KR101516870B1

KR101516870B1 - 고강도 냉연강판 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101516870B1
Application number: KR1020130061886A
Authority: KR
Inventors: 이경호; 임지형
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2013-05-30
Filing date: 2013-05-30
Publication date: 2015-05-04
Also published as: KR20140140893A

Abstract

망간(Mn)의 첨가량을 낮추고 니오븀(Nb) 및 티타늄(Ti)을 추가로 첨가함과 더불어 상자소둔 열처리를 적용하는 것을 통해 템퍼컬러의 발생을 미연에 방지할 수 있는 표면 품질이 우수한 고강도 냉연강판 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 고강도 냉연강판 제조방법은 (a) 탄소(C) : 0.11 ~ 0.13 중량%, 실리콘(Si) : 0 중량% 초과 ~ 0.03 중량% 이하, 망간(Mn) : 0.7 ~ 0.9 중량%, 인(P) : 0.09 ~ 0.11 중량%, 황(S) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.05 중량%, 티타늄(Ti) : 0.015 ~ 0.025 중량%, 니오븀(Nb) : 0.025 ~ 0.035 중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 SRT(Slab Reheating Temperature) : 1100 ~ 1250℃로 재가열하는 단계; (b) 상기 재가열된 슬라브를 FDT(Finishing Delivery Temperature) : 750 ~ 900℃로 마무리 열간압연하는 단계; (c) 상기 열간압연된 판재를 CT(Coiling Temperature) : 500 ~ 600℃까지 냉각하 권취하는 단계; (d) 상기 권취된 판재를 산세 처리한 후, 냉간압연하는 단계; 및 (e) 상기 냉간압연된 판재를 660 ~ 700℃에서 10 ~ 15시간 동안 상자소둔 열처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고강도 냉연강판 및 그 제조 방법{HIGH STRENGTH COLD-ROLLED STEEL SHEET AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 고강도 냉연강판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 망간(Mn)의 첨가량을 낮추고 니오븀(Nb)과 티타늄(Ti)을 추가로 첨가함과 더불어 상자소둔 열처리를 적용하는 것을 통해 템퍼컬러의 발생을 미연에 방지할 수 있는 고강도 냉연강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

자동차, 가전제품 등에 사용되는 강판은 품질에 대한 고급화 및 다양화에 대한 요구가 높아지고 있다.

특히, 자동차, 가전제품 등의 외판재에 적용되는 강판은 주로 표면 품질과 가공성이 우수한 냉연강판이 적용된다.

일반적으로, 냉연강판은 열간 압연(hot-rolling) 과정, 냉각/권취(cooling/coiling) 과정, 산세(acid pickling) 과정, 냉간 압연(cold-rolling) 과정, 소둔 열처리(annealing) 과정 등을 통하여 제조된다.

