KR101453697B1 - 다상 미세조직의 강편을 제조하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 양태는 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어진 강편을 제조하는 공정으로서, 상기 미세조직은 페라이트를 포함하고 상기 강편의 각 영역에서 균질하며, 이 공정은,
- 다상 미세조직을 갖는 강의 조성을 대표하는 조성을 갖는 강의 스트립으로부터 블랭크를 절단하는 단계;
- 상기 블랭크가 Ac1 보다 높고 Ac3 보다 낮은 균열 온도 (TS) 에 도달하도록 가열되며, 블랭크가 가열된 이후에 강이 25 면적% 와 같거나 그보다 큰 오스테나이트 함량을 갖도록 조절되는 균열 시간 (tS) 동안 이 균열 온도 (TS) 에서 유지되는 단계;
- 상기 가열된 블랭크가 상기 강편을 열간성형하도록 성형 공구로 전달되는 단계; 및
- 상기 강편은, 강편이 냉각된 이후에, 강의 미세조직이 다상 미세조직이 되도록 냉각 속도 (V) 로 공구에서 냉각되며, 상기 미세조직은 페라이트를 포함하고 상기 강편의 각 영역에서 균질한 단계를 포함한다.

Description

다상 미세조직의 강편을 제조하는 방법{METHOD FOR MAKING A STEEL PART OF MULTIPHASE MICROSTRUCTURE}
본 발명은 각 영역이 균질한 다상 미세조직으로 되어 있으며 우수한 기계적 성질을 갖는 강으로 이루어진 강편을 제조하는 공정에 관한 것이다.
경량화되고 있는 자동차 구조재의 요건을 충족하기 위하여, 매우 높은 인장 강도와 매우 높은 변형성을 갖는 이상강 (dual-phase steel) 또는 TRIP 강 (용어 TRIP 은 변태유기가소성을 의미함) 을 사용하는 것이 공지되어 있다. TRIP 강은 페라이트, 잔류 오스테나이트 및 선택적으로는 베이나이트와 마르텐사이트로 구성된 미세조직을 가지며, 이는 TRIP 강이 600 ~ 1000 ㎫ 의 인장 강도를 가질 수 있게 한다. 이상강은 페라이트 및 마르텐사이트로 구성된 미세조직을 가지며, 이는 이상강이 400 ㎫ 내지 1200 ㎫ 을 초과하는 인장 강도를 가질 수 있게 한다.
이러한 유형의 강은 에너지흡수 부품, 예컨대 종 부재, 횡 부재 및 보강재와 같은 구조상의 안전 부품을 생산하는데 널리 사용된다.
이러한 부품을 제조하기 위하여, 이상강 또는 TRIP 강의 냉간압연된 스트립으로부터 절단된 블랭크에 대해 냉간성형 공정 예컨대 공구 사이에서의 딥드로우잉을 받게 하는 것이 일반적이다.
그러나, 이상강 또는 TRIP 강으로 이루어진 부품의 개선은 성형된 부품의 스프링백 (springback) 제어의 어려움으로 인해 제한되며, 이러한 스프링백은 강의 인장 강도 (Rm) 가 클수록 크다. 이는, 스프링백의 효과를 완화시키기 위해, 자동차 제조자가 어쩔수 없이 새로운 부품의 설계에 이러한 변수를 고려해야 하고, 따라서 한편으로는 수많은 개선이 필요하고 다른 한편으로는 만들어질 수 있는 형상의 범위가 제한되기 때문이다.
게다가, 변형량이 큰 경우, 강의 미세조직은 그 강편의 각 영역에서 더 이상 균질하지 않으며, 사용시의 강편의 거동을 예상하기 어렵다. 예컨대, TRIP 강의 시트를 냉간성형할 때, 잔류 오스테나이트는 변형의 효과로 인해 마르텐사이트로 변태된다. 강편에서 변형량은 균일하지 않기 때문에, 강편의 어떤 영역은 마르텐사이트로 변태되지 않은 잔류 오스테나이트를 여전히 함유할 것이고, 따라서 이 영역은 높은 잔류 연성을 갖게 되는 반면, 큰 변형을 받은 강편의 다른 영역은 페라이트계-마르텐사이트계 조직, 가능하게는 낮은 연성을 갖는 베이나이트 조직을 갖게 될 것이다.
그러므로, 본 발명의 목적은 전술한 결점을 제거하는 것으로, 페라이트를 포함하고, 강편의 각 영역에서 균질한 다상 미세조직을 가지며, 다상 미세조직을 갖는 강의 조성을 대표하는 조성을 갖는 강의 스트립으로부터 획득된 블랭크가 성형된 이후에 스프링백을 나타내지 않는 강으로 이루어진 강편을 제조하는 공정을 제안한다.
때문에, 본 발명의 제 1 양태는 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어진 강편을 제조하는 공정으로서, 상기 미세조직은 페라이트를 포함하고 상기 강편의 각 영역에서 균질하며, 이 공정은,
- 조성물이,
0.01 ≤ C ≤ 0.50 중량%
0.50 ≤ Mn ≤ 3.0 중량%
0.001 ≤ Si ≤ 3.0 중량%
0.005 ≤ Al ≤ 3.0 중량%
Mo ≤ 1.0 중량%
Cr ≤ 1.5 중량%
P ≤ 0.10 중량%
Ti ≤ 0.20 중량%
V ≤ 1.0 중량%, 그리고
선택적으로는, 이하의 원소 중 하나 또는 그 이상,
*Ni ≤ 2.0 중량%
Cu ≤ 2.0 중량%
S ≤ 0.05 중량%
Nb ≤ 0.15 중량%,
조성물의 잔부로서 철 및 제련시에 나오는 불순물로 구성되는 강의 스트립으로부터 블랭크를 절단하는 단계;
- 선택적으로는, 상기 블랭크가 종래의 냉간 변형을 받는 단계;
- 상기 블랭크가 Ac1 보다 높고 Ac3 보다 낮은 균열 (soak) 온도 (T3) 에 도달하도록 가열되고, 블랭크가 가열된 이후에 강이 25 면적% 와 같거나 그보다 큰 오스테나이트 함량을 가지도록 조절된 균열 시간 (t3) 동안 이 균열 온도 (T3) 에서 유지되는 단계;
- 상기 가열된 블랭크가 상기 강편을 열간성형하도록 성형 공구로 전달되는 단계; 및
- 상기 강편은, 강편이 냉각된 이후에, 강의 미세조직이 다상 미세조직이 되도록 냉각속도 (V) 로 공구에서 냉각되는 단계로서, 상기 미세조직은 페라이트를 포함하며 강편의 각 영역에서 균질한 단계를 포함한다.
