KR101439608B1 - 성형성이 우수한 가공용 열연강판 및 그 제조방법 - Google Patents

성형성이 우수한 가공용 열연강판 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가전, 자동차 등에 사용되는 드로잉 가공용 열연강판 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 성형성이 우수한 가공용 열연강판 및 상기 열연강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는, 중량%로, 탄소(C): 0.0015% 이하(0은 제외), 망간(Mn): 0.03~0.30%, 실리콘(Si): 0.03% 이하, 가용 알루미늄(Sol.Al): 0.03~0.10%, 질소(N): 0.001~0.004%, 황(S): 0.02% 이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 상기 성분 중 Al/N의 함량비는 10 내지 35를 만족하고, I(111)/I(110) 집합조직비가 2 내지 4를 만족하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

성형성이 우수한 가공용 열연강판 및 그 제조방법 {FORMABLE HOT-ROLLED STEEL SHEET WITH EXCELLENT FORMABILITY AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}
본 발명은 가전, 자동차 등에 사용되는 드로잉 가공용 열연강판 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 성형성이 우수한 가공용 열연강판 및 상기 열연강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.
가전, 자동차 등의 소재로서 적용되는 강은 내식성, 내시효성, 가공성 등의 특성들이 요구된다.
상기 요구에 부응하기 위한 목적으로, 내식성 확보를 위해 소지강판의 표면에 전기도금 또는 용융도금 등의 용도에 적합한 도금을 실시하여 보호 피막을 형성하는 방안을 적용하고 있다.
또한, 내시효성 및 가공성을 확보하기 위한 방안으로서 종래에는 중저탄소 알루미늄-킬드(Al-killed)강을 이용하여 열간압연~냉간압연 후 상소둔 방법에 의해 강 중 고용 탄소 및 AlN 석출물을 제어함으로써 가공성을 확보하였다. 그러나, 이 경우 열처리 작업에 장시간이 소요됨에 따라 생산성이 저하되고, 불균일한 가열~냉각에 의해 코일 내 재질 편차가 증가하는 문제점이 발생하였다.
상기의 문제점을 해결하기 위한 방안으로서, 연속소둔법에 의해 내시효성을 가지는 가공용 소재의 경우 극저탄소강에 고용 원소들을 석출시키기 위한 탄질화물 형성원소인 티타늄(Ti), 니오븀(Nb) 등의 원소를 첨가함으로써 원하는 특성을 얻도록 하였다. 하지만, 이 경우에도 고가 원소를 첨가함에 따른 생산원가의 상승과 동시에 강의 표면특성이 열화되는 문제점이 발생하였다. 뿐만 아니라, 제강에서 이들 원소들을 첨가한다 하더라도 열간압연 단계에서 무질서한 집합조직이 형성되기 때문에 드로잉성의 확보가 어려운 것으로 알려져 있다.
이로 인해, 가공용 소재의 경우 열연재를 냉연 및 소둔 함으로써 원하는 재결정 집합조직을 형성하는 방안으로 대체되고 있는 실정이다. 그러나, 상기 방안의 경우에도 합금 원소의 첨가에 의한 재료비의 증가 및 추가 공정의 필요로 가공비가 증가되는 문제가 있다.
따라서, 현재에는 열연재를 활용한 가공용 소재의 특성 확보 및 제조에 대한 관심이 집중되고 있는 실정이다.
상기한 방안을 제안하고 있는 특허문헌 1은, 탄소(C)를 0.01~0.08% 함유하는 강에 망간(Mn) 및 보론(B)을 일정량 첨가하여 Ar3 변태온도를 낮춤으로써 1150℃로 재가열한 후 Ar3 온도 이상에서 1차 권취하여 접합함으로써 연연속 작업하는 방법에 의해 극박 열연재를 제조하는 방법을 제공한다. 이때, 최종 권취를 500℃ 이상에서 실시함으로써 가공용 극박 열연강판을 제조할 수 있다고 개시하고 있다. 그러나, 이 경우 열연판의 연신율을 45% 이상으로 확보 가능하여 목표하는 스트레칭 가공성은 얻을 수 있지만, 드로잉 가공에 대한 개선 효과는 나타내지 못하였다.