관련 선행문헌으로는 대한민국 공개특허 제2001-0040682호(2001.05.15 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 고강도 냉연강판 및 그 제조방법이 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 망간(Mn)의 첨가량을 낮추고 니오븀(Nb) 및 티타늄(Ti)을 추가로 첨가함과 더불어 상자소둔 열처리를 적용하는 것을 통해 템퍼컬러의 발생을 미연에 방지할 수 있는 표면 품질이 우수한 고강도 냉연강판을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조되어, 항복강도(YP) : 440 ~ 490 MPa, 인장강도(TS) : 590 ~ 670 MPa 및 연신율(EL) : 17% 이상을 만족하는 고강도 냉연강판을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 고강도 냉연강판 제조 방법은 (a) 탄소(C) : 0.11 ~ 0.13 중량%, 실리콘(Si) : 0 중량% 초과 ~ 0.03 중량% 이하, 망간(Mn) : 0.7 ~ 0.9 중량%, 인(P) : 0.09 ~ 0.11 중량%, 황(S) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.05 중량%, 티타늄(Ti) : 0.015 ~ 0.025 중량%, 니오븀(Nb) : 0.025 ~ 0.035 중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 SRT(Slab Reheating Temperature) : 1100 ~ 1250℃로 재가열하는 단계; (b) 상기 재가열된 슬라브를 FDT(Finishing Delivery Temperature) : 750 ~ 900℃로 마무리 열간압연하는 단계; (c) 상기 열간압연된 판재를 CT(Coiling Temperature) : 500 ~ 600℃까지 냉각하여 권취하는 단계; (d) 상기 권취된 판재를 산세 처리한 후, 냉간압연하는 단계; 및 (e) 상기 냉간압연된 판재를 660 ~ 700℃에서 10 ~ 15시간 동안 상자소둔 열처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 고강도 냉연강판은 탄소(C) : 0.11 ~ 0.13 중량%, 실리콘(Si) : 0 중량% 초과 ~ 0.03 중량% 이하, 망간(Mn) : 0.7 ~ 0.9 중량%, 인(P) : 0.09 ~ 0.11 중량%, 황(S) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.05 중량%, 티타늄(Ti) : 0.015 ~ 0.025 중량%, 니오븀(Nb) : 0.025 ~ 0.035 중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지며, 항복강도(YP) : 440 ~ 490 MPa 및 인장강도(TS) : 590 ~ 670 MPa을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 고강도 냉연강판은 망간(Mn)의 첨가량을 낮추고 니오븀(Nb) 및 티타늄(Ti)을 추가로 첨가함과 더불어 상자소둔 열처리를 적용함으로써, 망간(Mn)을 다량으로 첨가하는 데 기인하여 생성되는 산화망간(MnO₂)에 의한 표면 결함의 일종인 템퍼컬러(Temper-Color)를 미연에 방지하여 우수한 표면 품질을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 방법으로 제조되는 고강도 냉연강판은 항복강도(YP) : 440 ~ 490 MPa, 인장강도(TS) : 590 ~ 670 MPa 및 연신율(EL) : 17% 이상을 만족한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 냉연강판 제조 방법을 나타낸 공정 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. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고강도 냉연강판 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

고강도 냉연강판

본 발명에 따른 냉연강판은 합금성분 조절 및 공정조건 제어를 통하여, 항복강도(YP) : 440 ~ 490 MPa, 인장강도(TS) : 590 ~ 670 MPa 및 연신율(EL) : 17% 이상을 만족하며, 템퍼컬러의 발생을 방지할 수 있는 것을 목표로 한다.

이를 위하여, 본 발명에 따른 고강도 냉연강판은 탄소(C) : 0.11 ~ 0.13 중량%, 실리콘(Si) : 0 중량% 초과 ~ 0.03 중량% 이하, 망간(Mn) : 0.7 ~ 0.9 중량%, 인(P) : 0.09 ~ 0.11 중량%, 황(S) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.05 중량%, 티타늄(Ti) : 0.015 ~ 0.025 중량%, 니오븀(Nb) : 0.025 ~ 0.035 중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어질 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 고강도 냉연강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다.

탄소(C)

탄소(C)는 강 중의 침입형 고용강화 원소로써, 이상 조직강에서는 고용강화 뿐만 아니라 오스테나이트에 농화되어 냉연 열처리시 마르텐사이트 형성 및 강도 증가에 기여한다.

상기 탄소(C)는 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.11 ~ 0.13 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 탄소(C)의 함량이 강판 전체 중량의 0.11 중량% 미만일 경우에는 NbC 석출물의 양이 줄어들어 결정립의 크기가 조대해져, 성형시 오렌지필과 같은 표면 불량을 유발하는 문제가 있다. 반대로, 탄소(C)의 함량이 강판 전체 중량의 0.13 중량%를 초과할 경우에는 고용탄소가 내시효성을 크게 악화시키므로 상기 고용탄소를 제거하기 위해 고가의 니오븀(Nb)을 다량 첨가해야 하는 데 따른 제조 비용의 상승 문제가 있다.

실리콘( Si )

실리콘(Si)은 탄화물 형성을 억제하여 고용탄소 증가로 소부경화성을 향상시키는 역할을 한다.

상기 실리콘(Si)은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0 중량% 초과 ~ 0.03 중량% 이하의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 실리콘(Si)의 함량이 0.03 중량%를 초과할 경우에는 항복점 연신 현상이 발생하고, 강도가 증가하나 연성이 저하되는 문제가 있다.

망간( Mn )

망간(Mn)은 강판에 고용된 황(S)과의 반응으로 MnS 석출물을 형성시켜 고용 황에 의한 적열취성(hot shortness)을 방지하는 고용강화 원소로서, 오스테나이트를 안정화하여 2상역 소둔 온도를 저하시키며 낮은 임계냉각속도에서도 마르텐사이트가 생성되기 쉽게 한다.