미세조직에 존재하는 다양한 상 (페라이트 상, 오스테나이트 상 등) 의 면적% 함량을 결정하기 위하여, 스트립의 평면 (이 평면은 압연 방향에 병렬이거나 압연의 횡 방향에 병렬일 수 있다) 에 직교하는 평면을 따라 만들어진 구간에서 다양한 상의 면적을 측정한다. 발견되는 다양한 상은 그 성질에 따른 적절한 화학적 에칭에 의해 드러난다.
본 발명의 범위 내에서, 용어 "성형 공구" 는 예컨대 딥드로우잉 공구와 같이 블랭크로부터 강편이 획득될 수 있게 하는 임의의 공구를 의미한다. 그러므로, 이 용어는 냉간압연 또는 열간압연 공구는 포함하지 않는다.
발명자는, Ac1 과 Ac3 사이의 균열 온도 (TS) 로 블랭크를 가열함으로써, 냉각 속도가 충분히 높을 경우, 공구 사이의 블랭크의 냉각 속도에 관계없이 균질한 기계적인 성질을 나타내는 페라이트를 포함하는 다상 미세조직이 획득된다는 것을 증명하였다. 기계적인 성질의 균질성은 본 발명의 범위에서 10 ~ 100 ℃/s 의 냉각 속도내에서 인장 강도 (R) 가 25% 미만으로 분포하는 것으로 규정된다. 이는, 블랭크를 임계 범위에서 열처리하면, Rm (100℃/s)-Rm (10℃/s)/Rm (100℃/s) 이 0.25 미만이 된다는 것을 발명자가 발견하였기 때문이며, 여기서 Rm (100℃/s) 은 100℃/s 로 냉각된 강편의 인장 강도이고, Rm (10℃/s) 은 10℃/s 로 냉각된 강편의 인장 강도이다.
본 발명의 제 2 양태는 페라이트를 포함하고, 강편의 각 영역에서 균질한 다상 미세조직을 갖는, 상기 공정에 따라 획득될 수 있는 강으로 이루어진 강편이다.
마지막으로, 본 발명의 제 3 양태는 상기 강편을 포함하는 육지용 자동차이다.
본 발명의 특징 및 이점은 첨부의 도 1 을 참조하는 비제한적인 예에 의한 이하의 설명으로부터 더 명확해질 것이다.
본 발명은 페라이트를 포함하고, 강편의 각 영역에서 균질한 다상 미세조직을 가지며, 다상 미세조직을 갖는 강의 조성을 대표하는 조성을 갖는 강의 스트립으로부터 획득된 블랭크가 성형된 이후에 스프링백을 나타내지 않는 강으로 이루어진 강편을 제조하는 공정을 제공할 수 있다.
도 1 은 냉간성형에 의해 획득된 강편 (참조물 G) 및 열간성형에 의해 획득된 강편 (참조물 A) 의 사진이다.
본 발명에 따른 공정은, 성형 공구 사이에서 냉각시에 다상 미세조직을 획득하는 강편을 형성하기 위하여, 기재가 반드시 다상 조직을 갖지는 않는 다상 미세조직을 갖는 강의 조성을 대표하는 조성을 갖는 강의 스트립으로부터 미리 절단된 블랭크를 일정 온도 범위 내에서 열간성형하는 단계로 구성된다. 발명자는, 냉각 속도가 충분히 높으면, 공구 사이의 블랭크의 냉각 속도에 관계없이 균질한 다상 미세조직이 획득될 수 있다는 것을 또한 증명하였다.
본 발명의 이점은 다상 미세조직이 열간압연된 시트 또는 그 코팅을 제조하는 단계 동안 형성되지 않아도 된다는 사실에 있으며, 강편을 제조하는 단계에서 열간성형에 의해 상기 미세조직을 형성한다는 사실은 최종 다상 미세조직이 강편의 각 영역에서 균질해지도록 보장한다. 이는 상기 강편을 에너지흡수 부품으로 사용하는 경우에 바람직한데, 이는 이상강 또는 TRIP 강으로 이루어진 강편이 냉간성형될 때의 경우처럼 미세조직이 바뀌지 않기 때문이다.
실제로, 발명자는 인장 강도와 연신율의 곱 (Rm × A) 에 의해 결정되는 강편의 에너지 흡수 능력은, 상기 강편을 이상강 또는 TRIP 강으로 이루어진 블랭크를 냉간성형하여 획득할 때보다 본 발명에 따라 획득할 때 더 높다는 것을 확인하였다. 이는 냉간성형 작업이 에너지 흡수 능력의 일부를 소멸시키기 때문이다.
게다가, 열간성형 작업의 실행에 의해, 상기 강편의 스프링백은 미미해지는 반면, 냉간성형 작업을 하는 경우에는 스프링백은 매우 커진다. 또한, 인장 강도가 클수록 스프링백도 크다. 이는 강도가 매우 높은 강의 사용시에 방해가 된다.
본 발명의 다른 이점은 열간성형 작업이 냉간성형 작업보다 상당히 더 큰 성형성을 준다는데 있다. 따라서, 이러한 이점은 예컨대 용접성과 같은 특성이 공지되어 있는 강 조성물을 계속 사용하면서도 더 다양한 형상을 획득하고 부품의 새로운 설계를 계획하는 것을 가능하게 한다.
획득된 강편은 바람직하게는 25 면적% 와 같거나 그보다 더 큰 함량을 갖는 페라이트, 및 마르텐사이트, 베이나이트, 잔류오스테나이트 중 적어도 하나의 상을 포함하는 다상 미세조직을 갖는다. 이는, 적어도 25 면적% 의 페라이트 함량이 강에 충분한 연성을 주어 형성된 부품이 높은 에너지 흡수 능력을 갖게 하기 때문이다.
예컨대, 딥드로우잉에 의해 형성되는 강 블랭크는 열간압연된 강 스트립 또는 냉간압연된 강 스트립으로부터 미리 절단되며, 이 강은 이하의 원소로 구성된다:
- 0.01 ~ 0.50 중량%의 함량을 갖는 탄소. 이 원소는 우수한 기계적 성질을 획득하기 위해 본질적이지만, 용접성을 저해할 만큼 많은 양이 존재해서는 안된다. 경화성을 촉진시키고, 충분한 항복 강도 (Re) 를 획득하기 위하여, 탄소 함량은 0.01 중량%와 같거나 그보다 더 커야한다.