또한, 특허문헌 2는 티타늄(Ti) 및/또는 니오븀(Nb)을 첨가한 극저탄소강을 활용하여 연연속 열간압연 공정을 통해 페라이트(Ferrite) 단상역에서 마무리 열간압연을 실시한 후 마무리 열간압연 온도와 권취온도의 차이를 100℃ 이하로 제어함으로써 자체적인 열처리 효과에 의해 드로잉 특성을 확보할 수 있다고 제안하고 있다. 그러나, 상기 문헌은 강 내 고용원소를 고착하기 위해 니오븀 등의 고가의 합금 원소를 첨가하고 있을 뿐만 아니라, 열간압연 공정에서의 재결정립 확보를 위해서 마무리 압연온도와 권취온도의 엄격한 관리를 요구함으로써 조업의 안정적인 생산이 곤란한 문제점이 있다.
한편, 성형성(Formability)이란, 파단(fracture, tear-off, neck)이나 형상불량(wrinkle, spring-back, scaratch, galling 등) 없이 원하는 형상으로 성형되는 정도를 나타내는 의미로 사용된다. 성형성은 공업적으로 변형 모드에 따라 분류할 수 있으며, 상기 변형 모드는 크게 딥-드로잉(Deep-drawing) 성형, 스트레칭(Stretching) 성형, 굽힘(Bending) 성형 및 신장 플렌지(Stretch-Flanging) 성형 등 4개의 가공 모드로 구분할 수 있다.
상기 가공 모드 중, 딥-드로잉(Deep-drawing) 성형은 드로잉 다이(Drawing die) 위에 소재를 위치시키고, 블랭크 홀더(blank holder)에 의한 가압상태에서 펀치를 다이 홈 안으로 압입하여 성형하는 방법으로, 판재의 외경이 줄어드는 특징을 가지는 것으로, 재질 특성 중 랭크포드값(r 값)과 크게 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 반면, 스트레칭(Stretching) 성형은 다이-소재 접촉면에서 소재의 이동이 거의 없기 때문에, 딥-드로잉 성형에 비해 성형공정이 단순한 공정이다. 스트레칭 성형은 주로 소재의 연성능력(연신율)에 의해 지배되며, 드로잉 성형과는 달리 금형 조건의 영향은 적은 것으로 알려져 있다.
일본 공개특허 제1997-227950호 일본 공개특허 제1990-141529호
본 발명의 일 측면은 성형성이 우수하여 가공용 소재로서 이용가능한 가공용 열연강판 및 이를 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 일 측면은, 중량%로, 탄소(C): 0.0015% 이하(0은 제외), 망간(Mn): 0.03~0.30%, 실리콘(Si): 0.03% 이하, 가용 알루미늄(Sol.Al): 0.03~0.10%, 질소(N): 0.001~0.004%, 황(S): 0.02% 이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 상기 성분 중 Al/N의 함량비는 10 내지 35를 만족하고, I(111)/I(110) 집합조직비가 2 내지 4를 만족하는 것을 특징으로 하는 성형성이 우수한 가공용 열연강판을 제공한다.
본 발명의 다른 일 측면은, 상기 성분조성을 만족하고, 상기 성분 중 Al/N의 함량비가 10 내지 35를 만족하는 알루미늄-킬드(Al-killed) 강재를 1100~1200℃에서 재가열하는 단계; 상기 재가열된 강재를 700~750℃에서 마무리 열간압연을 수행하여 열간압연된 강판을 얻는 열간압연 단계; 및 상기 열간압연된 강판을 550~650℃에서 권취하는 단계를 포함하고, 상기 열간압연 단계에서 전체 스텐드의 총 압하율(Rt) 중 후단 2패스의 총 압하율(Rf)의 비(Rf/Rt)가 25~35%인 것을 특징으로 하는 성형성이 우수한 가공용 열연강판의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따라 강재의 합금 성분을 제어하고, 이와 동시에 제조공정의 조건을 제어함으로써, 가공용 소재로서 이용 가능하도록 성형성이 우수한 열연강판을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 가공용 열연강판 및 이의 제조방법에 대한 실시예들을 상세하게 설명하겠지만, 본 발명은 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니다. 따라서, 해당 분야에서 통상의 지식을 자긴 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 성형성이 우수한 가공용 열연강판은 중량%로, 탄소(C): 0.0015% 이하(0은 제외), 망간(Mn): 0.03~0.30%, 실리콘(Si): 0.03% 이하, 가용 알루미늄(Sol.Al): 0.03~0.10%, 질소(N): 0.001~0.004%, 황(S): 0.02% 이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 상기 성분 중 Al/N의 함량비는 10 내지 35를 만족하고, I(111)/I(110) 집합조직비가 2 내지 4를 만족한다.
