KR101665818B1 - 연성 및 화성처리성이 우수한 고강도 냉연강판 및 그 제조방법 - Google Patents

연성 및 화성처리성이 우수한 고강도 냉연강판 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 측면은 미세조직이 면적%로 95~99%의 페라이트 및 1~5%의 마르텐사이트를 포함하며, 상기 마르텐사이트 중 C농도가 0.2~0.8중량% 이고, 강판 표면의 Si농도 및 강판 표면으로부터 0.5mm 깊이의 Si농도가 하기 관계식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 연성 및 화성처리성이 우수한 고강도 냉연강판에 관한 것이다.
[관계식 1]
1.1≤Si(0)/Si(0.5)≤1.7
(단, Si(0)은 강판 표면의 Si농도의 질량% 값이며, Si(0.5)는 강판 표면으로부터 0.5mm 깊이의 Si농도의 질량% 값이다.)

Description

연성 및 화성처리성이 우수한 고강도 냉연강판 및 그 제조방법 {HIGH STRENGTH COLD-ROLLED STEEL SHEET HAVING EXCELLENT DUCTILITY AND PHOSPHATABILITY, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 자동차, 가전제품 등의 소재로 사용되는 냉연강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래, 자동차 차체의 경량화 및 승객 안정성 확보를 위해 높은 인장강도를 가진 고강도 강판의 개발이 요구되어 왔다. 또한, 이러한 고강도 강판은 자동차 안전 규제법, 연비 규제법, 배기가스 규제법 등 자동차 산업을 둘러싼 각종 법률 규제 등과 밀접한 관계를 가지면서 개발되어 왔으며, 고유가에 의한 연비 규제가 강화되어 자동차의 경량화가 자동차 업계의 주요 관심사로 부각되면서 연구 개발이 가속화되어 많은 종류의 고강도 강판이 개발되어 왔다.
최근 자동차, 가전제품 등에 사용되는 냉연강판 및 용융아연도금강판은 고강도뿐만 아니라, 인성 및 화성처리성이 우수할 것이 요구되고 있다. 따라서, 연성 및 화성처리성이 우수한 고강도 냉연강판 및 그 제조방법의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 따라서, 연성 및 화성처리성이 우수한 고강도 냉연강판 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면은 미세조직이 면적%로 95~99%의 페라이트 및 1~5%의 마르텐사이트를 포함하며, 상기 마르텐사이트 중 C농도가 0.2~0.8중량% 이고, 강판 표면의 Si농도 및 강판 표면으로부터 0.5mm 깊이의 Si농도가 하기 관계식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 연성 및 화성처리성이 우수한 고강도 냉연강판에 관한 것이다.
[관계식 1]
1.1≤Si(0)/Si(0.5)≤1.7
(단, Si(0)은 강판 표면의 Si농도의 질량% 값이며, Si(0.5)는 강판 표면으로부터 0.5mm 깊이의 Si농도의 질량% 값이다.)
또한, 본 발명의 다른 일 측면은 중량%로, C: 0.04~0.07%, Si: 0.05~0.15%, Mn: 1.0~2.0%, Al: 0.01~0.05%, P: 0.01~0.03%, S: 0.005% 이하, Mo: 0.05~0.15%, Cr: 0.1~0.3%, N: ~0.005%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 가열하는 단계; 상기 가열된 강 슬라브를 860~910℃의 마무리 압연 온도 범위에서 열간압연하여 열연강판을 얻는 열간압연단계; 상기 열연강판을 540~580℃의 온도 범위에서 권취하는 단계; 상기 권취된 열연강판을 50~90%의 압하율로 냉간압연하여 냉연강판을 얻는 냉간압연단계; 상기 냉연강판을 770~810℃의 온도 범위에서 10~200초 동안 재결정 소둔 열처리하는 단계; 및 상기 열처리된 냉연강판을 10~100℃/s의 냉각속도로 400~550℃까지 냉각하는 단계를 포함하는 연성 및 화성처리성이 우수한 고강도 냉연 강판 제조방법에 관한 것이다.
덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있다.
본 발명에 의하면, 강판 표면의 Si농도와 강판 표면으로부터 0.5mm 깊이의 Si농도의 비, 마르텐사이트 중의 C농도 및 강판의 미세조직을 제어함으로써 연성 및 화성처리성이 우수한 고강도 냉연 강판을 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명자들은 연성 및 화성 처리성이 우수한 고강도 냉연강판을 도출해 내기 위하여 연구를 거듭한 결과, 표면의 Si농도와 강판 표면으로부터 0.5mm 깊이의 Si농도의 비, 마르텐사이트 중의 C농도 및 강판의 미세조직을 적절히 제어함으로써 연성 및 화성 처리성이 우수한 고강도 냉연강판을 제조할 수 있음을 확인하고 본 발명에 이르게 되었다.
