KR101720926B1

KR101720926B1 - 아연 또는 아연 합금으로 코팅된 냉간 압연 강판, 그의 제조 방법, 및 이러한 강판의 용도

Info

Publication number: KR101720926B1
Application number: KR1020147000196A
Authority: KR
Inventors: 파파 아마두 막타르 음바케; 앙뚜안 물랭
Original assignee: 아르셀러미탈 인베스티가시온 와이 데살롤로 에스엘
Priority date: 2011-06-07
Filing date: 2012-05-17
Publication date: 2017-03-29
Also published as: WO2012168564A1; CA2838665C; WO2012168567A1; ES2613618T3; RU2579320C2; PL2718469T3; JP5824146B2; EP2718469B1; CN103649343A; MX2013014397A; BR112013031500A2; HUE032740T2; JP2014523478A; MA35170B1; CA2838665A1; UA112871C2; RU2013157350A; BR112013031500B1; KR20140026601A; BR112013031500B8

Abstract

본 발명은 TRIP 강판에 관한 것으로, 이 강판은 냉간 압연 및 어닐링되고, 성형가능하고 개선된 용접성을 가지고, 그 강도는 780 ~ 900 MPa 이고, 그것의 파괴시 연신율은 19% 를 초과하고, 그것의 조성은, 함량을 중량 퍼센트로 표현했을 때, 0.17% ≤ C ≤ 0.25%, 1.5% ≤ Mn ≤ 2%, 0.5% ≤ Si ≤ 1%, 및 0.5% ≤ Al ≤ 1.2% 를 포함하고, Si + Al ≥ 1.30% 로 이해되고, 조성의 잔부는 철 및 제조로 유발되는 불가피한 불순물로 이루어지고, 강판의 마이크로조직은 65 ~ 85% 의 철, 15 ~ 35% 의 잔류 마텐자이트와 오스테나이트의 아일랜드로 이루어지고, 잔류 마텐자이트와 오스테나이트의 상기 아일랜드의 평균 크기는 1.3 마이크로미터 미만이고, 그것의 평균 형태 계수는 3 미만이다.

Description

아연 또는 아연 합금으로 코팅된 냉간 압연 강판, 그의 제조 방법, 및 이러한 강판의 용도{COLD-ROLLED STEEL PLATE COATED WITH ZINC OR A ZINC ALLOY, METHOD FOR MANUFACTURING SAME, AND USE OF SUCH A STEEL PLATE}

본 발명은 성형에 의해 부품을 제조하기 위해 "TRIP" (변태 유기 소성) 효과를 보이고 모터 차량에서 특히 사용하도록 의도된 코팅된 냉간 압연 시트의 제조에 관한 것이다.

현재, 모터 차량 설계 분야에서 온실 가스 배출 감소는 차량 중량 감소 및 결국 그것의 연료 소비 감소와 관련된 도전과제이다. 그 도전과제가 차세대 차량의 안전 요건과 조합될 때, 자동차 제조업자들은 부품의 두께 및 따라서 차량의 중량을 감소시키도록 차체에서 증가된 기계적 강도를 갖는 강의 사용을 증가시키도록 강요받았다. 그럼에도 불구하고, 차세대 차량을 위한 부품은 복잡한 형상을 가지고 부품을 제조하는 강 시트는 충분한 연성을 가져야 한다.

이런 상황에서, TRIP 강은 크게 성장되고 있는데 왜냐하면 그것은 높은 강도와 높은 성형성을 조합하였기 때문이다.

기계적 강도와 성형성 사이의 이런 양호한 절충 결과, TRIP 강의 복잡한 조직을 유발하는데 이것은 연성 성분인 페라이트, 대부분이 잔류 오스테나이트로 이루어진, 마텐자이트와 오스테나이트 (MA) 의 아일랜드 (islands) 와 같은 더 단단한 성분, 및 끝으로 페라이트와 MA 아일랜드 사이의 중간에 있는 기계적 강도와 연성을 가지는 베이나이트 페라이트 매트릭스를 포함한다. TRIP 강은 매우 높은 강화 (consolidation) 능력을 가지는데, 이것은 충돌한 경우에 또는 심지어 자동차 부품을 성형하는 동안 변형을 양호하게 분배할 수 있도록 한다. 따라서, 종래의 강으로 만들어진 부품만큼 복잡하지만 개선된 기계적 특성을 갖는 부품을 제조할 수 있는데, 이것은 결국 기계적 성능 면에서 동일한 기능 사양에 부합하도록 부품의 두께를 감소시킬 수 있도록 한다. 따라서, 이 강은 차량에서 감소된 중량 및 증가된 안전성 요건에 효과적으로 대응한다. 열간 압연 또는 냉간 압연 강 시트 분야에서, 이 유형의 강은, 다른 것 중에서, 자동차 차량을 위한 구조 및 안전 부품을 위한 용도를 갖는다.