- 0.50 ~ 3.0 중량%의 함량을 갖는 망간. 망간은 경화성을 촉진시켜, 높은 항복 강도 (Re) 가 달성될 수 있게 한다. 그러나, 하술될 열처리에서 나타날 수 있는 편석을 회피하기 위해, 강이 너무 많은 망간을 포함해서는 안된다. 게다가, 과도한 망간은 실리콘의 양이 불충분할 경우 플래쉬 용접을 방해하고, 강의 아연도금성을 저하시킨다. 또한, 망간은 강이 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 코팅되는 경우에 철 및 알루미늄의 상호확산에서 중요한 역할을 한다.
- 0.001 ~ 3.0 중량%의 함량을 갖는 실리콘. 실리콘은 강의 항복 강도 (Re) 를 향상시킨다. 그러나, 3.0 중량%를 넘어가면, 강의 용융아연도금이 어려워지고, 아연 코팅의 외관이 불만족스러워진다.
- 0.005 ~ 3.0 중량%의 함량을 갖는 알루미늄. 알루미늄은 페라이트를 안정시킨다. 알루미늄의 함량은 용접부의 알루미늄산화물의 존재로 인한 용접성 저하를 회피하도록 3.0 중량% 이하로 유지되어야 한다. 그러나, 최소량의 알루미늄은 강을 환원시키는데 필요하다.
- 1.0 중량%와 같거나 그보다 더 적은 함량을 갖는 몰리브덴. 몰리브덴은 마르텐사이트의 형성을 촉진하며 내부식성을 증가시킨다. 그러나, 과도한 몰리브덴은 용접부의 냉간 균열 현상을 촉진하고 강의 인성을 감소시킨다.
- 1.5 중량%와 같거나 그보다 더 적은 함량을 갖는 크롬. 크롬 함량은 강의 아연도금의 경우의 표면 외관 문제를 회피하도록 제한되어야 한다.
- 0.10 중량%와 같거나 그보다 적은 함량을 갖는 인. 탄소량을 감소시키고 용접성을 향상시키면서도, 강이 여전히 균질한 수준의 항복 강도 (Re) 를 가질 수 있도록 인이 첨가된다. 그러나, 0.10 중량%를 넘으면, 인은 편석 결합의 위험을 증가시켜 강을 무르게하며, 용접성은 저하된다.
- 0.20 중량%와 같거나 그보다 적은 함량을 갖는 티타늄. 티타늄은 항복 강도 (Re) 를 향상시키지만, 그 함량은 인성의 저하를 회피하도록 0.20 중량%로 제한되어야 한다.
- 1.0 중량%와 같거나 그보다 적은 함량을 갖는 바나듐. 바나듐은 입자 조질 (refining) 에 의해 항복 강도 (Re) 를 향상시키며, 강의 용접성을 향상시킨다. 그러나, 1.0 중량%를 넘으면, 강의 인성은 저하되며, 용접부에 균열이 나타날 위험이 있다.
- 선택적으로, 2.0 중량%와 같거나 그보다 적은 함량을 갖는 니켈. 니켈은 항복 강도 (Re) 를 증가시킨다. 일반적으로, 그 함량은 높은 비용 때문에 2.0 중량%로 제한된다.
- 선택적으로, 2.0 중량%와 같거나 그보다 적은 함량을 갖는 구리. 구리는 항복 강도 (Re) 를 증가시키지만, 과도한 구리는 열간 압연 동안 균열의 발생을 촉진하며, 강의 열간 성형성을 저하시킨다.
- 선택적으로, 0.05 중량%와 같거나 그보다 적은 함량을 갖는 황. 황은 편석 원소이며, 황의 함량은 열간 압연 동안 균열을 회피하도록 제한되어야 한다.
- 선택적으로, 0.15 중량%와 같거나 그보다 적은 함량을 갖는 니오븀. 니오븀은 탄질화물의 석출을 촉진하여, 항복 강도 (Re) 를 증가시킨다. 그러나, 0.15 중량%를 넘으면, 용접성 및 성형성은 저하된다.
조성물의 잔부는 그 비율이 원하는 성질에 영향을 주지 않는 철 및 강의 제련시에 나오는 불순물로서 일반적으로 알려진 다른 원소로 구성된다.
일반적으로, 강 스트립이 블랭크로 절단되기 이전에, 강 스트립은 금속 코팅에 의해 부식이 방지된다. 강편의 최종 용도에 따라, 이 금속 코팅은 아연 또는 아연합금 (예컨대, 아연-알루미늄), 및 우수한 내열성까지 필요한 경우에는 알루미늄 또는 알루미늄합금 (예컨대, 알루미늄-실리콘) 코팅 중에서 선택된다. 이러한 코팅은 액체 금속 욕에서의 용융 코팅에 의해, 또는 전착에 의해, 또는 진공 코팅에 의해 종래와 같이 퇴적된다.
본 발명에 따른 제조 공정을 실행하기 위하여, 강 블랭크는 Ac1 보다 높고 Ac3 보다 낮은 균열 온도 (TS) 로 상승하도록 가열되며, 블랭크가 가열된 이후에 강이 25 면적% 와 같거나 그보다 큰 오스테나이트 함량을 가지도록 조절되는 균열 시간 (tS) 동안 이 온도 (TS) 에서 유지된다.
강 블랭크를 가열하고 그 온도에서 유지시킨 직후에, 상기 가열된 블랭크는 강편을 형성하도록 성형 공구로 전달되고 거기서 냉각된다. 성형 공구에서의 강편의 냉각은, 오스테나이트가 전부 페라이트로 변태되는 것을 방지하도록 충분히 높은 냉각 속도 (V) 에서 실행되고, 그 결과 강편이 냉각된 이후에 강의 미세조직은 페라이트를 포함하는 다상 미세조직이 되며, 이 미세조직은 강편의 각 영역에서 균질하다.
"강편의 각 영역에서 균질한 다상 미세조직" 이라는 표현은 강편의 각 영역에서 함량 및 형태가 일정하고 다양한 상이 균일하게 분포되어 있는 미세조직을 의미한다.
냉각 속도 (V) 를 충분히 높이기 위해, 성형 공구는 예컨대 유체의 순환에 의해 냉각될 수 있다.
게다가, 성형 공구의 클램핑 힘은 블랭크와 공구 사이의 긴밀한 접촉을 보장하고 효과적이고 균질한 강편의 냉각을 보장하도록 충분해야 한다.
*선택적으로는, 블랭크가 강 스트립으로부터 절단된 이후에 그리고 블랭크가 가열되기 이전에, 블랭크는 종래의 냉간 변형을 선택적으로 받을 수 있다.
열간성형 작업 이전에 블랭크를 예컨대, 냉간성형 또는 라이트 드로우잉으로 종래와 같이 냉간 변형시키는 것은, 이러한 변형이 더 복잡한 기하형상을 가질 수 있는 강편을 획득할 수 있게 하는 한 바람직하다.