이하, 본 발명의 일 측면에 따른 연성 및 화성처리성이 우수한 고강도 냉연강판에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일 측면에 따른 연성 및 화성처리성이 우수한 고강도 냉연강판은 미세조직이 면적%로 95~99%의 페라이트 및 1~5%의 마르텐사이트를 포함하며, 상기 마르텐사이트 중 C농도가 0.2~0.8중량% 이고, 강판 표면의 Si농도 및 강판 표면으로부터 0.5mm 깊이의 Si농도가 하기 관계식 1을 만족한다.
[관계식 1]
1.1≤Si(0)/Si(0.5)≤1.7
(단, Si(0)은 강판 표면의 Si농도의 질량% 값이며, Si(0.5)는 강판 표면으로부터 0.5mm 깊이의 Si농도의 질량% 값이다.)
본 발명에 따른 냉연강판은 페라이트를 주상으로 하고, 마르텐사이트를 포함한다. 보다 상세하게는 면적%로 95~99%의 페라이트 및 1~5%의 마르텐사이트를 포함할 수 있다. 또한, 상기 마르텐사이트 중 C농도가 0.2~0.8중량%인 것이 바람직하다.
또한, 우수한 화성처리성을 얻기 위해서는 강판 표면의 Si농도인 Si(0)과 강판 표면부터 0.5mm 깊이에 있어서 의 Si농도인 Si(0.5)의 비 [Si(0)/Si(0.5)]를 제어 하는 것이 필요 하다. Si은 산화가 용이한 원소로 SiO2로 과도하게 강판 표면에 존재하는 경우, 강판 표면에 절연체가 존재하는 것으로 되어 도장 전처리 단계에서 인산염 미립자 흡착을 저해한다. 또한, Si 산화물이 국소적으로 존재하는 경우에는 Si가 고농도인 곳에서 화성결정의 형성을 저해한다.
본 발명자는 Si가 SiO2로 과도하게 강판 표면에 존재하지 않고, Si 산화물이 국소적으로 존재하지 않기 위해서, 즉 인산염 미립자 흡착 및 화성결정의 형성이 용이하여 화성처리성이 우수하기 위해서는 [Si(0)/Si(0.5)] 값을 제어하여 Si 농도비를 최적화 하여야 함을 알아내었다.
[Si(0)/Si(0.5)] 값이 1.7을 초과하는 경우, 표면에 SiO2가 과도하게 존재하게 되기 때문에, 강판 표면에 절연체가 존재하는 것으로 되어 도장 전처리 단계에서 인산염 미립자 흡착을 저해하는 문제점이 있다. 따라서 상한을 1.7로 제어하는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 상한은 1.5이다.
본 발명에서는 상기 조건들을 만족함으로써 인장강도(Tensile strength)가 500~600MPa이며, 연신율이 26% 이상이고, 항복비(Yield ratio)가 0.5~0.7인 우수한 연성 및 화성처리성을 얻을 수 있다.
강판의 합금조성에 대하여 특별히 한정하지는 않으나, 본 발명의 다른 일측면에 따른 냉연강판은 중량%로, C: 0.04~0.07%, Si: 0.05~0.15%, Mn: 1.0~2.0%, Al: 0.01~0.05%, P: 0.01~0.03%, S: 0.005% 이하, Mo: 0.05~0.15%, Cr: 0.1~0.3%, N: 0.005% 이하, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
탄소(C): 0.04~0.07 중량%
상기 C는 오스테나이트(Austenite) 안정화 원소로 열연강판에서 펄라이트(Pearlite)조직과 페라이트(Ferrite)조직 내부의 탄화물을 최소화시키고, 결정립을 미세화시키는 역할을 한다. 또한, 복합 석출물의 재고용이 냉연강판의 소둔과정에서 부분적으로 재용해되어, 10~30㎛ 정도의 크기를 가진 미세한 결정립을 제공하고, 결정입계에서 나타나는 마르텐사이트를 면적율 5%이하로 제한함으로써, 성형성 에 좋은 집합조직(111)을 발달시키는 역할을 한다. 상기 C의 함량이 0.04 중량% 미만인 경우에는 임계 온도영역에서 안정된 오스테나이트를 확보하지 못하여 냉각 후 마르텐사이트가 적절한 분율로 생성되지 않기 때문에, 적절한 강도를 확보하기 곤란하다. 반면에, 상기 C의 함량이 0.07 중량%를 초과하는 경우에는 연성을 확보할 수 없으며 용접성을 악화시키는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명에서 상기 C의 함량은 0.04 ~ 0.07 중량% 로 제어하는 것이 바람직하다.