차량 중량과 에너지 소비를 감소시키려는 최근의 요구사항은, 기계적 강도 (Rm) 가 780 ~ 900 MPa 이고, ISO 유형 테스트편에 대해 19% 높은 총 연신율을 가지는 특정 TRIP 강을 요구하였다. 이 레벨의 강도 및 연성 이외에, 이 강은 양호한 용접성 및 연속 용융 아연도금 (continuous hot-dip galvanizing) 에 대해 고도의 적합성을 가져야 한다. 이 강은 또한 고도의 벤딩성을 나타내야 한다.

이 점에서, 종래 기술 문헌 JP2001254138 은 다음 화학 조성: 0.05 ~ 0.3% 의 C, 0.3 ~ 2.5% 의 Si, 0.5 ~ 3.0% 의 Mn 및 0.001 ~ 2.0% 의 Al, 철과 불가피한 불순물로 이루어진 잔부를 가지는 강을 기술한다. 조직은, 탄소의 질량 농도가 1% 이상이고 체적 분율이 3 ~ 50% 인 잔류 오스테나이트뿐만 아니라, 형태 계수가 0.5 ~ 3 이고 체적이 50 ~ 97% 인 페라이트를 함유한다. 이 종래 기술 문헌은 비코팅 강과 관련되고, 이 특허의 틀 내에서 발명은 자동차 차량을 위한 복잡한, 코팅된 구조 부품을 형성하도록 높은 연성과 연관된 특정 기계적 강도를 요구하는 강을 형성하는데 사용될 수 없다.

종래 기술의 문헌 WO2002101112 는 또한 다음 화학 조성: C: 0.0001 ~ 0.3%, Si: 0.001 ~ 2.5%, Mn: 0.001 ~ 3%, Al: 0.0001 ~ 4%, P: 0.0001 ~ 0.3%, S: 0.0001 ~ 0.1% 및 선택적으로 다음 원소 중 하나 이상: 전부 0.001 ~ 1% 의 Nb, Ti, V, Zr, Hf 및 Ta, B: 0.0001 ~ 0.1%, Mo: 0.001 ~ 5%, Cr: 0.001 ~ 25%, Ni: 0.001 ~ 10%, Cu: 0.001 ~ 5%, Co: 0.001 ~ 5%, W: 0.001 ~ 5%, 및 전부 0.0001 ~ 1% 인 Y, REM, Ca, Mg 및 Ce, 철 및 불가피한 불순물로 이루어진 잔부를 가지는 강을 또한 기술한다. 주장된 마이크로조직은 주요 조직으로서 조합된 50 ~ 97% 의 페라이트 또는 페라이트+베이나이트 및 총 체적에서 3 ~ 50% 의 함량을 가지는 제 2 상으로서 오스테나이트로 이루어진다. 이 문헌에 따르면, 자동차 구조물에 사용하기 위해 의도된 복잡한 코팅 부품을 형성하도록 고도의 연성과 연관된 특정 기계적 강도를 요구하는 시트를 형성하는 것이 가능하지 않다.

본 발명의 목적은 개선된 성형성, 코팅성 및 용접성의 기준의 조합으로 Zn 또는 Zn 합금으로 코팅된 강 시트를 제조하는 것이다. 용접하는 동안 아연의 침투 중 액체 아연에 의한 취화 (embrittlement) 에 대한 낮은 감도는 사용중인 코팅 및 용접된 부품의 거동을 개선한다. 이 취화는 용접 중 노출되는 높은 온도에 기인하는 아연 또는 아연 합금의 베이스 코트의 용융에 의해 설명된다. 이 온도에서, 액체 Zn 은 강의 오스테나이트 입계로 침투하여 취화를 유발하고, 이것은 예를 들어 점 용접 중 높은 외부 응력에 노출되는 구간에서 너무 이른 균열을 발생시킨다.

이런 의미에서, 본 발명의 목적은 19% 보다 큰 파괴시 연신율과 함께 780 ~ 900 MPa 의 기계적 강도를 가지는 "TRIP 효과" 강 시트를 이용할 수 있도록 하는 것이다. 이 시트는 Zn 또는 Zn 합금으로 코팅가능해야 하고 오스테나이트 입계에서 Zn 의 침투에 비교적 민감하지 않아야 한다.

본 발명의 부가적 목적은, 고가의 합금 원소를 첨가할 필요성을 없앰으로써 경제적인 제조 방법을 이용할 수 있도록 하는 것이다.

판은 임의의 적합한 제조 방법을 사용해 제조될 수 있다. 하지만, 파라미터의 작은 변화가 마이크로조직 또는 기계적 특성의 상당한 변경을 유발하지 않는 제조 방법을 사용하는 것이 유리하다.

본 발명의 한 가지 특히 유리한 목적은, 용이하게 냉간 압연되는 강 시트, 즉 냉간 압연 단계 동안 요구되는 압연력이 중간 정도로 유지되도록 열간 압연 단계 후 경도가 제한되는 강 시트를 이용할 수 있는 것이다.

