KR101604408B1

KR101604408B1 - 냉간 성형 가능한 고강도 강 및 그 강으로 이루어진 강판 제품

Info

Publication number: KR101604408B1
Application number: KR1020137002856A
Authority: KR
Inventors: 옌스-울릭 베커; 지나지 괴클루; 하랄트 호프만; 크리스티안 회클링; 마티아스 쉬르머; 인고 토마스
Original assignee: 티센크루프 스틸 유럽 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2010-07-02
Filing date: 2011-07-01
Publication date: 2016-03-17
Also published as: CA2802129C; WO2012001163A2; ES2455222T3; US20130209831A1; RU2524027C1; CN102985578B; EP2402472B1; EP2402472A1; CN102985578A; ES2455222T5; JP5698353B2; BR112012033174A2; MX2012014949A; JP2013534973A; KR20130025964A; EP2402472B2; WO2012001163A3; MX346631B; CA2802129A1

Abstract

냉간 성형 가능한 고강도 강 및 이러한 강으로 제조된 강판 제품에서 용접성과 지연 균열에 대한 낮은 경향은 양호한 강도와 양호한 열간 및 냉간 변형성과 더불어 보장된다. 이를 위해, 본 발명에 따른 강은 중량%로 0.1 - 1.0% C, 10 - 25% Mn, 최대 0.5%의 Si, 0.3 - 2% Al, 1.5 - 3.5% Cr, 0.03% 미만의 S, 0.08% 미만의 P, 0.1% 미만의 N, 2% 미만의 Mo, 0.01% 미만의 B, 8% 미만의 Ni, 5% 미만의 Cu, 최대 0.015%의 Ca, 그리고 Nb 함량이 0.01 - 0.5%이며 V 함량이 0.01 - 0.5%인 조건을 갖는 V와 Nb 그룹 중의 적어도 하나의 원소와 선택적으로 0.01 - 0.5% Ti를 함유하고, 잔부로서 철과 제조 관련 불가피한 불순물을 포함한다.

Description

냉간 성형 가능한 고강도 강 및 그 강으로 이루어진 강판 제품{HIGHER-STRENGTH, COLD-FORMABLE STEEL AND STEEL SHEET PRODUCT CONSISTING OF SUCH A STEEL}

본 발명은 수소 유기 지연 균열에 대한 양호한 저항성과 특히 양호한 용접성을 나타내는, 고망간 함량의 냉간 성형 가능한 고강도 강에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그 강으로 제조된 강판 제품(flat steel products)에 관한 것이다.

수소 유기 "지연 균열"은 외부로부터 강재에 침투하는 수소에 의해 야기된다. 반대로, 강재의 파괴가 제조 결과물로서 강재에 존재하는 수소에 의해 야기되는 경우에는 "지연 파괴"라는 용어가 사용된다.

전술한 특성들의 조합은 특히 차량용 보디 부품을 제조하기 위해 사용되는 강에서 요구된다. 특히 이 분야에서는 작은 판재 두께에서 당해 보디의 안정성에 효과적으로 기여하도록, 최적으로 낮은 중량을 가지면서 용이하게 변형가능할 뿐만 아니라 충분한 강도를 나타내는 부품들이 제조되는 금속 강판에 대한 필요성이 있다.

보디 부품 및 유사한 용도를 위한 강의 경우에, 이러한 강들은 용이하게 용접 가능하며 특히 용접 공정 동안에 개별적인 용접 지점의 구역에서 균열("용접 취성")을 발생시키지 않는 것이 보장되어야만 한다.

"용접 취성(solder brittleness)"이라는 용어는 냉각 응력의 결과로서 균열을 야기할 수 있는, 결정 입계에 침투한 매질(예를 들면, 코팅으로부터의 아연, 용접 첨가제로부터의 구리)로 인한 결정 입계의 약화를 가리키는 것이다. 예를 들어, 아연 도금된 금속 판재를 용접할 때, 강판 기재에 내식성 코팅으로 도금되는 아연은 높은 용접 온도로 인해 용해되고 결정 입계에서 강판으로 침투한다. 후속 냉각 과정에서, 이러한 결정 입계에 응력이 발생하고 상기 응력은 결정 입계 균열을 야기할 수 있다.

최종적으로 실제 사용 중에 일어나는 하중하에서 장기간 사용 후에, 그리고 당해 부품을 성형하기 위하여 필요할 수 있는 복수의 냉간 성형에도 불구하고, 보디 부품용으로 사용되는 강은 수소 유기 균열, 소위 "지연 균열"을 일으키지 않아야 한다. 지연 균열은 부품 및 부품으로 생산된 보디의 강도 및 안정성에 위험한 결과를 초래할 수 있다.

보디 제작 및 유사한 적용 분야를 위해, 의도하는 용도에 대해 최적화된 양호한 변형성 및 기계적 성질을 나타내는 강을 제공하기 위하여 다양한 시도가 이루어졌다.

이와 같은 저중량 강의 하나의 예가 국제특허공보 WO 2007/075006 A1에 개시되어 있다. 철 및 불가피한 불순물 이외에, 상기 국제특허공보에 개시된 강은 중량%로, 0.2 - 1.5% C, 10 - 25% Mn, 0.01 - 3.0% Al, 0.005 - 2.0% Si, 최대 0.03% P, 최대 0.03% S, 최대 0.040% N, 그리고 경우에 따라 선택적으로 0.1 - 2.0% Cr, 0.0005 - 0.01% Ca, 0.01 - 0.1% Ti, 0.001 - 0.020% B를 함유한다. 따라서, 합금된 강은 높은 수준의 인성, 높은 강도 및 감소된 균열 민감성을 갖는 한편 최적의 변형성을 나타낸다. 또한, 특히 내식성 코팅으로 용이하게 코팅될 수 있다.

최적화된 변형성, 강도 및 용접성을 갖는 또 다른 강이 국제특허공보 WO 93/13233 A1으로부터 공지되어 있다. 철과 불가피한 불순물 이외에, 이 강은 중량%로, 최대 1.5% C, 15 - 35% Mn, 0.1 - 6.0% Al, 그리고 경우에 따라 선택적으로 최대 0.6% Si, 최대 5% Cu, 최대 1% Nb, 최대 0.5% V, 최대 0.5% Ti, 최대 9% Cr, 4.0% 미만의 Ni 및 0.2% 미만의 N을 함유한다. 국제특허공보 WO 93/13233 A1에는, 중량%로 최대 9% Cr의 선택적인 첨가가 오스테나이트를 안정화시키고 강도를 증가시키는 효과가 있다고 설명되어 있다. 공지된 강에서 Ni, Ti 및 V는 동일한 효과를 나타낸다. 국제특허공보 WO 93/13233 A1에 개시된 발명에 따른 것으로 기재되어 있고 Ni, Ti 및 V함량과 조합하여 상당한 양의 Cr 함량을 포함하는 실시예들에서, 각각의 경우에 동시에 중량%로 3% 초과의 높은 Al 함량이 제공된다. 국제특허공보 WO 93/13233 A1에는, 중량%로 0.1 - 6.0% Al이 오스테나이트 안정화, 냉간 가공성 및 프레스 변형성과 관련하여 특히 중요한 것으로 여겨지고 있다.

