가 0.2μm 이하이고, 1×10⁶~1×10⁸ 개/mm²의 개수밀도를 가지는 것이 바람직하다.

상술한 성분계와 내부조직을 만족하는 고강도 열연강판은 인장강도(Tensile strength)가 780 MPa 이상이며, 연신율(El)이 20% 이상의 물성을 가짐으로써 본 발명에서 목적하는 성질을 모두 충족하는 강판인 것이다.

이하, 상술한 강 성분을 만족하는 고강도 열연강판의 제조방법에 대해 상세히 설명한다.

하기의 제조방법은 본 발명에 따른 고강도 열연강판을 제조할 수 있는 바람직한 일 예를 나타낸 것이며, 이에 한정되는 것은 아니다.

중량%로, 탄소(C): 0.03~0.10%, 실리콘(Si): 0.8~1.4%, 망간(Mn): 1.6~2.3%, 알루미늄(Al): 0.01~0.05%, 니오븀(Nb): 0.02~0.04%, 티타늄(Ti): 0.05~0.07%, 크롬(Cr): 0.6~1.0%, 인(P): 0.015% 이하, 황(S): 0.003% 이하이고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 재가열하고, 상기 재가열된 슬라브를 870~910℃에서 열간 마무리 압연하고, 420~470℃에서 권취하는 과정으로 이루어진다.

이때, 상기 강 슬라브의 조성에는 중량%로, 안티몬(Sb): 0.01~0.03%를 더 포함할 수 있다.

이하, 각 단계별 상세한 조건에 대하여 설명한다.

상술한 성분 조성을 가지는 슬라브는 제강공정을 통해 용강을 얻은 후, 주괴 또는 연속주조공정을 통해 제조되며, 상기 슬라브를 열간압연공정, 권취공정을 통해 목적하는 기계적 성질을 갖는 강판으로 제조하게 된다.

가열로 공정

상기 강 슬라브를 재가열하는 공정은, 주조시 편석된 성분을 재고용하기 위한 것이다. 상기 재가열 시 온도범위는 1150~1250℃로 설정하는 것이 바람직하다. 이는, 재가열온도가 너무 낮으면 편석된 성분이 재고용되지 못하고, 과도하게 높으면 오스테나이트 결정입도가 증가하여 페라이트의 입도가 조대화되면서 강도가 감소하기 때문이다. 또한, 슬라브의 두께에 따라 재가열 온도 유지시간을 조절할 필요가 있어, 두께가 두꺼워질수록 재가열시간을 길게 유지하고, 두께가 얇아질수록 유지시간을 짧게 할 필요가 있으나, 적정 유지시간은 1~2 시간 정도가 바람직하다. 상기 적정 유지시간을 초과하여 유지할 경우에는 비경제적이며, 반면 상기 적정 유지시간 미만으로 유지할 경우에는 재질의 균질화 정도가 떨어져 품질이 나빠지는 문제가 발생할 수 있다.

열간압연공정

가열로 공정에서 재가열된 슬라브는 열간압연을 수행한 후, 냉각 전까지 강판의 조직이 오스테나이트 상을 갖도록 870~910℃ 온도범위에서 열간압연을 마무리한다. 슬라브의 마무리 열간압연 온도는 변태 후 페라이트 입도에 영향을 미친다. 마무리 열간압연 온도가 870℃ 이하이면 압연시 압하력이 과다하여 압연 통판성에 좋지 못한 영향을 끼치게 되고, 반면 910℃를 초과하게 되면 조직이 너무 조대해져 강도와 연성이 저하되는 문제가 발생한다. 따라서, 870~910℃의 온도범위로 열간압연을 제어하는 것이 바람직하다.

이후, 20℃/sec 이상의 냉각속도로 650~700℃까지 냉각한 후, 2~15초간 공냉시킨 후, 다시 20℃/sec 이상의 냉각속도로 420~470℃까지 냉각한 후 권취한다.