이를 위해, 본 발명의 목적은 아연 또는 아연 합금으로 코팅된 냉간 압연, 어닐링된 강 시트로서, 상기 강 시트의 조성은 다음과 같고, 함량은 중량 퍼센트로 표현하여:

0.17% ≤ C ≤ 0.25%

1.5% ≤ Mn ≤ 2.0%

0.50% ≤ Si ≤ 1%

0.50% ≤ Al ≤ 1.2%

B ≤ 0.001%

P ≤ 0.030%

S ≤ 0.01%

Nb ≤ 0.030%

Ti ≤ 0.020%

V ≤ 0.015%

Cu ≤ 0.1%

Cr ≤ 0.150%

Ni ≤ 0.1%

0 % ≤ Mo ≤ 0.150%

Si + Al ≥ 1.30% 이고,

상기 조성의 잔부는 철 및 프로세싱으로부터 유발되는 불가피한 불순물로 이루어지고, 마이크로조직은, 함량을 면적 퍼센트로 표현했을 때, 65 ~ 85% 의 페라이트, 및 15 ~ 35% 의 마텐자이트 및 잔류 오스테나이트의 아일랜드로 이루어지고, 상기 페라이트는 5% 미만의 비결정화 페라이트를 함유하고, 총 잔류 오스테나이트 함량은 10 ~ 25% 이고 총 마텐자이트 함량은 10% 이하이고, 상기 마텐자이트 및 잔류 오스테나이트 아일랜드의 평균 크기는 1.3 마이크로미터 미만이고, 그것의 평균 형상 계수는 3 미만이고, 기계적 강도 (Rm) 는 780 ~ 900 MPa 이고, 파괴시 연신율 (A%) 은 19% 이상인, 강 시트이다.

본 발명에 의해 주장된 시트는 개별적으로 또는 조합하여 고려되는 하기 기재된 특징들을 또한 나타낼 수 있다:

- 조성은 중량 퍼센트로 표현해:

0.19% ≤ C ≤ 0.23% 를 포함하고

- 조성은 중량 퍼센트로 표현해:

1.6% ≤ Mn ≤ 1.8% 를 포함하고

- 조성은 중량 퍼센트로 표현해:

0.7% ≤ Si ≤ 0.9% 를 포함하고

- 조성은 중량 퍼센트로 표현해:

0.6% ≤ Al ≤ 0.8% 를 포함하고

- 조성은 중량 퍼센트로 표현해:

0% < B ≤ 0.0005% 를 포함하고,

- 마텐자이트 및 잔류 오스테나이트의 아일랜드의 면적 퍼센트로 90% 초과는 2 마이크로미터 이하의 크기를 갖는다.

본 발명의 부가적 목적은, 아연 또는 아연 합금으로 코팅된 냉간 압연, 어닐링된 시트의 제조 방법으로서, 이 방법은 이하 기재된 단계들:

- 본 발명에 의해 주장된 조성을 가지는 강을 얻는 단계, 그 후

- 상기 강을 반제품의 형태로 주조하는 단계, 그 후

- 상기 반제품을 1,150 ~ 1,250 ℃ 의 온도로 가열하는 단계, 그 후

- 상기 반제품을 열간 압연하여, Ar3 이상의 압연 종료 온도 (T_FL) 에서 압연을 마무리하여 시트를 얻는 단계, 그 후

- 열간 압연된 시트를 500 ~ 600 ℃ 의 온도 (T_bob) 에서 코일링하는 단계, 그 후

- 열간 압연된 시트를 주위 온도로 냉각시키는 단계, 그 후,

- 필요하다면, 열간 압연된 시트를 산세하는 단계, 그 후

- 상기 시트를 냉간 압연하는 단계, 그 후

- 냉간 압연된 상기 시트를, 그 후 15 초 이상인 시간 (t_r) 동안 1 ~ 30 ℃/s 의 속도 (V_c) 로 온도 (T_r) 까지 재가열하는 단계로서, 상기 온도 및 시간은 35 ~ 70% 오스테나이트의 면적 퍼센트를 얻도록 선택되고, 잔부는 다각형 페라이트로 이루어지는, 냉간 압연된 상기 시트를 재가열하는 단계, 그 후

- 냉간 압연된 상기 시트를 펄라이트의 형성을 방지하기에 충분히 빠른 속도 (V_ref) 로 475 ~ 440 ℃ 의 온도 (T_eg) 로 냉각시키는 단계, 그 후

- 냉간 압연된 상기 시트를 20 ~ 120 초의 시간 (t_eg) 동안 평형 온도 (T_eg) 에서 유지하는 단계, 그 후,

- 냉간 압연된 상기 시트를 아연 또는 아연 합금 욕에서의 연속 용융 도금에 의해 코팅하는 단계, 그 후

- 냉간 압연 및 코팅된 상기 시트를 주위 온도로 냉각시키는 단계로 이루어진다.

- 압연 종료 온도 (T_FL) 는 900 ℃ 초과이다.

- 압연 종료 온도 (T_FL) 는 920 ℃ 이하이다.

- 시간 t_r 동안 T_r 에서 어닐링하는 동안 이슬점은 -20 ℃ ~ -15 ℃ 이다.

- 어닐링 온도 (Tr) 는 Ac1+50 ℃ ~ Ac3-50 ℃ 이다.

- 어닐링 온도 (Tr) 는 Ac1+50 ℃ ~ Ac1+170 ℃ 이다.