실리콘(Si): 0.05 ~ 0.15 중량%
상기 Si는 페라이트 안정화 원소로서 고용강화에 의하여 강도를 증가시키 는 한편, 소둔 후 냉각하여 400~550℃의 온도 범위에서 유지하는 동안, 시멘타이트(Cementite)의 석출을 억제하고, 상기 C가 오스테나이트로 농화되는 것을 촉진하여 냉각시 마르텐사이트 형성 및 연성 향상에 기여하는 원소이다. 그러나 상기 Si의 함량이 0.05 중량% 미만인 경우에는 상술한 오스테나이트 안정화 효과가 저하 된다. 반면에, 상기 Si의 함량이 0.15 중량%를 초과하는 경우에는 표면 성상이 열화되면서, Si 산화물이 농화되어 용접성과 도금성 모두 열화 된다. 따라서, 본 발명에서 상기 Si의 함량은 0.05~0.15 중량%로 제어하는 것이 바람직하다.
망간(Mn): 1.0~2.0 중량%
상기 Mn은 오스테나이트를 안정화하는 원소로서, 소둔 후 400~550℃로 냉각하는 동안 오스테나이트에서 펄라이트로의 분해를 지연시키기 때문에, 상온으로 냉각하는 동안, 저온변태상인 마르텐사이트 조직으로, 조직을 안정하게 생성시키는 역할을 한다. 또한, 고용강화에 의하여 강도를 향상시키는 효과가 있으며, 강 중 황(S)과 결합하여 MnS 개재물을 형성함으로써 슬라브(Slab)의 열간균열을 방지하는데 매우 유효하다. 상기 Mn의 함량이 1.0 중량% 미만인 경우에는 오스테나이트에서 펄라이트(Pearlite)로의 분해를 지연시키기 어렵다. 반면에, 상기 Mn의 함량이 2.0 중량%를 초과하는 경우에는 슬라브(Slab) 비용의 현저한 상승을 초래할 뿐만 아니라, 용접성 및 연성의 열화를 초래할 수 있다. 따라서, 본 발명에서 상기 Mn의 함량은 1.0~2.0 중량%로 제어하는 것이 바람직하다.
알루미늄(Al): 0.01~0.05%
상기 Al은 탈산제로 사용되는 동시에, Si과 같이 시멘타이트 석출을 억제하고 변태의 진행을 늦추어 오스테나이트를 안정화하는 원소이다. 또한, 고온영역 에서 입계에 편석하여, 열연강판 결정립에서 탄화물을 미세하게 만들기 때문에 Al을 오스테나이트 안정화 최소 효과 한계치인 0.01 중량% 이상 첨가함으로써 강 중에서 불필요한 고용 질소(N)를 AlN으로 석출시킬 수 있다. 그러나, 상기 Al의 함량이 0.05%를 초과하는 경우에는 연속주조시 노즐 막힘을 일으키고, 주조시 Al산화물 등에 의해 열간취성과 연성이 현저히 저하되고 표면불량을 가져 오기 쉽다. 따라서, 고온영역에서 입계에 편석하는 Al에 의한 품질불량을 제거하기 위해. 본 발명에서 상기 Al의 함량은 0.01~0.05 중량%로 제어하는 것이 바람직하다.
인(P): 0.01~0.03%
인(P)은 고용강화에 의하여 강도를 증가시키고 Si과 함께 첨가하면 소둔 후 냉각하여 400~550℃로 유지하는 동안 시멘타이트 석출을 억제시키고, 오스테나이트로 탄소 농화를 촉진시키므로 0.03%이하 첨가한다. 인의 농도가 0.03%를 초과할 경우 2차 가공취성에 불리하며 아연도금의 밀착성을 저하시키고 합금화 성질을 저하시키므로 그 양을 0.01~0.03%로 제한한다.