상기 망간(Mn)은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.7 ~ 0.9 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 망간(Mn)의 함량이 강판 전체 중량의 0.7 중량% 미만일 경우에는 충분한 강도를 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 망간(Mn)의 함량이 강판 전체 중량의 0.9 중량%를 초과할 경우에는 강판의 강도가 지나치게 높아지는 데 따른 연신율의 저하로 성형성을 확보하기 어려운 문제가 있다.

인(P)

인(P)은 고용강화에 의하여 강판의 강도를 높이며, 탄화물의 형성을 억제하는 데 효과적인 원소이다.

상기 인(P)은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.09 ~ 0.11 중량%의 함량비로 제한하는 것이 바람직하다. 상기 인(P)의 함량이 강판 전체 중량의 0.09 중량% 미만일 경우에는 상기의 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 인(P)의 함량이 강판 전체 중량의 0.11 중량%를 초과할 경우에는 가공취성이 발생하는 문제를 야기할 수 있다.

황(S)

황(S)은 망간(Mn)과 반응하여 미세한 MnS의 석출물을 형성하여 가공성을 향상시킨다.

상기 황(S)은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하의 함량비로 제한하는 것이 바람직하다. 황(S)의 함량이 강판 전체 중량의 0.01 중량%를 초과할 경우에는 고용된 황(S)의 함량이 너무 많아 연성 및 성형성이 크게 낮아질 수 있으며, 적열취성의 우려가 있다.

알루미늄( Al )

알루미늄(Al)은 질소(N)와 반응하여 미세한 AlN 석출물을 형성하여 결정립 미세화와 더불어 석출 강화에 의하여 강도를 향상시키는 역할을 한다.

상기 알루미늄(Al)은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.05 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 알루미늄(Al)의 함량이 강판 전체 중량의 0.01 중량% 미만일 경우에는 그 첨가량이 미미한 관계로 상대적으로 AlN 석출물의 양이 줄어들어 충분한 강도를 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 알루미늄(Al)의 함량이 강판 전체 중량의 0.05 중량%를 초과하여 과다 첨가될 경우에는 연주에 어려움이 있어 생산성을 떨어뜨리며, 항복강도를 지나치게 상승시켜 항복비를 증가시키는 문제가 있다.

티타늄( Ti )

티타늄(Ti)은 고온안정성이 높은 Ti(C, N) 석출물을 생성시킴으로써, 용접 시 오스테나이트 결정립 성장을 방해하여 용접부의 조직을 미세화시켜 강의 인성 및 강도를 향상시키는 효과를 갖는다.

티타늄(Ti)은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.015 ~ 0.025 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 티타늄(Ti)의 함량이 0.015 중량% 미만일 경우에는 석출을 하지 않고 남은 고용탄소와 고용질소로 인해 시효경화가 발생하는 문제가 있다. 반대로, 티타늄(Ti)의 함량이 0.025 중량%를 초과할 경우에는 다량의 개재물이 강판의 표면에 존재하여 법랑의 밀착성이 낮아지게 하는 문제점이 있다.

니오븀( Nb )

니오븀(Nb)은 강력한 탄질화물 형성원소로써, 열간압연 시 강 중에 존재하는 탄소(C), 질소(N) 등과 반응하여 미세한 NbC, NbN 석출물 등을 형성하여 결정립 성장을 억제한다. 또한, 니오븀(Nb)은 결정립 미세화 효과를 통해 강도향상 및 2차 가공취성을 억제하는 효과를 갖는다.

상기 니오븀(Nb)은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.025 ~ 0.035 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 니오븀(Nb)의 함량이 강판 전체 중량의 0.025 중량% 미만일 경우에는 일정량의 고용 탄소량이 과다하여 항복점 연신 및 시효현상이 가속화된다. 반대로, 니오븀(Nb)의 함량이 강판 전체 중량의 0.035 중량%를 초과할 경우에는 고용탄소량이 감소하여 소부경화성을 확보하기 어려워질 뿐만 아니라, 결정립 미세화로 인한 항복강도 증가현상이 가속화되어 페라이트 내에 고용된 상태로 존재하여 오히려 인성을 저하시키는 문제가 있다.