상기 공냉 시간이 15초를 초과하게 되더라도 페라이트의 비율은 더 이상 증가하지 않을 뿐만 아니라, 제조공정의 제어에 부하를 가한다. 또한, 1차 냉각 후의 중간온도가 650℃ 미만이면 페라이트 대신 펄라이트 및 세멘타이트가 생성되어 재질의 열화를 가져오며, 반면 중간온도가 700℃를 초과하면 미세한 페라이트 분율을 얻기가 어렵다. 상기 권취 온도가 470℃를 초과하면 펄라이트 및 세멘타이트가 생성되어 버링 가공성이 저해하고, 반면 권취 온도가 420℃ 미만이면 오스테나이트가 빠른 냉각속도로 인해 마르텐사이트로 변태될 수 있다.

이와 같이, 목표재질에 도달하기 위해 공냉 시간을 조절하여 공냉 중 생성된 페라이트 분율을 제어한다.

최종적으로 권취된 강판은 베이나이트-페라이트의 2상 조직을 갖는 열연강판이 제조된다.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 예시일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하지는 않는다.

< 실시예 >

하기 표 1에 기재된 조성에 대해 하기 표 2에 나타낸 조건으로 열간압연을 실시하여 열연강판을 제조하였다.

이후, 상기 제조된 열연강판에 대해 인장강도(Tensile strength; TS), 연신율을 측정하고, 미세조직을 관찰한 후 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

구분	C	Si	Mn	Al	P	S	Cr	Nb	Ti	Sb
구분	%	%	%	%	%	%	%	%	%	%
발명예1	0.03	0.84	2.1	0.04	0.012	0.0027	0.67	0.02	0.05	-
발명예2	0.05	1.38	2.2	0.02	0.004	0.0022	0.75	0.03	0.06	-
발명예3	0.04	1.09	2.2	0.02	0.011	0.0035	0.98	0.02	0.06	-
발명예4	0.05	0.94	2.3	0.03	0.015	0.0021	0.94	0.02	0.06	-
발명예5	0.03	0.99	1.9	0.05	0.009	0.0027	0.89	0.04	0.06	-
발명예6	0.04	1.14	2.3	0.02	0.011	0.0026	0.77	0.04	0.07	-
발명예7	0.04	1.07	2.2	0.04	0.014	0.0029	0.81	0.02	0.07	-
발명예8	0.05	1.15	2.3	0.01	0.013	0.0024	0.64	0.02	0.07	-
발명예9	0.06	0.81	2.3	0.02	0.006	0.0029	0.62	0.02	0.07	0.01
발명예10	0.10	1.29	1.7	0.04	0.007	0.0022	0.67	0.02	0.05	0.02
발명예11	0.04	0.97	2.2	0.03	0.009	0.0029	0.88	0.04	0.06	0.01
발명예12	0.03	1.12	2.1	0.01	0.008	0.0025	0.68	0.02	0.06	0.03
발명예13	0.09	1.29	2.3	0.04	0.009	0.0027	0.79	0.04	0.07	0.02
발명예14	0.04	1.23	1.8	0.02	0.008	0.0021	0.86	0.04	0.06	0.01
발명예15	0.07	1.16	1.6	0.01	0.009	0.0027	0.98	0.02	0.05	0.05
비교예1	0.02	0.28	2.5	0.01	0.0071	0.0031	-	0.02	-	-
비교예2	0.05	0.16	2.2	0.02	0.0056	0.0042	-	0.03	-	-
비교예3	0.04	0.20	2.4	0.04	0.0048	0.0042	-	0.03	-	-
비교예4	0.02	0.29	2.3	0.02	0.0049	0.0057	-	0.04	-	-
비교예5	0.02	0.20	2.2	0.04	0.0065	0.0031	-	-	0.06	-
비교예6	0.05	0.18	2.4	0.03	0.0056	0.0052	-	-	0.05	-
비교예7	0.04	0.23	2.2	0.03	0.0068	0.0048	-	-	0.07	-
비교예8	0.04	0.14	2.1	0.06	0.0053	0.0037	-	-	0.05	-
비교예9	0.06	0.23	2.5	0.05	0.0057	0.0031	-	-	-	0.01
비교예10	0.04	0.16	2.1	0.02	0.0049	0.0031	-	-	-	0.02
비교예11	0.06	0.17	2.2	0.07	0.0056	0.0033	-	-	-	0.03
비교예12	0.04	0.20	2.1	0.01	0.0075	0.0031	-	-	-	0.01
비교예13	0.02	0.16	2.5	0.02	0.0063	0.0026	-	-	-	-
비교예14	0.04	0.14	2.4	0.03	0.0056	0.0042	-	-	-	-
비교예15	0.02	0.14	2.2	0.03	0.0074	0.0037	-	-	-	-