- 시간 t_eg 은 바람직하게 30 ~ 80 초이다.

- 시간 t_eg 은 이상적으로 30 ~ 60 초이다.

본 발명에 의해 주장된 시트는 점 저항 용접에 적합하다.

본 발명의 부가적 목적은 지상 모터 차량을 위한 구조 또는 안전 부품을 제조하기 위해, 본 발명에 의해 주장된 방법에 의해 획득되거나 본 발명에 의해 주장된 냉간 압연, 어닐링 및 코팅된 시트의 용도이다.

본 발명의 부가적 특징 및 장점은, 순전히 예로서 제공되고 첨부 도면을 참조하는 다음 상세한 설명에 나타나 있다.

도 1 은 기계적 특성을 측정하는데 사용된 인장 테스트편의 치수를 보여주고, 수치 치수는 표 4 에 나타나 있다.
도 2 는 흰색의 MA 아일랜드와 검정색의 다각형 페라이트 및 베이나이트를 함유한 매트릭스를 갖는 본 발명에 의해 주장된 강 시트의 마이크로조직의 예를 나타낸다.
도 3 은 각각의 최대 길이의 함수로서 본 발명에 따른 MA 아일랜드의 형상 계수의 분포 예를 나타낸다.

또한 본 발명의 틀 내에서, 강 시트의 최종 기계적 거동에 대한, 임계간 (inter-critical) 유지 중 형성된 오스테나이트 분율 및 평형 온도와 그것의 조합이 미치는 영향이 밝혀졌다.

탄소는 TRIP 효과를 통하여 연성 및 강도면에서 마이크로조직 형성과 기계적 특성에 중요한 역할을 하고: 기계적 강도는 0.17 중량% 미만 탄소로 불충분하게 되었다. 0.25% 초과시, TRIP 효과는 개선될지라도, 용접성은 점진적으로 감소된다. 탄소 함량은 유리하게도 0.19 ~ 0.23% 이하이다.

망간은, 경화능을 증가시키고 탄화물의 석출 속도를 낮추는, 치환형 고용체에 의해 경화를 제공하는 원소이다. 원하는 기계적 특성을 얻는데 1.5 중량% 의 최소 함량이 필요하다. 그럼에도 불구하고, 2% 초과시 망간의 감마제닉 (gammagenic) 특징은, 자동차 구조 부품의 성형 특성에 악영향을 미칠 수 있는, 과도하게 벤딩된 조직의 형성을 유발하고, 강의 코팅성이 감소된다. 망간 함량은 유리하게도 1.6 ~ 1.8% 이하이다.

잔류 오스테나이트의 안정화는, 어닐링 사이클 중, 보다 특히 베이나이트 변태 중 탄화물의 석출 속도를 상당히 낮추는 규소 및 알루미늄의 첨가에 의해 가능하게 된다. 그것은 탄소로 오스테나이트의 농축 (enrichment) 을 가능하게 하여서, 코팅된 강 시트에서 주위 온도로 오스테나이트의 안정화를 이끈다. 예를 들어 성형 중 외부 응력의 추후 적용은 마텐자이트로 이 오스테나이트의 변태를 이끌 것이다. 이 변태는 TRIP 강의 기계적 강도와 연성 사이의 양호한 절충안을 가져온다.

규소는 치환형 고용체에서 경화되는 원소이다. 이 원소는, 잔류 오스테나이트의 안정화를 위해 잔류 오스테나이트에서 탄소를 농축시킬 수 있도록 하는, 일차 냉각 이후 평형 단계 중 탄화물의 석출 속도를 낮추어줌으로써 마이크로조직의 형성에 또한 중요한 역할을 한다. 규소는 알루미늄의 역할과 조합하여 효과적인 역할을 하고, 그로부터 최상의 결과는, 지정된 특성에 대해, 0.50% 이상의 함량 레벨을 얻는 것이다. 하지만, 1% 초과의 양으로 규소를 첨가하면 제품의 표면에 부착되는 산화물의 형성을 촉진함으로써 용융 코팅 (hot-dip coating) 에 대한 적합성에 악영향을 미치는 위험이 있고; 규소 함량은 용융 코팅성을 용이하게 하기 위해서 1 중량% 로 제한되어야 한다. 규소 함량은 바람직하게 0.7 ~ 0.9% 이하일 것이다. 규소는 또한 용접성을 감소시키고; 1% 이하의 함량은 양호한 코팅성뿐만 아니라 용접에 매우 양호한 적합성을 동시에 제공한다.