황(S): 0.005 중량% 이하
상기 S은 불가피하게 함유되는 불순물로써, Fe와 결합하여 FeS를 형성하여 열간취성을 유발할 수 있으므로, 그 함량을 최대한 억제하는 것이 바람직하다. 이론상 S의 함량은 0%로 제한하는 것이 유리하나, 제조공정상 필연적으로 함유될 수 밖에 없다. 따라서, 상한을 관리하는 것이 중요하며, 본 발명에서 상기 S 함량의 상한은 0.005 중량%로 한정하는 것이 바람직하다.
몰리브덴(Mo): 0.05~0.15 중량%
상기 Mo은 열연 후 냉각과정에서 복합석출을 하지만 재용해 온도가 낮기 때문에 소둔 과정에서 재용해시켜 복합 석출물에서 Mo과 결합한 탄소를 재고용 시키기 위하여 그 효과 최소치인 0.05 중량%이상 첨가하는 것이 바람직하다. 그러나 0.15중량% 초과하면 재고용량이 적어져서 저온변태상 형성이 어렵고 비용의 현저한 상승을 초래한다. 따라서, 본 발명에서 상기 Mo의 함량은 0.05~0.15 중량%로 제어하는 것이 바람직하다.
크롬(Cr): 0.1~0.3%
상기 Cr은 담금질성을 향상시켜, 안정되게 저온변태상을 형성시키는데 매우 유효한 원소로서 탄화물의 미세화를 가져오고, 구상화 속도를 지연시키며, 결정립 미세화, 결정립의 성장 저지 억제 및 페라이트 강화에 기여하는 원소이다. 또한, 용접시의 열영향부(HAZ)의 연화 억제에도 효과가 있다. 그러나 상기 Cr의 함량이 0.02 중량%미만인 경우에는 C와의 결합이 너무 적어져 재고용시키기 어렵다. 반면에, 상기 Cr의 함량이 0.06 중량%를 초과하는 경우에는 HAZ(용접열영향부)의 경도상승이 지나치게 커진다. 따라서, 본 발명에서 상기 Cr의 함량은 0.02~0.06 중량%로 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.
또한, 상기 냉연강판은 용융아연도금층 또는 합금화용융아연도금층을 갖을 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 일 측면인 연성 및 화성처리성이 우수한 고강도 냉연 강판 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 다른 일 측면인 가공경화율이 우수한 고강도 선재의 제조방법은, 상기 전술한 조성을 만족하는 강 슬라브를 가열하는 단계; 상기 가열된 강 슬라브를 860~910℃의 마무리 압연 온도 범위에서 열간압연하여 열연강판을 얻는 열간압연단계; 상기 열연강판을 540~580℃의 온도 범위에서 권취하는 단계; 상기 권취된 열연강판을 50~90%의 압하율로 냉간압연하여 냉연강판을 얻는 냉간압연단계; 상기 냉연강판을 770~810℃의 온도 범위에서 10~200초 동안 재결정 소둔 열처리하는 단계; 및 상기 열처리된 냉연강판을 10~100℃/s의 냉각속도로 400~550℃까지 냉각하는 단계를 포함한다. 각 단계별 제조조건을 아래에서 구체적으로 설명한다.
열간압연단계
상기 전술한 조성을 만족하는 강 슬라브를 860~910℃의 마무리 압연 온도 범위에서 열간압연을 실시한 후 냉각을 조절하여 열연조직이 미세해지도록 한다. 이 때, 마무리 압연 온도가 낮으면 스트레인 어닐링에 의하여 결정 조직에서 조대립 발생하여 드로잉성이 저하되기 때문에 적정압연온도로 열간압연을 실시 하여 미세한 열연조직을 얻도록 한다. 열간압연 후에는 고압의 스케일 제거 장치를 사용하거나 강한 산세처리(pickling)로 표면의 스케일을 제거하는 것이 바람직하다.
권취하는 단계
상기 열연강판을 540~580℃의 온도 범위에서 권취한다. 권취상태에서 탄화물을 원활하게 형성하여 고용탄소를 최소화시키고, AlN을 최대한으로 석출 시켜 강 내부 고용질소의 형성을 최소화시킨다. 상기 권취 온도는 냉간압연 및 재결정 열처리 후 최적의 기계적 물성을 얻기 위한 조직을 얻기 위한 온도로써, 권취 온도가 540℃미만일 경우 베이나이트나 마르텐사이트 조직으로 인해 냉간 압연이 어려운 문제점이 있으며, 580℃ 초과일 경우 최종 미세조직이 조대해지므로 충분한 강도를 갖는 강판을 제조하기 힘든 문제점이 있다. 따라서 권취온도는 540~580℃로 제어하는 것이 바람직하다.
