KR101443442B1 - 고강도 냉연강판 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

연신율 23% 이상 및 항복비(YP/TS) 0.63 이하를 갖는 성형성이 우수한 고강도 냉연강판 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 고강도 냉연강판 제조 방법은 (a) 중량%로, 탄소(C) : 0.05~0.1%, 실리콘(Si) : 0.05~0.15%, 망간(Mn) : 2.0~2.4%, 인(P) : 0.1% 이하, 황(S) : 0.003% 이하, 알루미늄(Al) : 0.3~1.0%, 크롬(Cr) : 0.2~0.6%, 몰리브덴(Mo) : 0.03~0.07%, 티타늄(Ti) : 0.005~0.03%, 질소(N) : 0.006중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 강 슬라브를 마무리압연온도 880~920℃ 조건으로 열간압연하고, 냉각한 후 540~580℃에서 권취하여 열연강판을 제조하는 단계; (b) 상기 열연강판을 산세처리한 후 냉간압연하는 단계; 및 (c) 상기 냉간압연된 강판을 소둔 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고강도 냉연강판 및 그 제조 방법{HIGH STRENGTH COLD ROLLED STEEL SHEET AND METHOD FOR MANUFACTURING OF THE SAME}
본 발명은 고강도 냉연강판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합금조성 및 열연 공정 제어를 통하여 성형성이 우수한 고강도 냉연강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
기존 초고강도 냉연강판은 마르텐사이트 분율에 의하여 강도를 확보한다. 이러한 초고강도 냉연강판을 제조하기 위한 방법은 크게 두 가지 형태로 나뉠 수 있다.
첫번째, 냉연 열처리시 이상역에서 열처리를 실시하는 방법이다. 이 방법은 실리콘 첨가량을 증가하여 페라이트를 청정화하고, 마르텐사이트로 탄소 농화도를 집중하여 마르텐사이트의 분율 및 경도를 증가시켜 강도를 확보한다. 이는 연신율이 우수하여 드로우 특성은 좋으나, 페라이트와 마르텐사이트의 이상경도차가 증가함에 따라 굽힘 특성이 좋지 못하여 90° 롤 밴딩시 굽힘 부위에 크랙이 발생하는 문제점이 있다.
두번째, 실리콘 첨가량을 줄이고, 망간 및 크롬의 첨가량을 높여 단상역 소둔을 용이하게 하고, 석출 경화형 원소를 첨가하여 냉각시 마르텐사이트 분율을 확보하여 석출물에 의한 강도를 증가시키는 방법이다. 이 방법은 상대적으로 페라이트와 마르텐사이트 간 이상경도차가 작아 굽힘 특성이 개선되나, 연신율이 저하되어 드로잉용 부품에는 사용되지 못하는 문제점이 있다.
본 발명과 관련된 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2003-0055530호(2003.07.04. 공개)에 개시된 초고강도 냉연강판 제조방법이 있다.
본 발명의 목적은 성형성이 우수한 고강도 냉연강판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 합금조성 및 열연공정 제어를 통하여 성형성이 우수한 고강도 냉연강판 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 고강도 냉연강판 제조 방법은 (a) 중량%로, 탄소(C) : 0.05~0.1%, 실리콘(Si) : 0.05~0.15%, 망간(Mn) : 2.0~2.4%, 인(P) : 0% 초과 내지 0.1% 이하, 황(S) : 0% 초과 내지 0.003% 이하, 알루미늄(Al) : 0.3~1.0%, 크롬(Cr) : 0.2~0.6%, 몰리브덴(Mo) : 0.03~0.07%, 티타늄(Ti) : 0.005~0.03%, 질소(N) : 0% 초과 내지 0.006중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 강 슬라브를 마무리압연온도(FDT) 880~920℃ 조건으로 열간압연하고, 냉각한 후 540~580℃에서 권취하여 열연강판을 제조하는 단계; (b) 상기 열연강판을 산세처리한 후 냉간압연하는 단계; 및 (c) 상기 냉간압연된 강판을 소둔 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 (c) 단계는 (c1) 770~810℃로 가열하여 100~150초 동안 가열 유지하는 단계와, (c2) 상기 가열 유지된 강판을 520~560℃까지 1차 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 1차 냉각은 5~15℃/sec의 평균냉각속도로 실시되고, 가스젯(Gasjet) 냉각 방식으로 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉연강판 