이하, 본 발명의 가공용 열연강판에서 이와 같이 성분을 제한하는 이유에 대하여 상세히 설명한다. 이때, 성분원소의 함유량은 모두 중량%를 의미한다.
C: 0.0015% 이하(0은 제외)
탄소(C)는 대표적인 고용강화원소로서, 이러한 C의 함량이 0.0015%를 초과하게 되면, 강내 고용 C가 증가하여 최종 열연판에서의 재질 확보가 어려우며, 강의 시효성에도 악영향을 미치고, 또한 고용원소의 증가에 의해 드로잉 가공성을 현저히 열화시키는 문제점이 있다. 따라서, 목표로 하는 가공성 및 내시효성을 확보하기 위해, 본 발명에서는 C의 함량을 0.0015% 이하로 제어함이 바람직하다.
Mn: 0.03~0.30%
망간(Mn)은 황(S)에 의해 유발되는 적열 취성을 방지하기 위한 목적으로 첨가되는 원소로서, 상기 효과를 얻기 위해서는 0.03% 이상으로 첨가될 필요가 있다. 다만, 그 함량이 0.30%를 초과하게 되면 고용원소의 잔존에 따른 드로잉 가공성이 열화될뿐만 아니라, 미소편석(micro-segregation)을 일으켜 성형성을 나쁘게 하는 요인이 된다. 따라서, 본 발명에서 Mn의 함량은 0.03~0.30%로 제한함이 바람직하다.
Si: 0.03% 이하
실리콘(Si)은 산소 등과 결합하여 강판의 표면에 산화층을 형성하여 도금성 및 표면 특성을 저해하는 원소이므로, 그 함량을 0.03% 이하로 제어함이 바람직하다.
Sol.Al: 0.03~0.10%
가용 알루미늄(Sol.Al)은 알루미늄-킬드(Al-killed)강에서 탈산제 및 시효에 의한 재질 열화를 방지할 목적으로 첨가되는 원소로서, 상술한 효과를 얻기 위해서는 0.03% 이상으로 첨가될 필요가 있다. 다만, 과다하게 첨가하게 되면 탈산 효과의 포화 및 알루미늄-옥사이드(Al2O3)와 같은 표면 개재물이 급증하여 열연재의 표면 특성을 악화시키는 문제점이 있으므로, 그 상한을 0.10%로 제한함이 바람직하다.
N: 0.001~0.004%
질소(N)는 강 내에 침입하여 강화 특성을 나타내는 대표적인 침입형 강화 원소로서, 목표로 하는 연질의 특성을 확보하기 위해서는 0.001% 이상으로 첨가될 필요가 있다. 다만, 그 함량이 0.004%를 초과하게 되면 내시효성이 급격히 나빠질 뿐만 아니라, 제강 단계에서 탈질에 따른 부담을 증가시켜 제강 작업성이 악화되는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명에서 N의 함량은 0.001~0.004%로 제한함이 바람직하다.
S: 0.02% 이하
황(S)은 강 중에서 일부가 망간(Mn)과 결합하여 망간-설파이드계 석출물을 형성하는데, 이러한 S의 함량이 너무 높으면 상기 석출물의 크기가 조대화될 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 S의 함량을 0.02% 이하로 제한함이 바람직하다.
본 발명에 따른 열연강판은 상기 성분 이외에도 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성된다.
