KR101446486B1 - 열연강판 및 냉연강판의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

열연강판 및 판두께 0.2㎜ 이하의 모서리 균열(edge crack)이 없는 냉연강판 및 그들의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 열연강판은, 질량％로, C: 0.001∼0.10％, Si: 0.005∼0.80％, Mn: 0.01∼2.0％, P: 0.001∼0.40％, S: 0.10％ 이하, Al: 0.001∼0.10％, N: 0.020％ 이하를 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 주상(主相)조직을 페라이트로 하여, 당해 페라이트의 평균 결정 입경이 10∼25㎛, 상기 페라이트 결정립의 애스펙트비 Nx/Ny가 0.70∼1.00이다. 본 발명의 냉연강판은, 상기 열연강판을 냉간 압연하여 얻어지고, 판두께가 0.2㎜ 이하이다.

Description

열연강판 및 냉연강판의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING HOT ROLLED STEEL SHEET AND COLD ROLLED STEEL SHEET}

본 발명은, 건재, 가전(家電)용 등에 사용되고, 냉간 압연한 경우라도 에지 성상(edge property)이 우수한 모서리 균열(edge crack)이 없는 열연강판 및 냉연강판 그리고 그들의 제조 방법에 관한 것이다.

주조 슬래브로부터 열간 압연, 냉간 압연을 거쳐 최종 제품을 제조할 때 있어서, 고객 주문의 사이즈에 맞추어 판폭을 조정하기 위해, 열연강판에 대하여 강판의 양단을 트리머(trimmer)로 전단(shearing)하는 처리(이하, 트리밍 처리라고 칭함)가 행해진다. 그리고, 이들 전단된 강판을 냉간 압연기로 압연하면, 전단면(sheared surface)에 모서리 균열로 불리는, 미소한 크랙이 발생하는 것은 잘 알려져 있다. 모서리 균열은 강판 양단의 형상이 톱니 형상으로 된 것으로, 모서리 균열이 발생한 코일은 냉간 압연의 도중에 파단되거나, 혹은 제품이 된 후에도 형상이 나쁘고, 불합격품이 되어, 제품으로 하기 위해서는 재차 트리밍 처리로 강판 양단을 절단하는, 소위 재절단할 필요가 있다. 그러나, 재절단을 행하면 지정 사이즈보다 치수가 짧아지기 때문에, 재차의 트리밍 처리는 실질적으로 불가능하다. 이 때문에, 이러한 경우에는 재차 제조해야 한다. 또한, 냉간 압연 후의 재절단을 예측하여, 열연강판에서의 트리밍 여유를 감소시켜, 냉간 압연 후에 트리밍 처리로 제품 폭을 조정하는 방법도 있다. 그러나, 트리밍 처리를 행하면, 그 후, 전기 도금 처리나 용융 도금 처리가 행해졌을 때, 에지 빌드업(build-up)이라 불리는 코일 권취시의 형상 불량이 발생하기 쉬워진다. 또한, 고객이 전기 도금 처리나 용융 도금 처리를 행하는 경우에는, 에지에 과잉한 도금이 행해져, 도금 과잉에 의한 수율 저하, 원(原)단가의 상승이 된다.

에지 빌드업을 제어하는 방법으로서, 예를 들면, 특허문헌 1에는, 「전기 도금 강판의 에지 빌드업 방지법」으로서, 강판에 전기 도금을 한 후, 강판 에지부의 후(厚)도금부를 마셔 롤(masher roll)로 압궤(壓潰, crushing)하고, 에지 단면으로부터 비어져 나온 도금 부착물을 기계적 수단에 의해 제거하는 방법이 개시되어 있다.

또한, 특허문헌 2에는, 「띠강판의 냉간 압연 라인에 있어서의 모서리 균열 방지법」으로서, 열연강판에서 에지부를 트리밍 한 후, 냉간 압연 할 때, 전단부를 미리 450∼900℃로 가열하는 방법이 개시되어 있다.

또한, 특허문헌 3에는, 「띠강판의 냉간 압연에 있어서의 모서리 균열 방지 방법 및 장치」로서, 냉간 압연 전(前) 공정에서의 모서리부의 사이드 트리밍 방법으로서 2단계의 트리밍 방법이 개시되어 있다.

한편, 전자 강판의 모서리 균열 방지법으로서, 특허문헌 4에는, 「모서리 균열이 없는 방향성 전자 강판의 제조 방법」이 개시되어 있다. 이에 의하면, 열간 압연 시의 모서리 균열을 방지하고, 그리고 자기(磁氣) 특성을 양호하게 유지하기 위해, 주조시 슬래브 표면으로부터 10㎜ 이내의 부분이, 응고 온도로부터 1300℃의 온도역에 체재하는 시간을 규정함으로써, 모서리 균열과 자기 특성의 양립을 도모하는 것이 가능하다는 것이 개시되어 있다.