구분	FDT	MT	CT	냉각 속도	Ferrite		Bai nite	TS	El	TS×El	TS×El 평가	λ	λ 평가	종합
구분	℃	℃	℃	℃/s	μm	%	%	Mpa	%	Mpa%	TS×El 평가	%	λ 평가	종합
발명예1	870	650	420	55	4.5	73	27	792	22	17424	○	100	○	◎
발명예2	870	660	430	55	6.2	75	25	802	22	17644	○	123	○	◎
발명예3	880	670	440	65	7.4	75	25	804	22	17688	○	105	○	◎
발명예4	880	680	450	65	5.2	74	26	800	20	16000	○	107	○	◎
발명예5	890	690	460	70	5.3	72	28	790	21	16590	○	119	○	◎
발명예6	890	700	470	70	5.0	71	29	786	20	15720	○	114	○	◎
발명예7	895	650	420	75	4.9	70	30	785	20	15700	○	190	○	◎
발명예8	895	660	430	75	6.7	73	27	802	21	16842	○	121	○	◎
발명예9	900	670	440	80	6.4	77	23	820	22	18040	○	135	○	◎
발명예10	900	680	450	80	4.1	74	26	812	21	17052	○	112	○	◎
발명예11	905	690	460	85	4.3	72	28	794	20	15880	○	119	○	◎
발명예12	905	700	470	85	7.1	75	25	812	20	16240	○	123	○	◎
발명예13	910	650	420	90	5.6	77	23	814	22	17908	○	121	○	◎
발명예14	910	660	430	90	6.3	79	21	789	23	18147	○	114	○	◎
발명예15	910	670	440	90	7.9	70	30	835	23	19205	○	131	○	◎
비교예1	885		580	55		82	18	802	19	15238	△	109	○	△
비교예2	885		590	55		79	21	794	19	15086	△	109	○	△
비교예3	890		600	65		77	23	827	19	15713	△	102	○	△
비교예4	890		610	65		75	25	786	19	14934	×	95	×	×
비교예5	895		620	70		74	26	842	19	15998	△	104	○	△
비교예6	895		580	70		71	29	854	18	15372	△	108	○	△
비교예7	900		590	75		77	23	829	19	15751	△	104	○	△
비교예8	900		600	75		79	21	827	19	15713	△	105	○	△
비교예9	905		610	80		69	31	857	17	14569	×	97	×	×
비교예10	905		620	80		72	28	838	19	15922	△	110	○	△
비교예11	910		580	85		88	12	802	17	13634	×	89	×	×
비교예12	910		590	85		89	11	812	19	15428	△	104	○	△
비교예13	915		600	90		91	9	832	18	14976	×	98	×	×
비교예14	915		610	90		84	16	823	19	15637	△	108	○	△
비교예15	915		620	90		82	18	865	18	15570	△	107	○	△