게다가, 단일 성형 작업으로 어떤 기하형상을 획득하는 것은 두 개의 블랭크가 맞대기용접되는 경우에만 가능하다. 이와 같이, 종래의 냉간 변형이 강편이 일체로서, 즉 단일 블랭크의 성형에 의해 획득되는 강편으로서 획득될 수 있게 한다.
본 발명의 제 1 바람직한 실시예에서, 본 발명에 따른 공정은 페라이트 및 마르텐사이트, 또는 페라이트 및 베이나이트, 또는 그 밖에 페라이트, 마르텐사이트 및 베이나이트를 포함하는 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어진 강편을 제조하도록 실행된다.
이러한 미세조직을 형성하기 위하여, 강의 전술한 다상 조성물, 구체적으로는 탄소, 실리콘 및 알루미늄 함유물이 적용된다. 따라서, 강은 이하의 원소를 함유한다:
- 바람직하게는 0.01 ~ 0.25 중량%, 더 바람직하게는 0.08 ~ 0.15 중량%의 함량을 갖는 탄소. 탄소함량은 마르텐사이트의 형성을 제한하여 연성 및 성형성이 저하되는 것을 방지하도록 0.25 중량%로 제한된다.
- 바람직하게는 0.50 ~ 2.50 중량%, 더 바람직하게는 1.20 ~ 2.00 중량%의 함량을 갖는 망간.
- 바람직하게는 0.01 ~ 2.0 중량%, 더 바람직하게는 0.01 ~ 0.50 중량%의 함량을 갖는 실리콘.
- 바람직하게는 0.005 ~ 1.5 중량%, 더 바람직하게는 0.005 ~ 1.0 중량%의 함량을 갖는 알루미늄. 알루미늄 함량은 알루미늄 산화물 (Al2O3) 의 형성으로 인한 플래시 용접성의 저하를 회피하도록 1.5 중량% 미만인 것이 바람직하다.
- 바람직하게는 0.001 ~ 0.50 중량%, 더 바람직하게는 0.001 ~ 0.10 중량%의 함량을 갖는 몰리브덴.
- 바람직하게는 1.0 중량%와 같거나 그보다 적으며, 더 바람직하게는 0.50 중량%와 같거나 그보다 적은 함량을 갖는 크롬.
- 바람직하게는 0.10 중량%와 같거나 그보다 적은 함량을 갖는 인.
- 바람직하게는 0.15 중량%와 같거나 그보다 적은 함량을 갖는 티타늄.
- 바람직하게는 0.15 중량%와 같거나 그보다 적은 함량을 갖는 니오븀.
- 바람직하게는 0.25 중량%와 같거나 그보다 적은 함량을 갖는 바나듐.
조성물의 잔부는 그 함량이 원하는 성질에 영향을 주지 않는 철 및 강의 제련시에 나오는 불순물로서 일반적으로 알려진 다른 원소로 구성된다.
본 발명에 따른 페라이트 및 마르텐사이트 및/또는 베이나이트를 포함하는 다상 강으로 이루어진 강편을 형성하기 위하여, 블랭크의 가열 동안 형성되는 오스테나이트의 함량을 제어하고 75 면적% 의 오스테나이트의 바람직한 상한을 초과하지 않도록 Ac1 보다 높고 Ac3 보다 낮은 균열 온도 (TS) 로 블랭크를 가열한다.
균열 온도 (TS) 에서 균열 시간 (tS) 동안 가열된 강의 25 ~ 75 면적% 사이에 있는 오스테나이트 함량은 공정의 강건성으로 인해 성형 후의 강의 인장 강도와 강의 기계적인 성질의 균일성에 대해 우수한 절충안을 제공한다. 이는 25 면적% 를 넘는 오스테나이트에서는 예컨대 마르텐사이트 및/또는 베이나이트와 같은 경질 상이 강의 냉각 동안 충분히 많이 형성되어 성형 후의 강의 항복 강도 (Re) 가 충분해지기 때문이다. 그러나, 75 면적% 를 넘는 오스테나이트에서는 강의 오스테나이트 함량을 제어하는 것이 어렵고, 강의 냉각 동안 과도한 양의 경질 상이 형성되어 불충분한 파단 연신율 (A) 을 갖는 강편이 형성될 위험이 있으므로, 강편의 에너지 흡수 능력을 저하시킨다.
균열 온도 (TS) 에서의 강 블랭크의 균열 시간은 스트립의 두께에 따라 달라진다. 본 발명의 범위 내에서 스트립의 두께는 전형적으로 0.3 ~ 3 ㎜ 이다. 결과적으로, 25 ~ 75 면적% 의 오스테나이트 함량을 형성하기 위한 균열 시간 (tS) 은 바람직하게는 10 ~ 1000 s 이다. 강 블랭크가 1000 s 보다 긴 균열 시간 (tS) 동안 균열 온도 (TS) 에서 유지되면, 오스테나이트 입자는 거칠어지고, 성형 후의 강의 항복 강도 (Re) 는 제한될 것이다. 게다가, 강의 경화성은 감소되고, 강의 표면은 산화된다. 그러나, 블랭크가 10 s 보다 짧은 균열 시간 (tS) 동안 유지되면, 강의 항복 강도 (Re) 가 충분히 높아지기에는, 형성된 오스테나이트 함량은 불충분할 것이고, 강편이 공구에서 냉각되는 동안 형성되는 마르텐사이트 및/또는 베이나이트의 함량은 불충분할 것이다.
성형 공구에서의 강편의 냉각 속도 (V) 는 변형량 및 공구와 강 블랭크 사이의 접촉의 특성에 따라 달라진다. 그러나, 냉각 속도 (V) 는 원하는 다상 미세조직이 획득될 만큼 충분히 높아야 하며, 바람직하게는 10 ℃/s 보다 크다. 10 ℃/s 와 같거나 그보다 작은 냉각 속도 (V) 에서는, 강편의 기계적인 성질을 저하시키는 탄화물이 형성될 위험이 있다.
이러한 조건하에서, 냉각 후에 형성되는 것은 25 면적% 를 초과하는 페라이트, 잔부로서 마르텐사이트 및/또는 베이나이트, 및 강편의 각 영역에 균질하게 분포되는 다양한 상을 포함하는 다상 강으로 이루어진 강편이다. 본 발명의 바람직한 실행에서, 25 ~ 75 면적% 의 페라이트 및 25 ~ 75 면적% 의 마르텐사이트 및/또는 베이나이트가 형성된다.