그러나, 특허문헌 1∼4에서는 신규 설비의 도입이 필요하다. 또한, 강종(steel type)에 맞춘 상세한 조정이 필요하고, 그러기 위해서는 많은 노하우의 축적이 필요하다.

이와 같이, 냉간 압연 후에 트리밍 처리를 행한 경우의 에지 빌드업의 문제는 충분히 해결되어 있지 않다.

그 때문에, 이러한 사정을 받아들여, 고객으로부터는 냉간 압연 후에 에지 트리밍을 하지 않는 것이 규정되는 경우가 있다. 그러나, 전술한 바와 같이, 전단된 강판을 냉간 압연기로 압연하면, 전단면에 모서리 균열이라 불리는, 미소한 크랙이 발생한다.

이러한 모서리 균열을 억제하는 기술이 특허문헌 5에 개시되어 있다. 특허문헌 5에 의하면, 모서리 균열을 억제하기 위해서는, 재결정 온도의 저온화와 Ar₃ 변태점과 재결정 종료 온도의 사이의 온도차 폭 확장이 중요하고, 그의 방법으로서, 강 성분으로서 B, Ti, N 등의 적정화가 개시되어 있다.

그러나, 첨가 원소의 증가는 최종 제품의 비용 상승이 된다. 또한, 제품 폭을 엄격하게 조정하기 위해서는, 열연강판을 모서리 절단하는 편이 공정 생산에 있어서는 효율적이다. 또한, 가전, 건재 용도로서 사용되는 박(薄)강판은 최대한 얇은(판두께 0.2㎜ 이하) 것이 요구되고, 판두께 0.2㎜ 이하에서의 냉연강판의 모서리 균열을 억제하는 것은 개시되어 있지 않다.

일본공고특허공보 평01-18160호 일본공고특허공보 소51-47423호 일본공개특허공보 소51-94188호 일본특허공보 제3849310호 일본공개특허공보 제2000-212689호

이상과 같이, 냉간 압연 후에 트리밍 처리를 행하면, 그 후, 전기 도금 처리나 용융 도금 처리가 행해질 때, 에지 빌드업의 문제가 일어난다.

한편, 에지 빌드업의 문제를 피하기 위해, 냉간 압연 후에 트리밍을 불필요로 하면 모서리 균열이 발생하는 문제가 있다. 특히, 트리밍 처리를 행하는 일 없이, 판두께 0.2㎜ 이하의 모서리 균열이 없는 냉연강판은 얻어지지 않고 있다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여, 냉간 압연 후에 트리밍 처리를 불필요로 하는 냉간 압연한 채의 냉연강판을 대상으로 하고, 냉간 압연을 한 경우라도 모서리 균열이 없는 열연강판 및 판두께 0.2㎜ 이하의 모서리 균열이 없는 냉연강판 그리고 그들의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

발명자들은, 상기 문제점을 해결하기 위해, 여러 가지 검토를 행한 결과, 이하를 인식했다. 트리밍 처리 후의 열연강판에는, 트리밍 처리 단면을 가공 경화하여, 파단면, 전단면, 버(burr) 등이 발생한다. 그래서, 이들 트리밍 처리 후의 조직과 냉간 압연 후의 모서리 균열 발생의 관계를 상세히 검토한 결과, 트리밍 처리 전의 열연강판 조직을 제어함으로써, 높은 냉간 압하율에서도 모서리 균열의 발생을 억제하는 것이 가능한 것을 발견했다.

그리고, 열연강판의 조직으로서, 페라이트의 평균 결정 입경 및 페라이트 결정립(crystal grain)의 애스펙트비(aspect ratio)를 제어함으로써, 양단부의 트리밍 처리, 이어서, 냉간 압하율 85％ 이상의 냉간 압연을 행하여 얻어지는 판두께 0.2㎜ 이하의 냉연강판은, 트리밍 조건에 상관없이, 모서리 균열이 없는 것을 인식했다.