고강도 냉연강판 제조 방법

도 1을 참조하면, 도시된 고강도 냉연강판 제조 방법은 슬라브 재가열 단계(S110), 열간압연 단계(S120), 냉각/권취 단계(S130), 산세 단계(S140), 냉간압연 단계(S150), 상자소둔 열처리 단계(S160) 및 냉각 단계(S170)를 포함한다. 이때, 슬라브 재가열 단계(S110)는 반드시 수행되어야 하는 것은 아니나, 석출물의 재고용 등의 효과를 도출하기 위해서는 실시하는 것이 더 바람직하다.

본 발명에 따른 고강도 냉연강판 제조 방법에서 열연공정의 대상이 되는 반제품 상태의 슬라브 판재는 탄소(C) : 0.11 ~ 0.13 중량%, 실리콘(Si) : 0 중량% 초과 ~ 0.03 중량% 이하, 망간(Mn) : 0.7 ~ 0.9 중량%, 인(P) : 0.09 ~ 0.11 중량%, 황(S) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.05 중량%, 티타늄(Ti) : 0.015 ~ 0.025 중량%, 니오븀(Nb) : 0.025 ~ 0.035 중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어질 수 있다.

슬라브 재가열

슬라브 재가열 단계(S110)에서는 상기 조성을 갖는 슬라브 판재를 SRT(Slab Reheating Temperature) : 1100 ~ 1250℃로 재가열한다. 여기서, 상기 슬라브 판재는 제강공정을 통해 원하는 조성의 용강을 얻은 다음에 연속주조공정을 통해 얻어질 수 있다. 이때, 슬라브 재가열 단계(S110)에서는 연속주조공정을 통해 확보한 슬라브 판재를 재가열하는 것을 통하여, 주조 시 편석된 성분을 재고용한다.

본 단계에서, 슬라브 재가열 온도(SRT)가 1100℃ 미만일 경우에는 주조 시 편석된 성분이 충분히 재고용되지 못하는 문제점이 있다. 반대로, 슬라브 재가열 온도(SRT)가 1250℃를 초과할 경우에는 오스테나이트 결정입도가 증가하여 강도 확보가 어려울 수 있으며, 과도한 가열 공정으로 인하여 강판의 제조 비용만 상승할 수 있다.

열간 압연

열간압연 단계(S120)에서는 슬라브 판재를 FDT(Finishing Delivery Temperature) : 750 ~ 900℃로 열간 압연하다.

상기 마무리 압연 온도(FDT)가 750℃ 미만으로 너무 낮으면, 이상역 압연에 의한 혼립 조직이 발생하는 문제가 있다. 반대로, 마무리 압연 온도(FDT)가 900℃를 초과할 경우에는 오스테나이트 결정립이 조대화되며, 이에 따라 강도 확보가 어려워질 수 있다.

냉각/ 권취

냉각/권취 단계(S130)에서는 열간압연된 판재를 CT(Coiling Temperature) : 500 ~ 600℃까지 냉각하여 권취한다.

본 단계에서, 권취 온도가 500℃ 미만일 경우에는 마무리 압연온도와 권취 온도의 급격한 차이로 인해 강판의 표면 품질이 저하되는 문제가 있다. 반대로, 권취 온도가 600℃를 초과할 경우에는 석출물이 너무 조대하게 성장하여 결정립 미세화 효과가 떨어지므로 충분한 강도를 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다.

한편, 냉각/권취 단계(S120)에서 냉각 속도는 5 ~ 80℃/sec로 실시하는 것이 바람직하다. 본 단계에서, 냉각 속도가 5℃/sec 미만일 경우에는 석출물의 평균입자가 조대해져 강도 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 냉각 속도가 80℃/sce를 초과할 경우에는 조직이 경해져서 충격인성이 저하되는 문제가 있다.

산세

산세 단계(S140)에서는 권취된 판재, 즉 상기의 열연과정을 통하여 제조된 열연 코일의 스케일을 제거하기 위하여 산세(acid pickling)한다. 도면으로 도시하지는 않았지만, 산세 단계(S140) 이후에는 강판 표면의 산화를 방지하기 위해 오일을 도포하는 단계를 더 수행할 수도 있다.

냉간 압연

냉간압연 단계(S150)에서는 산세 처리된 판재를 냉간 압연한다.