알루미늄은 탄화물의 석출 속도를 크게 낮추어줌으로써 본 발명에서 중요한 역할을 하는데; 그 효과는 규소의 효과와 조합되고, 중량으로 규소 및 알루미늄의 함량은, 탄화물의 석출을 충분히 지연시키고 잔류 오스테나이트를 안정화시키기 위해서 Si + Al ≥ 1.30% 이도록 된다. 이 효과는, 알루미늄 함량이 0.50% 이상이고 1.2% 이하일 때 얻어진다. 알루미늄 함량은 바람직하게 0.8% 이하이고 0.6% 이상일 것이다. 또한 일반적으로, 높은 레벨의 Al 은 압연의 상류에서 강을 주조하는 동안 내화 재료의 부식 및 노즐의 플러깅 (plugging) 위험을 증가시키는 것으로 생각된다. 알루미늄이 또한 네거티브하게 편석화되어 매크로 편석 (macro-segregations) 을 유발할 수 있다. 과다한 양인 경우에, 알루미늄은 고온 연성을 감소시키고 연속 주조 중 결함을 나타낼 위험을 증가시킨다. 주조 조건을 주의깊게 제어하지 않으면, 마이크로 및 매크로 편석 결함이 결국 어닐링된 강 시트에 중심 편석을 유발한다. 이 중심 밴드는 그것의 주위 매트릭스보다 단단할 것이고 재료의 성형성에 악영향을 미칠 것이다.

0.01% 의 황 함량을 초과하면, 연성은 강의 가공성을 감소시키는 MnS (황화 망간) 와 같은 과도한 황화물의 존재 때문에 감소되고, 또한 균열 개시를 위한 소스가 된다. 그것은 또한 잔류 원소인데, 잔류 원소의 함량은 제한되어야 한다.

인은 고용체에서 경화되지만, 특히 그것의 입계 편석 경향 또는 망간과 공동 편석화되는 경향 때문에, 점 용접 및 고온 연성에 대한 적합성을 상당히 감소시키는 원소이다. 이런 이유로, 인의 함량은 점 용접을 위한 양호한 적합성 및 양호한 고온 연성을 얻도록 0.03% 로 제한되어야 한다. 인은 또한 잔류 원소이고, 그것의 함량은 제한되어야 한다.

몰리브덴은 경화능 및 경도를 결정하는데 효과적인 역할을 하고 베이나이트의 발생을 지연시킨다. 하지만, 몰리브덴의 첨가는 합금 원소의 첨가 비용을 과도하게 증가시키므로, 경제적 이유 때문에 몰리브덴의 함량은 0.150% 또는 심지어 0.100% 로 제한된다.

경화능을 결정하는 역할의 결과로서 크롬은 또한 초석 페라이트의 형성을 지연시키는데 기여한다. 이 원소는, 그것이 고가의 합금 원소이기 때문에, 경제적 이유로 그 함량이 0.150%, 또는 심지어 0.100% 로 제한될지라도, 치환형 고용체에 의한 경화에 또한 기여한다.

오스테나이트의 강력한 안정제인 니켈은 오스테나이트의 안정화를 촉진시킨다. 하지만, 0.1% 초과의 레벨일 때, 합금 원소의 첨가 비용은 경제적 관점에서 거의 타당하지 않다. 따라서, 니켈 함량은 경제적인 이유로 0.1% 로 제한된다.

또한 오스테나이트의 안정제인 구리는 오스테나이트의 안정화를 촉진시킨다. 하지만, 0.1% 초과 레벨일 때, 합금 원소의 첨가 비용은 경제적 관점에서 거의 타당하지 않다. 따라서, 구리 함량은 경제적 이유로 0.1% 로 제한된다.

붕소는 강의 경화능에 강한 영향을 미친다. 그것은 탄소의 활성도를 제한하고 확산 상 변태 (냉각 중 페라이트 또는 베이나이트 변태) 를 제한하여서, 마텐자이트와 같은 경화 상의 형성을 촉진한다. 이 효과는 본 발명에서 바람직하지 않은데, 왜냐하면 본원의 목적은 오스테나이트를 안정화시키고 과도한 면적 퍼센트의 마텐자이트의 형성을 방지하도록 베이나이트 변태를 촉진시키는 것이기 때문이다. 따라서, 붕소 함량은 0.001% 로 제한된다.

니오븀, 티타늄 및 바나듐과 같은 마이크로합금 원소들은 각각 0.030%, 0.020% 및 0.015% 의 최대 레벨로 제한되는데, 왜냐하면 이 원소들은 또한 제품의 연성을 감소시키는 경향이 있는, 탄소 및/또는 질소를 갖는 경화 석출물을 형성하는 특별한 특징을 가지고 있기 때문이다. 그것은 또한 어닐링의 가열 및 유지 단계 동안 재결정화를 지연시켜서 마이크로조직을 개선하는데, 이는 또한 재료를 경화시킨다.

조성의 잔부는 철 및 프로세싱으로부터 기인하는 불가피한 불순물로 이루어진다.

TRIP 효과 강은 페라이트뿐만 아니라 "MA 아일랜드" 로 불리는 잔류 오스테나이트와 마텐자이트의 아일랜드를 함유한 마이크로조직을 갖는다. 이 페라이트는 2 가지 카테고리, T_r 에서 어닐링의 일부로서 가열 후 유지하는 동안 형성되는 다각형 페라이트인 임계간 페라이트, 및 일차 냉각 중 그리고 어닐링의 일부인 평형 단계 중, 유지 후 형성되는, 탄화물이 없는 베이나이트 페라이트로 세분될 수 있다. 하기 사용되는 것처럼 용어 "페라이트" 는 2 가지 하위 카테고리를 포함한다. 마이크로조직에 존재하는 마텐자이트는 바람직하지 않지만, 전부 제거하는 것은 어렵다.