본 발명은, 이상의 인식에 기초하여 이루어진 것으로, 그의 요지는 이하와 같다. [1] 성분 조성은, 질량％로, C: 0.001∼0.10％, Si: 0.005∼0.80％, Mn: 0.01∼2.0％, P: 0.001∼0.40％, S: 0.10％ 이하, Al: 0.001∼0.10％, N: 0.020％ 이하를 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며, 주상(主相; main phase) 조직을 페라이트로 하고, 당해 페라이트의 평균 결정 입경이 10∼25㎛, 상기 페라이트 결정립의 애스펙트비 Nx/Ny가 0.70∼1.00인 것을 특징으로 하는 열연강판. 단, Nx는 JISG0551: 2005로 규정되는 압연 길이 방향 1㎜당의 포착 결정립 수(intercepted grain number)이며, Ny는 JISG0551: 2005로 규정되는 압연 직각 방향 1㎜당의 포착 결정립 수이다.

[2] 상기 [1]에 있어서, 질량％로, 추가로, Cr, Cu, Ni, Sn 중 어느 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.001∼0.1％ 함유하는 것을 특징으로 하는 열연강판.

[3] 상기 [1] 또는 [2]에 있어서, 질량％로, 추가로, Ti, V, Nb 중 어느 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.001∼1.0％ 함유하는 것을 특징으로 하는 열연강판.

[4] 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 있어서, 질량％로, 추가로, Mo, Co, W 중 어느 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.001∼1.0％ 함유하는 것을 특징으로 하는 열연강판.

[5] 상기 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 있어서, 질량％로, 추가로, B를 0.0001∼0.005％를 함유하는 것을 특징으로 하는 열연강판.

[6] 상기 [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 있어서, 80％ 이상의 구멍 확장률(hole expansion rate)을 갖는 것을 특징으로 하는 열연강판.

[7] 상기 [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 있어서, 트리밍 처리 후의 단면(斷面) 경도 Hv에 있어서의,

최대값 Hv-max와 최소값 Hv-min의 비가 1.10 이하인 것을 특징으로 하는 열연강판.

[8] 상기 [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 열연강판을 냉간 압연하여 얻어지는 판두께 0.2㎜ 이하의 냉연강판.

[9] 상기 [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 성분 조성으로 이루어지는 주조 슬래브를, 주조 그대로 또는 일단 냉각하고, 이어서 1100℃∼1270℃로 가열하고, 최종 스탠드에서의 압하율을 10∼20％, 열간 압연 마무리 온도를 850℃∼1000℃로 하여 열간 압연을 행하고, 600℃∼700℃로 권취하여, 열연강판으로 하고, 이어서, 당해 열연강판의 양단부의 각각을 2㎜ 초과 30㎜ 미만으로 트리밍 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 열연강판의 제조 방법.

[10] 상기 [9]에 기재된 열연강판에 대하여, 추가로, 85％ 이상의 냉간 압하율로 냉간 압연하는 것을 특징으로 하는 판두께 0.2㎜ 이하의 냉연강판의 제조 방법.

본 발명에 의하면, 판두께 0.2㎜ 이하의 모서리 균열이 없는 냉연강판이 얻어진다. 본 발명에 의해 얻어지는 냉연강판은, 에지 성상이 우수하다. 또한, 냉간 압연 후에 트리밍 처리를 행하고 있지 않기 때문에 에지 빌드업이라 불리는 코일 권취시의 형상 불량을 방지하고, 고객이 전기 도금 처리나 용융 도금 처리를 행하는 경우에는, 에지에 과잉한 도금이 행해져 도금 과잉에 의한 수율 저하나 원단가 상승이 되는 경우가 없다. 그 때문에 건재, 가전용 등의 소재로서 적합하게 사용된다.

도 1은 구멍 확장률과 냉연강판의 모서리 균열량(에지 크랙 깊이)과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 2는 열연강판의 단부를 트리밍 처리한 후의 단면을 나타내는 개략도이다.
도 3은 경도의 최대값 Hv-max와 최소값 Hv-min의 비(Hv-max/Hv-min)와 판두께 0.2㎜ 이하의 냉연강판의 모서리 균열량(에지 크랙 깊이)과의 관계를 나타내는 도면이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 강(鋼)의 성분을 나타내는 ％는, 전부 질량％이다.

C: 0.001∼0.10％

C는, 강에 고용(固溶)하여 소재의 강도를 상승시키는 효과가 있다. 그러나, C 함유량이 0.10％를 초과하면 탄화물을 형성하고, 냉간 압연시의 부하가 매우 커져, 판두께: 0.2㎜ 이하의 냉연강판을 얻는 것이 어려워진다. 그래서, 본 발명에서는, 냉간 압연성의 관점에서 C량의 상한은 0.10％로 한다. 또한, C량은, 냉간 압연성의 점에서는 저감하는 것이 바람직하지만, 현저한 저감은 강판의 강도 저하로 이어진다. 또한, 제강시에 C 저감을 위해 비용을 증대시켜, 소재를 염가로 제공하는 것이 어려워진다. 그래서, 강도 확보 및 비용의 면에서 C량의 하한은 0.001％로 한다. 또한, 냉간 압연성과 비용의 쌍방을 중시하는 경우에는, C 함유량은 0.005∼0.07％로 하는 것이 적합하다.