본 발명의 제 2 바람직한 실시예에서, 본 발명에 따른 공정은 TRIP 강으로 이루어진 강편을 제조하는데 사용된다. 본 발명의 범위 내에서, 용어 "TRIP 강" 은 페라이트, 잔류 오스테나이트 및 선택적으로는 마르텐사이트 및/또는 베이나이트를 포함하는 다상 미세조직을 갖는 강을 의미한다.
이러한 TRIP 다상 미세조직을 형성하기 위하여, 전술한 조성물, 특히 다상 강의 탄소, 실리콘 및 알루미늄 함유물이 적용된다. 따라서, 강은 이하의 원소를 포함한다:
- 바람직하게는 0.05 ~ 0.50 중량%, 더 바람직하게는 0.10 ~ 0.30 중량%의 함량을 갖는 탄소. 안정화된 잔류 오스테나이트를 형성하기 위하여, 이 원소는 0.05 중량%와 같거나 그보다 많은 함량으로 존재하는 것이 바람직한데, 이는 탄소가 미세조직 및 기계적인 성질의 형성에 매우 중요한 역할을 하기 때문이며, 본 발명에 따르면 고온에서 형성된 오스테나이트계 조직으로부터 베이나이트 변태가 일어나며, 베이나이트계 페라이트 라스 (lath) 가 형성된다. 오스테나이트에 비하여 페라이트에서 탄소의 용해성이 매우 낮기 때문에, 오스테나이트의 탄소는 라스 사이에서 배출된다. 본 발명에 따른 강 조성물의 어떤 합금 원소, 구체적으로는 실린콘 및 망간으로 인해, 탄화물 특히 시멘타이트 석출이 매우 적게 일어난다. 따라서, 인터라스 (inter-lath) 오스테나이트는 탄화물의 석출 없이 탄소가 점진적으로 풍부해진다. 이러한 풍부함은 오스테나이트가 안정화되게 하며, 즉 실내 온도로 냉각되는 동안 이 오스테나이트의 마르텐사이트 변태가 일어나지 않게 한다.
- 바람직하게는 0.50 ~ 3.0 중량%, 더 바람직하게는 0.60 ~ 2.0 중량%의 함량을 갖는 망간. 망간은 오스테나이트의 형성을 촉진하며, 마르텐사이트 변태 시작 온도 (Ms) 를 낮추고 오스테나이트를 안정화시키는 것을 돕는다. 또한, 이러한 망간의 첨가는 효과적인 고용체 경화에 기여하여 높은 항복 강도 (Re) 가 달성되게 한다. 그러나, 과도한 망간은 냉각 동안 충분한 페라이트가 형성되는 것을 방지하기 때문에, 잔류 오스테나이트의 탄소 농도는 잔류 오스테나이트가 안정화되기에 불충분하게 된다. 망간 함량은 0.60 ~ 2.0 중량%인 것이 더 바람직하다. 이와 같이, 응고 동안 망간의 어떤 편석으로부터 일어나는 해로운 줄무늬조직 (banded structure) 형성의 위험 없이 상기의 원하는 효과가 달성된다.
- 바람직하게는 0.001 ~ 3.0 중량%, 더 바람직하게는 0.01 ~ 2.0 중량%의 함량을 갖는 실리콘. 실리콘은 실내 온도에서 페라이트를 안정화시키고 잔류 오스테나이트를 안정화시킨다. 실리콘은 탄화물의 성장을 상당히 감소시킴으로써 냉각 동안 오스테나이트로부터 시멘타이트가 석출되는 것을 억제한다. 이는 시멘타이트에서의 실리콘의 용해성은 매우 낮으며, 이 원소가 오스테나이트에서의 탄소의 활동도를 증가시킨다는 사실로부터 유래한다. 결과적으로, 어떤 시멘타이트 씨드 형성 (cementite seed forming) 은 석출물/매트릭스 계면에서 배출된 실리콘 농후 오스테나이트계 영역에 의해 둘러싸일 것이다. 이러한 실리콘 농후 오스테나이트에는 또한 탄소가 더 농후하며, 시멘타이트와 인접하는 오스테나이트 영역 사이의 감소된 탄소 구배로 인한 낮은 확산 때문에 시멘타이트의 성장이 느려진다. 이러한 실리콘의 첨가는 TRIP 효과를 획득하도록 충분한 양의 잔류 오스테나이트를 안정화시키는 것을 돕는다. 이러한 실리콘의 첨가는 또한 고용체 경화로 항복 강도 (Re) 를 증가시키는 것을 돕는다. 그러나, 과도한 실리콘의 첨가는 산세 작업 동안 제거되기 어려운 부착성이 큰 산화물의 형성을 유발하며, 특히 용융 아연도금 작업에서의 습윤성의 부족으로 인한 표면 결함을 발생시킬 수 있다. 표면 결함의 위험을 감소시키면서도 충분한 양의 오스테나이트를 안정화시키기 위하여, 실리콘 함량은 0.01 ~ 2.0 중량%인 것이 바람직하다.
- 바람직하게는 0.005 ~ 3.0 중량%의 함량을 갖는 알루미늄. 실리콘과 같이, 알루미늄은 블랭크의 냉각 동안 페라이트의 형성을 증가시키고 페라이트를 안정화시킨다. 알루미늄은 시멘타이트에서 매우 낮은 용해성을 가지며, 이 때문에 베이나이트 변태 온도에서 균열 동안 시멘타이트가 석출되는 것을 방지하고 잔류 오스테나이트를 안정화시키는데 사용될 수 있다.
- 바람직하게는 1.0 중량%와 같거나 그보다 적으며, 더 바람직하게는 0.60 중량%와 같거나 그보다 적은 함량을 갖는 몰리브덴.
- 바람직하게는 1.50 중량%와 같거나 그보다 적은 함량을 갖는 크롬. 크롬 함량은 강을 아연도금하는 경우의 표면 외관 문제를 회피하도록 제한된다.
- 바람직하게는 2.0 중량%와 같거나 그보다 적은 함량을 갖는 니켈.
- 2.0 중량%와 같거나 그보다 적은 함량을 갖는 구리.
- 바람직하게는 0.10 중량%와 같거나 그보다 적은 함량을 갖는 인. 실리콘과 조합된 인은 탄화물의 석출을 억제함으로써 잔류 오스테나이트의 안정성을 증가시킨다.
- 바람직하게는 0.05 중량%와 같거나 그보다 적은 함량을 갖는 황.
- 바람직하게는 0.20 중량%와 같거나 그보다 적은 함량을 갖는 티타늄.
- 바람직하게는 1.0 중량%와 같거나 그보다 적은 함량을 가지며, 더 바람직하게는 0.60 중량%와 같거나 그보다 적은 함량을 갖는 바나듐.