마찬가지로 국제특허공보 WO 2007/074994 A1는 차량 제조 분야에서 사용하기 위한 강을 개시하고 있는데, 상기 강은 높은 수준의 인성 및 강도를 나타낸다. 철 및 불가피한 불순물 이외에, 이 강은 중량%로 0.1 - 1.5% C, 5 - 35% Mn, 0.01 - 3% Al, 그리고 경우에 따라 선택적으로 3% 미만의 Si, 9% 미만의 Cr, 5% 미만의 Cu, 4% 미만의 Ni, 1% 미만의 Mo, 1% 미만의 Nb, 0.5% 미만의 V, 0.04% 미만의 N을 함유한다. 또한 이 강은 선택적으로 경우에 따라 0.005 - 0.05% 함량으로 Sn, Sb, As, Te, 경우에 따라 0.0005 - 0.040% 함량으로 B, La, Ce, 경우에 따라 0.0005 - 0.1% 함량으로 Zr, Ti 및 0.005 - 0.03% 함량으로 Ca을 함유할 수 있다. 이 강의 인성은 0.01 - 3.0% 함량으로 Al이 존재함에 의해 향상되는데, 왜냐하면 Al이 강의 페라이트 성분을 안정화시키고 ε-마르텐사이트의 생성을 억제하기 때문이다. 공지된 강은 강의 인장 강도를 향상시키기 위하여 중량%로 Si를 최대 3%까지 함유할 수 있다. 이 경우에, 표면 결함을 회피하고 양호한 용접성을 보장하기 위하여 Si 함량은 중량%로 3%로 제한된다. 강의 내식성을 향상시키고 강의 양호한 변형성을 보장하기 위하여 공지된 강은 Cr을 함유할 수 있다. 강도를 최적화하기 위하여 공지된 강은 Nb 및 V를 함유할 수 있다. 그러나, 국제특허공보 Wo 2007/074994 A1에 기재된 실시예들은 상당한 함량의 Al, Nb 또는 V와 조합하여 Cr을 함유하고 있지 않다.

높은 함량의 Mn을 함유한 강이 국제특허공보 WO 95/26423 A1으로부터 또한 공지되어 있는데, 상기 강은 향상된 가공성을 갖는다. 철과 불가피한 불순물 이외에, 이 강은 중량%로 1.5% 미만의 C, 15 - 35% Mn, 0.1 - 6% Al 그리고 Si 함량이 최대 0.6%, Cu 함량이 최대 0.5%, Nb 함량이 최대 1.0%, V 함량이 최대 4.0%, N 함량이 최대 0.2%, B 함량이 0.0005 - 0.04%, Ti와 Zr 함량이 각 경우에 0.0005 - 0.050%, La와 Ce 함량이 각 경우에 0.005 - 0.040%, Ca 함량이 0.0005 - 0.030%인 조건하에서 Si, Cu, Nb, V, Cr, Ni, N, B, Ti, Zr, La, Ce, Cr 중의 적어도 하나를 함유한다. 국제특허공보 WO 95/26423에 기재된 바와 같이 개별적인 합금 원소들의 효과는 전술한 문헌에 설명된 효과와 일치한다.

마찬가지로 유럽특허 공개공보 EP 2090668 A1은 전술한 강과 유사한 방식으로 강을 합금하는 것을 개시하고 있는데, 철과 불가피한 불순물 이외에 이 강은 중량%로 0.05 - 0.78% C, 11 - 23% Mn을 포함하며 각각의 경우에 최대 5% Al 및 Cr, 최대 2.5% Ni, 최대 5% Si, 최대 0.5% V를 함유할 수 있다. 유럽특허 공개공보 EP 2090668 A1에 기재된 실시예에 따르면, 각각의 경우에 높은 함량의 Al이 낮은 함량의 Cr과 조합되거나 또는 높은 함량의 Cr이 낮은 함량의 Al과 조합된다. 비록 유럽특허 공개공보 EP 2090668 A1의 상세한 설명에 V의 강도 증가 효과가 기재되어 있지만, 실시예들 중의 어느 것도 이와 같은 마이크로 합금 원소 또는 임의의 다른 마이크로 합금 원소를 함유하고 있지 않다.

마지막으로, 국제특허공보 WO 2009/084792 A1은 높은 함량의 Mn을 함유한 강을 개시하고 있는데, 철과 불가피한 불순물 이외에 이 강은 중량%로 0.3 - 0.9% C, 15 - 25% Mn, 0.01 - 2.0% Si, 0.01 - 4.0% Al, 최대 0.05% S, 최대 0.1% P 그리고 Nb 함량이 0.2% 미만, V 함량이 0.5% 미만, Ti 함량이 0.3% 미만, W, Mo 및 Cr 함량이 각각의 경우에 1% 미만인 조건하에서 Nb, V, Ti, W, Mo, Cr으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 합금 원소를 함유한다. Ti는 이 공지된 강의 용접성을 향상시키는 것으로 기재되어 있다. 대조적으로, Cr 함량은 최대 1%로 제한되는데, 왜냐하면 높은 함량의 Cr은 강도 증가 효과를 나타내지 못하며 따라서 함금 비용만을 증가시킬 수 있다.

전술한 배경기술의 설명으로 요약되는 종래기술과 달리, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 균열의 지연 생성에 대한 낮은 경향과 용접성의 최적의 조합이 보장되는 한편 양호한 강도와 열간 및 냉간 변형성을 나타내는 강 및 이러한 강으로 제조된 강판 제품을 제공하는 것이다.

강과 관련하여, 이러한 과제는 청구항 1에 따라 구성되는 본 발명에 따른 강에 의해서 해결되었다.

강판 제품과 관련하여, 전술한 과제에 대한 본 발명의 해결 방안은 청구항 13에 교시되어 있다.

본 발명의 바람직한 실시예들은 종속 청구항들에 제시되어 있으며 본 발명의 전체적인 개념과 더불어 이하에서 상세하게 설명될 것이다.

그러므로, 철과 제조 관련 불가피한 불순물 이외에 본 발명에 따른 냉간 성형 가능한 고강도 강은 중량%로 0.1 - 1.0% C, 10 - 25% Mn, 최대 0.5%의 Si, 0.3 - 2% Al, 1.5 - 3.5% Cr, 0.03% 미만의 S, 0.08% 미만의 P, 0.1% 미만의 N, 2% 미만의 Mo, 0.01% 미만의 B, 8% 미만의 Ni, 5% 미만의 Cu, 최대 0.015%의 Ca, 그리고 개별적인 Nb 함량이 0.01 - 0.5%이며 개별적인 V 함량이 0.01 - 0.5%인 조건에서 V와 Nb 그룹 중의 적어도 하나의 원소와 선택적으로 0.01 - 0.5% Ti를 함유한다.