상기와 같이 조성되는 강재에서 내시효성 및 드로잉 가공성 확보를 통한 소재의 특성 개선 및 목표 물성의 확보를 위해서는 강 내 원소들과 결합하여 탄화물, 질화물 계통의 석출물을 형성하는 원소들의 함량비를 관리하는 것이 필요하다.
본 발명에서는 상기 성분 범위를 갖는 열연강판의 합금 설계시, 질화물을 형성하는 첨가원소 중 Al의 경우, 열연강판의 내시효성 및 드로잉 가공성 확보를 위해서 Al 및 N의 함량비(Al/N)를 제어함이 바람직하며, 이때 Al/N은 10 내지 35를 만족하는 것이 바람직하다.
Al/N 함량비가 10 미만일 경우에는 강 내에 고용 상태로 존재하는 N의 양이 증가하여 최종 제품의 내시효성 및 가공성을 저하시키며, 반면 Al/N 함량비가 35를 초과하게 되면 내시효성 확보 측면에서는 효과적이기는 하지만, 열연강판의 재결정 온도를 상승시키고, Al의 첨가량이 증가함에 따라 제조원가를 상승시키는 요인이 되고, 알루미늄-나이트라이드(AlN)의 다량 석출에 의한 석출강화 효과에 의해 재질을 상승시키는 요인으로 작용할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 Al/N 함량비를 10 내지 35로 제한함이 바람직하다.
상술한 성분계를 만족하는 가공용 열연강판은 드로잉성에 유리한 집합조직의 형성이 유리하며, 상술한 조건에 의해 열연강판의 I(111)/I(110) 집합조직비는 2 내지 4를 만족한다.
드로잉 가공성과 밀접한 관계를 가지는 I(111)/I(110) 집합조직비는, 종래의 경우 매우 낮은 값을 가짐에 따라 드로잉성의 확보가 어려웠다. 그러나, 본 발명에서는 제조되는 열연강판의 I(111)/I(110) 집합조직비가 2 내지 4의 수준으로 제어됨으로써 적절한 드로잉 가공성을 확보할 수 있다.
I(111)/I(110) 집합조직비가 2 미만일 경우에는, 드로잉 가공에 유리한 (111)면으로의 집합 조직의 형성이 미흡하여 목적하는 가공성을 얻을 수 있으며, 반면 I(111)/I(110) 집합조직비가 4를 초과할 경우에는 가공성에는 유리하지만, 귀발생(earing) 현상이 증가하여 소재의 손실이 증가하는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 I(111)/I(110) 집합조직비는 2 내지 4로 제어됨이 바람직하다.
이하에서는 상기와 같이 조성되는 강재를 열연강판으로 제조하는 바람직한 일예에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명에 따른 열연강판의 제조방법은 개략적으로, 상술한 성분계로 조성된 강재를 재가열한 후, 상기 재가열된 강재를 압연 후, 700~750℃에서 마무리 압연을 실시한 후, 550~650℃에서 권취하는 과정으로 이루어진다.
이하, 각 단계별 상세한 조건에 대하여 설명한다.
재가열 단계: 재가열 온도 1100~1200℃
강재의 가열공정은 후속되는 열간압연 공정을 원활히 수행하고, 목표로 하는 강판의 물성을 충분히 얻기 위한 목적으로 강을 가열하는 공정이므로, 목적에 맞게 적절한 온도범위 내에서 가열공정이 수행되어야 한다.
본 발명에서는 재가열 시 초기 오스테나이트 조직을 가능한 한 조대화시킬 수 있도록 오스테나이트 단상역에서 수행됨이 바람직하다. 다만, 재가열 온도가 1200℃를 초과하게 되면, 이후의 열간압연 공정에서 마무리 압연온도를 확보하기 위해 열연 롤(roll) 사이의 통과 시간이 증가하게 되어 결정립의 이상 성장을 초래함으로써 제품 가공성을 저하시킬 수 있으며, 또한 표면 스케일이 증가하여 표면 결함을 발생시킬 가능성이 높다. 반면, 재가열 온도가 1100℃ 미만일 경우에는 알루미늄 나이트라이트(AlN)의 석출이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 재가열 시 그 온도 범위는 1100~1200℃로 설정함이 바람직하다.