조성물의 잔부는 그 함량이 원하는 성질에 영향을 주지않는 철 및 강의 제련시에 나오는 불순물로 일반적으로 알려진 다른 원소로 구성된다.
Ac1 보다 높고 Ac3 보다 낮은 균열 온도 (TS) 에서의 강 블랭크의 균열 시간은 본질적으로 스트립의 두께에 따라 달라진다. 본 발명의 범위 내에서, 스트립의 두께는 전형적으로 0.3 ~ 3 ㎜ 이다. 결과적으로, 25 면적% 와 같거나 그보다 큰 오스테나이트 함량을 형성하기 위한 균열 시간 (tS) 은 바람직하게는 10 ~ 1000 s 이다. 강 블랭크가 1000 s 보다 긴 균열 시간 (tS) 동안 균열 온도 (TS) 에서 유지되면, 오스테나이트 입자는 거칠어지고 성형 이후의 강의 항복 강도 (Re) 는 제한될 것이다. 게다가, 강의 경화성은 저하되고 강의 표면은 산화된다. 그러나, 블랭크가 10 s 보다 짧은 균열 시간 (tS) 동안 유지되면, 형성되는 오스테나이트의 함량은 불충분할 것이고, 잔류 오스테나이트 및 베이나이트는 강편의 공구내 냉각 동안 충분하게 형성되지 않을 것이다.
성형 공구에서의 강편의 냉각 속도 (V) 는 변형량 및 공구와 강 블랭크 사이의 접촉 상태에 따라 달라진다. TRIP 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어진 강편을 획득하기 위하여, 냉각 속도 (V) 는 10 ℃/s ~ 200 ℃/s 인 것이 바람직하다. 이는, 본질적으로 10 ℃/s 보다 낮으면 페라이트 및 탄화물은 형성되지만 잔류 오스테나이트 및 마르텐사이트는 불충분하며, 본질적으로 200 ℃/s 보다 높으면 마르텐사이트는 형성되지만 잔류 오스테나이트는 불충분하기 때문이다.
블랭크의 가열 동안 25 면적% 와 같거나 그보다 큰 함량을 갖는 오스테나이트를 형성하는 것이 본질적이며, 그 결과 성형 공구에서의 강의 냉각시에 충분한 잔류 오스테나이트가 남고, 따라서 원하는 TRIP 효과가 획득될 수 있다.
이러한 조건하에서, 냉각 후에 획득되는 것은 25 면적% 와 같거나 그보다 큰 함량을 갖는 페라이트, 3 ~ 30 면적% 의 잔류 오스테나이트, 및 선택적으로는 마르텐사이트 및/또는 베이나이트로 구성되는 다상 강으로 이루어진 강편이다.
TRIP 효과는 바람직하게는 고속 충돌이 일어나는 경우에 에너지를 흡수하는 우수한 용도에서 발휘될 수 있다. 이는, TRIP 강편의 큰 변형 동안, 잔류 오스테나이트가 점진적으로 마르텐사이트로 변태되며 마르텐사이트의 배향을 선택하기 때문이다. 이는 마르텐사이트의 잔류 응력을 감소시켜 강편의 내부 응력을 감소시키고 최종적으로 강편의 손상을 제한하는데, 이는 강편이 TRIP 강으로 이루어지지 않은 경우 강편이 더 높은 연신율 (A) 에서 파괴될 것이기 때문이다.
이제 냉간성형으로 획득한 강편 (참조물 G) 및 열간성형으로 획득한 강편 (참조물 A) 의 사진인 하나의 첨부의 도면을 참조하여 본 발명을 기재된 제한적이지않은 예로 설명할 것이다.
발명자는, 한편으로는 페라이트 및 마르텐사이트 및/또는 베이나이트를 포함하는 다상 미세조직을 갖는 강의 조성을 대표하는 조성 (대상 1) 을 가지며, 다른 한편으로는 TRIP 다상 미세조직을 갖는 강의 조성을 대표하는 조성 (대상 2) 을 갖는 강에 대하여 실험을 하였다.
*1 - 페라이트 및 마르텐사이트를 포함하는 다상 미세조직을 갖는 강의 조성 을 대표하는 조성을 갖는 강
1.1 가열 및 냉각 속도의 영향의 평가
DP780 (Dual Pase 780) 등급의 강의 조성을 그 조성 (표 Ⅰ 에 기재되어 있음) 으로 하는 강의 스트립으로부터 규격 400 × 600 ㎜ 의 블랭크를 절단하였다. 스트립은 1.2 ㎜ 의 두께를 가졌다. 강의 Ac1 온도는 705 ℃ 였고, Ac3 온도는 815 ℃ 였다. 블랭크를 가변적인 균열 온도 (TS) 로 가열하고 그 온도에서 5 min 의 균열 시간 동안 유지시켰다. 그 직후에, 블랭크가 성형되고 가변적인 냉각 속도 (V) 로 냉각되는 딥-드로우잉 공구로 블랭크를 전달하고, 그 공구에서 60 s 동안 블랭크를 유지시켰다. 딥-드로우잉된 강편은 오메가 형상과 유사한 조직을 가졌다.
강편을 완전히 냉각시킨 이후에, 강편의 항복 강도 (Re), 인장 강도 (Rm), 및 파단 연신율 (A) 을 측정하였고, 강의 미세조직을 결정하였다. 미세조직에 대하여, F 는 페라이트를 나타내고, M 은 마르텐사이트를 나타내며, B 는 베이나이트를 나타낸다. 그 결과를 표 Ⅱ 에 기재하였다.
Figure 112013006908360-pat00001
Figure 112013006908360-pat00002
이 실험 결과는, 성형 공구에서의 강의 냉각 속도에 관계없이, 단지 강을 Ac1 ~ Ac3 의 온도로 가열하는 것으로 페라이트를 포함하는 다상 미세조직을 획득할 수 있다는 것을 명확하게 보여준다. 이는, 강이 Ac3 를 넘는 온도에서 가열될 때는, 25 면적% 를 넘는, 바람직하게는 25 면적% ~ 75 면적% 의 페라이트를 포함하는 다상 미세조직을 갖는 강을 획득하도록 성형 동안 냉각 속도 (V) 가 엄격하게 제어될 필요가 있기 때문이다.
본 발명에 따라 청구된 강편에 대하여 냉각 속도에 따른 기계적인 성질의 작은 변화 이외에, 강편의 에너지 흡수 능력은 Ac3 를 넘는 온도에서의 가열에 의해 획득되는 강편의 에너지 흡수 능력보다 우수하다.