제조 방법은 (d) 상기 1차 냉각된 강판을 490~580℃에서 항온 유지하는 단계; 및 (e) 상기 항온 유지된 강판을 2차 냉각하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 고강도 냉연강판은 중량%로, 탄소(C) : 0.05~0.1%, 실리콘(Si) : 0.05~0.15%, 망간(Mn) : 2.0~2.4%, 인(P) : 0% 초과 내지 0.1% 이하, 황(S) : 0% 초과 내지 0.003% 이하, 알루미늄(Al) : 0.3~1.0%, 크롬(Cr) : 0.2~0.6%, 몰리브덴(Mo) : 0.03~0.07%, 티타늄(Ti) : 0.005~0.03%, 질소(N) : 0% 초과 내지 0.006중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지며, 연신율 23% 이상 및 항복비(YP/TS) 0.63 이하를 갖는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 냉연강판은 미세조직이, 페라이트를 주상으로 하고, 마르텐사이트를 제2상으로 하며, 상기 페라이트 60~70% 및 상기 마르텐사이트 30~40%를 포함하며, 인장강도 780MPa 이상을 나타내는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고강도 냉연강판 제조 방법에 의하면, 알루미늄(Al) 등의 합금조성 및 열연 공정 제어를 통해 페라이트 조직의 청정화 유도 및 오스테나이트의 탄소농화도 향상을 유도함으로써 연신율 향상 및 경도 증가를 통해 성형성이 우수한 고강도 냉연강판을 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 고강도 냉연강판은 23% 이상의 연신율 및 0.63 이하의 항복비(YP/TS)를 확보함으로써 성형성이 우수하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 냉연강판의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
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.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고강도 냉연강판 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 고강도 냉연강판은 중량%로, 탄소(C) : 0.05~0.1%, 실리콘(Si) : 0.05~0.15%, 망간(Mn) : 2.0~2.4%, 인(P) : 0% 초과 내지 0.1% 이하, 황(S) : 0% 초과 내지 0.003% 이하, 알루미늄(Al) : 0.3~1.0%, 크롬(Cr) : 0.2~0.6%, 몰리브덴(Mo) : 0.03~0.07%, 티타늄(Ti) : 0.005~0.03% 및 질소(N) : 0% 초과 내지 0.006중량% 이하를 포함한다.
상기 성분들 외 나머지는 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어진다.
이하, 본 발명에 따른 고강도 냉연강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다.
탄소(C)
탄소(C)는 복합조직강에서 마르텐사이트 분율 및 경도 향상에 기여한다.
상기 탄소는 강판 전체 중량의 0.05~0.1%로 첨가되는 것이 바람직하다. 탄소의 첨가량이 0.05중량% 미만일 경우 인장강도 780MPa 이상의 강도를 확보하기 어렵다. 반면, 탄소 함량이 0.1중량%를 초과할 경우, 강중 탄화물 형성이 촉진되어 목표로 하는 23% 이상의 연신율을 확보하기 어려운 문제점이 있다.
실리콘( Si )
실리콘(Si)은 탈산제로 작용하며, 특히 본 발명에서는 강판 전체 중량의 0.05~0.15%로 첨가되어 연신율을 향상시키는 역할을 한다.
상기 실리콘의 첨가량이 강판 전체 중량의 0.05중량% 미만일 경우, 23% 이상의 연신율 확보가 어렵다. 반대로, 실리콘의 첨가량이 강판 전체 중량의 0.15중량%를 초과하는 경우, 연주성이 저하되고, 또한 표면에 SiMn2O4 등과 같은 산화물을 다량 형성하여 도금성이 저하되는 문제점이 있다.
망간( Mn )
망간(Mn)은 고용강화 및 소입성의 증대를 통하여 강의 강도 향상에 기여한다. 또한, 황(S)에 의한 열간 균열을 방지하는데 기여한다.
상기 망간은 강판 전체 중량의 2.0~2.4중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 망간의 함량이 2.0중량% 미만일 경우, 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 망간의 함량이 2.4중량%를 초과하는 경우 소재 두께 방향 중심부에서 망간 밴드가 발달하여 연신율이 저하되고, 탄소당량을 상승시켜 용접성을 저해시킨다.