본 발명에 따른 강, 및 강 시트 또는 스트립과 같은 본 발명에 따른 강으로 제조된 강판 제품은 오스테나이트 조직을 가지며 TWIP 및 TRIP 특성을 나타낼 수 있다.

본 발명에 따른 강에서 C 함량이 중량%로 적어도 0.1%, 특히 적어도 0.3%인 것은 강의 오스테나이트 조직을 안정화시키는데 도움을 준다. 탄소는 적층 결함 에너지를 증가시키기 때문에 강의 TWIP 및 TRIP 특성은 강의 개별적인 C 함량을 통해서 목표하는 방식으로 또한 영향을 받을 수 있다. 또한 본 발명에 따른 C 함량은 연성의 손실을 야기하는 일없이 강도를 증가시킨다. 그러나, 중량%로 1%를 초과하는 C 함량은 본 발명에 따른 강의 변형성의 저하를 일으킬 수 있다. 따라서, 강의 C 함량은 중량%로 0.1 - 1%로 제한된다. 강의 C 함량이 중량% 0.1 - 0.5%, 특히 중량%로 0.3 - 0.5% 범위로 제한될 때, 본 발명에 따른 강에서 특히 신뢰할 수 있게 C 함량의 바람직한 효과가 얻어질 수 있다.

그 자체가 공지되어 있는 방식으로, Mn은 본 발명에 따른 강에서 필요한 높은 강도 및 더욱 높은 적층 결함 에너지를 나타내게 한다. 따라서, 본 발명에 따른 강의 TRIP 또는 TWIP 특성은 Mn 함량을 통해서 설정될 수 있다. 또한, 높은 함량의 Mn이 존재하는 것은 본 발명에 따른 강이 원하는 오스테나이트 조직을 갖는 것을 보장한다. 이러한 효과는 만약 Mn 함량이 중량%로 적어도 10% 이면, 특히 신뢰할 수 있는 방식으로 달성된다. Mn 함량이 중량% 25% 이상인 경우에, 본 발명의 관심 사항인 특성과 관련한 추가적인 향상이 실질적으로 일어나지 않는다. 대신에, 높은 Mn 함량에서는 최대 인장 강도가 감소하는 위험성이 있다.

지연 균열에 대한 민감성과 관련하여, 본 발명에 따라 한정되는 Al 및 Si와 조합하여 Mn 함량이 낮을수록 특히 유리한 것으로 판명되었다. 예를 들어, 중량%로 23% 미만, 특히 최대 22% 함량의 Mn은 부식 전위의 현저한 감소를 나타내며 수소 흡수를 방해한다. Mn 함량을 낮추는 것은 강의 제조 및 강의 가공성과 관련한 용이함을 악화시키므로 설정된 하한으로 제한된다. 따라서, 본 발명에 따른 강에서 Mn 함량은 중량%로 10 - 25%, 특히 17 - 25%로 제한되고, 본 발명에 따라 이용되는 효과는 중량%로 최대 22%의 범위의 Mn 함량에서 특히 신뢰할 수 있는 방식으로 달성된다.

본 발명에 따라 한정된 함량에서, Al 및 Si는 내식성을 증가시키고 지연 균열의 경향을 감소시킨다. 만약 Al 및 Si 함량이 본 발명에 따란 한정되는 범위 내로 유지된다면, 본 발명에 따른 강에서 용접 취성 및 고온 취성의 위험성은 공지된 합금 개념과 비교하여 감소하는 것이 용접 시험으로 또한 확인되었다. 따라서, 만약 본 발명에 따라 Al 함량이 중량%로 0.3 - 2%로 제한되고 Si 함량이 중량%로 최대 0.5%로 제한된다면, 본 발명에 따른 강의 용접성은 더 높은 Al 및 Si 함량을 갖는 고망간 강들의 용접성보다 우수한 것이 보장된다. 이 경우, 높은 함량의 Al 및 Si에서 나타날 수 있는 저항 점용접 동안의 과도하게 작은 작동 범위의 위험성이 나타날 수 있으므로 Al 및 Si 함량은 제한된다. Al 함량이 중량%로 0.5 - 1.5%, 특히 0.5 - 1.3%이고 Si 함량이 중량%로 0.2 - 0.5%일 때, 본 발명에 따라 Al과 Si가 조합으로 존재함으로써 달성되는 효과는 특히 신뢰할 수 있는 방식으로 이용될 수 있다.

본 발명에 따른 강에서, 특별한 중요성은 중량%로 1.5 - 3.5% 함량으로 Cr이 존재하는 것으로 부여된다. Cr은 부식 전위를 낮은 수준으로 유지하므로 본 발명에 따른 강은 지연 균열에 대한 높은 저항성을 갖는다. 또한, Cr은 강에 존재하는 탄소 및 질소와 함께 석출물을 형성하며, 상기 석출물은 수소를 축적시킴으로써 지연 균열을 저지한다. 이를 위해, 바람직하게 본 발명에 따른 강은 중량%로 적어도 1.7%, 특히 적어도 1.8% 함량의 Cr을 함유한다. Cr 함량의 상한은 중량%로 2.5%, 특히 2.2%로 제한된다. 한편으로, 본 발명에 따라 한정되는 바와 같은 Cr 함량에 대한 상한은 기계적 성질(강도/파단 연신율)을 손상시킬 수 있는 상대적으로 대량의 Cr 탄화물이 형성되지 않는 것을 보장한다. 다른 한편으로, 본 발명에 따라 한정되는 제한 범위 미만의 Cr 함량에서, Cr은 지연 균열의 경향에 대한 감소 효과를 더 이상 나타내지 못한다.

본 발명에 따른 강은 마이크로 합금 원소인 V과 Nb 중의 적어도 하나를 함유하며, 그 결과로서 본 발명에 따른 강으로 제조되는 강판 제품(시트, 스트립) 조직의 최적화된 미세 결정립을 위한 조건들이 갖추어진다. V 및 Nb은 높은 밀도의 V 및/또는 Nb 석출물(VC, VN, VCN, NbC, NbN, NbCN, VNbC, VNbN, VNbCN)과 용접 균열에 대한 높은 저항성을 갖는 초미세 결정질 조직이 발생하게 한다. 본 발명에 따른 강에서 이러한 방식으로 얻어진 결정립의 크기는 현재 시장에 출시되고 있는 고망간 함량을 갖는 오스테나이트 강보다 현저하게 작다. 따라서, 본 발명에 따른 강으로부터 냉간 압연된 강판 제품에 대해 적어도 ASTM 13에 부합하며 일반적으로 ASTM 14보다 더 미세한 조직의 미세화를 보증할 수 있다. 본 발명에 따른 강판 제품의 미세 결정립 크기가 적어도 ASTM 14에 부합하고, 대부분의 경우에 ASTM 15의 요건을 충족하는 더욱 미세한 조직이 얻어지는 것이 실제 시험을 이용하여 확인할 수 있었다.