Si: 0.005∼0.80％

Si는, 강의 강도를 상승시키는 원소로서 유효하기 때문에, 0.005％ 이상 함유한다. 그러나, 다량의 Si 함유는 냉간 압연성 뿐만 아니라, 표면 처리성, 화성 처리성, 내식성을 저하시키게 된다. 따라서, 이러한 관점에서 Si 함유량은 0.80％ 이하로 한다.

Mn: 0.01∼2.0％

Mn은, S에 의한 열간 균열을 억제하는 작용이 있다. 이 효과를 얻기 위해 0.01％ 이상 함유하고, 바람직하게는 0.02％ 이상이다. 한편, Mn의 다량 첨가는 강판 소재를 경질화시켜, 냉간 압연성을 저하시킨다. 또한, 용접성 및 도금성을 저하시킨다. 따라서, Mn의 상한은 2.0％로 한다. 또한, 보다 양호한 형상 및 내식성이 요구되는 경우에는, Mn량은 1.5％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

P: 0.001∼0.40％

P는, 강판 소재의 강도를 상승시키는 효과가 있기 때문에, 0.001％ 이상 함유한다. 그러나, P의 다량 첨가는 냉간 압연성을 저하시킨다. 또한, P는, 강 중에서 편석하는 경향이 강하고, 용접부의 취화(embrittlement)를 초래한다. 이 때문에, P 함유량의 상한은 0.40％로 하고, 바람직하게는 0.30％ 이하이다.

S: 0.10％ 이하

S는, 강 중에서 주로 개재물(inclusion)로서 존재하고 내식성을 저하시키기 때문에, 최대한 저감하는 것이 바람직하지만, 0.10％까지라면 허용할 수 있다. 이 때문에, 본 발명에서는, S 함유량의 상한은 0.10％로 하고, 보다 바람직하게는 0.05％ 이하이다. 또한, S 함유량을 0.001％ 미만까지 저감하기 위해서는, 제조 비용이 상승한다. 또한, 제강 능력의 점에서도 어렵다. 따라서, S 함유량의 하한은 0.001％ 정도로 하는 것이 바람직하다.

Al: 0.001∼0.10％

Al은, 탈산제로서 첨가되어, 강의 청정도를 향상시키는 원소이기 때문에, 적극적으로 첨가한다. 이 효과를 얻기 위해서는, Al량은 0.001％ 이상으로 한다. Al 함유량이 0.001％ 미만에서는 탈산의 효과가 작고, 개재물이 잔존하여 성형성을 저하시킨다. 한편, Al 함유량이 0.10％를 초과하면 제조 비용이 상승하기 때문에, Al 함유량의 상한은 0.10％로 한다. 또한, 재질 안정성의 관점에서는, Al 함유량은 0.005∼0.08％로 하는 것이 바람직하다.

N: 0.020％ 이하

N은, 강판에 고용하고, N 함유량이 0.020％를 초과하면 강판을 현저하게 경질화시키기 때문에, 0.020％ 이하로 한다. 또한, N 함유량의 하한은, 제강 능력이나 비용을 고려하여, 0.001％ 정도로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 열연강판의 성분 조성은, 상기한 성분 이외, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이다.

또한, 본 발명에서는, 상기한 성분 조성을 기본 조성으로 하지만, 필요에 따라서, Cr, Cu, Ni, Sn 중 어느 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.001∼0.1％, Ti, V, Nb 중 어느 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.001∼1.0％, Mo, Co, W 중 어느 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.001∼1.0％, 그리고, B를 0.0001∼0.005％ 함유할 수 있다.

Cr, Cu, Ni, Sn 중 어느 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.001∼0.1％

Cr, Cu, Ni, Sn은, 고용 강화를 목적으로 하여, 어느 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.001％ 이상을 함유할 수 있다. 한편, Cr, Cu, Ni, Sn을 합계로 0.1％보다도 많이 첨가하면, 강판이 현저하게 경질화하여, 냉간 가공성을 손상시키기 때문에, Cr, Cu, Ni, Sn을 함유하는 경우, Cr, Cu, Ni, Sn의 함유량의 상한은 합계로 0.1％로 한다.