인(P)
인(P)은 고용강화에 의하여 강판의 강도 향상에 기여하며, 탄화물 형성 억제에 효과적인 원소로서 소둔 및 냉각 후 항온 유지 구간에서의 탄화물 형성에 의한 연신율 저하를 방지하는 역할을 수행한다. 또한, 망간 당량을 향상하여 마르텐사이트 상분율 확보에 효과적이다. 다만, 인이 과다 첨가될 경우, Fe3P의 스테다이트(Steadite) 조직을 형성하여 열간 취성의 원인이 된다.
이에 본 발명에서는 상기 인의 함량을 강판 전체 중량의 0중량% 초과 내지 0.1중량% 이하로 제한하였다.
황(S)
황(S)은 인성 및 용접성을 저해하고, 강중 MnS 개재물을 증가시켜 Mn의 소입성 효과를 저해하고 가공 크랙을 발생시키는 요인이 된다. 또한, 황이 과다하게 포함되면 조대한 개재물의 생성량을 증가시켜 피로특성을 열화시킨다.
따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 점을 고려하여 황의 함량을 강판 전체 중량의 0중량% 초과 내지 0.003중량% 이하로 제한하였다.
알루미늄( Al )
알루미늄(Al)은 제강시 탈산제로 작용하며, 페라이트 상의 청정화를 유도하여 연신율을 향상시키고, 오스테나이트 상내 탄소(C)의 농화량을 증가시켜 최종 마르텐사이트의 경도를 증가시키는 역할을 한다. 또한, 알루미늄(Al)은 열연강판 내 망간 밴드의 형성을 억제하여 연신율 저하를 방지한다.
상기 알루미늄은 강판 전체 중량의 0.3 ~ 1.0중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 알루미늄의 함량이 0.3 중량% 미만일 경우, 알루미늄 첨가 효과를 기대할 수 없다. 반대로, 알루미늄의 함량이 1.0 중량%를 초과하면, 용접성 및 연속주조성을 저하시키고, 슬라브 내 알루미늄질화물(AlN)을 형성하여 열연 크랙을 유발한다.
크롬( Cr )
크롬(Cr)은 소입성 원소로 마르텐사이트 상분율을 확보하여 강도를 효과적으로 향상시킨다. 또한, 크롬은 페라이트 결정립을 안정화하여 연신율을 향상시키며, 오스테나이트 상 내 탄소(C) 농화량을 증진하여 오스테나이트 상을 안정화시키는 역할을 한다.
상기 크롬은 강판 전체 중량의 0.2~0.6중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 크롬의 함량이 0.2중량% 미만일 경우, 충분한 경화능 효과를 얻을 수 없다. 반대로, 크롬의 함량이 0.6 중량%를 초과하면, 열간압연 및 용접 공정 중에 오스테나이트 결정립계에 조대한 Cr-탄화물을 생성시킴으로써 강의 연성을 저해시킬 수 있다.
몰리브덴( Mo )
몰리브덴(Mo)은 고용강화 및 소입성의 증대를 통하여 강의 강도 향상에 기여한다.
상기 몰리브덴은 강 전체 중량의 0.03 ~ 0.07 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 몰리브덴이 0.03 중량% 미만일 경우에 그 첨가 효과가 불충분하여 인장강도 780MPa 이상의 강도 확보가 어렵다. 반대로, 몰리브덴의 첨가량이 0.07 중량%를 초과하면 강도를 확보하는 마르텐사이트의 양이 증가하여 인성을 감소시킨다. 또한 고가의 원소로 많은 양이 포함될수록 강의 원가가 증가하여 생산에 불리하다.
티타늄( Ti )
티타늄(Ti)은 알루미늄질화물(AlN)의 형성을 방지하고, 고온안정성이 높은 Ti(C, N) 석출물을 생성시킴으로써 용접시 오스테나이트 결정립 성장을 방해하여 용접부 조직 미세화를 통해 용접부 특성을 향상시킨다.
상기 티티늄은 강 전체 중량의 0.005~0.03중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 티타늄의 함량이 0.005중량% 미만일 경우, 알루미늄질화물의 형성 방지 및 용접부 특성 향상이 불충분하다. 반면에, 티타늄의 함량이 0.005중량%를 초과하는 경우, 조대한 석출물을 생성시킴으로써 강의 충격 특성을 저해시키고, 강중의 탄소와 결합하여 항복비를 높이는 문제점이 있다.
