KR101677351B1 - Hot rolled steel sheet for hot press forming having low deviation of mechanical property and excellent formability and corrosion resistance, hot pressed part using the same and method for manufacturing thereof - Google Patents

Hot rolled steel sheet for hot press forming having low deviation of mechanical property and excellent formability and corrosion resistance, hot pressed part using the same and method for manufacturing thereof Download PDF

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Abstract

재질 편차가 적고, 조관성 및 내식성이 우수한 열간 프레스 성형용 열연강판, 이를 이용한 열간 프레스 성형품 및 이들의 제조방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면은, 중량 %로, C: 0.2~0.3%, Mn: 1.2~1.8%, Si: 0.01~0.5%, P: 0.015% 이하, S: 0.004% 이하, Al: 0.001~0.05%, N: 0.006~0.02%, B: 0.0001~0.005%, Cr: 0.1% 미만, Mo: 0.05% 이하를 포함하고, Cu 및 Ni로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 합계 0.060~1%를 포함하며, Ti 및 Nb로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 합계 0.025~0.09%를 포함하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하며, 상기 N, B, Ti 및 Nb의 함량은 하기 관계식 1을 만족하는 열간 프레스 성형용 열연강판을 제공한다.
[관계식 1]
0.3≤[(mol%N)/{(mol%B)+(mol%Ti)+(mol%Nb)}]≤1.6
(여기서, 소괄호는 각각 해당 원소의 중량%를 해당 원소의 원자량으로 나눈 값을 의미함)
A hot-rolled steel sheet for hot press forming, which has a small material variation, excellent in toughness and corrosion resistance, a hot-press formed article using the same, and a method for producing the same. An aspect of the present invention relates to a steel sheet comprising, by weight, 0.2 to 0.3% of C, 1.2 to 1.8% of Mn, 0.01 to 0.5% of Si, 0.015% or less of P, 0.004% or less of S, 0.006 to 0.02% of N, 0.0001 to 0.005% of B, less than 0.1% of Cr and not more than 0.05% of Mo and 0.060 to 1% in total of at least one selected from the group consisting of Cu and Ni Ti, and Nb, the balance being Fe and inevitable impurities, wherein the contents of N, B, Ti and Nb satisfy the following relational expression 1: A hot-rolled steel sheet for molding is provided.
[Relation 1]
0.3? [(Mol% N) / {(mol% B) + (mol% Ti) + (mol% Nb)}]
(Wherein the parentheses represent the weight% of the element divided by the atomic weight of the element)

Description

재질 편차가 적고, 조관성 및 내식성이 우수한 열간 프레스 성형용 열연강판, 이를 이용한 열간 프레스 성형품 및 이들의 제조방법{HOT ROLLED STEEL SHEET FOR HOT PRESS FORMING HAVING LOW DEVIATION OF MECHANICAL PROPERTY AND EXCELLENT FORMABILITY AND CORROSION RESISTANCE, HOT PRESSED PART USING THE SAME AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hot-rolled steel sheet for hot-press forming, which is excellent in toughness and corrosion resistance, PRESSED PART USING THE SAME AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}
본 발명은 재질 편차가 적고, 조관성 및 내식성이 우수한 열간 프레스 성형용 열연강판, 이를 이용한 열간 프레스 성형품 및 이들의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a hot-rolled steel sheet for hot-press forming, which has a small material variation, excellent toughness and corrosion resistance, a hot-press molded article using the same, and a method of manufacturing the same.
최근 들어 자동차 연료 소비 효율 및 연비 향상을 위해 자동차 구조 부재의 고강도화가 빠르게 진행되고 있으며, 각 부위마다 요구되는 다양한 특성을 충족시키기 위한 다기능화가 빠르게 진행되고 있다.
In recent years, the strength of automobile structural members has been rapidly increasing to improve the fuel consumption efficiency and fuel efficiency of automobiles, and multifunctionalization is rapidly proceeding to meet the various characteristics required for each part.
특히, 자동차 조향 부품은 강도가 우수할 뿐만 아니라, 피로 내구성 및 내식성이 우수할 것이 요구되며, 일반적으로 자동차 조향 부품용 강판으로는 열연강판이 적용되고 있다. 한편, 이러한 조향 부품은 파이프 형태로 제조되고, 다양한 성형 공정 및 열처리를 거쳐 조향 부품으로 제조되는데, 많은 경우에 파이프 조관 및 인발시에 가공 크랙이 발생되는 문제가 발생하는 것으로 보고되고 있다. 이는 다양한 원인에 기인한 것으로 알려져 있으나, 주로 강의 청정성 및 강의 기계적 물성과 연관된 것으로 보고되고 있다.
In particular, automobile steering parts are required to have excellent strength, fatigue durability and corrosion resistance, and hot rolled steel sheets are generally applied to steel sheets for automobile steering parts. Meanwhile, such steering parts are manufactured in the form of a pipe, and they are manufactured as steering parts through various molding processes and heat treatments. In many cases, it is reported that a problem occurs in manufacturing cracks during piping and drawing. It is known to be caused by various causes, but it is reported to be mainly related to the cleanliness of the steel and the mechanical properties of the steel.
이와 관련하여, 특허문헌 1 내지 3에는 성형성, 용접성, 피로 특성 등이 우수한 고강도 열간 프레스 성형품에 대해 개시하고 있다. 그런데, 상기 기술들은 기존 밀 공정에 의해 얻어진 냉연 또는 열연강판을 열간 성형하여 제조한 열간 프레스 성형품에 관한 것으로써, 열간 프레스 성형 전 강판의 폭 방향 또는 길이 방향으로 재질 편차를 저감하기 위한 어떠한 수단도 개시하고 있지 않으며, 따라서, 상기 기술들에 의해 조향 부품을 제조할 경우, 가공 불량 등이 빈번하게 발생될 것으로 예상된다.
In this connection, Patent Documents 1 to 3 disclose a high-strength hot-press molded article excellent in moldability, weldability, fatigue characteristics, and the like. However, the above-mentioned techniques relate to a hot-press molded product produced by hot-forming a cold-rolled or hot-rolled steel sheet obtained by a conventional milling process, and any means for reducing the material deviation in the width direction or the longitudinal direction of the steel sheet before hot- Therefore, it is expected that, when the steering parts are manufactured by the above techniques, defective machining or the like frequently occurs.
한국 공개특허공보 제10-2011-0053474호Korean Patent Publication No. 10-2011-0053474 한국 등록특허공보 제10-1291010호Korean Patent Registration No. 10-1291010 일본 공개특허공보 제2005-097725호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2005-097725
본 발명의 일 측면은, 재질 편차가 적고, 조관성 및 내식성이 우수한 열간 프레스 성형용 열연강판, 이를 이용한 열간 프레스 성형품 및 이들의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
An aspect of the present invention is to provide a hot-rolled steel sheet for hot-press forming, which has a small material variation, excellent toughness and corrosion resistance, a hot-press formed article using the same, and a method for producing the same.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면은, 중량 %로, C: 0.2~0.3%, Mn: 1.2~1.8%, Si: 0.01~0.5%, P: 0.015% 이하, S: 0.004% 이하, Al: 0.001~0.05%, N: 0.006~0.02%, B: 0.0001~0.005%, Cr: 0.1% 미만, Mo: 0.05% 이하를 포함하고, Cu 및 Ni로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 합계 0.060~1%를 포함하며, Ti 및 Nb로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 합계 0.025~0.09%를 포함하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하며, 상기 N, B, Ti 및 Nb의 함량은 하기 관계식 1을 만족하는 열간 프레스 성형용 열연강판을 제공한다.In order to accomplish the above object, according to one aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: 0.2 to 0.3% of C, 1.2 to 1.8% of Mn, 0.01 to 0.5% of Si, , At least one selected from the group consisting of 0.001 to 0.05% of Al, 0.006 to 0.02% of N, 0.0001 to 0.005% of B, 0.1% or less of Cr and 0.05% or less of Mo, Wherein the content of N, B, Ti and Nb is 0.060 to 1% in total, and contains 0.025 to 0.09% in total of at least one selected from the group consisting of Ti and Nb, the balance Fe and inevitable impurities, A hot-rolled steel sheet for hot press forming satisfying the following relational expression (1).
[관계식 1][Relation 1]
0.3≤[(mol%N)/{(mol%B)+(mol%Ti)+(mol%Nb)}]≤1.60.3? [(Mol% N) / {(mol% B) + (mol% Ti) + (mol% Nb)}]
(여기서, 소괄호는 각각 해당 원소의 중량%를 해당 원소의 원자량으로 나눈 값을 의미함)
(Wherein the parentheses represent the weight% of the element divided by the atomic weight of the element)
또한, 본 발명의 다른 일 측면은, 중량 %로, C: 0.2~0.3%, Mn: 1.2~1.8%, Si: 0.01~0.5%, P: 0.015% 이하, S: 0.004% 이하, Al: 0.001~0.05%, N: 0.006~0.02%, B: 0.0001~0.005%, Cr: 0.1% 미만, Mo: 0.05% 이하를 포함하고, Cu 및 Ni로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 합계 0.060~1%를 포함하며, Ti 및 Nb로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 합계 0.025~0.09%를 포함하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하며, 상기, N, B, Ti 및 Nb의 함량은 하기 관계식 1을 만족하는 용강을 4~7mpm의 속도로 연속주조하여 박 슬라브를 얻는 단계; 상기 박 슬라브를 200~600mpm의 범위 내에서 등속으로 조압연 및 마무리압연하고, 상기 마무리압연시 800~950℃에서 열간압연하여 열연강판을 얻는 단계; 상기 열연강판을 600~730℃까지 0.5℃/sec 이상의 속도로 냉각하는 단계; 및 상기 냉각된 열연강판을 공냉 후, 권취하는 단계를 포함하는 열간 프레스 성형용 열연강판의 제조방법을 제공한다.In another aspect of the present invention, there is provided a ferritic stainless steel comprising 0.2 to 0.3% of C, 1.2 to 1.8% of Mn, 0.01 to 0.5% of Si, 0.015% or less of P, 0.004% or less of S, At least one selected from the group consisting of Cu and Ni, in an amount of 0.060 to 1% in total, including 0.001 to 0.05% of N, 0.006 to 0.02% of B, 0.0001 to 0.005% of B, Wherein the content of N, B, Ti and Nb is in the range of 0.02 to 0.09% in total of at least one selected from the group consisting of Ti and Nb and the balance Fe and inevitable impurities, Continuously satisfying molten steel at a rate of 4 to 7 mpm to obtain a thin slab; Subjecting the thin slab to rough rolling and finish rolling at a constant speed within a range of 200 to 600 mpm and hot rolling at 800 to 950 占 폚 to obtain a hot rolled steel sheet at the finish rolling; Cooling the hot-rolled steel sheet to a temperature of 600 to 730 ° C at a rate of 0.5 ° C / sec or more; And a step of cooling the cooled hot-rolled steel sheet after air-cooling and winding the hot-rolled steel sheet.