Ti, V, Nb 중 어느 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.001∼1.0％

Ti, V, Nb는, 주로 탄화물이나 질화물을 형성하여 강판의 강도를 상승시키는 원소이다. 이 효과를 얻기 위해, Ti, V, Nb 중 어느 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.001％ 이상을 필요에 따라서 첨가한다. 한편, Ti, V, Nb를 합계로 1.0％보다도 많이 첨가하면, 강판이 현저하게 경질화하여, 냉간 가공성을 손상시키기 때문에, Ti, V, Nb를 함유하는 경우의 Ti, V, Nb의 함유량의 상한은 합계로 1.0％로 한다.

Mo, Co, W 중 어느 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.001∼1.0％

Mo, Co, W는 주로 강화 원소로서, 어느 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.001％ 이상 함유할 수 있다. 한편, Mo, Co, W를 합계로 1.0％보다도 다량으로 첨가하면, 강판이 현저하게 경질화하여, 냉간 가공성을 손상시키기 때문에, Mo, Co, W를 함유하는 경우의 Mo, Co, W의 함유량의 상한은 합계로 1.0％로 한다.

B를 0.0001∼0.005％

B는, 입계 강화에 효과가 있는 성분으로, B 함유량이 0.0001％ 이상인 경우에 그 효과가 발현된다. 한편, B 함유량이 0.005％보다도 다량으로 첨가되면, 강판이 현저하게 경질화하여, 냉간 가공성을 손상시키기 때문에, B를 함유하는 경우의 B 함유량의 상한은 0.005％로 한다.

다음으로, 열연강판의 조직에 대해서 설명한다.

본 발명에서는, 열연강판의 양단부를 트리밍 처리하고, 냉간 압연을 실시한 후의 냉연강판의 모서리 균열을 억제하기 위해, 열연강판의 주상 조직, 즉 면적률이 최대인 상(相)을 페라이트로 한다. 또한, 구체적으로 페라이트의 면적률은 80％ 이상이다. 그 외의 조직으로서, 세멘타이트, 카바이드, 마르텐사이트, 베이나이트, 잔류 오스테나이트의 1종 또는 2종 이상을 20％ 이하라면 포함해도 좋다.

또한, 본 발명에 있어서, 면적률은, 나이탈(nital)로 에칭한 시료의 판두께 1/4∼3/4의 위치를 광학 현미경을 이용하여 200∼1000배로 20∼50 시야 정도 관찰하여, 절단법이나 화상 해석 등에 의해 구한 값으로 한다.

본 발명의 열연강판은, 페라이트의 평균 결정 입경이 10∼25㎛이다.

평균 결정 입경이 10㎛보다 작은 경우는, 강판이 현저하게 경질화하여, 냉간 가공성을 손상시키기 때문에 하한은 10㎛로 한다. 한편, 평균 결정 입경이 25㎛ 보다 큰 경우에는, 냉간 압연시에 표면 거침이 발생하고, 형상이 저하되어, 센터 버클(center buckle)이나 에지 웨이브(edge wave)로 불리는 형상이 되기 쉽기 때문에, 평균 결정 입경의 상한은 25㎛로 한다.

또한, 평균 결정 입경은 상기 방법으로 관찰한 조직으로부터 JISG0551: 2005 「강-결정 입도의 현미경 시험 방법」에 준거하여, 구하는 것으로 한다.

본 발명의 열연강판은, 페라이트 결정립의 애스펙트비 Nx/Ny가 0.70∼1.00이다.

애스펙트비가 0.70보다 작으면, 압연 방향으로 현저하게 신장된 조직이 된다. 이러한 조직에서는 냉간 압연시에 현저하게 강판이 경질화하여, 냉간 가공성을 손상시킨다. 한편, 압연(길이) 방향에서의 단위 길이당의 알갱이의 수보다도 압연 직각 방향에서의 단위 길이당의 알갱이의 수가 적어지는, 즉 애스펙트비가 1.0 보다 커지는 것은 통상의 압연에 있어서는 없다. 또한, 애스펙트비는 상기 방법에서 관찰한 조직으로부터 JISG0551: 2005 「강-결정 입도의 현미경 시험 방법」에 준거하여, 상기 JIS 「4. 기호」에 기재된 Nx＝압연 길이 방향 1㎜당의 포착수, Ny＝압연 직각 방향 1㎜당의 포착수로 한 경우의 Nx와 Ny의 비(Nx/Ny)로 산출된다.

또한, 열연강판에 대하여 구멍 확장 시험을 행한 경우, 80％ 이상의 구멍 확장률을 갖는 것이 바람직하다.