질소(N)
질소(N)는 결정립을 미세화하는데 기여할 수 있다.
다만, 질소의 첨가량이 강판 전체 중량의 0.006중량%를 초과하는 경우, 고용 질소가 증가하여 강의 충격특성 및 연신율을 저해하여 강의 성형성을 열화시키고, 아울러 용접부 인성을 크게 저해할 수 있다.
따라서, 질소의 함량은 기계적 물성에 영향이 미미한 강 전체 중량의 0중량% 초과 내지 0.006중량% 이하로 제한되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 고강도 냉연강판은 상기 조성 및 후술하는 열연 공정 제어에 의하여, 최종 미세조직이, 페라이트를 주상으로 하고, 마르텐사이트를 제2상으로 하는 복합조직이 될 수 있다.
이때, 본 발명에 따른 고강도 냉연강판은 강판 전체 중량에 대해 0.3중량% 이상의 알루미늄이 다량으로 첨가되어 연신율 23% 이상 및 항복비(YP/TS) 0.63 이하를 나타내는 것을 특징으로 한다. 이는 다량의 알루미늄 첨가에 의해 페라이트의 청정화 유도로 인한 연신율 증가와 오스테나이트의 농화도 증가에 의한 최종 마르텐사이트 30% 이상 확보에 따른 경도 증가에 기인한 것이다.
보다, 구체적으로, 본 발명에 따른 강판의 복합조직은 부피%로, 상기 페라이트 60~70% 및 상기 마르텐사이트 30~40%를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 고강도 냉연강판은 기계적 특성 측면에서, 연신율 23% 이상 및 항복비(YP/TS) 0.63 이하 및 인장강도 780MPa 이상을 가진다.
이하, 상기 특성을 갖는 본 발명에 따른 고강도 냉연강판 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 냉연강판의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 1을 참조하면, 도시된 고강도 냉연강판 제조 방법은 열연강판 제조 단계(S110), 산세 및 냉간압연 단계(S120), 소둔 처리 단계(S130), 항온 유지 단계(S140) 및 냉각 단계(S150)를 포함한다.
열연강판 제조 단계
열연강판 제조 단계(S110)에서는 본 발명에 따른 고강도 강판의 합금 성분, 즉 탄소(C) : 0.05~0.1중량%, 실리콘(Si) : 0.05~0.15중량%, 망간(Mn) : 2.0~2.4중량%, 인(P) : 0% 초과 내지 0.1중량% 이하, 황(S) : 0% 초과 내지 0.003중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.3~1.0중량%, 크롬(Cr) : 0.2~0.6중량%, 몰리브덴(Mo) : 0.03~0.07중량%, 티타늄(Ti) : 0.005~0.03중량%, 질소(N) : 0% 초과 내지 0.006중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 조성되는 강 슬라브를 마무리압연온도 880~920℃ 조건으로 열간압연하고, 냉각한 후 540~580℃에서 권취하여 열연강판을 형성한다.
강 슬라브는 제강 공정을 통해 용강을 얻은 다음에 연속주조 공정을 통하여 제조된다.
마무리압연온도가 880℃ 미만이면 페라이트 영역에서 압연이 진행되게 되어 압연부하가 급격히 증가하게 되어 생산성이 저하되며, 압연시 과도한 전위가 페라이트 내에 형성되어 냉각 또는 권취 중에 강의 표면에 조대한 결정립이 형성되어 불균일한 결정립이 형성된다. 반대로, 마무리압연온도가 920℃를 초과하면 페라이트 결정립의 사이즈가 증가하여 강도가 감소될 수 있다.
냉각 이후 이루어지는 권취는 권취 온도(CT) : 540~580℃에서 실시될 수 있다. 권취 온도가 580℃를 초과하면 권취 후 지속적인 상변태로 인해 코일 주저 앉음이 발생하여 후 공정에서 불량을 일으킬 확률이 커진다. 반대로, 권취 온도가 540℃ 미만이면, 연성이 저하되어 냉간압연시 부하가 증가된다.