1.2 스프링백의 평가
이 실험의 목적은 냉간성형에 비교되는 열간성형의 이점을 보여주고, 스프링백을 평가하는 것이었다.
때문에, 표 Ⅰ 에 기재된 강의 조성을 갖지만, 대상 1 에서 사용되는 스트립과는 달리 딥-드로우잉 이전에 이미 70 면적% 의 페라이트, 15 면적% 의 마르텐사이트, 및 15 면적% 의 베이나이트를 포함하는 다상 미세조직을 갖는 1.2 ㎜ 두께의 강 스트립으로부터 절단된 블랭크를 냉간 딥-드로우잉함으로써 DP780 등급의 강으로 이루어진 강편을 제조하였다. 도 1 은 냉간 딥-드로우잉에 의해 형성된 강편 (도면에서 문자 G 로 표시되어 있음) 이 열간 딥-드로우잉에 의해 형성된 강편 (A) (표 Ⅱ 참조) (문자 A 로 표시되어 있음) 에 비해 높은 스프링백을 갖는다는 것을 명확하게 보여준다.
2 - TRIP 강의 조성을 대표하는 조성을 갖는 강
TRIP 800 등급의 강의 조성을 그 조성 (표 Ⅲ 에 기재되어 있음) 으로 하는 강의 스트립으로부터 규격 200 × 500 ㎜ 의 블랭크를 절단하였다. 스트립은 1.2 ㎜ 의 두께를 가졌다. 이 강의 Ac1 온도는 751 ℃ 였으며, Ac3 온도는 875 ℃ 였다. 블랭크를 5 min 의 균열 시간 동안 가변적인 균열 온도 (TS) 에서 가열한 직후에 블랭크가 성형되고 45 ℃/s 의 냉각 속도 (V) 로 냉각되는 딥-드로우잉 공구로 전달하였으며 60 s 동안 그 공구에서 블랭크를 유지시켰다. 딥-드로우잉된 강편은 오메가 형상의 조직과 유사한 조직을 가졌다.
강편이 완전히 냉각된 이후에, 강편의 항복 강도 (Re), 인장 강도 (Rm), 및 파단 연신율 (A) 을 측정하였으며, 강의 미세조직을 결정하였다. 미세조직에 대하여, F 는 페라이트를 나타내고, A 는 잔류 오스테나이트를 나타내고, M 은 마르텐사이트를 나타내며, B 는 베이나이트를 나타낸다. 그 결과를 표 Ⅳ 에 기재하였다.
Figure 112013006908360-pat00003
Figure 112013006908360-pat00004
실행된 실험은, 본 발명에 따라 만들어진 블랭크를 딥-드로우잉함으로써, 냉각 온도에 관계없이 매우 우수한 기계적인 성질을 가지며 또한 기계적인 성질의 변화가 작은 강편을 획득할 수 있다는 것을 명확하게 보여준다.

Claims (22)

  1. 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어진 열간 성형 된 강편을 제조하는 공정으로서, 상기 미세조직은 페라이트를 포함하고 상기 강편의 각 영역에서 균질하며, 상기 공정은
    - 조성물이,
    0.05 ≤ C ≤ 0.50 중량%
    0.50 ≤ Mn ≤ 3.0 중량%
    0.001 ≤ Si ≤ 3.0 중량%
    0.005 ≤ Al ≤ 3.0 중량%
    0 ＜ Mo ≤ 1.0 중량%
    0 ＜ Cr ≤ 1.5 중량%
    0 ＜ P ≤ 0.10 중량%
    0 ＜ Ti ≤ 0.20 중량%, 그리고
    선택적으로는, 이하의 원소 중 하나 또는 그 이상,
    V ≤ 1.0 중량%,
    Ni ≤ 2.0 중량%
    Cu ≤ 2.0 중량%
    S ≤ 0.05 중량%
    Nb ≤ 0.15 중량%, 및
    조성물의 잔부로서 철 및 제련시에 나오는 불순물로 구성되는 강의 스트립으로부터 블랭크를 절단하는 단계;
    - 상기 블랭크가 Ac1 보다 높고 Ac3 보다 낮은 균열 온도 (TS) 에 도달하도록 가열되고, 블랭크가 가열된 이후에 강이 25 ~ 75 면적% 의 오스테나이트 함량을 가지도록 조절된 균열 시간 (tS) 동안 이 균열 온도 (TS) 에서 유지되는 단계;
    - 상기 가열된 블랭크는 상기 강편을 열간성형하도록 성형 공구로 전달되는 단계; 및
    - 상기 강편은 강편이 냉각된 이후에 강의 미세조직이 다상 미세조직이 되도록 냉각속도 (V) 로 상기 공구에서 냉각되는 단계로서, 상기 미세조직은 페라이트를 포함하며 강편의 각 영역에서 균질한 단계를 포함하는, 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어고,
    강편이 냉각된 이후에 강의 미세조직은 TRIP 다상 미세조직이고, 상기 TRIP 다상 미세조직은 25 면적%와 같거나 그보다 큰 함량을 갖는 페라이트, 3 ~ 30 면적%의 잔류 오스테나이트, 및 선택적으로는 마르텐사이트나 베이나이트 중 하나 또는 마르텐사이트와 베이나이트 모두로 구성되는 것을 특징으로 하는 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어진 열간 성형 된 강편을 제조하는 공정.
  2. 제 1 항에 있어서,
    강은,
    0.10 ≤ C ≤ 0.30 중량%
    0.60 ≤ Mn ≤ 2.0 중량%
    0.01 ≤ Si ≤ 2.0 중량%
    0.005 ≤ Al ≤ 3.0 중량%
    0 ＜ Mo ≤ 0.60 중량%
    0 ＜ Cr ≤ 1.50 중량%
    0 ＜ Ni ≤ 0.20 중량%
    0 ＜ Cu ≤ 0.20 중량%
    0 ＜ P ≤ 0.10 중량%
    0 ＜ S ≤ 0.05 중량%
    0 ＜ Ti ≤ 0.20 중량%
    0 ＜ V ≤ 0.60 중량%,
    조성물의 잔부로서 철 및 제련시에 나오는 불순물을 포함하는, 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어진 열간 성형 된 강편을 제조하는 공정.
  3. 제 1 항에 있어서,
    균열 시간 (tS) 은 10 ~ 1000 s 인 것을 특징으로 하는 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어진 열간 성형 된 강편을 제조하는 공정.
  4. 제 1 항에 있어서,
    냉각 속도 (V) 는 10 ~ 200 ℃/s 인 것을 특징으로 하는 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어진 열간 성형 된 강편을 제조하는 공정.