냉간압연단계
상기 권취된 열연강판을 50~90%의 압하율로 냉간압연하여 냉연강판을 얻는다. 냉간압연은 열연조직을 변형시키고 그 변형 에너지는 재결정 과정의 에너지가 되는데, 냉간 압하율이 50% 미만에서는 이러한 변형효과가 작고, 압하율 90%를 초과하는 냉간 압연은 현실적으로 압연이 어려우며, 열연강판에서 복합 석출물이 압연중 분해되어 재결정 초기과정에서 (100) 집합조직을 발달시켜 드로잉성을 해치며, 강판의 가장자리에 균열이 생기고 판파단이 일어날 확률을 높다. 따라서 압하율의 범위를 50~90%로 하는 것이 바람직하다.
재결정 소둔 열처리하는 단계
냉간 압연한 후 압연된 강판을 재결정 소둔 하는데 이때의 소둔은 연속 소둔이 좋다. 재결정 소둔은 재결정과 결정립 성장을 통하여 (111) 집합조직을 발달시켜 드로잉성을 향상시키고 미세한 복합 석출물을 재용해시켜 고용탄소를 용출시킨다.
본 발명에서는 770~810℃에서 10~200초간 재결정 소둔 열처리를 실시한다.
재결정 소둔 열처리는 페라이트와 오스테나이트의 2상 조직을 만들기 위하여 Ac1 변태점에서 Ac3 변태점 사이에서 실행되어야 하는데, 770℃ 미만의 온도에서는 시멘타이트의 재고용을 위하여 너무 많은 시간이 필요하게 되고, 또한 810℃를 초과하는 온도에서는 오스테나이트 면적율이 너무 크게 되어 이에 따라 오스테 나이트의 탄소농도가 감소하게 되므로 온도 범위를 770~810℃로 제한하였다.
냉각하는 단계
소둔 열처리 후 10~100℃/sec의 속도로 강판을 400~550℃의 온도로 냉각 하는데, 이때 냉각속도가 10℃/sec 미만이면, 대부분의 오스테나이트가 냉각 하는 동안 펄라이트 조직으로 변태되거나 베이나이트 조직을 형성하는 문제점이 있으며, 냉각속도가 100℃/sec를 초과하는 경우 폭방향 및 길이방향으로 냉각 종료 온도 편차가 너무 심하여 균일한 재질의 강판을 제조하기 불가능하므로 그 냉각 속도를 상기와 같이 제한하였다. 제조라인의 특성상 냉각을 최종 온도까지 10~100℃/sec의 속도로 급냉 하는 방법을 사용하였다.
상술한 바와 같이 강판을 400~550℃의 온도로 냉각한 후 그 온도에서 10분 이하 동안 유지하는데, 이는 최종 냉각 후 상온에서도 안정된 마르텐사이트를 생성하기 위함이다. 이때 온도가 400℃ 미만일 경우 상당량의 조직이 마르텐사이트로 변태하여 성형성이 저하된다. 또한, 550℃를 초과할 경우 오스테 나이트가 베이나이트로 변태 하므로 그 온도 범위를 400~550℃로 제한 하였다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.
(실시 예)
하기 표 1의 조성을 갖는 강 슬라브를 제조하고 870℃의 마무리 압연 온도로 열간압연한 후, 560℃의 온도에서 권취하고 70%의 압하율로 냉간압연하여 냉연강판을 얻었다. 상기 냉연강판을 800℃에서 100초간 재결정 소둔 열처리를 행한 후 60℃/s의 냉각속도로 450℃까지 냉각하여 냉연강판을 제조하였다.
상기 냉연강판에 대하여, 미세조직을 관찰하여 표 1에 기재하였으며, 인장강도, 연신율, 항복강도, 항복비, 마르텐사이트 내 C 농도, 표면 Si농도, 표면에서 0.5mm깊이에서 Si 농도를 측정하여 표 2에 기재하였다.
또한, 하기 표 2에서 인장강도는 500MPa 이상, 연신율(%)은 27%이상 그리고 항복비(YR)는 0.5~0.7 을 기준으로 하여, 세가지를 모두 만족하는 경우에는 ○, 셋 중 하나라도 만족하는 경우에는 △, 어느 하나도 만족하지 못하는 경우에는 ×로 표기 하였다.