구멍 확장 시험은, 강판의 신장 플랜지성을 평가하는 지표로서 알려져 있다. 여러 가지 조건에 의해 제조한 판두께 2㎜∼3㎜의 열연강판(C: 0.003∼0.25％, Si: 0.012％, Mn: 0.01∼2.5％, P: 0.01％, S: 0.014％, Al: 0.044％, N: 0.003％)을 이용하여 구멍 확장 시험을 실시했다. 측정 방법 및 구멍 확장률의 산출은, 일본 철강연맹 규격 JFS T1001-1996에 준거하여 행했다. 또한, 각종 열연강판을 0.2㎜까지 냉간 압연하여, 모서리 균열량(에지 크랙 깊이)을 측정했다. 모서리 균열량은, 시료를 광학 현미경 등에 의해 50배∼100배로 확대하여, 절단량(에지 크랙 깊이)을 노니우스(버니어 캘리퍼스) 등으로 측정하고, 이 측정한 에지 크랙 깊이가 0.100㎜ 미만이면, 실질 최종 제품으로서 문제가 없기 때문에, 본 발명에서는, 에지 크랙 깊이가 0.100㎜ 미만인 경우를, 「모서리 균열이 없음」이라고 판단하기로 했다. 구멍 확장률과 냉연강판의 모서리 균열량의 관계를 검토한 결과를 도 1에 나타낸다. 도 1로부터, 구멍 확장률이 80％ 이상이면, 모서리 균열이 거의 발생하지 않는 것을 알 수 있다. 이 때문에, 구멍 확장률은 80％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 열연강판은, 트리밍 처리 후의 단면 경도 Hv에 있어서의, 최대값 Hv-max와 최소값 Hv-min의 비가 1.10 이하인 것이 바람직하다. 열연강판의 양단부를 트리밍 처리한 후의 단면의 개략도를 도 2에 나타낸다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 트리밍 처리한 후의 단면에는, 전단면과 파단면 및, 전단면의 상부에 늘어지고, 파단면의 하부에 끝말림(버(burr)라고도 함)이 발생한다. 이 단면의 경도 Hv를 측정했다. 여러 가지 조건에 의해 제조한 판두께 2㎜∼3㎜의 열연강판(C: 0.003∼0.25％, Si: 0.012％, Mn: 0.01∼2.5％, P: 0.01％, S: 0.014％, Al: 0.044％, N: 0.003％)을 이용하여, 여러 가지의 트리밍 조건(클리어런스, 랩 여유(overlap margin))으로 트리밍 처리한 후, 단면 경도를 측정했다. 경도의 측정 방법은 JIS Z 2244 비커스(Vickers) 경도 시험에 준거하여 행했다. 모서리 균열량(에지 크랙 깊이)의 측정은 도 1과 동일한 방법으로 행했다. 도 3에 경도의 최대값 Hv-max와 최소값 Hv-min의 비(Hv-max/Hv-min)와 판두께 0.2㎜ 이하의 냉연강판의 모서리 균열량(에지 크랙 깊이)과의 관계를 나타낸다. 도 3에 의해, 상기 경도비(Hv-max/Hv-min)가 1.10 이하이면, 모서리 균열이 없는 냉연강판이 얻어지고 있는 것을 알 수 있다.

다음으로 본 발명의 열연강판의 제조 방법에 대해서 설명한다.

상기 화학 성분 범위로 조정된 주조 슬래브를, 주조 그대로 또는 일단 냉각하여, 이어서 1100℃∼1270℃로 가열하고, 최종 스탠드에서의 압하율을 10∼20％, 열간 압연 마무리 온도를 850℃∼1000℃로 하여 열간 압연을 행하고, 600℃∼700℃에서 권취하여, 열연강판으로 하고, 이어서, 당해 열연강판의 양단부를 한쪽 단부 2㎜ 초과 30㎜ 미만으로 트리밍 처리를 행하여, 본 발명의 모서리 균열이 없는 열연강판을 제조한다.

또한, 본 발명의 냉연강판의 제조 방법에서는, 상기 열연강판에 대하여, 추가로 85％ 이상의 냉간 압하율로 냉간 압연함으로써, 판두께 0.2㎜ 이하의 모서리 균열이 없는 냉연강판이 제조된다.

우선, 본 발명의 열연강판의 제조 방법은, 상기 주조 슬래브를, 주조 그대로 또는 일단 냉각하고, 이어서 1100℃∼1270℃로 가열한다. 가열 온도가 1100℃ 이하이면, 열간 압연시의 압연 하중이 높아지고, 형상 불량이 되거나 소정의 마무리 온도로 제조하는 것이 곤란해진다. 따라서 가열 온도는 1100℃ 이상으로 한다. 한편, 가열 온도가 1270℃보다도 높아지면, 슬래브 전체 면에 산화 스케일이 두껍게 생성되어, 물림 스케일로서 표면 성상을 열화시키거나, 수율 저하의 원인이 된다. 따라서, 상한은 1270℃로 한다.