산세 및 냉간압연 단계
산세 및 냉간압연 단계(S120)에서는 제조된 열연강판을 산세처리한 후 냉간압연하여 냉연 강을 형성한다. 냉간압연은 대략 50~70%의 압하율로 실시될 수 있다. 냉간압연시 압하율이 50% 미만일 경우, 이러한 열연 조직의 변형효과가 작다. 반대로, 압하율이 70%를 초과하는 경우, 압연에 많은 비용이 소요되며, 드로잉성을 해치며 강판의 가장자리에 균열이 생기고 판파단이 일어날 수 있다.
소둔 처리 단계
소둔 처리 단계(S130)에서는 냉간압연된 강판을 770~810℃로 가열하여 100~150초 동안 가열 유지하고, 가열 유지된 강판을 520~560℃까지 냉각하여 소둔 열처리한다.
소둔 처리시 가열 유지 온도가 770℃ 미만이거나 가열 유지 시간이 100초 미만인 경우, 오스테나이트 내 탄소가 균일하게 분포되기 어려우며, 그 결과 마르텐사이트 분산 분포가 어려워져 최종 제조되는 강판의 굽힘 가공성이 저하될 수 있다. 반면, 가열 유지 온도가 810℃를 초과하거나 가열 유지 시간이 150초를 초과하는 경우, 오스테나이트 결정립 사이즈가 크게 증가하여 강도 등 강판의 물성이 저하될 수 있다.
또한, 소둔 처리시 냉각 종료 온도가 520℃를 초과하는 경우, 충분한 인장강도를 확보하기 어려워질 수 있으며, 냉각 종료 온도가 560℃ 미만인 경우, 23% 이상의 연신율 확보가 어려워질 수 있다.
소둔 처리시 냉각은 가스젯(Gasjet) 냉각 방식 등을 이용하여 5~15℃/sec의 평균냉각속도로 실시되는 것이 바람직하다.
소둔 처리시 냉각의 평균냉각속도가 5℃/sec 미만일 경우, 냉각 과정에서 오스테나이트가 페라이트, 펄라이트, 베이나이트 등으로 변태하여 최종 목표로 하는 마르텐사이트 분율을 확보하기 어려워질 수 있다. 반대로, 소둔 처리시 냉각의 평균냉각속도가 15℃/sec를 초과하여 너무 빠른 경우에는 재질 불균일의 문제가 발생할 수 있다.
항온 유지 단계
항온 유지 단계(S140)에서는 소둔 처리에 의해 냉각된 강판을 490~580℃에서 항온 유지한다. 여기서, 항온 유지는 정해진 시간동안 온도를 일정하게 유지하는 것뿐만 아니라, 정해진 시간동안 공냉하는 것도 포함할 수 있다.
상기 항온 유지 온도가 상기한 온도 범위를 벗어날 경우 마르텐사이트 상의 형성 및 제어가 어려울 수 있으므로 상기한 온도 범위를 유지하도록 한다.
냉각 단계
냉각 단계(S150)에서는 항온 유지된 강판을 최종 냉각한다.
최종 냉각은 강판의 최종 미세조직이 페라이트와 마르텐사이트 복합조직이 될 수 있도록 마르텐사이트변태점(MS점) 이하, 대략 Ms점 ~ Ms-100℃까지 냉각할 수 있다. 이때, 최종 냉각은 대략 10~100℃/sec의 평균냉각속도로 실시될 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. 시편의 제조
표 1에 기재된 조성을 갖는 강 슬라브를 표 2에 기재된 열연조건으로 열간압연, 냉각 후 권취하여 열연강판을 형성하고, 산세처리 후 60%의 압하율로 냉간압연을 실시한 다음, 표 2에 기재된 소둔조건으로 소둔처리 후 냉각하였다. 그런 다음, 540℃에서 150초 동안 항온 유지한 후 20℃/sec의 평균냉각속도로 100℃까지 냉각하여 최종 시편 1~7을 제조하였다.
[표 1]
Figure 112012051930364-pat00001
[표 2]
Figure 112012051930364-pat00002

2. 기계적 특성 평가
표 3은 시편 1~7의 인장시험 평가 결과 및 미세조직 분석 결과를 나타낸 것이다. 표 3에서 Vm은 마르텐사이트 분율을 의미한다. 분율은 부피%를 의미한다.