본 발명에 따른 강은 냉간 압연 상태로만 추가 처리될 수 있는 것은 아니며, 열간 압연 강판 제품으로 추가 처리한 것으로도 또한 적합하다. 일반적으로 열간 압연 강판 제품(시트, 스트립)의 두께는 냉간 압연 강판 제품의 두께보다 두껍기 때문에, 용접 지점의 구역에서 나타날 수 있는 용접 균열은 냉간 압연 스트립에 대한 것보다 열간 압연 강판 제품에서 다소 낮아진다. 여기에서 중요한 것은 균열 길이와 재료 두께 간의 비율이다. 많은 경우에, 만약 부품을 제조하기 위해 추가 처리를 위한 부가적인 냉간 압연을 하지 않고 본 발명에 따른 열간 압연 강판이 제공되는 경우에서의 결정립이 본 발명에 따른 냉간 압연 시트 또는 스트립의 결정립보다 미세하지 않다면 충분하다. 따라서, 본 발명에 따른 열간 압연 제품을 위해 충분한 결정립 크기는 ASTM 11 또는 더 미세한 것으로 정의되고, ASTM 12와 일치하는 미세한 조직 또는 더욱 미세한 조직을 달성하는 것도 물론 가능하다.

본 발명에 따른 합금에 의해 달성되는 특히 미세한 조직은 지연 균열에 대한 낮은 경향과 용접성의 바람직한 최적의 조합을 나타내는 한편 양호한 강도와 열간 및 냉간 변형성을 나타낸다. 이것은 본 발명에 따른 강으로 제조된 열간 스트립 및 냉간 스트립에 동일하게 적용된다. 특히 강조하여야 하는 것은 본 발명에 따른 조성물의 결과로서 최적의 작동 신뢰성으로 재현될 수 있는 미세 조직의 용접 취성 최소화 효과이다.

본 발명에 따라 조성되는 강의 조직의 미세한 결정립 크기에 대한 Nb 및 V의 긍정적인 효과는 V 또는 Nb이 본 발명에 따른 강에 단독으로 또는 조합으로 존재하는 각각의 경우에 이용될 수 있다.

따라서 제1 변형예의 본 발명에 따른 강은 Nb을 중량%로 적어도 0.01 내지 0.5% 함유하며, 불순물로 간주할 수 있고 합금의 관점에서 영향을 주지않는 정도의 기껏해야 극미량(trace)의 V를 함유한다.

대조적으로, 제2 변형예의 본 발명에 따른 강은 기껏해야 불순물 수준인 Nb 함량을 갖는 반면에, 본 발명에 따라 제공되는 조직의 미세한 결정립 크기는 중량%로 적어도 0.01 내지 0.5%인 V 함량에 의해 보장된다.

제3 변형예의 본 발명에서, V 및 Nb는 본 발명에 따른 강에 조합으로 존재하며, 여기에서 상기 원소들의 전체 함량은 각각의 경우에 중량% 적어도 0.01%이고 0.5%를 초과하지 않는다.

Nb 및/또는 V가 존재하는 결과로서 본 발명에 따라 달성되는 효과는 본 발명에 따라 합금된 강에서 Nb 및 V 함량의 합이 중량% 0.03 - 0.3%, 특히 0.05% 이상일 때 특히 신뢰할 수 있는 방식으로 얻어진다.

본 발명에 따른 강의 마이크로 합금 원소로서, 마찬가지로 Ti는 미세 결정립 크기에 기여하고 강의 기계적 성질에 대한 긍정적인 효과를 나타낼 수 있는 석출물들을 형성한다. 그러나, 미세 결정립 구조를 달성하는 것과 관련하여, Ti는 이러한 목적으로 위해 본 발명에 따라 첨가되는 합금 원소인 Nb 또는 V보다 효과가 낮다. 상기 원소들의 효과를 최적으로 지원하는 본 발명에 따른 강에서 Ti의 효과는 중량%로 적어도 0.01%의 Ti 함량에서 달성된다. 과도하게 높은 Ti 함량에서, 조대한 TiC 입자들이 형성될 수 있는데, 본 발명에 따른 강으로 제조되는 강판 제품의 냉간 압연 및 냉간 성형 중에 이러한 입자들로부터 균열이 시작될 수 있다. 또한, TiC 입자들은 냉간 압연 및 냉간 성형 중에 파괴될 수 있다. 이러한 상황이 발생할 때, 파괴된 입자들 사이에서 공동(cavity)이 나타나며 상기 공동은 다시 또 균열의 시작 시점으로서의 역할을 할 수 있다. 결국, 표면에 가까이 있는 조대한 TiC 입자들은 냉간 압연 및 냉간 성형 중에 표면상의 결함으로 이어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 만약 존재한다면 Ti 함량을 중량%로 0.5%의 상한 미만으로 유지하도록 제공한다. 만약 본 발명에 따른 강이 특성들의 최적화된 조합을 갖도록 제조된다면, 이것은 Ti이 더 이상 어떠한 영향도 주지 않으며 잔류하는 Ti 함량이 불가피한 불순물로서 간주될 수 있는 값으로 본 발명에 따른 강의 Ti 함량을 감소시킴으로써 달성될 수 있다.

선택적으로 본 발명에 따른 강에 존재할 수 있는 Nb 및 Ti 함량은 열간 압연하는 동안과 같은 초기에 Nb 및 Ti 석출물이 되며, 따라서 열간 및 냉간 압연 동안 압연 저항을 증가시킨다. 이것은 본 발명에 따라 규정된 상대적으로 높은 Al 및 Si 함량이 이미 증가한 열간 압연 저항을 수반하기 때문에 열간 압연 중에 특히 바람직하지않은 것이 될 수 있다. 반대로, 미세한 V 석출물은 마무리 압연 시트의 최종 어닐링까지 나타나지 않고, 따라서 열간 및 냉간 압연을 방해하지 않는다. 본 발명에 따른 강을 열간 또는 냉간 압연하기 곤란한 경우에, 이러한 원인을 위해 Nb 함량과 비교하여 강의 V 함량을 증가시키거나 높은 V 함량을 위해 Nb 및/또는 Ti의 첨가를 생략하는 것이 유리할 수 있다.

Nb, V 및 Ti는 지연 균열에 대해 효과를 나타낸다. 공지된 바와 같이, 이들 세 원소들은 수소가 "포획"(즉, 유지)되고 무해하게 되는 석출물들을 형성한다.