표면 및 표면에서 0.5mm 깊이의 Si 농도는 EPMA JXA8600MX 를 사용하여 분석하였다. AREA: 200㎛×200㎛, 전자선 가속 에너지: 15Kv, 전류：1.2×0-7A, 분석시간：50msec/point의 조건으로 Si 원소 분포를 조사하고, Si 분포를 강도레벨에 따라 Si Count 0 (Min)~500(Max) Count로 측정했다. 그리고 강판 표면의 Si Count 평균을 Si(0) 라고 하고, 강판표면에서 0.5mm 깊이까지 연삭한 면의 Si Count 평균을 Si(0.5) 로 하였다.
미세조직은 ＦＥ－ＳＥＭ－ＥＢＳＰ법에 의해 강판조직을 관찰하고 페라이트, 마르텐사이트, 잔부 조직 체적 분율을 측정 했다.
No C Si Mn P Al S Mo Cr 페라이트(면적%) 마르텐사이트(면적%) 구분
1 0.04 0.10 1.5 0.02 0.03 0.004 0.10 0.21 97.8 1.9 발명예
2 0.07 0.05 1.4 0.03 0.05 0.002 0.15 0.25 96.5 3.0 발명예
3 0.05 0.14 1.3 0.03 0.05 0.003 0.14 0.29 96.3 3.1 발명예
4 0.06 0.14 1.3 0.03 0.05 0.005 0.15 0.27 96.2 3.0 발명예
5 0.06 0.10 1.4 0.02 0.04 0.002 0.13 0.25 96.6 2.9 발명예
6 0.04 0.06 1.7 0.01 0.01 0.002 0.05 0.13 97.8 2.0 발명예
7 0.07 0.09 1.5 0.01 0.03 0.003 0.12 0.18 97.6 2.0 발명예
8 0.04 0.05 2.0 0.01 0.01 0.003 0.05 0.10 98.5 1.2 발명예
9 0.05 0.06 1.6 0.02 0.04 0.002 0.12 0.12 97.9 1.7 발명예
10 0.07 0.15 1.0 0.03 0.05 0.003 0.15 0.30 95.4 3.7 발명예
11 0.04 0.05 1.8 0.01 0.01 0.002 0.06 0.13 98.0 1.6 발명예
12 0.04 0.05 1.9 0.01 0.01 0.002 0.05 0.10 98.2 1.5 발명예
13 0.05 0.08 1.5 0.02 0.02 0.003 0.11 0.22 97.6 2.0 발명예
14 0.04 0.15 1.2 0.03 0.05 0.002 0.15 0.30 95.6 3.3 발명예
15 0.07 0.15 1.5 0.03 0.05 0.004 0.09 0.11 97.7 2.0 발명예
16 0.06 0.13 1.4 0.02 0.03 0.002 0.13 0.24 97.0 2.3 발명예
17 0.05 0.11 1.6 0.01 0.02 0.003 0.08 0.13 97.2 2.3 발명예
18 0.05 0.12 1.3 0.03 0.04 0.002 0.13 0.20 96.5 3.2 발명예
19 0.07 0.15 1.0 0.03 0.05 0.003 0.14 0.30 95.2 3.8 발명예
20 0.05 0.07 1.5 0.02 0.03 0.005 0.10 0.23 97.0 2.4 발명예
21 0.09 0.18 2.4 0.01 0.10 0.001 0.22 0.54 80.2 11.0 비교예
22 0.02 0.44 0.9 0.02 0.09 0.003 0.04 0.13 88.1 0.9 비교예
23 0.05 0.41 1.3 0.03 0.07 0.002 0.41 0.30 85.3 9.4 비교예
24 0.07 0.29 2.1 0.03 0.08 0.004 0.20 0.24 85.0 14.2 비교예
25 0.06 0.15 1.9 0.01 0.05 0.005 0.31 0.30 87.0 7.6 비교예
26 0.16 0.10 2.3 0.06 0.08 0.001 0.13 0.23 76.3 13.4 비교예
27 0.07 0.25 1.7 0.02 0.06 0.003 0.05 0.33 88.9 6.4 비교예
28 0.06 0.08 2.6 0.03 0.07 0.002 0.13 0.54 74.6 24.0 비교예
29 0.05 0.10 2.0 0.01 0.09 0.004 0.16 0.33 64.6 14.6 비교예
30 0.07 0.19 2.5 0.01 0.06 0.005 0.29 0.45 60.2 22.0 비교예
31 0.04 0.29 1.5 0.03 0.05 0.003 0.14 0.41 87.3 6.6 비교예
32 0.07 0.26 1.9 0.02 0.07 0.002 0.05 0.24 86.2 5.6 비교예
33 0.12 0.10 1.7 0.04 0.06 0.001 0.21 0.40 85.5 6.5 비교예
34 0.05 0.23 2.3 0.03 0.05 0.004 0.13 0.30 67.1 22.4 비교예
35 0.14 0.08 2.9 0.06 0.08 0.005 0.31 0.23 66.0 23.2 비교예
36 0.04 0.15 2.4 0.01 0.04 0.001 0.05 0.24 76.5 12.3 비교예
37 0.06 0.22 1.5 0.03 0.09 0.005 0.38 0.40 96.9 2.3 비교예
38 0.05 0.21 1.9 0.02 0.09 0.003 0.25 0.45 65.8 13.2 비교예
39 0.21 0.13 0.9 0.05 0.11 0.002 0.10 0.09 89.3 0.3 비교예
40 0.05 0.31 2.0 0.02 0.07 0.001 0.13 0.68 60.2 18.2 비교예
(단, 합금원소의 단위는 중량%임.)