[관계식 1][Relation 1]
0.3≤[(mol%N)/{(mol%B)+(mol%Ti)+(mol%Nb)}]≤1.60.3? [(Mol% N) / {(mol% B) + (mol% Ti) + (mol% Nb)}]
(여기서, 소괄호는 각각 해당 원소의 중량%를 해당 원소의 원자량으로 나눈 값을 의미함)
(Wherein the parentheses represent the weight% of the element divided by the atomic weight of the element)
또한, 본 발명의 또 다른 일 측면은, 중량 %로, C: 0.2~0.3%, Mn: 1.2~1.8%, Si: 0.01~0.5%, P: 0.015% 이하, S: 0.004% 이하, Al: 0.001~0.05%, N: 0.006~0.02%, B: 0.0001~0.005%, Cr: 0.1% 미만, Mo: 0.05% 이하를 포함하고, Cu 및 Ni로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 합계 0.060~1%를 포함하며, Ti 및 Nb로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 합계 0.025~0.09%를 포함하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하며, 상기, N, B, Ti 및 Nb의 함량은 하기 관계식 1을 만족하고, 미세조직은 면적분율로 90~98%의 마르텐사이트(martensite) 및 2~10%의 잔류 오스테나이트(retained austenite)를 포함하는 열간 프레스 성형품을 제공한다.In another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: 0.2 to 0.3% of C, 1.2 to 1.8% of Mn, 0.01 to 0.5% of Si, 0.001 to 0.05% of N, 0.006 to 0.02% of B, 0.0001 to 0.005% of B, less than 0.1% of Cr and not more than 0.05% of Mo, and at least one selected from the group consisting of Cu and Ni in a total amount of 0.060 to 1 %, And contains at least 0.025 to 0.09% of at least one selected from the group consisting of Ti and Nb, and the balance Fe and inevitable impurities, wherein the contents of N, B, Ti and Nb satisfy the following relational expression 1 , And the microstructure provides a hot press molded article comprising 90 to 98% of martensite and 2 to 10% of retained austenite in an area fraction.
[관계식 1][Relation 1]
0.3≤[(mol%N)/{(mol%B)+(mol%Ti)+(mol%Nb)}]≤1.60.3? [(Mol% N) / {(mol% B) + (mol% Ti) + (mol% Nb)}]
(여기서, 소괄호는 각각 해당 원소의 중량%를 해당 원소의 원자량으로 나눈 값을 의미함)
(Wherein the parentheses represent the weight% of the element divided by the atomic weight of the element)
또한, 본 발명의 또 다른 일 측면은, 중량 %로, C: 0.2~0.3%, Mn: 1.2~1.8%, Si: 0.01~0.5%, P: 0.015% 이하, S: 0.004% 이하, Al: 0.001~0.05%, N: 0.006~0.02%, B: 0.0001~0.005%, Cr: 0.1% 미만, Mo: 0.05% 이하를 포함하고, Cu 및 Ni로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 합계 0.060~1%를 포함하며, Ti 및 Nb로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 합계 0.025~0.09%를 포함하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하며, 상기, N, B, Ti 및 Nb의 함량은 하기 관계식 1을 만족하는 용강을 4~7mpm의 속도로 연속주조하여 박 슬라브를 얻는 단계; 상기 박 슬라브를 200~600mpm의 범위 내에서 등속으로 조압연 및 마무리압연하고, 상기 마무리압연시 800~950℃에서 열간압연하여 열연강판을 얻는 단계; 상기 열연강판을 600~730℃까지 0.5℃/sec 이상의 속도로 냉각하는 단계; 상기 냉각된 열연강판을 공냉 후, 권취하는 단계; 상기 권취된 열연강판을 750~1000℃의 가열 온도까지 가열하는 단계; 상기 가열된 열연강판을 상기 가열 온도에서 1~10분 유지하는 단계; 및 상기 가열 온도에서 유지된 열연강판을 프레스 성형함과 동시에 급냉하는 단계를 포함하는 열간 프레스 성형품의 제조방법을 제공한다.In another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: 0.2 to 0.3% of C, 1.2 to 1.8% of Mn, 0.01 to 0.5% of Si, 0.001 to 0.05% of N, 0.006 to 0.02% of B, 0.0001 to 0.005% of B, less than 0.1% of Cr and not more than 0.05% of Mo, and at least one selected from the group consisting of Cu and Ni in a total amount of 0.060 to 1 %, And contains at least 0.025 to 0.09% of at least one selected from the group consisting of Ti and Nb, and the balance Fe and inevitable impurities, wherein the contents of N, B, Ti and Nb satisfy the following relational expression 1 Is continuously cast at a rate of 4 to 7 mpm to obtain a thin slab; Subjecting the thin slab to rough rolling and finish rolling at a constant speed within a range of 200 to 600 mpm and hot rolling at 800 to 950 占 폚 to obtain a hot rolled steel sheet at the finish rolling; Cooling the hot-rolled steel sheet to a temperature of 600 to 730 ° C at a rate of 0.5 ° C / sec or more; Cooling the cooled hot-rolled steel sheet after cooling it; Heating the wound hot rolled steel sheet to a heating temperature of 750 to 1000 占 폚; Maintaining the heated hot-rolled steel sheet at the heating temperature for 1 to 10 minutes; And pressing the hot rolled steel sheet held at the heating temperature and quenching the hot rolled steel sheet.
[관계식 1][Relation 1]
0.3≤[(mol%N)/{(mol%B)+(mol%Ti)+(mol%Nb)}]≤1.60.3? [(Mol% N) / {(mol% B) + (mol% Ti) + (mol% Nb)}]
(여기서, 소괄호는 각각 해당 원소의 중량%를 해당 원소의 원자량으로 나눈 값을 의미함)
(Wherein the parentheses represent the weight% of the element divided by the atomic weight of the element)
덧붙여, 상기한 과제의 해결 수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점 및 효과는 하기의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
In addition, the solution of the above-mentioned problems does not list all the features of the present invention. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The various features and advantages and effects of the present invention will become more fully understood with reference to the following specific embodiments.
본 발명에 따른 열간 프레스 성형용 열연강판은 재질 편차가 매우 적은 장점이 있다.The hot-rolled steel sheet for hot-press forming according to the present invention is advantageous in that the material deviation is very small.
본 발명에 따른 열간 프레스 성형품의 조관성 및 내식성이 매우 우수한 장점이 있다.
There is an advantage that the hot press molded article according to the present invention has very excellent toughness and corrosion resistance.
도 1은 본 발명에 적용되는 미니밀 공정을 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 발명예 5에 따른 열연강판의 폭 방향 재질 편차를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 발명예 1에 따른 성형품의 미세조직을 광학현미경으로 관찰한 사진이다.
FIG. 1 is a schematic view for explaining a mini-mill process applied to the present invention.
2 is a graph showing a result of measurement of the material deviation in the width direction of the hot-rolled steel sheet according to Inventive Example 5 of the present invention.
3 is a photograph of the microstructure of a molded article according to Inventive Example 1 of the present invention observed by an optical microscope.
이하, 본 발명의 일 측면인 재질 편차가 적고, 조관성 및 내식성이 우수한 열간 프레스 성형용 열연강판 에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, the hot-rolled steel sheet for hot-press forming, which is one aspect of the present invention and has a small material deviation and is excellent in toughness and corrosion resistance, will be described in detail.
탄소(C): 0.2~0.3중량%Carbon (C): 0.2 to 0.3 wt%
탄소는 강 중 탄화물을 형성하거나 혹은 페라이트에 고용되어 열연강판의 강도 향상에 기여하는 원소이다. 본 발명에서 이러한 효과를 나타내기 위해서는 0.2중량% 이상 포함되는 것이 바람직하고, 0.24중량% 이상 포함되는 것이 보다 바람직하다. 다만, 그 함량이 과다할 경우, 연주 및 압연 과정에서 주편 또는 바플레이트 표면에 아주 경(hard)한 조직이 형성되어 표면 크랙이 발생하거나, 열연강판의 항복강도 및 인장강도가 지나치게 높아 상온에서 다단 롤을 이용한 파이프 조관시 가공 불량이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 탄소 함량은 0.3중량% 이하인 것이 바람직하고, 0.26중량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
Carbon is an element that forms a carbide in steel or is dissolved in ferrite and contributes to the improvement of strength of hot-rolled steel sheet. In order to exhibit such an effect in the present invention, the content is preferably 0.2 wt% or more, more preferably 0.24 wt% or more. However, if the content is excessive, a hard texture is formed on the surface of the cast steel or bar plate during the performance and rolling, resulting in surface cracking, or the yield strength and tensile strength of the hot-rolled steel sheet are too high, Defects may occur during pipe making using rolls. Therefore, the carbon content is preferably 0.3 wt% or less, and more preferably 0.26 wt% or less.
망간(Mn): 1.2~1.8중량%Manganese (Mn): 1.2 to 1.8 wt%
망간은 페라이트 형성을 억제하고, 오스테나이트 안정성을 높여 저온 변태상의 형성을 용이하게 하여 강의 강도를 증가시킨다. 본 발명에서 이러한 효과를 나타내기 위해서는 1.2중량% 이상 포함되는 것이 바람직하고, 1.4중량% 이상 포함되는 것이 보다 바람직하다. 다만, 그 함량이 과다할 경우, 연주 슬라브 및 열연강판의 내부 및/또는 외부에 편석대를 형성시킬 수 있고, 연주 조업시 및/또는 열간압연 조업시 크랙(crack)의 발생과 전파를 유발하여 열연강판의 재질 편차를 야기하는 문제가 있다. 더욱이, 상기와 같이 열연강판의 재질 편차가 발생할 경우, 열간 프레스 성형 후 열간 프레스 성형품의 파이프 조관시 높은 빈도의 가공 불량을 초래하는 문제가 있다. 따라서, 상기 망간은 1.8중량% 이하로 포함되는 것이 바람직하고, 1.6중량% 이하로 포함되는 것이 보다 바람직하다.
Manganese inhibits ferrite formation and increases the austenite stability, facilitating the formation of low temperature transformation phases, thereby increasing the strength of the steel. In order to exhibit such an effect in the present invention, the content is preferably 1.2% by weight or more, more preferably 1.4% by weight or more. However, if the content is excessive, segregation bars may be formed inside and / or outside the performance slab and hot rolled steel sheet, and cracks may be generated and propagated during performance and / or hot rolling operations There is a problem of causing a material deviation of the hot-rolled steel sheet. Further, when the material deviation of the hot-rolled steel sheet occurs as described above, there arises a problem that a high frequency of machining defects is caused at the time of piping of the hot-pressed product after hot press forming. Accordingly, the content of manganese is preferably 1.8 wt% or less, more preferably 1.6 wt% or less.
실리콘(Si): 0.01~0.5중량%Silicon (Si): 0.01 to 0.5 wt%
실리콘은 열연강판의 강도 또는 연성을 향상을 위해 첨가되는 원소이다. 본 발명에서 이러한 효과를 나타내기 위해서는 0.01중량% 이상 포함되는 것이 바람직하고, 0.05중량% 이상 포함되는 것이 보다 바람직하다. 다만, 그 함량이 과다할 경우, 다량의 표면 산화물을 형성하여 덴트(dent)와 같은 표면 결함을 유발하는 문제가 있다. 따라서, 상기 실리콘 함량은 0.5중량% 이하인 것이 바람직하고, 0.2중량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
Silicon is an element added to improve the strength or ductility of hot-rolled steel sheets. In order to exhibit such an effect in the present invention, it is preferably contained in an amount of 0.01 wt% or more, more preferably 0.05 wt% or more. However, when the content is excessive, a large amount of surface oxide is formed to cause surface defects such as dent. Therefore, the silicon content is preferably 0.5% by weight or less, more preferably 0.2% by weight or less.