압연단계: 마무리 압연온도 700~750℃ 및 압하율 제어
상기 재가열된 강재를 열간압연할 시, 열간 마무리 압연온도가 700~750℃가 되도록 압연을 수행함으로써 강판으로 제조함이 바람직하다.
본 발명에서 열간 마무리 압연온도는 700~750℃로, Ar3 변태점 이하의 페라이트 단상역에서 압연을 수행하는 것이 좋다. 열간 마무리 압연온도가 750℃를 초과하게 되면, 열간압연 단계에서의 가공 페라이트의 분율이 낮아져 재결정이 이루어지기 위한 구동력이 감소하게 되어 가공성을 확보하기 어려우며, 반면 열간 마무리 압연온도가 700℃ 미만일 경우에는 가공성 확보 측면에서는 유리하지만, 이후 권취 공정에서 권취온도의 확보가 곤란하여 열간압연의 부가를 증가시키고 연속 작업성을 현저히 저하시키는 문제점이 있다. 따라서, 열간압연시 마무리 압연온도는 700~750℃로 설정함이 바람직하다.
또한, 상기의 조건으로 열간압연을 수행할 시, 목적하는 드로잉 가공성을 확보하기 위해, 압연시 단계별 롤(roll)의 압하 배분을 제어함이 필요하다.
즉, 전체 스텐드의 총 압하율(Rt) 중 후단 2패스(pass)의 총 압하율(Rf)의 비(Rf/Rt)가 25~35%를 만족함이 바람직하다. 압하율의 비(Rf/Rt)가 35%를 초과하게 되면, 후단 롤(roll)의 압연 부하가 증가하여 목표로 하는 두께를 확보하기 곤란할 뿐만 아니라, 두께 편차가 발생하는 문제가 있다. 반면, 압하율의 비(Rf/Rt)가 25% 미만일 경우에는, 재결정을 위한 구동력이 감소하여 원하는 집합조직의 형성이 곤란하여 드로잉 가공성의 확보가 어렵다.
권취단계: 권취온도 550~650℃
열연 권취단계는 페라이트 조직의 재결정 및 열간압연단계에서 구축된 집합조직의 재배열이 일어나는 공정으로, 이의 최적화를 통해 목표하는 내시효성 및 드로잉 가공성을 얻을 수 있다.
열연 권취시, 권취온도가 550℃ 미만이면, 강내의 고용 N의 석출거동이 불충분하여 제품의 내시효성을 저하시키고, 일부 미재결정립의 발생으로 드로잉 가공성의 확보가 어렵다. 반면, 권취온도가 650℃를 초과하게 되면, 재결정 및 재질의 연화에는 유리하지만, 결정립의 이상 성장에 의해 가공재의 표면에 오렌지 표면과 같은 형상의 가공 결함이 발생하는 오렌지-필(Orange-peel)과 같은 결함을 유발하여 드로잉성을 나쁘게 하는 문제가 있다. 따라서, 본 발명에서는 열연 권취시 권취온도를 550~650℃로 제한함이 바람직하다.
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 나타낸 바와 같은 성분 조성을 갖는 강재를 제작한 후, 각각의 강재를 1100~1200℃에서 가열하고, 하기 표 2에 나타낸 조건으로 열간압연 및 권취하여 강판을 제조하였다.
이후, 각 조건에 따라 제조된 강판에 대하여 인장시험을 이용하여 특성을 평가한 후 하기 표 2에 나타낸 기준에 따라 스트레칭 가공성, 드로잉 가공성 및 내시효성을 비교ㆍ분석하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 함께 나타내었다.