그러나, 본 발명에 따라 단지 Nb 및/또는 V를 첨가함으로써 매우 미세한 결정립 조직(ASTM 13, 특히 ASTM 14 및 더욱 미세한 것)이 높은 망간 함량을 갖는 강에서 신뢰할 수 있게 획득될 수 있다.

S 및 P는 제강 공정 중에 본 발명에 따른 강에 불가피하게 들어가며 결정 입계에서 취성을 일으킬 수 있다. 따라서, 특히 충분한 열간 변형성과 관련하여 본 발명에 따른 강에서 S 함량은 중량%로 0.03% 미만으로 제한되고 P 함량은 중량%로 0.08 미만으로 제한된다.

N 함량은 탄질화물을 형성하기 위하여 중량%로 최대 0.1%까지 필요하다. 만약 N이 부족하면, C가 농후하고 N이 결핍된 탄질화물이 형성된다. 그럼에도 불구하고, N 함량은 낮게 설정되어야 한다. Al과 N은 기계적 성질, 특히 연신율을 상당히 손상시키는 석출물을 형성한다. AlN 석출물은 후속 열처리에 의해서도 더 이상 용해되지 않는다. 이러한 이유로 본 발명에 따른 강에서 최대 N 함량은 중량%로 0.1% 미만으로 제한되며, 강의 N 함량이 중량%로 0.0030 - 0.0250%, 특히 0.005 - 0.0170%로 제한될 때 본 발명에 따른 강에서 N의 최적의 효과가 달성된다.

중량%로 2% 미만의 효과적인 함량의 Mo는 내식성을 향상시키는 것을 또한 도와주며, 따라서 지연 균열의 위험성을 더욱 감소시키는 것을 또한 도와준다. Cr과 마찬가지로, Mo는 강에 존재하는 C 및 N과 함께 석출물을 형성하는데 이 석출물은 수소를 축적함으로써 지연 균열을 저지한다.

기계적 성질에 대한 영향과 관련하여, B는 합금 원소 Mn을 대체한다. 예를 들어, 중량%로 20% Mn과 0.003% B을 함유한 강은 25% Mn을 함유하지만 B을 함유하지 않은 강과 유사한 특성 프로파일을 갖는 것이 밝혀졌다. 그러므로, 동일하게 높은 강도를 유지하면서 본 발명에 따른 강에 중량%로 최대 0.01%까지 B를 첨가하는 것은 Mn 함량을 낮출 수 있으며, 감소된 Mn 함량은 지연 균열 및 용접 취성을 회피하기 위해 유리하다. 또한, 소량의 B는 본 발명에 따른 강으로 제조되는 열간 스트립의 스트립 가장자리 품질에 대한 긍정적인 효과를 나타낸다. 고망간의 Al 합금강 및 Si 합금강으로부터 공지된 바와 같은, 스트립 가장자리 구역에서 균열 및 불안정성은 이와 같은 방식으로 억제된다.

Ni는 본 발명에 따른 강에 선택적으로 첨가될 수 있다. Ni는 강의 높은 파단 연신율에 기여하며 인성을 증가시킨다. 그러나, 본 발명에 따른 강에서 만약 강이 중량%로 8%를 초과하는 Ni를 함유한다면 이러한 효과는 감소한다. 그러므로, 본 발명에 따라 선택적으로 첨가되는 Ni 함량의 상한은 중량%로 8%, 특히 5%로 제한된다.

게다가, 중량%로 5% 미만, 특히 3% 미만의 함량으로 Cu를 첨가함으로써 본 발명에 따른 강의 경도가 석출물의 생성으로 인해 증가될 수 있다. 그러나, 중량%로 5%를 초과하는 함량의 Cu는 예를 들면 본 발명에 따른 강으로 제조되는 강판 제품(스트립, 시트)을 불안정하게 하는 표면 결함을 야기할 수 있다.

결과적으로, 본 발명은 적어도 800 MPa 이상의 높은 강도뿐만 아니라 지연 균열에 대한 높은 저항성이 "용접 취성"에 대한 높은 저항성과 조합되어 나타나는 강을 제공한다.

본 발명에 따른 강은 부품을 제조하기 위하여 후속해서 열간 성형이나 냉간 성형을 거치게 되는, 강 시트 또는 강 스트립과 같은 강판 제품을 생성하도록 처리하기 위해 매우 적합하다.

표면 부식으로부터 본 발명에 따른 강판을 보호하기 위하여, 강판은 실제 사용중에 부식 환경에 노출되는 적어도 표면상에 보호 금속 코팅으로 코팅될 수 있다. 그 자체로 공지된 방식으로, 보호 코팅은 예를 들어 전해 아연 도금, 용융 아연 도금, 합금화 도금(galvannealed coating), ZnNi 도금 또는 용융 알루미늄 도금에 의해 본 발명에 따른 강판 제품에 부착되는 Al계 도금층 또는 Zn계 도금층일 수 있다. 양호한 코팅 결과는 특히 전해 아연 도금에 의해서 달성될 수 있다.

본 발명에 따라 제조된 강판 제품은 갑자기 발생하는 하중의 상황에서 특히 높은 에너지 흡수 능력을 특징으로 한다.

특수한 특성의 범위로 인하여, 본 발명에 따라 제조되는 강판 제품은 보디 부품의 제조를 위해 특히 적합하다. 높은 강도 및 연신율로 인하여, 본 발명에 따라 구성되어 만들어지는 재료는 차량 보디의 하중 지탱 및 충돌 관련 부품을 위해 특히 적합하다. 예를 들면, 높은 하중 지탱 능력이 높은 보호 수준 및 낮은 중량과 조합되어 있는 구조 부품들이 본 발명에 따른 강판 제품으로 제조될 수 있다.

높은 에너지 흡수 능력으로 인하여, 본 발명에 따른 강판 제품은 사람을 보호하기 위한 부품 또는 장갑판(armour plates)을 제조하기 위해 또한 적합하다. 특히, 몸에 직접 착용하며 포탄 또는 갑자기 일어나는 유사한 공격으로부터 보호하는 역할을 하는 부재가 본 발명에 따른 강판 제품으로 제조될 수 있다.

양호한 변형성 및 강도를 나타내는 동시에 감소한 무게로 인하여, 또한 본 발명에 따른 강판 제품은 차량, 특히 자동차용 휠을 생성하는 것을 위해 특히 적합하다.

본 발명에 따라 구성된 강판 제품은 극저온 분야에 사용하기 위한 부품들을 제조하기 위해 또한 사용될 수 있다. 본 발명에 따라 제조된 냉간 스트립 제품의 유리한 특성의 범위는 극저온 분야에서의 낮은 온도에서도 유지된다.