No 인장
강도
(MPa)		 연신
율
(%)		 항복
강도
(MPa)		 항복비 마른텐사
이트 내
C 농도		 표면
Si농도
=S(0)		 표면에서
0.5mm 깊이
Si농도
=S(0.5)		 S(0)/
S(0.5)		 TS, El
YR
평가		 화성
처리
성		 구분
1 576 30 386 0.67 0.24 0.11 0.10 1.10 ○ ○ 발명예
2 569 29 334 0.59 0.67 0.06 0.05 1.20 ○ ○ 발명예
3 574 29 365 0.64 0.29 0.16 0.14 1.14 ○ ○ 발명예
4 567 29 376 0.66 0.59 0.17 0.14 1.21 ○ ○ 발명예
5 588 28 367 0.62 0.66 0.16 0.10 1.60 ○ ○ 발명예
6 554 31 341 0.62 0.29 0.09 0.06 1.50 ○ ○ 발명예
7 545 31 289 0.53 0.65 0.15 0.09 1.67 ○ ○ 발명예
8 524 34 267 0.51 0.28 0.07 0.05 1.40 ○ ○ 발명예
9 511 33 279 0.55 0.30 0.08 0.06 1.33 ○ ○ 발명예
10 598 26 299 0.50 0.69 0.17 0.15 1.13 △ ○ 발명예
11 505 33 290 0.57 0.30 0.06 0.05 1.20 ○ ○ 발명예
12 523 34 301 0.58 0.42 0.07 0.05 1.40 ○ ○ 발명예
13 534 31 310 0.58 0.31 0.09 0.08 1.13 ○ ○ 발명예
14 591 27 321 0.54 0.23 0.17 0.15 1.13 ○ ○ 발명예
15 531 32 323 0.61 0.60 0.18 0.15 1.20 ○ ○ 발명예
16 557 30 334 0.60 0.45 0.18 0.13 1.38 ○ ○ 발명예
17 560 30 340 0.61 0.32 0.17 0.11 1.55 ○ ○ 발명예
18 569 27 389 0.68 0.34 0.18 0.11 1.64 ○ ○ 발명예
19 591 26 324 0.55 0.63 0.17 0.15 1.13 △ ○ 발명예
20 572 30 368 0.64 0.36 0.08 0.07 1.14 ○ ○ 발명예
21 609 24 435 0.71 0.85 0.19 0.18 1.06 × × 비교예
22 320 35 298 0.93 0.14 0.46 0.44 1.05 × × 비교예
23 615 25 390 0.63 0.38 0.40 0.41 0.98 △ × 비교예
24 621 24 489 0.79 0.56 0.33 0.29 1.14 × ○ 비교예
25 601 25 411 0.68 0.52 0.30 0.15 2.00 △ × 비교예
26 631 24 467 0.74 0.84 0.18 0.10 1.80 × × 비교예
27 608 25 404 0.66 0.65 0.46 0.25 1.84 △ × 비교예
28 620 22 512 0.83 0.48 0.15 0.08 1.88 × × 비교예
29 614 24 490 0.80 0.40 0.17 0.09 1.89 × × 비교예
30 614 22 530 0.86 0.57 0.19 0.19 1.00 × × 비교예
31 610 25 412 0.68 0.24 0.26 0.29 0.90 △ × 비교예
32 612 25 442 0.72 0.61 0.36 0.26 1.38 × ○ 비교예
33 613 25 425 0.69 0.76 0.10 0.10 1.00 △ × 비교예
34 623 22 520 0.83 0.34 0.24 0.23 1.04 × × 비교예
35 617 22 513 0.83 0.88 0.10 0.08 1.25 × ○ 비교예
36 606 24 499 0.82 0.28 0.14 0.15 0.93 × × 비교예
37 564 30 396 0.70 0.51 0.19 0.22 0.86 ○ × 비교예
38 619 24 512 0.83 0.41 0.21 0.20 1.05 × × 비교예
39 340 36 289 0.85 1.09 0.15 0.12 1.25 × ○ 비교예
40 611 23 520 0.85 0.42 0.28 0.30 0.93 × × 비교예
(단, 마른텐사이트 내 C 농도, 표면 Si농도 및 표면에서 5mm 깊이 Si 농도의 단위는 중량%임)
발명예인 No 1~20의 경우 본 발명에 따른 미세조직, 마르텐사이트 내 C 농도 및 [Si(0)/Si(0.5)] 값을 만족하여 연성 및 화성처리성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
비교예인 No 21~40의 경우 미세조직, 마르텐사이트 내 C 농도 및 [Si(0)/Si(0.5)] 값 중 어느 하나를 만족하지 못하여 우수한 연성 및 화성처리성을 모두 나타내기는 어려운 것을 확인할 수 있다.