구분 강종 성분 조성(중량%) Al/N
함량비
C Mn Si S Sol.Al N Nb
발명강 A1 0.0009 0.24 0.01 0.009 0.065 0.0021 - 30.95
A2 0.0013 0.18 0.02 0.008 0.059 0.0024 - 24.59
비교강 B1 0.0029 0.15 0.08 0.015 0.014 0.0037 - 3.78
B2 0.0056 0.65 0.02 0.009 0.044 0.0032 - 13.75
B3 0.0036 0.18 0.01 0.008 0.039 0.0081 - 4.81
B4 0.0031 0.25 0.01 0.012 0.045 0.0033 0.034 13.63
B5 0.0380 0.29 0.01 0.009 0.143 0.0036 - 39.72
구분 강
종		 재가열
온도		 마무리
압연온도		 권취
온도		 압하비
(Rf/Rt)		 집합
조직비		 스트레칭 가공성 드로잉
가공성		 내시효성
비교재1 A1 1150℃ 740℃ 600℃ 12% 0.95 X X X
발명재1 A1 1140℃ 740℃ 600℃ 28% 2.91 ○ ○ ○
발명재2 A1 1150℃ 720℃ 580℃ 31% 3.41 ○ ○ ○
비교재2 A1 1150℃ 910℃ 580℃ 26% 1.24 ○ X ○
발명재3 A2 1140℃ 720℃ 600℃ 30% 3.15 ○ ○ ○
발명재4 A2 1140℃ 710℃ 580℃ 32% 3.64 ○ ○ ○
비교재3 B1 1150℃ 730℃ 600℃ 26% 0.88 X X X
비교재4 B1 1150℃ 730℃ 600℃ 26% 1.09 X X X
비교재5 B2 1140℃ 740℃ 580℃ 28% 0.94 ○ X X
비교재6 B3 1140℃ 730℃ 600℃ 26% - X X X
비교재7 B4 1150℃ 730℃ 600℃ 30% 0.78 X X X
비교재8 B4 1150℃ 910℃ 600℃ 28% 1.11 ○ X ○
비교재9 B5 1150℃ 720℃ 580℃ 26% 0.98 X X X
스트레칭 가공성: ○; 연신율≥45%, X; 연신율＜45%
드로잉 가공성: ○; r-bar값≥1.3, X; r-bar값＜1.3
내시효성: ○; 시효지수 2kgf/mm2 이하, X; 시효지수 2kgf/mm2 이상
상기 표 1 및 2에 나타낸 바와 같이, 알루미늄(Al)의 첨가량이 본 발명에서 제안하는 범위에 비해 낮거나 또는 질소의 함량이 높아, Al/N의 함량비가 본 발명을 만족하지 못하는 비교강 B1 또는 B3를 이용하여 본 발명에 따른 제조공정으로 제조한 비교재 3, 4 및 6의 경우에는, 내시효성의 확보가 불가능할 뿐만 아니라 집합조직비도 본 발명을 만족하지 못함에 따라 전반적인 가공성을 확보할 수 없었다.
또한, Al/N의 함량비는 만족하지만, 탄소 및 망간의 함량이 본 발명에서 제안하는 범위보다 높은 비교강 B2를 이용하여 제조한 비교재 5의 경우에는, 연신율은 45% 이상으로 측정되어 스트레칭 가공성은 확보할 수 있었지만, 고용 원소의 잔존에 의해 내시효성 및 드로잉 가공성의 확보는 곤란하였다.
한편, 탄질화물 형성 원소인 Nb를 첨가한 비교강 B4를 이용하여 본 발명에 따른 제조공정으로 제조한 비교재 7의 경우에는, 재결정이 완료되지 않고 변형립이 잔존함에 따라 재질은 경화되었지만, 연성 및 목표 가공성을 확보할 수 없었다. 반면, 동일한 비교강 B4를 이용하여 제조할 시, 마무리 압연온도의 조건이 본 발명을 만족하지 않은 비교재 8의 경우에는, 스트레칭 가공성은 확보가 가능하였지만, 이 또한 집합조직비 및 드로잉 가공성은 확보할 수 없었다. 특히, 이 경우에는 고가의 합금원소의 첨가에 따른 제조원가가 상승하는 근본적인 문제점을 해결하기 어려웠다.