인(P): 0.015중량% 이하Phosphorus (P): 0.015% by weight or less
인은 강 중 불가피하게 함유되는 불순물로써, 결정립계 및/또는 상간 입계에 편석되어 취성을 유발하는 주된 원인이 되는 원소이므로, 그 함량을 최대한 낮게 제어하는 것이 바람직하다. 이론상 인의 함량은 0%로 제한하는 것이 유리하나, 제조공정상 필연적으로 함유될 수 밖에 없다. 따라서, 그 상한을 관리하는 것이 중요하며, 본 발명에서는 상기 인 함량의 상한을 0.015중량%로 관리한다.
Phosphorus is an impurity that is inevitably contained in the steel and is an element which causes segregation in grain boundaries and / or intergranular grain boundaries and causes brittleness. Therefore, it is preferable to control the content to a minimum. Theoretically, it is preferable to limit the phosphorus content to 0%, but it is inevitably contained inevitably in the manufacturing process. Therefore, it is important to manage the upper limit, and in the present invention, the upper limit of the phosphorus content is controlled to 0.015 wt%.
황(S): 0.004중량% 이하Sulfur (S): not more than 0.004% by weight
황은 강 중 불가피하게 함유되는 불순물로써, 강 중 Mn과 결합하여 MnS 비금속 개재물을 형성하고, 연주 응고 중 편석되어 고온 크랙을 유발하는 주된 원인이 되는 원소이므로, 그 함량을 최대한 낮게 제어하는 것이 바람직하다. 이론상 황의 함량은 0%로 제한하는 것이 유리하나, 제조공정상 필연적으로 함유될 수 밖에 없다. 따라서, 그 상한을 관리하는 것이 중요하며, 본 발명에서는 상기 황 함량의 상한을 0.004중량%로 관리한다.
Since sulfur is an impurity inevitably contained in the steel, it forms an MnS nonmetallic inclusion by binding with Mn in the steel, segregates during performance solidification, and is a main cause of causing high-temperature cracking, so that the content thereof is preferably controlled to be as low as possible . Theoretically, it is advantageous to limit the content of sulfur to 0%, but it is inevitably contained inevitably in the manufacturing process. Therefore, it is important to manage the upper limit, and in the present invention, the upper limit of the sulfur content is controlled to 0.004% by weight.
알루미늄(Al): 0.001~0.05중량%Aluminum (Al): 0.001 to 0.05 wt%
알루미늄은 탄화물 형성을 억제함으로써 강의 연성 향상에 기여하는 원소이다. 본 발명에서 이러한 효과를 나타내기 위해서는 0.001중량% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 다만, 그 함량이 과다할 경우, 강 중 질소와 반응하여 AlN을 형성함으로써, 박 슬라브 제조시 코너 크랙을 유발하여 슬라브 또는 강판의 품질을 저하시키는 문제가 있다. 따라서, 상기 알루미늄 함량은 0.05중량% 이하인 것이 바람직하다.
Aluminum is an element contributing to improvement of steel ductility by inhibiting carbide formation. In order to exhibit such an effect in the present invention, it is preferable that it is contained in an amount of 0.001% by weight or more. However, when the content is excessive, AlN is formed by reacting with nitrogen in the steel, thereby causing corner cracks in manufacturing thin slabs, thereby deteriorating the quality of slabs or steel sheets. Therefore, the aluminum content is preferably 0.05 wt% or less.
질소(N): 0.006~0.02중량%Nitrogen (N): 0.006 to 0.02 wt%
질소는 일반적으로 강 중 불가피하게 함유되는 불순물로 분류되나, 본 발명에서는 강 중 질화물 형성 및 오스테나이트 안정화를 위해 의도적으로 첨가되는 원소이다. 더욱이, 상기 질소는 열간 프레스 성형 후 급냉에 의해 형성되는 마르텐사이트 경도를 증가시켜 열간 프레스 성형품의 인장강도 및 피로 내구성을 향상시키는 역할을 한다. 본 발명에서 이러한 효과를 나타내기 위해서는 0.006중량% 이상 포함되는 것이 바람직하고, 0.008중량% 이상 포함되는 것이 보다 바람직하다. 다만, 그 함량이 과다할 경우, 석출강화에 필요한 석출원소의 강 중 함량을 감소시켜 열연강판의 강도 및 피로 내구성의 저하를 초래한다. 따라서, 상기 질소는 0.02중량% 이하로 포함되는 것이 바람직하고, 0.012중량% 이하로 포함되는 것이 보다 바람직하다.
Nitrogen is generally classified as impurities inevitably contained in steel, but in the present invention, it is an element intentionally added for nitride formation and austenite stabilization in steel. Furthermore, the nitrogen serves to increase the hardness of martensite formed by rapid cooling after hot press forming, thereby improving the tensile strength and fatigue durability of the hot press molded article. In order to exhibit such an effect in the present invention, the content is preferably 0.006% by weight or more, more preferably 0.008% by weight or more. However, if the content is excessive, the content of the precipitation elements in the steel required for precipitation strengthening is reduced, resulting in a decrease in strength and fatigue durability of the hot-rolled steel sheet. Accordingly, the nitrogen content is preferably 0.02 wt% or less, and more preferably 0.02 wt% or less.
보론(B): 0.0001~0.005중량%Boron (B): 0.0001 to 0.005% by weight
보론은 강의 경화능 향상에 기여한다. 한편, 미니밀 공정에 의해 열연강판 제조시 강 중 고용 질소 함량이 높아 석출물 형성 원소에 의한 석출강화 효과가 감소되어 강의 강도 및 가공성이 저하될 수 있는데, 상기 보론은 강 중 고용 질소와 반응하여 질화물을 형성함으로써 열연강판의 강도 및 가공성의 저하를 최소화할 수 있다. 본 발명에서 이러한 효과를 나타내기 위해서는 0.0001중량% 이상 포함되는 것이 바람직하고, 0.0002중량% 이상 포함되는 것이 보다 바람직하다. 다만, 그 함량이 과다할 경우, 오스테나이트 재결정 온도를 상승시켜 용접성을 열화시키는 문제가 있다. 따라서, 상기 보론은 0.005중량% 이하로 포함되는 것이 바람직하고, 0.003중량% 이하로 포함되는 것이 보다 바람직하다.
Boron contributes to improving the hardenability of the steel. On the other hand, when the hot-rolled steel sheet is produced by the min-milling process, the nitrogen content in the steel is high, and the precipitation strengthening effect due to the precipitate-forming element is reduced to lower the strength and workability of the steel. It is possible to minimize the deterioration of the strength and workability of the hot-rolled steel sheet. In order to exhibit such an effect in the present invention, the content is preferably 0.0001% by weight or more, more preferably 0.0002% by weight or more. However, when the content is excessive, the austenite recrystallization temperature is raised to deteriorate the weldability. Therefore, the content of boron is preferably 0.005% by weight or less, and more preferably 0.003% by weight or less.
Cr: 0.1% 미만(0% 포함)Cr: less than 0.1% (including 0%)
크롬은 열연강판의 강도 향상에 도움을 주나, 본 발명에서는 의도적으로 첨가하지는 않는다. 더욱이, 상기 크롬 함량이 과다할 경우, 열연강판의 재질이 높아져 조관성을 열화시키는 문제가 있다. 따라서, 그 함량을 가능한 한 낮게 제어함이 바람직하며, 본 발명에서는 상기 크롬의 함량을 0.1% 미만으로 관리한다.
Chromium helps improve the strength of the hot-rolled steel sheet, but is not intentionally added in the present invention. Moreover, when the chromium content is excessive, the material of the hot-rolled steel sheet becomes high, which causes a problem of deteriorating the toughness. Therefore, it is preferable to control the content as low as possible. In the present invention, the chromium content is controlled to be less than 0.1%.
Mo: 0.05% 이하(0% 포함)Mo: 0.05% or less (including 0%)
몰리브덴 역시 열연강판의 강도 향상에 도움을 주나, 크롬과 마찬가지로 본 발명에서는 의도적으로 첨가하지는 않는다. 더욱이, 상기 몰리브덴 함량이 과다할 경우, 열연강판의 재질이 높아져 조관성을 열화시키는 문제가 있다. 따라서, 그 함량을 가능한 한 낮게 제어함이 바람직하며, 본 발명에서는 상기 몰리브덴의 함량을 0.05% 이하로 관리한다.
Molybdenum also helps to improve the strength of the hot-rolled steel sheet, but like chromium, it is not intentionally added in the present invention. Further, when the content of molybdenum is excessive, there is a problem that the material of the hot-rolled steel sheet becomes high and the toughness deteriorates. Therefore, it is preferable to control the content as low as possible. In the present invention, the molybdenum content is controlled to be 0.05% or less.
구리(Cu) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상: 합계 0.060~1.0중량%At least one selected from the group consisting of copper (Cu) and nickel (Ni): 0.060 to 1.0 wt%
구리 및 니켈은 열연강판 및 성형품의 내식성 향상에 기여하는 원소이다. 본 발명에서 이러한 효과를 나타내기 위해서는 구리(Cu) 및 니켈(Ni) 중 적어도 1종 이상의 원소를 포함하되, 이들의 함량의 합이 0.060중량% 이상인 것이 바람직하다. 다만, 그 함량이 과다할 경우, 슬라브 제조 과정에서 표면에 액상으로 농화되어 주편 결함을 발생시킬 수 있으며, 열연강판 표면에 스케일을 잔존시켜 산세 품질을 저하시킬 수 있다. 따라서, 이들의 함량의 합이 1.0중량% 이하인 것이 바람직하고, 0.8중량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
Copper and nickel are elements contributing to the improvement of corrosion resistance of hot-rolled steel sheets and molded products. In order to exhibit such effects in the present invention, at least one element selected from the group consisting of copper (Cu) and nickel (Ni) is preferably contained in an amount of 0.060 wt% or more. However, if the content is excessive, the slab may be concentrated into a liquid phase on the surface during the slab manufacturing process to cause a defective cast steel, and the scale may remain on the surface of the hot-rolled steel sheet to lower the pickling quality. Therefore, the sum of these contents is preferably 1.0% by weight or less, more preferably 0.8% by weight or less.
티타늄(Ti) 및 니오븀(Nb)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상: 합계 0.025~0.09중량%At least one selected from the group consisting of titanium (Ti) and niobium (Nb): 0.025 to 0.09 wt%
티타늄 및 니오븀은 석출물(TiC, TiCN, TiNbCN, NbC 등) 형성 원소로써 강의 강도 향상에 기여한다. 본 발명에서 이러한 효과를 나타내기 위해서는 티타늄(Ti) 및 니오븀(Nb) 중 적어도 1종 이상의 원소를 포함하되, 이들의 함량의 합이 0.025중량% 이상인 것이 바람직하고, 0.04중량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 다만, 그 함량이 과다할 경우, 열연강판의 제조 비용이 상승할 뿐만 아니라, 연주시 강 중 조대 석출물로 정출되어 석출강화 효과가 하락하는 문제가 있으며, 열연강판의 인장강도의 지나친 상승으로 인해 조관성이 열화되는 문제가 있다. 따라서, 이들의 함량의 합이 0.09중량% 이하인 것이 바람직하고, 0.06중량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
Titanium and niobium are elements forming precipitates (TiC, TiCN, TiNbCN, NbC, etc.) and contribute to the improvement of steel strength. In order to exhibit such an effect in the present invention, at least one element selected from the group consisting of titanium (Ti) and niobium (Nb) is included, and the sum of the contents is preferably 0.025% by weight or more, more preferably 0.04% . However, when the content is excessive, not only the production cost of hot-rolled steel sheet is increased, but also the precipitation hardening effect is lowered due to the precipitation of coarse precipitates in steel during performance, and the tensile strength of hot- There is a problem of deterioration. Therefore, the sum of these contents is preferably 0.09% by weight or less, more preferably 0.06% by weight or less.