본 발명에 의해 주장된 시트의 유리한 특성은, 다각형 페라이트, 베이나이트 페라이트, 및 청구항에 규정된 특정한 화학 조성을 가지는 잔류 오스테나이트와 마텐자이트의 아일랜드를 포함하는 마이크로조직의 조합 덕분에 획득된다.

본 발명과 관련해서, 5% 이하의 비결정화 페라이트가 형성된다. 이 비율의 비결정화 페라이트는 다음과 같이 평가된다: 마이크로조직 내에서 페라이트 상을 식별한 후, 비결정화 페라이트의 면적 퍼센트는 페라이트 상의 전체에 대해 수량화된다. 이 비결정화 상은 매우 낮은 연성을 가지고, 최종 형태로 셰이핑하는 동안 균열 개시 소스가 되고, 본 발명에 의해 지정된 특징을 달성할 수 없도록 한다.

본 발명에서 알 수 있듯이, 함량 레벨을 면적 퍼센트로 표현했을 때, 마이크로조직은 65 ~ 85% 의 페라이트, 15 ~ 35% 의 마텐자이트 및 잔류 오스테나이트 아일랜드로 구성되고, 잔류 오스테나이트의 총 함량은 10 ~ 25% 이고 총 마텐자이트 함량은 면적 퍼센트로 10% 이하이다.

15% 미만의 MA 아일랜드의 양은 손상에 대한 저항을 크게 증가시키지 못한다. 19% 의 총 연신율도 달성되지 않을 것이다. 더욱이, MA 아일랜드가 단단하기 때문에, MA 아일랜드의 함량 레벨이 15% 미만이라면, 지정된 780 MPa 를 달성하지 못하는 위험이 있다. 35% 를 초과하면, 그것을 충분히 안정화시키는데 높은 탄소 함량이 요구될 것이고, 그것은 강의 용접성에 악영향을 미칠 것이다. 바람직하게, 잔류 오스테나이트의 중량 기준 탄소 함량은 주위 온도에서 충분히 안정적인 MA 아일랜드를 얻기 위해서 0.8% 초과이다. 본 발명의 틀 내에서, 페라이트는 연성을 개선시킬 수 있고, 이 연성 조직의 존재는 19% 의 지정된 총 연신율을 달성하는데 필요하다. 베이나이트 페라이트는 잔류 오스테나이트를 안정화시키는 것을 가능하게 한다.

도 2 는 광학 현미경에 의해 생성된 이미지로 본 발명에 의해 주장된 마이크로조직을 도시한다. MA 아일랜드는 흰색으로 나타나 있고 페라이트는 검정색이다. 이 스테이지에서는, 배율이 너무 낮기 때문에 다각형 페라이트와 베이나이트 페라이트가 구별되지 않고, 두 경우 모두 결정학 관점에서 체심 입방 (cube-centered) 구조이다. 주요 차이점은, 베이나이트 페라이트가 다각형 임계간 페라이트보다 높은 전위 (dislocations) 밀도 및 탄소 함량을 갖는다는 것이다.

예를 들어, 본 발명에 의해 주장된 방법은 하기 기재된 연속 단계들을 포함할 수 있다:

본 발명에 의해 주장된 조성을 가지는 강을 얻은 후, 반제품이 이 강으로부터 주조된다. 강은 잉곳으로 주조될 수 있고, 또는 강은 슬래브의 형태로 연속적으로 주조될 수 있다.

주조된 반제품은 먼저 1150 ℃ 초과, 1250 ℃ 미만의 온도 (T_rech) 로 되어서 모든 지점에서 압연 중 강이 받게 될 높은 변형률에 유리한 온도에 도달한다. 이 온도 범위는 그 반제품을 오스테나이트 범위 내에 있도록 하는 것이 가능하다

하지만, 온도 (T_rech) 가 1275 ℃ 보다 높다면, 오스테나이트 입자는 바람직하지 못하게 크게 성장하고 더 조대한 (coarser) 최종 조직을 유발한다.

- 따라서, 반제품은 강의 조직이 전부 오스테나이트인 온도 범위에서 열간 압연되고; 압연 종료 온도 (T_FL) 가 냉각 중 페라이트로의 오스테나이트의 변태가 시작되는 온도 (Ar3) 미만이라면, 페라이트 입자는 압연에 의해 가공 경화되고 연성은 크게 감소된다. 바람직하게, 900 ℃ 보다 높은 압연 종료 온도 (T_FL) 가 선택될 것이다. 920 ℃ 이상인 압연 종료 온도 (T_FL) 가 훨씬 더 바람직하다.

- 그 후, 열간 압연 제품은 500 ~ 600 ℃ 의 온도 (T_bob) 에서 코일링된다. 이 온도 범위에 의하면, 서냉이 뒤따르는 코일링과 연관된 유사 등온 유지 중 완전한 베이나이트 변태를 얻을 수 있다. 600 ℃ 보다 높은 코일링 온도에 의하면, 바람직하지 못한 산화물이 형성된다.