특히 캠 샤프트 또는 피스톤 로드와 같은 고강도 엔진 부품의 생산하기 위한 것으로 의도된 관을 제조하기 위하여 본 발명에 따른 강판을 사용하는 것을 또한 생각할 수 있다.

본 발명에 따른 강판 제품은 다양한 방식들로 제조될 수 있다. 전형적인 제강 전로 또는 ELO 노와 함께 연속 주조, 스트립 주조 또는 DSC 공정을 이용한 후속 주조 공정, 그리고 주조 후에 인라인 또는 오프라인으로 실행되는 열간 압연을 통해서 제조하는 것을 생각할 수 있다. 필요하다면, 이러한 방식들로 얻어진 열간 스트립은 냉간 스트립을 형성하기 위하여 직렬 압연기, 가역 압연기 또는 다단 압연기에서 냉간 압연될 수 있다.

Ca 처리는 특히 본 발명에 따른 강에서 높은 함량의 Al을 함유하는 경우에 주조성을 향상시킨다. 알루미나(Al₂O₃)와 더불어, Ca는 슬래그에 통합되고 따라서 알루미나를 무해한 것으로 만드는 알루미늄산 칼슘(calcium aluminate)을 형성한다. 이것은 알루미나가 주조성을 손상시키는 막힘(주입 관에서의 누적)을 일으키는 위험을 방지한다. 따라서, 본 발명에 따른 강에 중량%로 최대 0.015%, 특히 최대 0.01% Ca 함량이 허용되고, 선택적으로 실행되는 Ca 처리의 유리한 효과는 중량%로 적어도 0.0015% Ca 함량에서 일반적으로 나타난다.

본 발명에 따른 강으로 제조된 열간 스트립은 공지된 방식으로 선택적으로 산세 될 수 있으며 또한 선택적으로 표면 코팅될 수 있다. 아연 도금 후에 별도의 열처리가 또한 가능하다.

대안으로, 열간 스트립은 산세 처리한 상태에서 냉간 압연될 수 있고, 연속적인 패스로 실행되는 어닐링 처리에 의해 최종 어닐링되며, 그 후에 선택적으로 표면 코팅(Z, ZE, ZF, ZMg, ZN, ZA, AS, S, 박막 필름 등)될 수 있다. 여기에서, 아연 도금 후에 별개의 열처리가 또한 가능하다.

본 발명에 따른 열간 스트립 또는 냉간 스트립은 다음에 열간 또는 온간 성형 공정에서 이용할 수 있는 특수한 코팅을 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 강판 제품의 지연 균열에 대한 높은 저항성은 후 열처리(thermal post-treatment)에 의해서 더욱 향상될 수 있다. 이러한 후 열처리 중에, 기재 금속에 대한 아연 도금층의 합금화가 개시되는 방식으로 아연 코팅 재료가 처리된다. 이러한 방식으로 처리된 재료는 상당히 연장된 관찰 기간 후에 비로소 지연 균열을 나타내거나 더 이상 지연 균열을 보이지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 강판 제품을 제조하기 위해 적합한 전형적인 방법은 다음과 같은 작업 단계들을 포함한다.

- 본 발명에 따라 구성된 강으로부터 슬래브 또는 박 슬래브 형태의 전구체 재료가 주조된다.

- 특히, 슬래브를 사용할 때 이후에 실행되는 열간 압연 전에 재가열이 필요하다면, 재가열 온도는 1100℃ 이상, 특히 1150℃를 넘어야 한다. 전구체 재료가 주조 후에 연속적인 작업 흐름으로 열간 압연기에 직접 공급될 수 있는 경우(예를 들면, 박 슬래브가 주조되고 연속적으로 일련의 작업 단계에서 열간 스트립을 형성하도록 가공되는 주조-압연 라인에서), 중간 재가열을 하지 않고 직접 주조 열을 이용하는 것이 또한 일어날 수 있다. 실제 제조 조건하에서 최적으로 구성된 조직을 갖는 본 발명에 따른 열간 압연된 강판 제품을 얻기 위하여, 열간 압연 동안의 패스 압하율은 각각의 경우에 패스당 적어도 10%가 되어야 한다.

- 필요하면 실행될 수 있는 가열 후에, 전구체 재료는 열간 스트립을 형성하기 위하여 적어도 800℃의 최종 열간압연 온도에서 열간 압연된다.

- 그 후에, 얻어진 열간 스트립은 코일을 형성하기 위하여 기껏해야 700℃의 코일링 온도에서 감겨진다.

열간 압연이 적어도 800℃의 온도에서 마무리되고 코일링(coiling)은 그보다 낮은 온도에서 실행되기 때문에, 탄소 특히 본 발명에 따른 강에 함유된 탄소의 긍정적인 효과가 충분히 이용된다. 이 범위에서 열간 압연된 시트의 경우에, B 및 C는 높은 인장 강도 및 항복 강도 값들을 부여하는 한편 용인될 수 있는 파단 연신율 값을 여전히 유지한다. 최종 열간 압연 온도가 증가할 때, 열간 스트립의 인장 강도 및 항복 강도는 증가하지만 연신율 값은 증가한다. 본 발명에 규정된 체계 내에서 최종 압연 온도를 변화시킴으로써, 최종적인 열간 강판 제품의 원하는 특성이 간단하고 목표하는 방식으로 변경될 수 있다.

본 발명에 따라 제조된 열간 스트립에서, V 함량의 적어도 80%, 특히 90% 이상 및 Nb 함량의 적어도 50%, 특히 60% 이상이 용해된 형태로 존재한다. 나머지 V 또는 Nb 함량은 석출물로서 존재하고, 석출물 내에 결합된 Nb 및 V 함량의 비율은 가능한한 낮아야 한다. 열간 스트립 내의 용해되어 있는 높은 비율의 Nb 또는 V로 인하여, 후속 냉간 압연 및 추가적으로 실행되는 어닐링 처리 동안에 바람직한 매우 미세한 조직이 신뢰할 수 있게 형성될 수 있다. 대조적으로, Ti 함량의 60 - 100%는 열간 압연 후에 TiC 석출물로 존재한다. 이러한 탄화물은 냉간 압연을 방해할 뿐만 아니라 최종 어닐링 동안에 조대한 석출물의 형성으로 이어진다. 비교적 대량의 Ti를 함유하여 합금된 강의 가공 중에, 상기 조대한 석출물은 개별적인 부품을 불안정하게 하는 균열의 원천을 형성한다.

특히 낮은 코일링 온도, 특히 실온(대략, 20℃)까지의 범위로 설정될 때 본 발명에 따라 제조된 열간 스트립의 특히 유리한 기계적 성질, 특히 높은 항복 강도가 얻어진다. 기껏해야 700℃, 특히 700℃ 미만, 특히 500℃ 또는 실온의 온도로 코일링 온도를 제한함으로써, 공지된 방식으로 결정 입계 산화의 위험성은 최소화된다. 결정 입계 산화는 재료의 스폴링(spalling)을 일으킬 수 있고, 따라서 추가로 가공하는 것을 더욱 어렵게 하거나 불가능하게 할 수 있다.