상기 조성 이외에 나머지는 Fe이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 본 명세서에서 특별히 언급하지는 않는다.
The rest of the composition is Fe. However, in the ordinary manufacturing process, impurities which are not intended from the raw material or the surrounding environment may be inevitably incorporated, so that it can not be excluded. These impurities are not specifically referred to in this specification, as they are known to one of ordinary skill in the art.
상기와 같은 성분범위를 갖는 강재의 합금설계시, 상기 N, B, Ti 및 Nb의 함량은 하기 관계식 1을 만족하도록 하는 것이 바람직하다. 하기 관계식 1은 석출물 형성에 의한 석출강화 효과를 인자화한 것으로, 그 값이 지나치게 낮을 경우, 강 중 낮은 질소 함량으로 인하여 최종 성형품의 피로 내구성 확보에 어려움이 있다. 따라서, 0.3 이상으로 제어하는 것이 바람직하다. 다만, 그 값이 지나치게 높을 경우, 석출물 형성 원소들의 함량이 불충분하여 최종 성형품에 요구되는 항복강도 확보에 어려움이 있다. 따라서, 1.6 이하로 제어하는 것이 바람직하고, 1.4 이하로 제어하는 것이 보다 바람직하다.When designing an alloy of a steel material having the above-mentioned composition range, it is preferable that the content of N, B, Ti and Nb satisfy the following relational expression (1). The following relational formula 1 is obtained by factoring precipitation strengthening effect by precipitate formation. When the value is too low, it is difficult to secure fatigue durability of the final molded product due to the low nitrogen content in the steel. Therefore, it is preferable to control it to 0.3 or more. However, when the value is too high, the content of the precipitate-forming elements is insufficient and it is difficult to secure the yield strength required of the final molded product. Therefore, it is preferable to control to 1.6 or less, more preferably to 1.4 or less.
[관계식 1][Relation 1]
0.3≤[(mol%N)/{(mol%B)+(mol%Ti)+(mol%Nb)}]≤1.60.3? [(Mol% N) / {(mol% B) + (mol% Ti) + (mol% Nb)}]
(여기서, 소괄호는 각각 해당 원소의 중량%를 해당 원소의 원자량으로 나눈 값을 의미함)
(Wherein the parentheses represent the weight% of the element divided by the atomic weight of the element)
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기와 같은 성분범위를 갖는 강재의 합금설계시, 탄소 당량(Ceq)은 0.4~0.7을 만족하도록 하는 것이 바람직하고, 0.5~0.6을 만족하도록 하는 것이 보다 바람직하다. 만약, 탄소 당량이 0.4 미만인 경우 목적하는 열연강판의 강도를 확보하기 어려울 수 있으며, 0.7을 초과하는 경우 용접부의 강도가 지나치게 높아 용접열영향부와의 경도차가 너무 커서 용접 균열이 발생할 우려가 있다. 한편, 탄소 당량은 하기 식 1에 의해 정의되며, 하기 식 1을 구성하는 합금 원소가 부존재하는 경우, 0으로 간주하여 계산된다.According to one embodiment of the present invention, when designing an alloy of a steel material having the above-described composition range, the carbon equivalent (Ceq) is preferably 0.4 to 0.7, more preferably 0.5 to 0.6 . If the carbon equivalent is less than 0.4, it may be difficult to secure the strength of the desired hot-rolled steel sheet. If the carbon equivalent is more than 0.7, the strength of the welded portion is too high, and the difference in hardness from the welded heat affected portion is too large. On the other hand, the carbon equivalent is defined by the following equation (1), and when the alloy element constituting the following equation (1) is absent, it is calculated as 0.
[식 1][Formula 1]
Ceq= (wt%C)+(wt%Mn)/6+{(wt%Cr)+(wt%Mo)+(wt%V)}/5+{(wt%Ni)+(wt%Cu)}/15(Wt% Ni) + (wt% Cu) Ceq = (wt% C) + (wt% Mn) / 6 + } / 15
(여기서, 소괄호는 각각 해당 원소의 중량%를 의미함)
(Where the parentheses indicate the weight% of the corresponding element, respectively)
본 발명의 열연강판의 미세조직은 면적분율로, 40~70%의 페라이트(ferrite) 및 30~60의 펄라이트(pearlite)를 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 50~60%의 페라이트(ferrite) 및 40~50의 펄라이트(pearlite)를 포함할 수 있다. 상기와 같은 미세조직을 확보함으로써, 인장강도 500~600MPa의 인장강도, 0.5~0.6의 항복비 및 20~30%의 연신율을 확보할 수 있다.
The microstructure of the hot-rolled steel sheet according to the present invention may contain 40 to 70% of ferrite and 30 to 60 of pearlite, more preferably 50 to 60% of ferrite, And 40 to 50 pearlite. By securing the microstructure as described above, a tensile strength of 500 to 600 MPa, a yield ratio of 0.5 to 0.6, and an elongation of 20 to 30% can be secured.
이하, 본 발명의 다른 일 측면인 재질 편차가 적고, 조관성 및 내식성이 우수한 열간 프레스 성형용 열연강판의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a method of manufacturing a hot-rolled steel sheet for hot press forming which is less in material deviation and superior in toughness and corrosion resistance, which is another aspect of the present invention, will be described in detail.
먼저, 박 슬라브 연주 및 압연 직결공정에 의한 연연속압연법을 이용하는 미니밀 공정에 대하여 상세히 설명한다.
First, a mini-milling process using continuous continuous rolling by thin-slab and rolling direct-rolling processes will be described in detail.
도 1은 본 발명에 적용되는 미니밀 공정을 설명하기 위한 모식도이다. 도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 적용되는 미니밀 공정은 연속주조, 조압연, 마무리압연, 냉각 및 권취 단계로 구성되며, 이후, 통상적인 설비를 통해 냉간압연 및 연속 소둔 단계를 거쳐 냉연강판으로 제조된다. 이때, 상기 미니밀 공정에서의 각 단계의 조업 조건을 제어하되, 조압연-마무리압연-권취의 구동속도(질량유속)가 동일하도록 제어함으로써 등속압연하되, 코일박스를 사용하는 단속적인 열간압연 방법을 적용하거나, 또는 코일박스 사용이 없는 연속적인 방법으로 열연강판을 얻는 것을 특징으로 한다.
FIG. 1 is a schematic view for explaining a mini-mill process applied to the present invention. As shown in FIG. 1, the mini-mill process applied to the present invention comprises continuous casting, rough rolling, finishing rolling, cooling and winding steps, and then subjected to cold rolling and continuous annealing steps through ordinary equipment, . At this time, an intermittent hot rolling method using a coil box is carried out by controlling the operating conditions of each step in the mini-mill process so that the driving speed (mass flow rate) of the rough rolling-finishing rolling- Or a hot-rolled steel sheet is obtained in a continuous manner without using a coil box.
도 1의 미니밀 공정을 보다 상세히 설명하면, 연속 주조기(10)에서는 30~150mm 두께의 박 슬라브(a)가 얻어진다. 이는 기존 밀의 연속 주조기에서 생산하는 200mm 이상의 두께를 갖는 슬라브와 대비하여 상당히 얇은 두께를 가지며, 이러한 슬라브를 박 슬라브(thin slab)라고 한다. 상기 박 슬라브는 연속적인 과정으로 바로 조압연기(20)로 이송되어 조압연되기 때문에 슬라브 자체의 열원을 그대로 이용할 수 있어 에너지 절감이 가능하고, 이러한 과정에 의해 연주 및 조압연 과정에서 일어날 수 있는 미세조직 및 석출물 형성의 천이 과정이 기존 밀과 대비하여 다르게 되며, 최종적으로 제조되는 강판의 기계적 물성이 달라지게 된다. 한편, 상기 박 슬라브의 두께가 150mm를 초과하는 경우에는 기존 밀 대비 차이가 적어지게 되고, 30mm 미만인 경우에는 주편의 온도 하락이 급격하게 일어나 균일한 조직을 형성하기 어렵다. 이를 해결하기 위해서는 부가적으로 가열 설비를 설치할 수는 있으나, 이는 생산 원가를 향상시키는 요인이 되므로, 가능한 배제하는 것이 바람직하다.
1, the thin slab a having a thickness of 30 to 150 mm is obtained in the continuous casting machine 10. This is considerably thinner than a slab having a thickness of 200 mm or more produced by a continuous casting machine of a conventional mill, and this slab is called a thin slab. Since the thin slab is transferred to the roughing mill 20 in a continuous process and then roughly rolled, the heat source of the slab itself can be used as it is and energy can be saved. As a result, fine slabs The transition process of the texture and precipitate is different from that of the conventional mill, and the mechanical properties of the final steel sheet are changed. On the other hand, when the thickness of the thin slab is more than 150 mm, the difference with respect to the existing mill is small. When the thickness of the thin slab is less than 30 mm, the temperature of the slab falls sharply and it is difficult to form a uniform structure. In order to solve this problem, it is possible to additionally provide a heating facility, but this is a factor for improving the production cost, so it is preferable to exclude it.
또한, 상기 박 슬라브는 조압연기(20) 및 마무리압연기(50)에서 원하는 최종 두께로 압연되고, 런아웃 테이블(ROT)(60)을 통해 냉각된 다음, 권취기(70)에서 일정한 온도로 권취됨으로써 열연강판으로 제조된다. 본 발명은 앞서 언급한 바와 같이, 조압연기(20)-마무리압연기(50)-권취기(60)의 가동 속도가 동일하도록 제어하여 등속압연하는 것을 특징으로 하며, 연주속도와 압연속도가 차이가 나게 될 경우, 이 차이를 보상하기 위해, 마무리압연기(50)의 앞에 코일 박스(40)를 설치하여 유도 가열기(30)를 통과한 바 플레이트(bar plate)(b)를 1차 권취하도록 구성할 수도 있다.
The thin slabs are further rolled to a desired final thickness at roughing and finishing mills 20 and 50, cooled through a runout table (ROT) 60 and then wound at a constant temperature in a winder 70 Hot-rolled steel sheets. As described above, the present invention is characterized in that the operation speed of the coarse rolling mill (20) - finishing mill (50) - coiler (60) is controlled to be the same, A coil box 40 is provided in front of the finish rolling mill 50 and a bar plate b having passed through the induction heater 30 is firstly wound to compensate for this difference It is possible.
이하, 각 단계의 구체적인 조업 조건에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, specific operating conditions of each step will be described in detail.
먼저, 전술한 합금 조성을 만족하는 용강을 준비한 뒤, 연속주조기(10)에서4~7mpm(meter per minute)의 속도로 연속주조하여 박 슬라브를 얻는다. 주조 속도를 4mpm 이상으로 제어하는 까닭은, 주조와 압연 과정이 연결되어 이루어지기 때문에 목표 압연 온도를 확보하기 위해서는 일정 수준 이상의 주조 속도가 요구되기 때문이다. 다만, 주조 속도가 지나치게 빠를 경우에는, 용강 탕면 불안정에 의한 조업 성공율이 저감될 우려가 있으므로, 상기 주조 속도는 7mpm 이하로 제어하는 것이 바람직하다.