코일링 온도가 너무 낮으면, 제품의 경도가 증가되고, 이는 후속 냉간 압연 중 인가되어야 하는 힘을 증가시킨다.

- 필요하다면, 그 후 열간 압연 제품은 자체 공지된 방법을 사용해 산세될 수 있고, 그 후 바람직하게 30 ~ 80% 인 압하비로 냉간 압연될 수 있다.

- 그 후, 냉간 압연 제품은 1 ~ 30 ℃/s 의 평균 가열 속도 (V_c) 로, 바람직하게는 연속 어닐링 설비에서, 가열된다. 어닐링 온도 (T_r) 미만에 대해, 이 범위의 가열 속도는 5% 미만의 비결정화 페라이트 분율을 얻을 수 있도록 한다.

35 ~ 70% 의 임계간 오스테나이트를 얻도록 선택된 기간 (t_r) 동안, 바람직하게 온도 Ac1 (가열 중 동소 변태가 시작되는 온도) + 50 ℃ ~ Ac3 (가열 중 동소 변태 마무리 온도) - 50 ℃ 인 어닐링 온도 (T_r) 까지 가열이 수행된다. 그것은 특히 에너지 보존의 시각으로 Ac1+50 ℃ ~ Ac1+170 ℃ 의 온도 (T_r) 를 선택함으로써 달성될 수 있다. T_r 이 (Ac1+50 ℃) 미만일 때, 조직은 또한 비결정화 페라이트의 구역을 포함할 수 있고, 비결정화 페라이트의 면적 퍼센트는 5% 에 이를 수 있다. 본 발명에 의해 주장된 어닐링 온도 (T_r) 에 의하면, 냉각 중 잔류 오스테나이트가 충분히 안정화되고 원하는 기계적 특징이 달성되는 양으로 페라이트를 추후에 형성하기에 충분한 양의 임계간 오스테나이트를 얻을 수 있다.

임계간 오스테나이트의 분율이 온도 (T_r) 에서 70% 를 초과할 때, 그것의 탄소 농도는 낮고, 이는 각각 냉각 중 그리고 440 ~ 475 ℃ 의 평형 단계 중 너무 빠른 후속 변태를 이끌고 다각형 및 베이나이트 페라이트를 너무 풍부하게 되도록 한다. 페라이트는 매우 단단한 상이 아니므로, 과도한 양으로 페라이트가 존재하면, 780 MPa 의 목표치를 달성하는 것과 19% 이상의 총 연신율을 가지는 것을 불가능하게 한다.

유지 기간 (t_rec) 은 15 ~ 300 초이다. 온도 T_r 에서 15 초 이상의 최소 유지 시간 (t_r) 은 탄화물의 용해와, 무엇보다도 오스테나이트로의 충분한 변태를 허용한다. 그 효과는 300 초의 시간 초과에서 포화된다. 300 초를 초과한 유지 시간은 또한 연속 어닐링 설비의 제조 요건, 특히 코일의 풀림 속도와 조화되기 어렵다.

어닐링 유지 종료시에, 시트는 온도 T_eg 에 가까운 온도로 냉각되고, 냉각 속도 (V_ref) 는 냉각 중 임의의 변태 및 특히 탄소를 흡수하는 펄라이트의 형성을 방지하기에 충분히 빠르다. 이 목적으로, 냉각 속도 (V_ref) 는 바람직하게 5 ℃/s 보다 크다. 이 스테이지에서, 페라이트로의 오스테나이트의 부분 변태가 일어난다. 이것은, C 가 오스테나이트 쪽으로 축출되는 때 후자가 페라이트에서 상대적으로 불용성이기 때문에 후자를 안정화시켜 TRIP 효과를 촉진시키는 것을 가능하게 한다.

온도 범위 440 ℃ ~ 475 ℃ 에서의 유지는, 탄소로 상기 오스테나이트를 농축시킴으로써 오스테나이트의 안정화를 허용하도록 20 초 초과이어야 하고, 페라이트의 면적 퍼센트를 제한하고 탄화물의 석출을 최대 가능한 정도로 제한하도록 120 초 미만이어야 한다. 실제로, 120 초를 초과하면, 시멘타이트 (Fe₃C) 가 석출되고 그 결과 잔류 오스테나이트로 시작되는 TRIP 효과를 위해 이용가능한 탄소량을 감소시킨다. 그 결과는, 분해되어 더 적은 탄소를 함유한 오스테나이트로 인한 낮은 기계적 강도, 및 탄소가 덜 풍부하기 때문에 덜 안정적인 오스테나이트를 갖는 TRIP 효과로 인한 낮은 연신율이다. 이 오스테나이트는 기계적 응력에 노출될 때 너무 이르게 마텐자이트로 변태될 아일랜드를 보여줄 것이다. 마텐자이트는 그다지 연성이 아니므로, 강의 총 연신율은 감소될 것이다.

바람직하게, 온도 T_eg 에서의 유지 시간 (t_eg) 은 30 ~ 80 초일 것이다. 이상적으로, 유지 시간은 마이크로조직과 기계적 특성에 대해 최적의 효과를 가지도록 30 ~ 60 초일 것이다.