  5. 제 1 항에 있어서,
    성형 작업은 딥-드로우잉 작업인 것을 특징으로 하는 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어진 열간 성형 된 강편을 제조하는 공정.
  6. 제 1 항에 있어서,
    강 스트립은 블랭크를 형성하도록 절단되기 이전에 금속 코팅으로 미리 코팅되는 것을 특징으로 하는 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어진 열간 성형 된 강편을 제조하는 공정.
  7. 제 6 항에 있어서,
    금속 코팅은 아연 또는 아연 합금에 기초하는 코팅인 것을 특징으로 하는 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어진 열간 성형 된 강편을 제조하는 공정.
  8. 제 6 항에 있어서,
    금속 코팅은 알루미늄 또는 알루미늄 합금에 기초하는 코팅인 것을 특징으로 하는 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어진 열간 성형 된 강편을 제조하는 공정.
  9. 강편의 각 영역에서 균질한 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어진 열간 성형 된 강편으로서, 상기 미세조직은 25 면적%와 같거나 그보다 큰 함량을 갖는 페라이트, 3 ~ 30 면적%의 잔류 오스테나이트, 및 선택적으로는 마르텐사이트나 베이나이트 중 하나 또는 마르텐사이트와 베이나이트 모두로 구성되는 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에서 청구된 공정에 의해 획득될 수 있는 열간 성형 된 강편.
  10. 고속 충돌시에 에너지를 흡수하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 제 9 항에 청구된 열간 성형 된 강편.
  11. 제 9 항에 청구된 열간 성형 된 강편을 포함하는 육지용 자동차.
  12. 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어진 강편을 제조하는 공정으로서, 상기 미세조직은 페라이트를 포함하고 상기 강편의 각 영역에서 균질하며, 상기 공정은
    - 조성물이,
    0.05 ≤ C ≤ 0.50 중량%
    0.50 ≤ Mn ≤ 3.0 중량%
    0.001 ≤ Si ≤ 3.0 중량%
    0.005 ≤ Al ≤ 3.0 중량%
    0 ＜ Mo ≤ 1.0 중량%
    0 ＜ Cr ≤ 1.5 중량%
    0 ＜ P ≤ 0.10 중량%
    0 ＜ Ti ≤ 0.20 중량%, 그리고
    선택적으로는, 이하의 원소 중 하나 또는 그 이상,
    V ≤ 1.0 중량%,
    Ni ≤ 2.0 중량%
    Cu ≤ 2.0 중량%
    S ≤ 0.05 중량%
    Nb ≤ 0.15 중량%, 및
    조성물의 잔부로서 철 및 제련시에 나오는 불순물로 구성되는 강의 스트립으로부터 블랭크를 절단하는 단계;
    - 상기 블랭크가 냉간 변형을 받는 단계;
    - 상기 블랭크가 Ac1 보다 높고 Ac3 보다 낮은 균열 온도 (TS) 에 도달하도록 가열되고, 블랭크가 가열된 이후에 강이 25 ~ 75 면적% 의 오스테나이트 함량을 가지도록 조절된 균열 시간 (tS) 동안 이 균열 온도 (TS) 에서 유지되는 단계;
    - 상기 가열된 블랭크는 상기 강편을 열간성형하도록 성형 공구로 전달되는 단계; 및
    - 상기 강편은 강편이 냉각된 이후에 강의 미세조직이 다상 미세조직이 되도록 냉각속도 (V) 로 상기 공구에서 냉각되는 단계로서, 상기 미세조직은 페라이트를 포함하며 강편의 각 영역에서 균질한 단계를 포함하는, 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어고,
    강편이 냉각된 이후에 강의 미세조직은 TRIP 다상 미세조직이고, 상기 TRIP 다상 미세조직은 25 면적%와 같거나 그보다 큰 함량을 갖는 페라이트, 3 ~ 30 면적%의 잔류 오스테나이트, 및 선택적으로는 마르텐사이트나 베이나이트 중 하나 또는 마르텐사이트와 베이나이트 모두로 구성되는 것을 특징으로 하는 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어진 강편을 제조하는 공정.
  13. 제 12 항에 있어서,
    강은,
    0.08 ≤ C ≤ 0.15 중량%
    1.20 ≤ Mn ≤ 2.00 중량%
    0.01 ≤ Si ≤ 0.50 중량%
    0.005 ≤ Al ≤ 1.0 중량%
    0.001 ≤ Mo ≤ 0.10 중량%
    0 ＜ Cr ≤ 0.50 중량%
    0 ＜ P ≤ 0.10 중량%
    0 ＜ Ti ≤ 0.15 중량%
    0 ＜ Nb ≤ 0.15 중량%
    0 ＜ V ≤ 0.25 중량%,
    조성물의 잔부로서 철 및 제련시에 나오는 불순물을 포함하는 것을 특징으로 하는 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어진 강편을 제조하는 공정.
  14. 제 12 항에 있어서,
    균열 시간 (tS) 은 10 ~ 1000 s 인 것을 특징으로 하는 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어진 강편을 제조하는 공정.
  15. 제 12 항에 있어서,
    냉각 속도 (V) 는 10 ℃/s 보다 큰 것을 특징으로 하는 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어진 강편을 제조하는 공정.
  16. 제 12 항에 있어서,
    성형 작업은 딥-드로우잉 작업인 것을 특징으로 하는 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어진 강편을 제조하는 공정.
  17. 제 12 항에 있어서,
    강 스트립은 블랭크를 형성하도록 절단되기 이전에 금속 코팅으로 미리 코팅되는 것을 특징으로 하는 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어진 강편을 제조하는 공정.
  18. 제 17 항에 있어서,
    금속 코팅은 아연 또는 아연 합금에 기초하는 코팅인 것을 특징으로 하는 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어진 강편을 제조하는 공정.
  19. 제 17 항에 있어서,
    금속 코팅은 알루미늄 또는 알루미늄 합금에 기초하는 코팅인 것을 특징으로 하는 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어진 강편을 제조하는 공정.
  20. 강편의 각 영역에서 균질한 다상 미세조직을 갖는 강으로 이루어진 강편으로서, 상기 미세조직은 25 면적%와 같거나 그보다 큰 함량을 갖는 페라이트, 3 ~ 30 면적%의 잔류 오스테나이트, 및 선택적으로는 마르텐사이트나 베이나이트 중 하나 또는 마르텐사이트와 베이나이트 모두로 구성되는 제 12 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에서 청구된 공정에 의해 획득될 수 있는 강편.
  21. 고속 충돌시에 에너지를 흡수하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 제 20 항에 청구된 열간 성형 된 강편.
  22. 제 20 항에 청구된 강편을 포함하는 육지용 자동차.
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