다음으로, 본 발명의 열연강판의 제조 방법은, 최종 스탠드에서의 압하율을 10∼20％, 열간 압연 마무리 온도를 850℃∼1000℃로 하여 열간 압연을 행한다.

열간 압연 마무리 온도: 850℃∼1000℃

열간 압연시의 마무리 온도를 850℃ 미만으로 하면, 열연강판의 표층에 미(未)재결정 조직이 형성되거나, 조대한(coarse) 조직이 형성되어, 냉간 압연을 했을 때 표층의 형상 불량이 발생하기 쉬워진다. 이 때문에, 마무리 온도는 850℃ 이상으로 한다. 한편, 마무리 온도가 지나치게 높으면 열연강판에서의 조직이 조대하게 되어, 냉간 압연 후의 표면의 형상 불량이 발생한다. 이 때문에, 상한은 1000℃로 한다.

최종 스탠드에서의 압하율: 10∼20％

열간 압연의 최종 스탠드에서의 압하율이 10％ 미만에서는, 열연강판에서의 판두께 정밀도가 저하되거나, 형상 불량이 발생한다. 이 때문에, 최종 스탠드의 압하율은 10％ 이상으로 한다. 한편, 압하율이 20％를 초과하면, 열연강판에서 미재결정 조직이 형성되어, 냉간 압연시의 형상 불량이나 표면 성상 불량이 발생한다. 이 때문에, 상한은 20％로 한다.

또한, 본 발명의 열연강판의 제조 방법은, 상기 조건 하에서 열간 압연을 행하여, 600℃∼700℃에서 권취한다.

권취 온도: 600℃∼700℃

권취 온도는 열연강판의 결정립 균질화를 위해, 600℃ 이상으로 한다. 한편, 권취 온도를 높게 하면, 산화 스케일이 두껍게 생성되어, 물림 스케일로서 표면 성상을 열화시킨다. 또한, 제2상이 크게 생성되어, 냉간 압연시에 표면 결함이 되기 쉽다. 그 때문에 상한은 700℃로 한다.

이어서, 당해 열연강판의 양단부의 각각을 2㎜ 초과 30㎜ 미만으로 트리밍 처리를 행하여, 본 발명의 모서리 균열이 없는 열연강판을 제조한다.

열연강판의 양단부의 트리밍은, 최종 제품에서의 판폭을 엄격하게 조정하기 위해 반드시 실시되는 공정이다. 그러나, 큰 폭의 트리밍량은 수율을 저하시키기 때문에, 30㎜ 미만으로 한다. 한편, 트리밍 폭이 지나치게 적으면, 제품 폭의 엄격한 조정이 곤란하고, 최종 제품에서 재차, 트리밍 처리가 필요하게 되거나 한다. 그 때문에, 트리밍 폭은 2㎜ 초과로 한다. 또한, 트리밍 처리를 행하는 수단으로서는, 최종 제품에서의 판폭을 조정하는 것이 가능하면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 기계적으로 전단하는 방법 등을 들 수 있다.

또한, 본 발명의 냉연강판의 제조 방법은, 상기 방법에서 제조한 열연강판에 대하여, 85％ 이상의 냉간 압하율로 냉간 압연 한다.

냉간 압하율은, 최종 제품의 판두께: 0.2㎜ 이하로 하기 위해 85％ 이상으로 한다. 열간 압연에서의 판두께를 얇게 함으로써 냉간 압하율을 내릴 수 있지만, 열간 압연에서의 판두께를 지나치게 얇게 하면 마무리 온도를 850℃ 이상으로 하는 것이 곤란해진다. 또한, 형상 불량이 되기 쉽다. 따라서, 냉간 압하율은 85％ 이상으로 한다.

이상으로부터, 판두께 0.2㎜ 이하의 모서리 균열이 없는 냉연강판이 제조된다. 또한, 본 발명에 있어서 「모서리 균열이 없음」이란, 에지의 균열이 없는 것이며, 구체적으로는, 광학 현미경으로 에지부를 50배∼100배로 관찰했을 때의 에지 크랙 깊이가 0.100㎜ 미만이면, 실질 최종 제품으로서 문제가 없기 때문에, 본 발명에서는, 에지 크랙 깊이가 0.100㎜ 미만인 경우를, 「모서리 균열이 없음」이라고 판단하기로 했다.