상기 냉간압연 단계(S150)에서, 냉간 압하율은 55 ~ 80%로 실시하는 것이 바람직하다. 상기 냉간 압하율이 55% 미만일 경우에는 소둔재결정 핵생성양이 적기 때문에 후술할 상자소둔 열처리시 결정립이 과도하게 성장하여 강도가 급격히 저하되는 문제가 있다. 반대로, 냉간 압하율이 80%를 초과할 경우에는 핵생성 양이 지나치게 많아져 소둔 결정립이 오히려 너무 미세하여 연성이 감소하며, 성형성이 저하되는 문제가 있다.

상자소둔 열처리

상자소둔 열처리 단계(S160)에서는 냉간압연된 판재를 660 ~ 700℃에서 10 ~ 15 시간 동안 상자소둔 열처리한다. 이때, 본 단계는 냉간압연된 판재를 코일링한 후, 상자소둔로(Batch Annealing Furnace : BAF) 내에 장입한 상태에서 열처리하는 방식으로 실시될 수 있다.

상기 상자소둔 열처리는 최종 제품의 재질을 결정하는 중요한 공정 변수 중 하나이다. 이러한 상자소둔 열처리는 660 ~ 700℃의 온도에서 실시하는 것이 바람직한데, 이는 최종적으로 형성되는 조직이 매우 미세하고 NbC 석출물과 AlN 석출물의 평균입자 크기가 0.1㎛ 이하가 되도록 유도하기 위함이다.

본 단계에서, 상자소둔 열처리 온도가 660℃ 미만이거나, 또는 상자소둔 열처리 유지시간이 10시간 미만일 경우에는 재결정이 충분히 완료되지 못하여 목표로 하는 연성을 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 상자소둔 열처리 온도가 700℃를 초과하거나, 또는 상자소둔 열처리 유지시간이 15시간을 초과할 경우에는 재결정립의 조대화로 강도가 저하되는 문제가 있다.

냉각

냉각 단계(S170)에서는 상자소둔 열처리 과정에 의하여 재결정화된 판재를 450 ~ 600℃까지 냉각한다.

상기의 과정(S110 ~ S170)으로 제조되는 고강도 냉연강판은 망간(Mn)의 첨가량을 낮추고 니오븀(Nb) 및 티타늄(Ti)을 추가로 첨가함과 더불어 상자소둔 열처리를 적용함으로써, 망간(Mn)을 다량으로 첨가하는 데 기인하여 생성되는 산화망간(MnO₂)에 의한 표면 결함의 일종인 템퍼컬러(Temper-Color)를 미연에 방지하여 우수한 표면 품질을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 방법으로 제조되는 고강도 냉연강판은 항복강도(YP) : 440 ~ 490 MPa, 인장강도(TS) : 590 ~ 670 MPa 및 연신율(EL) : 17% 이상을 만족할 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 슬라브 판재를 1150℃에서 재가열하고, 800℃ 마무리 압연 온도 조건으로 열간압연한 후, 평균냉각속도 50℃/sec로 500℃까지 냉각하고 이어서 권취한 후, 상온까지 공냉하여 열연 코일을 제조하였다. 이후 권취된 열연코일을 산세처리한 후 70% 압하율로 냉간압연하고, 700℃에서 12시간 상자소둔 열처리를 실시하였다. 마지막으로, 500℃까지 로냉을 실시한 후, 상온까지 간접수냉을 실시하여 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 3에 따른 시편을 제조하였다.

[표 1] (단위 : 중량%)

2. 기계적 물성 평가

표 2는 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 3에 따른 시편의 기계적 물성에 대한 평가 결과를 나타낸 것이다.

[표 2]

표 1 내지 표 2를 참조하면, 실시예 1 ~ 3에 따라 제조된 시편들은 목표값에 해당하는 항복강도(YP) : 440 ~ 490 MPa, 인장강도(TS) : 590 ~ 670 MPa 및 연신율(EL) : 17% 이상을 모두 만족하고, 템퍼컬러가 발생하지 않은 것을 알 수 있다.

반면, 실시예 1과 비교하여 대부분의 합금 성분은 유사한 함량으로 첨가되나, 망간(Mn) 및 티타늄(Ti)이 다량으로 첨가된 비교예 1에 따라 제조된 시편의 경우, 산화망간(MnO₂)이 결정립계에 많이 형성됨에 따라 시편의 표면색을 변화시켜 표면품질을 저해하여 항복강도(YP), 인장강도(TS) 및 연신율(EL)은 목표값을 만족하였으나, 템퍼컬러가 많이 발생한 것을 알 수 있다.