코일링 후에 얻어진 열간 스트립은 부품으로 바로 냉간 성형 또는 열간 성형될 수 있다.

그러나, 본 발명에 따른 열간 스트립은 특히 냉간 스트립으로 추가 가공하기 위해 또한 적합하다. 이를 위해, 필요하면 실행될 수 있는 코일링 및 산세에 의한 표면 세정 후에 열간 스트립은 공지된 방식으로 냉간 스트립을 형성하도록 냉간 압연될 수 있다. 바람직하게 이러한 냉간 압연 동안에 달성된 냉간 압연 품질은 본 발명에 따른 마무리된 강판 제품의 최적의 변형성과 강도 특성을 신뢰할 수 있게 달성하기 위한 수준의 30% 내지 75%의 범위이다.

냉간 압연 다음에 최종 어닐링이 이루어질 수 있으며, 최종 어닐링 온도는 바람직하게는 기껏해야 880℃, 특히 800℃ 미만이다. 어닐링 온도의 선택은 특히 미세한 조직의 형성을 보장하고, 미세한 결정립 크기는 적어도 ASTM 14와 대체로 일치하거나 더욱 미세하다. 여기에서 본 발명은, 본 발명에 따라 제공되는 바와 같이 열간 스트립에 여전히 용해된 상태로 존재하는 Nb 및 V 함량의 대부분이 최종 어닐링 동안에 미세한 석출물(VCN, NbCN 등)을 형성한다는 사실을 이용하며, 이러한 석출물은 최종 어닐링 공정 중에 결정립 성장을 억제한다. 특히 미세한 조직은 가능한한 낮은 어닐링 온도에서 생성된다. 따라서 최종 어닐링 후에, 얻어진 스트립은 신뢰할 수 있게 미세한 결정립 크기의 조직을 갖는다. 이 경우에 최종 어닐링은 연속 어닐링 노에서 연속적인 패스로 실행될 수 있다.

냉간 압연 및 최종 어닐링 후에, 얻어진 냉간 스트립은 치수 정밀도 및 기계적 성질을 더욱 향상시키기 위하여 조질 압연 될 수도 있다.

이미 설명한 바와 같이, 부품을 성형하는 추가 변형을 위해 열간 또는 냉간 스트립으로 제공되는 본 발명에 따른 강판 제품은 표면 부식으로부터 보호하기 위하여 금속 보호층을 구비할 수 있다. 이를 위해, 강판 제품이 바로 부품을 형성하기 위한 열간 스트립으로 만들어지는 경우에, 개별적으로 얻어진 열간 스트립 또는 열간 스트립의 냉간 압연 후에 얻어진 냉간 스트립은 예를 들어 용융 알루미늄 도금, 용융 아연 도금 또는 전해 아연 도금될 수 있다.

만약 필요하다면, 사전에 산세에 의해 스트립 표면의 세정 및 준비가 실행된다.

만약 강판 제품이 블랭크 상태로 인도되어야 한다면, 금속 코팅 대신에 표면 부식에 대해 임시적인 보호를 제공하도록 강판 제품에 오일이 도포될 수 있다.

표 1은 본 발명에 따른 8개의 강 E1 - E8과 비교를 위한 14개의 강 V1 - V14의 합금들을 나타낸다.

본 발명에 따른 강 E1 - E8과 비교예의 강 V1 - V14로부터, 잉곳이 만들어지고, 각각의 경우에 대략 1250℃의 예열 온도로 가열되고, 각각의 경우에 대략 3 mm 두께를 갖는 열간 스트립을 형성하기 위하여 대략 950℃의 최종 열간 압연 온도에서 열간 압연되었다.

각각의 경우에서 얻어진 열간 스트립은 코일을 형성하도록 대략 20℃(실온)의 코일링 온도에서 감겨졌다.

코일링 후에, 열간 스트립은 대략 1 mm의 두께를 갖는 냉간 스트립을 형성하기 위하여 각각의 경우에 대략 66%의 냉간 압연 압하율로 냉간 압연되었다.

냉간 스트립은 연속적인 패스로 실행되는 최종 어닐링 처리되었는데, 890℃ 미만의 온도(T_어닐링)에서 대략 140초의 기간 동안 가열되었다. 본 발명에 따른 강 E1 - E8과 비교예의 강 V1 - V12에 대한 기계적 성질, 개별적으로 설정되는 최종 어닐링 온도(T_어닐링) 및 조직의 결정립 크기가 표 2에 기재되어 있다.

강판 제품으로부터 블랭크/컵 직경 비율 β = 2.0(드로잉 비율)을 갖는 컵(cup)이 드로잉 되었다. 컵에 대한 부식 시험이 시행되었으며, 컵은 어떠한 부식 방지 코팅도 없이 5% 염화나트륨 용액에 노출되었다. 4개의 컵의 그룹 중에서 하나의 컵에 처음으로 지연 균열이 발생한 시점까지 경과한 날들이 표 2의 "컵 유지 시간" 컬럼에 표시되어 있다.

본 발명에 따른 강 E1 - E8과 비교예의 강 V1 - V12로 만들어진 강 시트 샘플에 대해, 그 다음에 접합 시험이 실행되었으며 강 시트는 전형적인 아연 도금처리된 디프 드로잉 가공한 강에 대한 중첩 방식으로 스폿 용접되었다("불균일 용접"). 각각의 경우에 달성된 kA로 표시된 작동 범위, 용접 구역에서 관찰된 최대 균열 길이 및 용접 취성에 대한 경향의 평가가 또한 표 2에 기재되어 있다.

여기에서 스폿 용접의 "작동 범위"는 용접 스폿을 생성하기 위해 필요한 최소 전류(Imin)와 그 값을 초과하면 용접할 기재의 재료가 용접 과정 중에 표면으로부터 스패터링을 발생시킬 위험성이 있는 최대 전류(Imax) 간의 차이를 의미하는 것이다(작동 범위 A = Imax - Imin). 이러한 스패터링(spattering)은 용접 접합 불량을 일으키기 때문에 회피되어야 한다. 작동 범위가 작을수록, 더욱 정확하게 용접 과정이 실행되어야만 한다. 작동 범위가 커질수록, 작업 실행 조건하에서 용접부를 형성하는 것이 더욱 용이하고 신뢰할 수 있다. 따라서 실제 용접 작업을 보장하기 위하여, 예를 들어 차량 분야에서 용접할 강을 위해 적어도 0.8 kA, 특히 적어도 1.0 kA의 작동 범위가 필요하다.