First, molten steel satisfying the alloy composition described above is prepared, and then continuously cast in a continuous casting machine 10 at a rate of 4 to 7 mpm (meter per minute) to obtain a thin slab. The reason why the casting speed is controlled to be 4 mpm or more is that a casting speed higher than a certain level is required to secure the target rolling temperature because the casting and rolling processes are connected. However, when the casting speed is excessively high, there is a possibility that the operation success rate due to instability of the molten steel bath surface is reduced. Therefore, it is preferable to control the casting speed to 7 mpm or less.
이후, 상기 연속주조에 의해 얻어진 박 슬라브를 2~4개의 압연 스탠드로 구성되는 조압연기(20)에 의해 조압연한 후, 상기 조압연을 통해 얻어진 바 플레이트(b)를 마무리압연기(60)에서 마무리압연하여 열연강판을 얻는다.
Thereafter, the thin slabs obtained by the continuous casting are rough-rolled by a roughing mill 20 composed of two to four rolling stands, and then the bar-shaped b obtained by the rough rolling is transferred to a finishing mill 60 Followed by finish rolling to obtain a hot-rolled steel sheet.
이때, 등속압연을 통해 연속주조부터 권취공정까지 동일한 매스 플로우(mass flow)가 될 수 있도록 제어함이 바람직하며, 압연 속도는 200~600mpm의 범위 내로 제어하는 것이 바람직하며, 300~500mpm의 범위 내로 제어하는 것이 보다 바람직하다. 이는, 압연속도가 과도하게 느릴 경우 열연강판의 온도 확보가 곤란하며, 과도하게 빠를 경우 압연 제어시 오작동에 의한 판파단과 같은 조업 사고가 일어날 수 있으며, 열연 온도를 목표 온도로 제어하기 곤란하기 때문이다.
At this time, it is preferable to control the mass flow to be the same mass flow from the continuous casting to the winding process through the constant velocity rolling. It is preferable to control the rolling speed within the range of 200 to 600 mpm and within the range of 300 to 500 mpm It is more preferable to control it. This is because it is difficult to secure the temperature of the hot-rolled steel sheet when the rolling speed is excessively low, and it is difficult to control the hot-rolled steel sheet temperature to the target temperature when the rolling speed is excessively fast, to be.
이때, 상기 마무리압연시 마무리 압연 온도는 800~950℃인 것이 바람직하다. 마무리 압연 온도가 800℃ 미만일 경우 압연 설비에 부하가 크게 증가하며, 반면 950℃를 초과하는 경우 연연속압연 조업의 안정도가 저하되고, 열연 스케일 결함 발생이 증가하는 문제가 있다.
At this time, the finish rolling temperature during the finish rolling is preferably 800 to 950 ° C. If the finishing rolling temperature is lower than 800 ° C, the load on the rolling mill increases greatly. On the other hand, when the finishing rolling temperature exceeds 950 ° C, the stability of continuous continuous rolling operation is lowered and the occurrence of hot rolling scale defects increases.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 조압연기 입측에서 박 슬라브의 표면 온도(즉, 조압연시 박 슬라브의 인입온도)는 1000~1200℃일 수 있으며, 보다 바람직하게는 1000~1100℃일 수 있다. 상기 박 슬라브의 표면 온도가 1000℃ 미만인 경우에는 조압연 하중의 증가 및 조압연 과정에서 바 플레이트 에지부에 크랙이 발생할 우려가 있고, 이 경우 열연강판의 에지부 결함을 초래할 우려가 있다. 한편, 상기 박 슬라브의 표면 온도가 1200℃를 초과하는 경우에는 열연 스케일 발생에 따른 표면 품질 저하 또는 주편의 미응고에 따른 슬라브 형상 변형이 발생할 우려가 있다.
According to an embodiment of the present invention, the surface temperature of the thin slab at the side of the rough rolling mill may be 1000 to 1200 ° C, have. If the surface temperature of the thin slab is less than 1000 캜, the rough rolling load may increase and cracks may be generated in the bar plate edge portion in the rough rolling process. In this case, there is a fear that the edge portion of the hot rolled steel sheet may be defective. On the other hand, when the surface temperature of the thin slab is more than 1200 ° C, the surface quality may be deteriorated due to the generation of the hot-rolled scale or the slab shape may be deformed due to the non-solidification of the cast steel.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 조압연시 누적 압하율은 60~90%일 수 있으며, 보다 바람직하게는 70~80%일 수 있다. 조압연시 누적 압하율이 높을수록 본 발명에서 목표로 하는 우수한 표면품질을 갖는 강판을 제조하는데 유리하다. 또한, 조압연시 누적 압하율이 높을수록 연주 주편(박 슬라브) 내부에 형성된 연주 미세조직 및 합금 성분 분포를 균일하게 하는데 도움이 된다. 이러한 효과를 확보하기 위해서는 누적 압하율을 60% 이상으로 제어하는 것이 바람직하다. 다만, 누적 압하율이 지나치게 높을 경우 압연 변형 저항이 커져 조업상에 어려움을 유발할 수 있으므로, 상기 누적 압하율은 90% 이하로 제어하는 것이 바람직하다.
Also, according to an embodiment of the present invention, the cumulative rolling reduction during the rough rolling may be 60 to 90%, and more preferably 70 to 80%. The higher the cumulative reduction ratio in rough rolling, the more advantageous is the production of a steel sheet having the desired excellent surface quality in the present invention. In addition, the higher the cumulative reduction ratio in the rough rolling, the more uniform the distribution of the microstructure and the alloy composition formed in the cast slab (thin slab). In order to secure such effect, it is desirable to control the cumulative reduction ratio to 60% or more. However, if the cumulative reduction ratio is excessively high, the rolling deformation resistance may become large, which may cause difficulty in operation. Therefore, the cumulative reduction ratio is preferably controlled to 90% or less.
이후, 상기 열연강판을 런아웃테이블(ROT, 60)에서 600~730℃까지 0.5℃/sec 이상의 속도로 수냉하고, 공냉한 후, 권취기(70)에서 권취한다.
Thereafter, the hot-rolled steel sheet is cooled from 600 to 730 DEG C at a rate of 0.5 DEG C / sec or more in the run-out table (ROT) 60, air-cooled and then wound by a winder 70.
상기 수냉은 오스테나이트가 페라이트로 변태되는 것을 지연시키기 위하여 실시되는 것으로, 상기 수냉시, 수냉 종료 온도는 600~730℃인 것이 바람직하고, 650~700℃인 것이 보다 바람직하다. 만약, 수냉 종료 온도가 600℃ 미만인 경우에는 불규칙한 형상의 페라이트가 형성될 우려가 있고, 수냉 구간에서 페라이트 변태가 종료될 수 있어 코일 형상이 나빠질 우려가 있으며, 반면, 730℃를 초과하는 경우에는 열연강판 표면 품질의 열화를 초래할 우려가 있다.
The water-cooling is performed to retard the transformation of austenite into ferrite. The water-cooling termination temperature during the water-cooling is preferably 600 to 730 ° C, more preferably 650 to 700 ° C. If the water-cooling end temperature is lower than 600 ° C, irregularly shaped ferrite may be formed. In this case, the ferrite transformation may end in the water-cooling section and the coil shape may deteriorate. On the other hand, There is a possibility that the surface quality of the steel sheet is deteriorated.
한편, 상기 수냉시, 수냉속도는 0.5℃/sec 이상인 것이 바람직하고, 10℃/sec 이상인 것이 보다 바람직하다. 만약, 수냉속도가 0.5℃/sec 미만인 경우에는 열연 스케일이 두껍게 다시 생성되고, 디스케일링을 어렵게 하는 스케일 조성에 변화가 일어날 우려가 있다. 한편, 상기 수냉속도가 빠를수록 페라이트 변태 지연에 유리하므로 그 상한에 대해서는 특별히 한정하지 않는다.
On the other hand, in the water-cooling, the water-cooling rate is preferably 0.5 ° C / sec or more, more preferably 10 ° C / sec or more. If the water-cooling rate is less than 0.5 DEG C / sec, the hot-rolled scale is again formed thick, and there is a possibility that the scale composition that makes descaling difficult is changed. On the other hand, the higher the water-cooling rate, the better the delay of ferrite transformation, so the upper limit is not particularly limited.
상기 권취 후에는 열연강판을 산세하는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 이를 통해 열연강판의 표면에 형성된 스케일을 제거할 수 있다. 상기 산세공정은 당해 기술분야에서 행하여지는 통상의 방법을 모두 이용할 수 있다.
The step of picking up the hot-rolled steel sheet may further include the step of picking up the hot-rolled steel sheet, whereby the scale formed on the surface of the hot-rolled steel sheet can be removed. The pickling process may be carried out by any of the usual methods in the art.
이하, 본 발명의 또 다른 일 측면인 열간 프레스 성형품에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a hot press molded article which is another aspect of the present invention will be described in detail.
본 발명의 또 다른 일 측면인 열간 프레스 성형품은, 전술한 성분계를 가지며, 그 미세조직으로 90~98면적%의 마르텐사이트(martensite) 및 2~10면적%의 잔류 오스테나이트(retained austenite)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The hot press molded article according to another aspect of the present invention has the above-mentioned component system, and its microstructure contains martensite of 90 to 98 area% and retained austenite of 2 to 10 area% .
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 성형품의 마르텐사이트 패킷의 최대 크기는 5~35㎛일 수 있고, 보다 바람직하게는 5~25㎛일 수 있다. 여기서, 마르텐사이트 패킷이란 결정 방위가 동일한 래스 및 블락 마르텐사이트의 군집을 의미한다.
According to an embodiment of the present invention, the maximum size of the martensite packet of the molded article may be 5 to 35 탆, and more preferably 5 to 25 탆. Here, the martensite packet means a cluster of lath and block martensite having the same crystal orientation.
본 발명에 따른 열간 프레스 성형품은 강도가 매우 우수한 장점이 있다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 열간 프레스 성형품은 항복강도가 1000MPa 이상이고, 인장강도가 1470MPa 이상일 수 있다.
The hot-pressed product according to the present invention has an advantage that the strength is extremely excellent. According to an embodiment of the present invention, the hot-pressed product may have a yield strength of 1000 MPa or more and a tensile strength of 1470 MPa or more.
이하, 본 발명의 또 다른 일 측면인 열간 프레스 성형품의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a method of manufacturing a hot press molded article, which is another aspect of the present invention, will be described in detail.
먼저, 전술한 방법에 의해 열연강판을 준비한다. 이후, 열간 프레스 성형을상기 위해, 상기 열연강판을 오스테나이트 단상역 온도 영역까지 가열한다.
First, a hot-rolled steel sheet is prepared by the above-described method. Then, for the hot press forming, the hot-rolled steel sheet is heated to the austenite single-phase reverse temperature region.
이때, 가열 온도(가열 종료 온도)는 750~1000℃인 것이 바람직하고, 850~950℃인 것이 보다 바람직하다. 만약, 가열온도가 750℃ 미만인 경우에는 오스테나이트 변태가 불충분하여 잔류하는 페라이트가 존재하거나, 금형에 의한 열간 성형 전까지의 온도 하강에 따른 페라이트 형성으로 열간 프레스 성형 후 성형품의 강도가 저하되거나, 굽힘 가공성이 저하될 우려가 있다. 반면, 1000℃를 초과하는 경우에는 생산성이 저하될 뿐만 아니라, 표층에 산화물이 과도하게 형성되거나, 강판 표면에 탈탄층이 형성되어 열간 프레스 성형 후 성형품의 표면 품질이 열위하거나, 표면 경도 하락 및 내식성 저하를 초래할 우려가 있다.