또한, 실시예 1과 비교하여 대부분의 합금 성분은 유사한 함량으로 첨가되나, 칼슘(C)이 다량으로 첨가되며, 인(P)이 본 발명에서 제시하는 범위보다 미량으로 첨가되었으며, 니오븀(Nb)이 미첨가된 비교예 2에 따라 제조된 시편의 경우, 항복강도(YP), 인장강도(TS) 및 연신율(EL)은 목표값을 만족하였으나, 템퍼컬러가 많이 발생한 것을 알 수 있다.

또한, 실시예 1과 비교하여 대부분의 합금 성분은 유사한 함량으로 첨가되나, 망간(Mn)이 다량 첨가되고 티나늄(Ti) 및 니오븀(Nb)이 미첨가된 비교예 3에 따라 제조된 시편의 경우, 항복강도(YP), 인장강도(TS) 및 연신율(EL)은 목표값을 만족하였으나, 템퍼컬러가 많이 발생한 것을 알 수 있다.

위의 실험 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 ~ 3에 따라 제조된 시편들의 경우, 망간(Mn)의 첨가량을 낮추고 니오븀(Nb) 및 티타늄(Ti)을 추가로 첨가함과 더불어 상자소둔 열처리를 적용함으로써, 망간(Mn)을 다량으로 첨가하는 데 기인하여 생성되는 산화망간(MnO₂)에 의한 표면 결함의 일종인 템퍼컬러를 미연에 방지하여 우수한 표면 품질을 확보할 수 있다는 것을 확인하였다.

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.

S105 : 슬라브 재가열 단계
S110 : 열간압연 단계
S120 : 냉각/권취 단계
S130 : 산세 단계
S140 : 냉간압연 단계
S150 : 상자소둔 열처리 단계
S160 : 냉각 단계

Claims

(a) 탄소(C) : 0.11 ~ 0.13 중량%, 실리콘(Si) : 0 중량% 초과 ~ 0.03 중량% 이하, 망간(Mn) : 0.7 ~ 0.9 중량%, 인(P) : 0.09 ~ 0.11 중량%, 황(S) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.05 중량%, 티타늄(Ti) : 0.015 ~ 0.025 중량%, 니오븀(Nb) : 0.025 ~ 0.035 중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 SRT(Slab Reheating Temperature) : 1100 ~ 1250℃로 재가열하는 단계;
(b) 상기 재가열된 슬라브를 FDT(Finishing Delivery Temperature) : 750 ~ 900℃로 마무리 열간압연하는 단계;
(c) 상기 열간압연된 판재를 CT(Coiling Temperature) : 500 ~ 600℃까지 냉각하여 권취하는 단계;
(d) 상기 권취된 판재를 산세 처리한 후, 냉간압연하는 단계;
(e) 상기 냉간압연된 판재를 660 ~ 700℃에서 10 ~ 15시간 동안 상자소둔 열처리하는 단계; 및
(f) 상기 상자소둔 열처리된 판재를 450 ~ 600℃까지 냉각하는 단계;를 포함하며,
상기 (f) 단계 이후, 상기 판재는 항복강도(YP) : 440 ~ 490 MPa, 인장강도(TS) : 590 ~ 670 MPa 및 연신율(EL) : 17% 이상을 가지며, 템퍼컬러의 발생이 억제된 것을 특징으로 하는 고강도 냉연강판 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 (c) 단계에서,
상기 냉각은
냉각속도 : 5 ~ 80℃/sec로 실시하는 것을 특징으로 하는 고강도 냉연강판 제조 방법.
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탄소(C) : 0.11 ~ 0.13 중량%, 실리콘(Si) : 0 중량% 초과 ~ 0.03 중량% 이하, 망간(Mn) : 0.7 ~ 0.9 중량%, 인(P) : 0.09 ~ 0.11 중량%, 황(S) : 0 중량% 초과 ~ 0.01 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.05 중량%, 티타늄(Ti) : 0.015 ~ 0.025 중량%, 니오븀(Nb) : 0.025 ~ 0.035 중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지며,
항복강도(YP) : 440 ~ 490 MPa, 인장강도(TS) : 590 ~ 670 MPa 및 연신율(EL) : 17% 이상을 가지며, 템퍼컬러의 발생이 억제된 것을 특징으로 하는 고강도 냉연강판.
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