[표 3]
Figure 112012051930364-pat00003
표 3을 참조하면, 시편 3~7의 경우, 모두 마르텐사이트 분율(Vm) 30% 이상을 확보하였고, 항복비(YP/TS) 0.6 이하, 연신율 25% 이상 및 인장강도 830MPa 이상으로 목표한 물성을 만족하였으며, 시편 1~2에 비해 우수한 저항복 특성 및 연신율을 나타냈다.
반면에, 시편 1의 경우, 마르텐사이트 분율(Vm), 항복비(YP/TS) 및 연신율이 목표한 물성을 모두 만족하지 못하였다.
한편, 시편 2의 경우, 마르텐사이트 분율(Vm)은 30%로 목표한 물성을 만족하였으나, 항복비(YP/TS)와 연신율이 목표한 물성을 만족하지 못하였다.
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.
S110 : 열연강판 제조 단계
S120 : 산세 및 냉간압연 단계
S130 : 소둔 처리 단계
S140 : 항온 유지 단계
S150 : 냉각 단계

Claims (8)

  1. (a) 중량%로, 탄소(C) : 0.05~0.1%, 실리콘(Si) : 0.05~0.15%, 망간(Mn) : 2.0~2.4%, 인(P) : 0% 초과 내지 0.1% 이하, 황(S) : 0% 초과 내지 0.003% 이하, 알루미늄(Al) : 0.3~1.0%, 크롬(Cr) : 0.2~0.6%, 몰리브덴(Mo) : 0.03~0.07%, 티타늄(Ti) : 0.005~0.03%, 질소(N) : 0% 초과 내지 0.006중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 강 슬라브를 마무리압연온도 880~920℃ 조건으로 열간압연하고, 냉각한 후 540~580℃에서 권취하여 열연강판을 제조하는 단계;
    (b) 상기 열연강판을 산세처리한 후 냉간압연하는 단계; 및
    (c) 상기 냉간압연된 강판을 소둔 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 냉연강판 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 단계는
    (c1) 770~810℃로 가열하여 100~150초 동안 가열 유지하는 단계와,
    (c2) 상기 가열 유지된 강판을 520~560℃까지 1차 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 냉연강판 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 냉연강판 제조 방법은
    (d) 상기 1차 냉각된 강판을 490~580℃에서 항온 유지하는 단계; 및
    (e) 상기 항온 유지된 강판을 2차 냉각하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 냉연강판 제조 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 1차 냉각은
    5~15℃/sec의 평균냉각속도로 실시되는 것을 특징으로 하는 고강도 냉연강판 제조 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 1차 냉각은
    가스젯(Gasjet) 냉각 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 고강도 냉연강판 제조 방법.
  6. 중량%로, 탄소(C) : 0.05~0.1%, 실리콘(Si) : 0.05~0.15%, 망간(Mn) : 2.0~2.4%, 인(P) : 0% 초과 내지 0.1% 이하, 황(S) : 0% 초과 내지 0.003% 이하, 알루미늄(Al) : 0.3~1.0%, 크롬(Cr) : 0.2~0.6%, 몰리브덴(Mo) : 0.03~0.07%, 티타늄(Ti) : 0.005~0.03%, 질소(N) : 0% 초과 내지 0.006중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지며,
    연신율 23% 이상 및 항복비(YP/TS) 0.63 이하를 갖는 것을 특징으로 하는 고강도 냉연강판.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 냉연강판은
    미세조직이, 페라이트를 주상으로 하고, 마르텐사이트를 제2상으로 하며, 상기 페라이트 60~70% 및 상기 마르텐사이트 30~40%를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 냉연강판.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 냉연강판은
    인장강도 780MPa 이상을 나타내는 것을 특징으로 하는 고강도 냉연강판.
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KR20010112947A (ko) * 2000-02-29 2001-12-22 에모또 간지 변형 시효 경화특성이 우수한 고장력 냉연 강판 및 그제조 방법
KR20100020433A (ko) * 2008-08-12 2010-02-22 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 가공성이 우수한 고강도 강판

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010112947A (ko) * 2000-02-29 2001-12-22 에모또 간지 변형 시효 경화특성이 우수한 고장력 냉연 강판 및 그제조 방법
KR20100020433A (ko) * 2008-08-12 2010-02-22 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 가공성이 우수한 고강도 강판

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