At this time, the heating temperature (heating end temperature) is preferably 750 to 1000 占 폚, and more preferably 850 to 950 占 폚. If the heating temperature is less than 750 占 폚, the austenite transformation is insufficient and the residual ferrite is present, or the ferrite formation due to the temperature lowering before the hot forming by the mold lowers the strength of the molded product after hot press forming, May be deteriorated. On the other hand, when the temperature is higher than 1000 ° C., not only the productivity is lowered but also the oxide is excessively formed on the surface layer or the decarburized layer is formed on the surface of the steel sheet to degrade the surface quality of the molded product after hot press forming, There is a possibility of causing deterioration.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 가열시, 가열 속도는 1~100℃/sec일 수 있고, 보다 바람직하게는 3~20℃/sec일 수 있다. 만약, 가열 속도가 1℃/sec 미만일 경우에는 생산성이 저하되고, 반면, 100℃/sec를 초과하는 경우에는 열연강판의 전체 두께에 걸쳐 균일한 온도 분포를 확보하는데 어려움이 있다.
According to an embodiment of the present invention, the heating rate may be 1 to 100 ° C / sec, and more preferably 3 to 20 ° C / sec. If the heating rate is less than 1 占 폚 / sec, the productivity is deteriorated. On the other hand, when the heating rate is more than 100 占 폚 / sec, it is difficult to secure a uniform temperature distribution over the entire thickness of the hot-rolled steel sheet.
이후, 상기 가열된 열연강판을 상기 가열 온도(가열 종료 온도)에서 1~10분 동안, 보다 바람직하게는 5~6분 동안 유지한다. 본 단계는 균일한 크기 및 분율의 오스테나이트 조직을 확보하기 위해 실시되는 단계로써, 만약, 유지 시간이 1분 미만인 경우에는 열연강판의 두께 중심부에서 불균일 오스테나이트 조직이 형성될 우려가 있으며, 반면, 10분을 초과하는 경우에는 성형품 제조 생산성 하락 및 강판 표면에 과도한 깊이의 탈탄층이 형성되어 급냉 후 마르텐사이트 조직을 확보하기 어려울 수 있다.
Thereafter, the heated hot-rolled steel sheet is maintained at the heating temperature (heating termination temperature) for 1 to 10 minutes, more preferably for 5 to 6 minutes. This step is carried out in order to secure a uniform size and fraction of austenite structure. If the holding time is less than 1 minute, a heterogeneous austenite structure may be formed at the center of the thickness of the hot-rolled steel sheet, If it exceeds 10 minutes, it may be difficult to secure a martensite structure after quenching due to a decrease in the productivity of molded product production and a decarbonization layer having an excessive depth on the surface of the steel sheet.
이후, 상기 가열 온도에서 유지된 열연강판을 금형에 의해 프레스 성형함과 동시에 급냉한다. 이때, 상기 금형에 의한 성형 및 급냉은 통상의 열간 프레스 성형 방법에 의하면 충분하므로, 본 발명에서는 이를 특별히 한정하지 않는다.
Thereafter, the hot-rolled steel sheet held at the above-mentioned heating temperature is press-molded by a die and rapidly cooled. At this time, the molding and quenching by the mold is sufficient by a conventional hot press forming method, and therefore, the present invention is not particularly limited thereto.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 급냉시, 급냉 속도는 10℃/sec 이상일 수 있고, 보다 바람직하게는 30℃/sec 이상일 수 있다. 만약, 급냉 속도가 10℃/sec 미만일 경우에는 강판 전체 두께에 걸쳐 균일한 마르텐사이트 조직을 확보할 수 없어 최종 성형품의 재질 확보가 어려울 수 있다. 한편, 상기 급냉 속도가 빠를수록 균일한 마르텐사이트 조직 확보에 유리하므로 그 상한에 대해서는 특별히 한정하지 않는다.
According to an embodiment of the present invention, the quenching rate during quenching may be 10 ° C / sec or more, more preferably 30 ° C / sec or more. If the quenching rate is less than 10 ° C / sec, a uniform martensite structure can not be ensured over the entire thickness of the steel sheet, and it may be difficult to secure the quality of the final molded article. On the other hand, as the quenching rate is higher, it is advantageous to obtain a uniform martensite structure, so the upper limit is not particularly limited.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 급냉 후, 100~350℃의 온도 범위에서 템퍼링 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기와 같은 템퍼링 처리시, 일부 마르텐사이트 조직이 템퍼링 마르텐사이트로 변태되며, 이 경우, 최종 성형품에 인성을 부여할 수 있는 장점이 있다.
According to an embodiment of the present invention, the quenching may further include a tempering heat treatment at a temperature ranging from 100 to 350 ° C. In the above tempering treatment, some martensite structure is transformed into tempering martensite. In this case, toughness can be imparted to the final molded product.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이러한 실시예의 기재는 본 발명의 실시를 예시하기 위한 것일 뿐 이러한 실시예의 기재에 의하여 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의하여 결정되는 것이기 때문이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the description of these embodiments is intended only to illustrate the practice of the present invention, but the present invention is not limited thereto. And the scope of the present invention is determined by the matters described in the claims and the matters reasonably deduced therefrom.
(( 실시예Example ))
하기 표 1 및 2의 조성을 갖는 용강을 준비한 뒤, 표 3에 기재된 조건으로 연속주조하여 90mm 두께의 박 슬라브를 제조하고, 이 박 슬라브를 연연속으로 조압연, 마무리압연, 냉각 및 권취하여 4.5~5.0mm 두께의 열연강판을 제조하였다. 이때, 조압연시 압하율은 80%로, 압연시 압연 속도는 400mpm으로, 수냉속도는 20℃/sec로 수냉종료온도는 650℃로 일정하게 하였다.
Hot rolled slabs of 90 mm in thickness were prepared by continuously casting molten steel having the compositions shown in Tables 1 and 2 under the conditions described in Table 3, and the slabs were subjected to rough rolling, finish rolling, cooling, A hot-rolled steel sheet having a thickness of 5.0 mm was produced. At this time, the rolling reduction rate in rough rolling was 80%, the rolling speed in rolling was 400 mpm, the water cooling rate was 20 ° C / sec, and the water cooling end temperature was constant at 650 ° C.
이후, 이렇게 제조된 열연강판에 대하여 강판의 미세조직을 분석하고, 재질을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 이때, 강판의 재질의 측정은 JIS 5호 시편을 폭방향으로 1/4 지점에서 압연 방향과 직각 방향으로 채취되어 측정되었다. 한편, 하기 표 4에서, YS, TS, T.El, YR은 각각 항복강도, 인장강도, 연신율, 항복비를 의미한다.
Then, the microstructure of the steel sheet was analyzed for the thus-prepared hot-rolled steel sheet, and the material thereof was measured. The results are shown in Table 4 below. At this time, the measurement of the material of the steel sheet was conducted by taking JIS No. 5 specimen in a direction perpendicular to the rolling direction at a quarter point in the width direction. On the other hand, in Table 4, YS, TS, T. El and YR mean yield strength, tensile strength, elongation and yield ratio, respectively.
이후, 제조된 열연강판에 대하여 조관성 및 내식성을 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 함께 나타내었다. 조관성은 U-자형 벤딩시험을 통해 크랙이 발생하는지 여부를 육안 및 실사 현미경을 통해 분석하였으며, 크랙이 발생하지 않은 경우 "○", 크랙이 발생한 경우, "×"로 평가하였다. 내식성은 강판의 표면에 X자의 스크래치를 그은 후, NaCl 5%의 분무 분위기에서 480시간 동안 염수 분무 시험을 하였을 때 스크래치의 폭을 측정하여, 스크래치의 폭의 평균값이 3mm 이하인 경우 "○", 스크래치의 폭의 평균값이 3mm를 초과하는 경우 "×"로 평가하였다.
Then, the produced hot-rolled steel sheet was evaluated for toughness and corrosion resistance, and the results are shown in Table 4 below. The biaxiality was evaluated by visual and microscopic observation whether cracks were generated by U-shaped bending test, and it was evaluated as "○" when no crack occurred and "×" when crack occurred. The corrosion resistance was evaluated by measuring the width of the scratch when the surface of the steel sheet was subjected to X-ray scratch test and then sprayed in a spraying atmosphere of NaCl 5% for 480 hours. When the average value of the scratch width was 3 mm or less, Was evaluated as "x" when the average value of the widths of the test pieces exceeded 3 mm.