또한, 본 발명에 따른 합금 E9의 제조는 실험실 조건하에서 모의 실험되었는데, 이 합금은 철과 불가피한 불순물 이외에 중량%로 19% Mn, 0.4% C, 1.4% Al, 0.45% Si, 2% Cr 및 0.12% V를 함유하였다. 이 강으로 제조된 냉간 압연된 강 시트 샘플은 아연 코팅이 제공되었으며, 연속적인 어닐링 공정에서 800℃ 미만의 최종 어닐링 온도(T_어닐링)에서 최종 어닐링 처리되었다. 최종 어닐링 후에, 강 시트 샘플은 극히 미세한 결정립 크기를 갖는 조직을 포함하였다. 강 시트 샘플은 커핑 시험(cupping test)에서 수소 유기 균열에 대한 극히 높은 저항성을 나타내었다. 강 시트 샘플은 560 MPa의 항복 강도(Rp), 900 MPa의 인장 강도(Rm), 45%의 파단 연신율(A) 및 0.35의 n 값을 나타내었다. 강 시트 샘플로부터 드로잉 가공된 아연 도금된 컵(β = 2.0)은 5% 염화나트륨 용액에서 3개월의 기간이 지난 후에도 균열이 없는 상태를 유지하였다.

마찬가지로 본 발명에 따른 합금 E10이 실험실 조건하에서 제조되었으며, 전술한 합금 E9과 같이 이 합금은 철과 불가피한 불순물 이외에 중량%로 19% Mn, 0.4% C, 1.4% Al, 0.45% Si, 2% Cr 및 0.12% V를 함유하였다. 또한, 이 합금 E10에 중량%로 0.003% B가 첨가되었다. 동일한 제조 과정이 부여되어 얻어진 강 시트 샘플은 대등한 항복 강도를 나타내었지만 파단 연신율 값은 증가하였다.

다른 시험에서, 합금 E8에 따라 구성된 용강은 Ca 처리를 거쳤다. Ca 처리함으로써 높은 Al 함량에도 불구하고 양호한 주조성을 나타내었으며 Ca를 포함하지 않은 강에 상응하는 특성을 나타내었다.

본 발명에 따른 합금으로 만들어진 아연 도금된 강판 제품에서 지연 균열에 대한 높은 저항성은 후 열처리에 의해 더욱 향상될 수 있다는 사실을 입증하기 위하여, 냉간 압연된 강 시트 샘플은 본 발명에 따른 합금 E2로 만들어졌고 아연 코팅을 구비하였다. 그 다음에 샘플은 후 열처리 되었으며, 후 열처리 중에 기재에 대한 아연층의 합금화를 개시하도록 아연 코팅된 재료는 가열되었다. 따라서, 이와 같이 처리된 재료로부터 드로잉 가공된 컵은 상당히 긴 관찰 기간 후에 지연 균열이 나타나거나, 또는 균열이 전혀 발생하지 않았다. 시험 결과는 표 3에 기재되어 있다.

본 발명에 따라 구성되고 아연 도금된 샘플이 100 내지 450℃의 온도에서 1 내지 200 시간, 바람직하게는 24 내지 48 시간 동안 배치-어닐링(batch-annealed) 처리되거나 400 내지 600℃의 온도에서 1 내지 500 초, 특히 5 내지 300 초 동안 연속 어닐링 장치에서 열처리 되었을 때 지연 균열에 대한 민감성의 현저한 최소화가 달성된다는 것을 시험 결과로부터 알 수 있었다.

용접 공정 동안의 용접 취성에 대한 본 발명에 따른 강의 저항성은 V 및/또는 Nb를 첨가함으로써 달성되는 매우 미세한 조직의 결과로서, 그리고 본 발명에 따라 설정된 제한 범위 내에서 이루어지는 Cr에 의한 Al 또는 Si의 부분적인 치환의 결과로서 종래기술에 비해 현저하게 향상된다. 본 발명에 따라 구성된 강 시트 샘플을 사용한 용접 시험에 있어서, 저항 스폿 용접 동안에 육안으로 확인되는 균열은 전혀 발견되지 않았다.

Claims

냉간 성형 가능한 고강도 강으로서, 중량%로
C: 0.1 - 1.0%,
Mn: 10 - 25%,
Al: 0.3 - 2%,
Cr: 1.5 - 3.5%,
Si: 최대 0.5%(0% 포함),
S: 0.03% 미만(0% 포함),
P: 0.08% 미만(0% 포함),
N: 0.1% 미만(0% 포함),
Mo: 2% 미만(0% 포함),
B: 0.01% 미만(0% 포함),
Ni: 8% 미만(0% 포함),
Cu: 5% 미만(0% 포함),
Ca: 최대 0.015%(0% 포함)를 함유하고,
Nb: 0.01 - 0.5%, V: 0.01 - 0.5%인 조건을 갖는 V와 Nb 그룹 중의 적어도 하나의 원소, 및
선택적으로 Ti: 0.01 - 0.5%를 함유하며, 잔부로서 철과 제조 관련 불가피한 불순물을 포함하고, 상기 강은 적어도 ASTM 13에 해당하는 미세 조직을 갖는 것을 특징으로 하는 강.
제1항에 있어서,
강의 C 함량은 중량%로 0.3 - 0.5%인 것을 특징으로 하는 강.
제1항에 있어서,
강의 Mn 함량은 중량%로 17 - 22%인 것을 특징으로 하는 강.
제1항에 있어서,
강은 중량%로 적어도 0.2%의 Si를 함유하는 것을 특징으로 하는 강.
제1항에 있어서,
강의 Al 함량은 중량%로 0.5 - 1.5%인 것을 특징으로 하는 강.
제1항에 있어서,
강의 Cr 함량은 중량%로 적어도 1.7%인 것을 특징으로 하는 강.
제1항에 있어서,
강의 Cr 함량은 중량%로 2.5% 이하인 것을 특징으로 하는 강.
제1항에 있어서,
강의 N 함량은 중량%로 0.0030 - 0.0250%인 것을 특징으로 하는 강.
제1항에 있어서,
강의 Ni 함량은 중량%로 5% 미만인 것을 특징으로 하는 강.
제1항에 있어서,
강의 Cu 함량은 중량%로 3% 미만인 것을 특징으로 하는 강.
제1항에 있어서,
강의 Ca 함량은 중량%로 적어도 0.0015%인 것을 특징으로 하는 강.
제1항에 있어서,
강의 인장 강도는 적어도 800 MPa인 것을 특징으로 하는 강.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따라 구성된 강으로 제조된 것을 특징으로 하는 강판 제품.
제13항에 있어서,
강판 제품은 표면 부식으로부터 보호하기 위하여 금속 보호 코팅으로 코팅된 것을 특징으로 하는 강판 제품.
제14항에 있어서,
금속 보호 코팅은 전해 아연 도금, 용융 아연 도금, 합금화 도금, ZnNi 도금, 또는 용융 알루미늄 도금에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 강판 제품.