실시예 1

표 1에 나타내는 조성으로 이루어지는 강 A∼J를 용제하여, 슬래브로 했다. 이어서, 얻어진 슬래브를 표 2에 나타내는 제조 조건으로 제조하여 판두께 2.0㎜의 열연강판을 얻었다. 그 후, 산 세정하고, 양단부를 각각 10㎜씩 트리밍 처리를 행했다. 이상에 의해 얻어진 열연강판의 일부를 잘라내어, 조직, 페라이트 면적률(％), 페라이트의 평균 결정 입경(㎛), 페라이트 결정립의 애스펙트비, 구멍 확장률(％), 단면 경도비를 측정했다. 계속해서, 판두께 0.15㎜까지 냉간 압연하고, 냉연강판을 얻었다. 이상에 의해 얻어진 냉연강판에 대하여, 에지 균열의 유무를 조사했다.

각 조사 방법의 상세는 하기와 같다.

열연강판의 조직 관찰

열연강판으로부터 시험편을 채취하여, 압연 방향으로 평행한 판두께 단면(L단면)을 나이탈 에칭하고, 주사형 전자 현미경(SEM)을 이용하여, 1000배로 3시야 이상 촬상하여, 화상 해석 등의 수법에 의해 측정했다. 또한, 페라이트의 평균 결정 입경은, JISG0551 「강-결정 입도의 현미경 시험 방법」에 준거하여 구했다.

애스펙트비

JISG0551 「강-결정 입도의 현미경 시험 방법」에 준거하여, 「4. 기호」에 기재된 Nx＝압연 길이 방향 1㎜당의 포착수, Ny＝압연 직각 방향 1㎜당의 포착수로 한 경우의 Nx와 Ny의 비(Nx/Ny)로 산출했다.

구멍 확장률

일본 철강연맹 규격 JFS T1001-1996에 준거하여 구했다.

비커스 경도(경도비)

JIS Z 2244의 규정에 준거하여 측정했다. 또한, 시험력은 2.94N(0.3kgf)로 했다. 또한, 최대값 Hv-max와 최소값 Hv-min는 트리밍 처리 후의 판두께 단면을 80㎛ 피치로 측정을 행하고, 경도의 최대값 Hv-max, 최소값 Hv-min로 했다.

모서리 균열(에지 균열)의 유무

모서리 균열(에지 균열)은, 시료를 광학 현미경 등에 의해 50배∼100배로 확대하여, 절단량(에지 크랙 깊이)을 노니우스 등으로 측정하고, 이 측정한 에지 크랙 깊이가 0.100㎜ 미만이면, 실질 최종 제품으로서 문제가 없기 때문에, 본 발명에서는, 에지 크랙 깊이가 0.100㎜ 미만인 경우를, 「모서리 균열이 없음」이라고 판단하기로 했다.

이상에 의해 얻어진 결과를 조건과 아울러 표 3에 나타낸다.

표 3에 의해, 발명예 A∼E는 모두 모서리 균열(에지 균열)의 발생이 없었다. 한편, 비교예의 F∼J는 모두 모서리 균열의 발생이 인정되었다.

Claims (10)

1. 질량％로, C: 0.001∼0.10％, Si: 0.005∼0.80％, Mn: 0.01∼2.0％, P: 0.001∼0.40％, S: 0.10％ 이하, Al: 0.001∼0.10％, N: 0.020％ 이하를 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 주조 슬래브를, 주조 그대로 또는 일단 냉각하고, 이어서 1100℃∼1270℃로 가열하고, 최종 스탠드에서의 압하율을 10∼20％, 열간 압연 마무리 온도를 850℃∼1000℃로 하여 열간 압연을 행하고, 600℃∼700℃에서 권취하여, 열연강판으로 하고, 이어서, 당해 열연강판의 양단부의 각각을 2㎜ 초과 30㎜ 미만으로 트리밍 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 모서리 균열(edge crack)이 없는 열연강판의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 주조 슬래브가, 질량％로, 하기의 (1)∼(4) 조(組)중의 어느 1조 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 열연강판의 제조방법.
   (1) Cr, Cu, Ni, Sn 중 어느 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.001∼0.1％
   (2) Ti, V, Nb 중 어느 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.001∼1.0％
   (3) Mo, Co, W 중 어느 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.001∼1.0％
   (4) B를 0.0001∼0.005％
3. 제1항 또는 제2항 기재의 제조방법에 의해 얻어진 열연강판에 대하여, 추가로, 85％ 이상의 냉간 압하율로 냉간 압연하는 것을 특징으로 하는 판두께 0.2㎜ 이하의 모서리 균열이 없는 냉연강판의 제조 방법.
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