강종Steel grade 합금 조성(중량%)Alloy composition (% by weight)
CC MnMn SiSi PP SS AlAl NN BB
AA 0.2300.230 1.5701.570 0.0530.053 0.01500.0150 0.00370.0037 0.0120.012 0.00750.0075 0.00220.0022
BB 0.2330.233 1.5451.545 0.1910.191 0.00660.0066 0.00120.0012 0.0110.011 0.00640.0064 0.00200.0020
CC 0.2530.253 1.6021.602 0.2000.200 0.00560.0056 0.00140.0014 0.0100.010 0.00650.0065 0.00230.0023
DD 0.2510.251 1.6061.606 0.0610.061 0.01500.0150 0.00320.0032 0.0160.016 0.00850.0085 0.00140.0014
EE 0.2300.230 1.5001.500 0.0510.051 0.01500.0150 0.00400.0040 0.0030.003 0.00850.0085 0.00110.0011
FF 0.2160.216 1.2401.240 0.0430.043 0.01400.0140 0.00300.0030 0.0040.004 0.00970.0097 0.00200.0020
GG 0.2700.270 1.1791.179 0.1850.185 0.01520.0152 0.00100.0010 0.0210.021 0.00800.0080 0.00230.0023
HH 0.2550.255 1.2421.242 0.2060.206 0.01010.0101 0.00150.0015 0.0230.023 0.00360.0036 0.00200.0020
II 0.2370.237 1.2331.233 0.1880.188 0.01400.0140 0.00220.0022 0.0270.027 0.00380.0038 0.00200.0020
강종Steel grade 합금 조성(중량%)Alloy composition (% by weight) CeqCeq
CrCr MoMo CuCu NiNi TiTi NbNb
AA 0.0980.098 0.0200.020 0.3050.305 0.0000.000 0.03900.0390 0.01000.0100 0.5360.536 0.4760.476
BB 0.0350.035 0.0000.000 0.3060.306 0.0000.000 0.03900.0390 0.01000.0100 0.5180.518 0.4130.413
CC 0.0510.051 0.0000.000 0.3290.329 0.2820.282 0.05320.0532 0.01000.0100 0.5710.571 0.3240.324
DD 0.0900.090 0.0000.000 0.0600.060 0.0000.000 0.04800.0480 0.00000.0000 0.5410.541 0.5360.536
EE 0.0970.097 0.0200.020 0.1000.100 0.0000.000 0.01300.0130 0.00000.0000 0.5100.510 1.6261.626
FF 0.0980.098 0.0180.018 0.3070.307 0.0000.000 0.01000.0100 0.00000.0000 0.4660.466 1.7591.759
GG 0.1500.150 0.1400.140 0.0530.053 0.0000.000 0.04400.0440 0.00000.0000 0.5280.528 0.5050.505
HH 0.1500.150 0.0000.000 0.0500.050 0.0000.000 0.03800.0380 0.00300.0030 0.4950.495 0.2540.254
II 0.1400.140 0.1300.130 0.0290.029 0.0000.000 0.04100.0410 0.00300.0030 0.4980.498 0.2530.253
①=[(mol%N)/{(mol%B)+(mol%Ti)+(mol%Nb)}](Mol% N) / (mol% B) + (mol% Ti) + (mol% Nb)}]
강종Steel grade 주조 속도(mpm)Casting speed (mpm) 박슬라브
인입온도(℃)
Night slab
Inlet temperature (℃)
마무리 압연온도(℃)Finishing rolling temperature (캜) 권취 온도(℃)Coiling temperature (캜) 비고Remarks
AA 5.05.0 11111111 903903 700700 발명예1Inventory 1
5.05.0 10851085 903903 650650 발명예2Inventory 2
5.05.0 10971097 903903 600600 발명예3Inventory 3
5.05.0 10931093 809809 700700 발명예4Honorable 4
BB 4.94.9 10731073 868868 700700 발명예5Inventory 5
CC 4.94.9 10891089 845845 650650 발명예6Inventory 6
DD 4.94.9 10691069 854854 650650 발명예7Honorable 7
EE 4.94.9 10891089 853853 650650 비교예1Comparative Example 1
FF 4.94.9 10821082 878878 700700 비교예2Comparative Example 2
GG 4.94.9 10501050 850850 713713 비교예3Comparative Example 3
HH 4.94.9 10771077 896896 691691 비교예4Comparative Example 4
II 4.94.9 10961096 884884 695695 비교예5Comparative Example 5
강종Steel grade 미세조직(면적%)Microstructure (area%) YS
(MPa)
YS
(MPa)
TS
(MPa)
TS
(MPa)
T.El
(%)
T.El
(%)
YRYR 조관성Coarseness 내식성Corrosion resistance 비고Remarks
AA F66+P34F66 + P34 333333 537537 27.527.5 0.620.62 발명예1Inventory 1
F61+P39F61 + P39 349349 543543 27.027.0 0.640.64 발명예2Inventory 2
F46+P54F46 + P54 410410 598598 20.720.7 0.690.69 발명예3Inventory 3
F58+P42F58 + P42 352352 534534 26.326.3 0.660.66 발명예4Honorable 4
BB F63+P37F63 + P37 366366 564564 27.027.0 0.650.65 발명예5Inventory 5
CC F62+P38F62 + P38 407407 596596 26.026.0 0.680.68 발명예6Inventory 6
DD F65+P35F65 + P35 372372 582582 23.723.7 0.640.64 발명예7Honorable 7
EE F62+P38F62 + P38 361361 532532 30.030.0 0.680.68 비교예1Comparative Example 1
FF F70+P30F70 + P30 363363 524524 28.028.0 0.690.69 비교예2Comparative Example 2
GG F66+P34F66 + P34 460460 645645 21.321.3 0.710.71 ×× ×× 비교예3Comparative Example 3
HH F68+P32F68 + P32 496496 688688 20.020.0 0.720.72 ×× ×× 비교예4Comparative Example 4
II F67+P33F67 + P33 498498 687687 20.020.0 0.720.72 ×× ×× 비교예5Comparative Example 5
상기 미세조직 중, F는 페라이트를 의미하고, P는 펄라이트를 의미함.Among the above microstructures, F means ferrite and P means pearlite.
상기 표 4를 참조할 때, 본 발명이 제안하는 조건을 모두 만족하는 발명예 1 내지 7은 성형품의 조관성 및 내식성이 매우 우수하게 나타남을 확인할 수 있다. 한편, 비교예 1 및 2의 경우, Ti 및 Nb의 함량이 본 발명이 제안하는 범위를 만족하지 않으나, 열연강판의 조관성 및 내식성은 우수한 것으로 확인되었다. 반면, 비교예 3 내지 5의 경우, Cr 및/또는 Mo의 함량이 과다하여 조관성 및 내식성이 열위하게 나타났다.
Referring to Table 4, Examples 1 to 7, which satisfy all of the conditions proposed by the present invention, show that the molded article has excellent toughness and corrosion resistance. On the other hand, in the case of Comparative Examples 1 and 2, it was confirmed that the content of Ti and Nb did not satisfy the range suggested by the present invention, but the hot-rolled steel sheet had excellent toughness and corrosion resistance. On the other hand, in the case of Comparative Examples 3 to 5, the content of Cr and / or Mo was excessive and the toughness and corrosion resistance were poor.
한편, 도 2는 본 발명의 발명예 5에 따른 열연강판의 폭 방향 재질 편차를 측정한 결과를 나타낸 것이다. 상기 도 2는 발명예 5에 따른 열연강판을 폭 방향으로 총 50개 시편으로 절단한 후, 각각의 절단된 시편의 항복강도, 인장강도 및 연신율을 측정한 결과이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 열연강판은 압연방향에 수직한 폭 방향으로 재질 편차가 매우 적게 나타난다는 것을 시각적으로 확인할 수 있다. 이로 인해, 본 발명에 따르면, 열연강판의 위치별 재질에 차이가 거의 없어 조관 파이프의 제조 실수율을 높일 수 있는 효과가 있다.
FIG. 2 is a graph showing the results of measurement of the material deviation in the width direction of the hot-rolled steel sheet according to Inventive Example 5 of the present invention. FIG. 2 shows the results of measuring the yield strength, tensile strength and elongation of each of the cut specimens after cutting the hot-rolled steel sheet according to Inventive Example 5 into a total of 50 specimens in the width direction. Referring to FIG. 2, the hot-rolled steel sheet according to the present invention can visually confirm that the material deviation in the width direction perpendicular to the rolling direction is very small. Therefore, according to the present invention, there is no difference in the material of the hot-rolled steel sheet according to the position, so that the manufacturing error rate of the tubular pipe can be increased.
이후, 제조된 각각의 열연강판을 10℃/sec의 속도로 900℃의 가열 온도까지 가열하고, 5분간 유지한 후, 프레스 성형과 동시에 급냉하여 성형품을 제조하였다. 이후, 이렇게 제조된 성형품에 대하여 미세조직을 분석하고, 재질을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다. 이때, 재질 측정 방법은 전술한 바와 같다.
Then, each of the hot-rolled steel sheets thus produced was heated to a heating temperature of 900 캜 at a rate of 10 캜 / sec, held for 5 minutes, and quenched at the same time as press molding to produce a molded article. Then, microstructures were analyzed and the materials were measured on the thus-formed molded article, and the results are shown in Table 5 below. At this time, the material measurement method is as described above.
강종Steel grade 미세조직(면적%)Microstructure (area%) 마르텐사이트
패킷 최대 크기(㎛)
Martensite
Packet maximum size (㎛)
YS
(MPa)
YS
(MPa)
TS
(MPa)
TS
(MPa)
T.El
(%)
T.El
(%)
YRYR 비고Remarks
AA M95+A5M95 + A5 18.718.7 10161016 14981498 8.48.4 0.680.68 발명예1Inventory 1
M96+A4M96 + A4 17.517.5 10231023 14961496 6.26.2 0.680.68 발명예2Inventory 2
M95+A5M95 + A5 19.819.8 10191019 14781478 7.17.1 0.690.69 발명예3Inventory 3
M95+A5M95 + A5 18.718.7 10121012 14661466 7.37.3 0.690.69 발명예4Honorable 4
BB M96+A4M96 + A4 16.316.3 10511051 15661566 9.79.7 0.670.67 발명예5Inventory 5
CC M96+A4M96 + A4 15.215.2 11101110 16251625 9.69.6 0.680.68 발명예6Inventory 6
DD M95+A5M95 + A5 16.316.3 11111111 15771577 7.17.1 0.700.70 발명예7Honorable 7
EE M95+A5M95 + A5 21.021.0 729729 11831183 5.15.1 0.680.68 비교예1Comparative Example 1
FF M95+A5M95 + A5 21.621.6 664664 11051105 5.35.3 0.680.68 비교예2Comparative Example 2
GG M95+A5M95 + A5 14.814.8 11411141 16661666 6.66.6 0.680.68 비교예3Comparative Example 3
HH M95+A5M95 + A5 14.214.2 11721172 16481648 6.56.5 0.710.71 비교예4Comparative Example 4
II M95+A5M95 + A5 14.414.4 11741174 16751675 6.26.2 0.700.70 비교예5Comparative Example 5
상기 미세조직 중, M은 마르텐사이트를 의미하고, A는 잔류 오스테나이트를 의미함.In the above microstructure, M means martensite and A means residual austenite.
상기 표 5를 참조할 때, 본 발명이 제안하는 조건을 모두 만족하는 발명예 1 내지 7은 성형품의 강도가 매우 우수함을 확인할 수 있다. 한편, 비교예 3 내지 5의 경우, Cr 및/또는 Mo의 함량이 본 발명이 제안하는 범위를 만족하지 않으나, 성형품의 강도는 우수한 것으로 확인되었다. 반면, 비교예 1 및 2는 Ti 및 Nb의 함량이 본 발명이 제안하는 범위를 만족하지 않으나, 성형품의 강도가 열위하게 나타났다.
Referring to Table 5, Examples 1 to 7, which satisfy all of the conditions proposed by the present invention, can confirm that the strength of the molded article is extremely excellent. On the other hand, in the case of Comparative Examples 3 to 5, it was confirmed that the content of Cr and / or Mo did not satisfy the range suggested by the present invention, but the strength of the molded product was excellent. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the content of Ti and Nb did not satisfy the range proposed by the present invention, but the strength of the molded article was poor.
한편, 도 3은 본 발명의 발명예 1에 따른 성형품의 미세조직을 광학현미경으로 관찰한 사진이다. 보다 구체적으로는, 광학현미경으로 관찰한 사진에, 마르텐사이트 패킷의 크기 측정을 위해, EBSD(Electron Backscatter Diffraction) 분석 기능을 장착한 주사전자현미경을 이용하여 결정립 엇각 방위(misorientation angle)을 측정한 후, 결정립 엇각 방위가 15° 이상을 갖는 결정립계를 갖는 조직을 파란 굵은선으로 나타낸 것이다. 도 3을 참조할 때, 본 발명에 따른 성형품은 마르텐사이트 최대 패킷 크기가 35㎛ 이하임을 시각적으로 확인할 수 있다.On the other hand, Fig. 3 is a photograph of the microstructure of the molded article according to Inventive Example 1 of the present invention observed with an optical microscope. More specifically, in order to measure the size of the martensite packet, a photograph was observed with an optical microscope, and the grain orientation angle was measured using a scanning electron microscope equipped with an EBSD (Electron Backscatter Diffraction) analysis function And grain boundaries having a crystal grain orientation angle of 15 degrees or more are shown in blue thick lines. Referring to FIG. 3, the molded article according to the present invention can visually confirm that the maximum packet size of martensite is 35 μm or less.

Claims (14)

  1. 중량 %로, C: 0.2~0.3%, Mn: 1.2~1.8%, Si: 0.01~0.5%, P: 0.015% 이하, S: 0.004% 이하, Al: 0.001~0.05%, N: 0.006~0.02%, B: 0.0001~0.005%, Cu: 0.060~1%, Cr: 0.1% 미만, Mo: 0.05% 이하를 포함하고, Ti 및 Nb로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 합계 0.025~0.09%를 포함하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하며,
    상기 N, B, Ti 및 Nb의 함량은 하기 관계식 1을 만족하고, 500~600MPa의 인장강도 및 0.69 이하의 항복비를 가지며, 폭 방향으로의 인장강도의 최대값과 최소값의 차이가 100MPa 이내인 열간 프레스 성형용 열연강판.