비교예인 No 37의 경우 미세조직이 페라이트 96.9%, 마르텐사이트 96.9%로 본 발명의 미세조직을 만족하나, [Si(0)/Si(0.5)] 값이 0.86으로 본 발명의 범위에서 벗어나서 화성처리성이 열위하였다.
비교예인 No 21~23, 25~31, 33, 34, 36~38 및 40의 경우 [Si(0)/Si(0.5)] 값이 1.1미만이거나, 1.7초과하여 화성처리성이 열위하였다. 따라서, [Si(0)/Si(0.5)] 값을 제어하는 것이 화성처리성에 있어서 매우 중요한 인자임을 확인할 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (7)

  1. 중량%로, C: 0.04~0.07%, Si: 0.05~0.15%, Mn: 1.0~2.0%, Al: 0.01~0.05%, P: 0.01~0.03%, S: 0.005% 이하, Mo: 0.05~0.15%, Cr: 0.1~0.3%, N: 0.005% 이하, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고,
    미세조직이 면적%로 95~99%의 페라이트 및 1~5%의 마르텐사이트를 포함하며,
    상기 마르텐사이트 중 C농도가 0.2~0.8중량% 이며,
    강판 표면의 Si농도 및 강판 표면으로부터 0.5mm 깊이의 Si농도가 하기 관계식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 연성 및 화성처리성이 우수한 고강도 냉연강판.
    [관계식 1]
    1.1≤Si(0)/Si(0.5)≤1.7
    (단, Si(0)은 강판 표면의 Si농도의 질량% 값이며, Si(0.5)는 강판 표면으로부터 0.5mm 깊이의 Si농도의 질량% 값이다.)
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 냉연강판은 인장강도(Tensile strength)가 500~600MPa이며, 연신율 이 26% 이상이고, 항복비(Yield ratio)가 0.5~0.7인 연성 및 화성처리성 이 우수한 고강도 냉연 강판.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 냉연강판은 용융아연도금층 또는 합금화용융아연도금층을 갖는 연성 및 화성처리성이 우수한 고강도 냉연강판.
  5. 삭제
  6. 중량%로, C: 0.04~0.07%, Si: 0.05~0.15%, Mn: 1.0~2.0%, Al: 0.01~0.05%, P: 0.01~0.03%, S: 0.005% 이하, Mo: 0.05~0.15%, Cr: 0.1~0.3%, N: 0.005% 이하, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 가열하는 단계;
    상기 가열된 강 슬라브를 860~910℃의 마무리 압연 온도 범위에서 열간압연하여 열연강판을 얻는 열간압연단계;
    상기 열연강판을 540~580℃의 온도 범위에서 권취하는 단계;
    상기 권취된 열연강판을 50~90%의 압하율로 냉간압연하여 냉연강판을 얻는 냉간압연단계;
    상기 냉연강판을 770~810℃의 온도 범위에서 10~200초 동안 재결정 소둔 열처리하는 단계; 및
    상기 열처리된 냉연강판을 10~100℃/s의 냉각속도로 400~550℃까지 냉각하는 단계를 포함하는 연성 및 화성처리성이 우수한 고강도 냉연 강판 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 냉각하는 단계 후, 용융아연도금 또는 합금화용융아연도금하는 단계를 추가로 포함하는 연성 및 화성처리성이 우수한 고강도 냉연 강판 제조방법.
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