상기 표 2에서 FDT는 열간 마무리 온도, MT는 중간온도, CT는 권취온도, TS는 인장강도, El은 연신율, λ는 구멍확장율, λ평가는 구멍확장성 평가를 나타낸 것이다. 또한, 상기 표 2에서 인장강도 780 MPa, 연신율 20% 이상, TS×El은 15000 MPa% 이상을 기준으로 하여, 상기 세 기준을 모두 만족하는 경우에는 ○, 셋 중 하나라도 만족하는 경우에는 △, 셋 중 어느 하나도 만족하지 못하는 경우에는 ×로 표기하였으며, 구멍확장률(λ)이 100 이상인 경우에는 ○, 100 미만인 경우에는 ×로 표기하였다.

상기 표 1 및 2에 나타낸 바와 같이, 발명예 1 내지 15는 본 발명에서 제어하는 성분계 및 제조조건을 만족하는 실시예로서, 인장강도, 연신율 및 구멍확장성이 모두 우수한 강판을 제공할 수 있음을 확인할 수 있었다.

이에 반해, 비교예 1 내지 15는 인장강도가 기준 780 MPa를 초과하므로 만족한 수준이긴 하였으나, 연신율이 본 발명에서 제어하는 20% 범위보다 낮았으며, TS×El 평가도 15,000 MPa% 이상이었으나, 발명예에 비해 미흡한 수준이었으며, 이에 따라 구멍확장율도 발명예 대비 미흡한 것을 알 수 있다.

Claims

중량%로, 탄소(C): 0.03~0.10%, 실리콘(Si): 0.8~1.4%, 망간(Mn): 1.6~2.3%, 알루미늄(Al): 0.01~0.05%, 니오븀(Nb): 0.02~0.04%, 티타늄(Ti): 0.05~0.07%, 크롬(Cr): 0.6~1.0%, 인(P): 0.015% 이하, 황(S): 0.003% 이하 이고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 미세조직은 70~80%의 페라이트(Ferrite) 및 20~30%의 베이나이트로 이루어진 구멍확장성과 연성이 우수한 고강도 열연강판.
제 1항에 있어서,
상기 열연강판은 중량%로, 안티몬(Sb): 0.01~0.03%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구멍확장성과 연성이 우수한 고강도 열연강판.
제 1항에 있어서,
상기 페라이트(Ferrite)는 결정립 크기가 평균 4~8 μm인 것을 특징으로 하는 구멍확장성과 연성이 우수한 고강도 열연강판.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 열연강판은 인장강도(TS)가 780 MPa 이상이며, 연신율(El)이 20% 이상인 것을 특징으로 하는 구멍확장성과 연성이 우수한 고강도 열연강판.
중량%로, 탄소(C): 0.03~0.10%, 실리콘(Si): 0.8~1.4%, 망간(Mn): 1.6~2.3%, 알루미늄(Al): 0.01~0.05%, 니오븀(Nb): 0.02~0.04%, 티타늄(Ti): 0.05~0.07%, 크롬(Cr): 0.6~1.0%, 인(P): 0.015% 이하, 황(S): 0.003% 이하 이고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 재가열하는 단계;
상기 재가열된 슬라브를 870~910℃에서 열간 마무리 압연하는 단계; 및
상기 열간 마무리 압연 후 420~470℃에서 권취하는 단계
를 포함하는 구멍확장성과 연성이 우수한 고강도 열연강판의 제조방법.
제 5항에 있어서,
상기 강 슬라브는 중량%로, 안티몬(Sb): 0.01~0.03%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구멍확장성과 연성이 우수한 고강도 열연강판의 제조방법.
제 5항 또는 제 6항에 있어서,
상기 열간 압연된 강판을 20℃/sec 이상의 냉각속도로 650~700 ℃까지 냉각한 후, 2 내지 15 초간 공냉을 실시하고, 20℃/sec 이상의 냉각속도로 냉각하여 권취하는 것을 특징으로 하는 구멍확장성과 연성이 우수한 고강도 열연강판의 제조방법.