    [관계식 1]
    0.3≤[(mol%N)/{(mol%B)+(mol%Ti)+(mol%Nb)}]≤1.6
    (여기서, 소괄호는 각각 해당 원소의 중량%를 해당 원소의 원자량으로 나눈 값을 의미함)
    0.001 to 0.05% of Al, 0.001 to 0.05% of Al, 0.006 to 0.02% of N, 0.001 to 0.03% of Cr, 0.2 to 0.3% of C, 1.2 to 1.8% of Mn, 0.01 to 0.5% , B: 0.0001 to 0.005%, Cu: 0.060 to 1%, Cr: less than 0.1% and Mo: 0.05% or less, and 0.025 to 0.09% in total of at least one selected from the group consisting of Ti and Nb , The balance Fe and unavoidable impurities,
    Wherein the content of N, B, Ti and Nb satisfies the following relational expression 1 and has a tensile strength of 500 to 600 MPa and a yield ratio of 0.69 or less and a difference between the maximum value and the minimum value of the tensile strength in the transverse direction is within 100 MPa Hot - rolled steel sheet for hot press forming.
    [Relation 1]
    0.3? [(Mol% N) / {(mol% B) + (mol% Ti) + (mol% Nb)}]
    (Wherein the parentheses represent the weight% of the element divided by the atomic weight of the element)
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 열연강판의 탄소 당량은 0.4~0.7인 열간 프레스 성형용 열연강판.
    The method according to claim 1,
    Wherein the carbon equivalent of the hot-rolled steel sheet is 0.4 to 0.7.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 열연강판의 미세조직은 면적분율로, 40~70%의 페라이트(ferrite) 및 30~60의 펄라이트(pearlite)를 포함하는 열간 프레스 성형용 열연강판.
    The method according to claim 1,
    Wherein the microstructure of the hot-rolled steel sheet comprises an area fraction of 40 to 70% of ferrite and 30 to 60 of pearlite.
  4. 중량 %로, C: 0.2~0.3%, Mn: 1.2~1.8%, Si: 0.01~0.5%, P: 0.015% 이하, S: 0.004% 이하, Al: 0.001~0.05%, N: 0.006~0.02%, B: 0.0001~0.005%, Cu: 0.060~1%, Cr: 0.1% 미만, Mo: 0.05% 이하를 포함하고, Ti 및 Nb로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 합계 0.025~0.09%를 포함하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하며, 상기, N, B, Ti 및 Nb의 함량은 하기 관계식 1을 만족하는 용강을 4~7mpm의 속도로 연속주조하여 두께 30~150mm의 박 슬라브를 얻는 단계;
    상기 박 슬라브를 200~600mpm의 범위 내에서 등속으로 조압연 및 마무리압연하고, 상기 조압연시 60~90%의 압하율로 열간압연하고, 상기 마무리압연시 800~950℃에서 열간압연하여 열연강판을 얻는 단계;
    상기 열연강판을 600~730℃까지 0.5℃/sec 이상의 속도로 수냉하는 단계; 및
    상기 냉각된 열연강판을 공냉 후, 권취하는 단계를 포함하고,
    상기 권취된 열연강판은 500~600MPa의 인장강도 및 0.69 이하의 항복비를 가지며, 폭 방향으로 인장강도의 최대값과 최소값의 차이가 100MPa 이내인 열간 프레스 성형용 열연강판의 제조방법.
    [관계식 1]
    0.3≤[(mol%N)/{(mol%B)+(mol%Ti)+(mol%Nb)}]≤1.6
    (여기서, 소괄호는 각각 해당 원소의 중량%를 해당 원소의 원자량으로 나눈 값을 의미함)
    0.001 to 0.05% of Al, 0.001 to 0.05% of Al, 0.006 to 0.02% of N, 0.001 to 0.03% of Cr, 0.2 to 0.3% of C, 1.2 to 1.8% of Mn, 0.01 to 0.5% , B: 0.0001 to 0.005%, Cu: 0.060 to 1%, Cr: less than 0.1% and Mo: 0.05% or less, and 0.025 to 0.09% in total of at least one selected from the group consisting of Ti and Nb , The balance Fe, and unavoidable impurities, wherein the content of N, B, Ti and Nb is continuously cast at a rate of 4 to 7 mpm in molten steel satisfying the following relational expression 1 to obtain a thin slab having a thickness of 30 to 150 mm;
    The thin slab is subjected to rough rolling and finish rolling at a constant speed within a range of 200 to 600 mpm, hot rolling at a reduction ratio of 60 to 90% in the rough rolling, hot rolling at 800 to 950 캜 during the final rolling, ;
    Cooling the hot-rolled steel sheet at a rate of 0.5 ° C / sec or higher to 600 to 730 ° C; And
    And cooling and coiling the cooled hot rolled steel sheet,
    Wherein the hot rolled steel sheet has a tensile strength of 500 to 600 MPa and a yield ratio of 0.69 or less and a difference between a maximum value and a minimum value of the tensile strength in the width direction is within 100 MPa.
    [Relation 1]
    0.3? [(Mol% N) / {(mol% B) + (mol% Ti) + (mol% Nb)}]
    (Wherein the parentheses represent the weight% of the element divided by the atomic weight of the element)
  5. 삭제delete
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 조압연시, 박슬라브의 인입온도는 1000~1200℃인 열간 프레스 성형용 열연강판의 제조방법.
    5. The method of claim 4,
    Wherein the drawing temperature of the thin slab is 1000 to 1200 DEG C during the rough rolling.
  7. 삭제delete
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 권취 후, 상기 열연강판을 산세하는 단계를 더 포함하는 열간 프레스 성형용 열연강판의 제조방법.
    5. The method of claim 4,
    Further comprising the step of pickling the hot-rolled steel sheet after the winding.
  9. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항의 열연강판을 열간 프레스 성형하여 얻어진 열간 프레스 성형품으로서,
    그 미세조직으로 면적분율로 90~98%의 마르텐사이트(martensite) 및 2~10%의 잔류 오스테나이트(retained austenite)를 포함하는 열간 프레스 성형품.
    A hot-pressed product obtained by hot-pressing a hot-rolled steel sheet according to any one of claims 1 to 3,
    A hot press molded product comprising 90 to 98% of martensite and 2 to 10% of retained austenite in an area fraction thereof.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 성형품의 마르텐사이트 패킷의 최대 크기는 5~35㎛인 열간 프레스 성형품.
    10. The method of claim 9,
    Wherein the maximum size of the martensite packet of the molded article is 5 to 35 占 퐉.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 성형품의 항복강도는 1000MPa 이상이고, 인장강도는 1470MPa 이상인 열간 프레스 성형품.
    10. The method of claim 9,
    The yield strength of the molded article is 1000 MPa or more, and the tensile strength is 1470 MPa or more.
  12. 중량 %로, C: 0.2~0.3%, Mn: 1.2~1.8%, Si: 0.01~0.5%, P: 0.015% 이하, S: 0.004% 이하, Al: 0.001~0.05%, N: 0.006~0.02%, B: 0.0001~0.005%, Cu: 0.060~1%, Cr: 0.1% 미만, Mo: 0.05% 이하를 포함하고, Ti 및 Nb로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 합계 0.025~0.09%를 포함하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하며, 상기, N, B, Ti 및 Nb의 함량은 하기 관계식 1을 만족하는 용강을 4~7mpm의 속도로 연속주조하여 두께 30~150mm의 박 슬라브를 얻는 단계;
    상기 박 슬라브를 200~600mpm의 범위 내에서 등속으로 조압연 및 마무리압연하고, 상기 조압연시 60~90%의 압하율로 열간압연하고, 상기 마무리압연시 800~950℃에서 열간압연하여 열연강판을 얻는 단계;
    상기 열연강판을 600~730℃까지 0.5℃/sec 이상의 속도로 수냉하는 단계;
    상기 냉각된 열연강판을 공냉 후, 권취하는 단계;
    상기 권취된 열연강판을 750~1000℃의 가열 온도까지 가열하는 단계;
    상기 가열된 열연강판을 상기 가열 온도에서 1~10분 유지하는 단계; 및
    상기 가열 온도에서 유지된 열연강판을 프레스 성형함과 동시에 급냉하는 단계를 포함하고,
    상기 권취된 열연강판은 500~600MPa의 인장강도 및 0.69 이하의 항복비를 가지며, 폭 방향으로 인장강도의 최대값과 최소값의 차이가 100MPa 이내인 열간 프레스 성형품의 제조방법.
    [관계식 1]
    0.3≤[(mol%N)/{(mol%B)+(mol%Ti)+(mol%Nb)}]≤1.6
    (여기서, 소괄호는 각각 해당 원소의 중량%를 해당 원소의 원자량으로 나눈 값을 의미함)
    0.001 to 0.05% of Al, 0.001 to 0.05% of Al, 0.006 to 0.02% of N, 0.001 to 0.03% of Cr, 0.2 to 0.3% of C, 1.2 to 1.8% of Mn, 0.01 to 0.5% , B: 0.0001 to 0.005%, Cu: 0.060 to 1%, Cr: less than 0.1% and Mo: 0.05% or less, and 0.025 to 0.09% in total of at least one selected from the group consisting of Ti and Nb , The balance Fe, and unavoidable impurities, wherein the content of N, B, Ti and Nb is continuously cast at a rate of 4 to 7 mpm in molten steel satisfying the following relational expression 1 to obtain a thin slab having a thickness of 30 to 150 mm;
    The thin slab is subjected to rough rolling and finish rolling at a constant speed within a range of 200 to 600 mpm, hot rolling at a reduction ratio of 60 to 90% in the rough rolling, hot rolling at 800 to 950 캜 during the final rolling, ;
    Cooling the hot-rolled steel sheet at a rate of 0.5 ° C / sec or higher to 600 to 730 ° C;
    Cooling the cooled hot-rolled steel sheet after cooling it;
    Heating the wound hot rolled steel sheet to a heating temperature of 750 to 1000 占 폚;
    Maintaining the heated hot-rolled steel sheet at the heating temperature for 1 to 10 minutes; And
    Pressing the hot rolled steel sheet held at the heating temperature and quenching it,
    Wherein the hot rolled steel sheet has a tensile strength of 500 to 600 MPa and a yield ratio of 0.69 or less and a difference between a maximum value and a minimum value of the tensile strength in the width direction is within 100 MPa.
    [Relation 1]
    0.3? [(Mol% N) / {(mol% B) + (mol% Ti) + (mol% Nb)}]
    (Wherein the parentheses represent the weight% of the element divided by the atomic weight of the element)
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 권취된 열연강판의 가열시, 가열 속도는 1~100℃/sec인 열간 프레스 성형품의 제조방법.
    13. The method of claim 12,
    Wherein the heated hot rolled steel sheet is heated at a heating rate of 1 to 100 占 폚 / sec.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 상기 가열 온도에서 유지된 열연강판을 프레스 성형함과 동시에 냉각시, 냉각 속도는 10℃/sec 이상인 열간 프레스 성형품의 제조방법.
    13. The method of claim 12,
    Wherein the hot-rolled steel sheet held at the heating temperature is press-molded and the cooling rate is 10 ° C / sec or more at the time of cooling.
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