탄소(C)의 함량이 높은 중저탄소강인 비교강 B5를 이용하여 본 발명에 따른 제조공정으로 제조한 비교재 9의 경우에는, 고용 C 등에 의한 시효현상에 의해 가공시 스트레쳐 스트레인(stretcher strain) 현상이 발생하였으며, 집합조직비의 불만족으로 전반적인 가공성의 확보가 어려웠다.
이에 반면, 발명강 A1 또는 A2를 이용하여 본 발명에 따른 제조공정으로 제조한 발명재 1 내지 4의 경우에는, 목표로 하는 집합조직비의 확보뿐만 아니라 내시효 특성 및 스트레칭, 드로잉 가공성이 우수한 열연강판을 얻을 수 있었다. 이는, 본 발명에서 제안하는 제조조건 하에서 고용 원소의 제어에 의해 변형 시효 현상을 억제할 수 있으며, 또한 드로잉 가공성에 유리한 감마(γ) 집합조직을 효율적으로 제어함으로써 가공성을 우수하게 확보할 수 있었다.
하지만, 본 발명에서 제안하는 성분 조성을 만족하는 발명강 A1을 이용하더라도, 본 발명에서 제안하는 압하비(Rf/Rt)를 만족하지 않는 비교재 1의 경우에는, 재결정 구동력이 약화됨에 따라 변형립이 일부 존재하였으며, 이에 의해 가공성이 현저히 저하되는 현상을 확인하였다. 또한, 발명강 A1을 이용하였지만, 본 발명에서 제안하는 마무리 압연온도 조건을 만족하지 않는 비교재 2의 경우에는 재결정은 충분히 일어남으로 인해 스트레칭 가공성은 확보 가능하였지만, 집합조직의 형성이 미미하여 드로잉 가공성의 확보를 어려웠다.
상술한 바에 따라, 본 발명에 의해 조성되는 강재를 본 발명에 따른 제조방법으로 열연강판을 제조하는 경우, 열연강판에서도 우수한 내시효성 및 스트레칭, 드로잉 가공성을 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.
결과적으로, 본 발명에 의할 경우 가공용 소재로서 효과적으로 이용가능한 성형성이 우수한 열연강판을 제조할 수 있게 된다.

Claims (3)

  1. 중량%로, 탄소(C): 0.0015% 이하(0은 제외), 망간(Mn): 0.03~0.30%, 실리콘(Si): 0.03% 이하, 가용 알루미늄(Sol.Al): 0.03~0.10%, 질소(N): 0.001~0.004%, 황(S): 0.02% 이하(0은 제외), 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 상기 성분 중 Al/N의 함량비는 10 내지 35를 만족하고,
    I(111)/I(110) 집합조직비가 2 내지 4를 만족하고, 45% 이상의 연신율, 1.3 이상의 r-bar 값 및 2kgf/mm2 이하의 시효지수를 갖는 것을 특징으로 하는 성형성이 우수한 가공용 열연강판.
  2. 삭제
  3. 중량%로, 탄소(C): 0.0015% 이하(0은 제외), 망간(Mn): 0.03~0.30%, 실리콘(Si): 0.03% 이하, 가용 알루미늄(Sol.Al): 0.03~0.10%, 질소(N): 0.001~0.004%, 황(S): 0.02% 이하(0은 제외), 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 상기 성분 중 Al/N의 함량비가 10 내지 35를 만족하는 알루미늄-킬드(Al-killed) 강재를 1100~1200℃에서 재가열하는 단계;
    상기 재가열된 강재를 700~750℃에서 마무리 열간압연을 수행하여 열간압연된 강판을 얻는 열간압연 단계; 및
    상기 열간압연된 강판을 550~650℃에서 권취하는 단계를 포함하고,
    상기 열간압연 단계에서 전체 스텐드의 총 압하율(Rt) 중 후단 2패스의 총 압하율(Rf)의 비(Rf/Rt)가 25~35%인 것을 특징으로 하는 성형성이 우수한 가공용 열연강판의 제조방법.
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KR20020076340A (ko) * 2000-02-28 2002-10-09 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 성형성이 우수한 강관 및 그의 제조방법
KR20040056085A (ko) * 2002-12-23 2004-06-30 주식회사 포스코 복합조직 열연강판 제조방법
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