그 후, 용융 아연도금은 아연 또는 아연 합금 욕에의 침지에 의해 수행되는데, 욕의 온도 (T_Zn) 는 440 ~ 475 ℃ 일 수 있다.

예를 들어, 아연 또는 아연 합금 욕의 조성은: Al(%) + Fe(%) + 10(Pb+Cd) < 0.55% 이고, 100% 를 형성하는 잔부는 Zn 으로 이루어도록 될 수 있다.

아연도금된 제품은 그 후 2 ℃/s 를 초과하는 속도 (V_ref2) 로 주위 온도로 냉각된다. 이런 식으로, 면적 퍼센트로 65 ~ 85% 의 페라이트 및 15 ~ 35% 의 마텐자이트 및 잔류 오스테나이트의 아일랜드를 함유하는 냉간 압연, 어닐링 및 아연도금된 강 시트가 획득되고, 잔류 오스테나이트 함량은 10 ~ 25% 인 것으로 이해된다.

망간, 알루미늄 및 규소와 같은 용이하게 산화된 원소의 내부 산화 현상을 촉진하여서 시트에 아연의 베이스 코트 증착을 용이하게 하도록, 냉간 압연 후 노에서 어닐링은 높은 이슬점에서, 즉 금속으로 산소의 유동을 증가시키면서 수행된다.

어닐링이 -40 ℃ 이하의 이슬점을 가지는 대기에서 수행될 때, 제품은 매우 높은 습윤성을 보이고, 증착된 아연은 시트의 표면 100 퍼센트를 덮지 않는다. 더욱이, 아연 기반 코팅의 불량한 부착성은 이 이슬점이 -40 ℃ 일 때 발견되었다.

다른 한편으로는, -20 ℃ ~ -15 ℃ 의 이슬점에 대해, 아연 기반 코팅의 습윤성 및 부착성은 크게 개선될 것이다.

전기 아연도금 또는 PVD ("물리 기상 증착") 방법이 또한 사용될 수 있다.

본 발명은 다음 비제한적인 예를 기반으로 하기에서 설명될 것이다:

중량 퍼센트로 표현했을 때 다음 표에 나타낸 조성을 가지는 강이 제조되었다. 본 발명에 의해 주장된 시트의 제조를 위해 강 IX1, IX2, IX3 및 IX4 가 사용되었으므로, 비교를 위해, 기준 시트의 제조에 사용된 강 R1 ~ R6 의 조성이 또한 나타나 있다.

상기 기재된 조성에 대응하는 주조 반제품은 주조되었고, 1230 ℃ 로 재가열되었고, 그 후 조직이 전부 오스테나이트인 범위에서 열간 압연되었다. 이 열간 압연된 제품의 제조 조건 (압연 종료 온도 T_FL 및 코일링 온도 T_bob) 은 표 2 에 나타나 있다.

그 후, 모든 열간 압연된 제품은 산세되었고, 그 후 30 ~ 80% 의 압하비로 냉간 압연되었다. 동일한 조성으로 시작하면서, 임의의 강은 다른 제조 조건을 부여받았다.

표 3 은 냉간 압연 후 어닐링된 시트의 제조 조건을 나타낸다:

- 가열 속도 (Vc)

- 유지 (임계간) 종료시의 초기 오스테나이트 함량 (γ_init)

- 어닐링 온도 (T_r)

- 어닐링 중 유지 시간 (t_r)

- 어닐링 후 냉각 속도 (V_ref)

- 아연도금 후 냉각 속도 (V'_ref)

- 평형 온도 (T_eg)

- 평형 단계에서 기간 (t_eg)

변태 온도 (Ac1, Ac3) 가 또한 표 3 에 나타나 있다.

TRIP 강의 마이크로조직은, 잔류 오스테나이트의 함량의 수량화로, 또한 결정되었다. MA 아일랜드의 면적 퍼센트는, Aphelion^TM 소프트웨어를 이용한 이미지 분석이 뒤따르는, 메타중아황산 (metabisulfite), Klemm 또는 Lepera 에칭액으로 에칭 후 수량화되었다.

시트는 모두 Zn 으로 코팅되었다.

압연 종료 온도는, 주목되는 때 900 ~ 1,000 ℃ 로 유지되지만 특정한 경우에 920 ℃ 초과인 것으로 추정되었다.

항목 "n.e." 는 "평가되지 않음" 을 의미한다.

획득된 기계적 인장 특성 (탄성 한계 (Re), 강도 (Rm), 파괴시 연신율 (A)) 은 하기 표 5 에 나타나 있다. 이 값들은 표 4 에 나타나 있고 도 1 에 도시된 치수를 가지는 ISO 20 x 80 테스트편을 사용해 얻어졌다. 단축 인장력이 이 기계적 특성을 얻는데 사용되었고, 냉간 압연 방향에 직각인 방향으로 힘이 인가되었다.

코팅성은 다음과 같이 수량화되었다: 시트는 웨지 둘레에서 180° 벤딩되고, 접착 테이프는 그 후 외측 벤딩면에 적용되고; 접착 테이프가 제거될 때, 코팅이 부착성이라면 그것은 테이프와 함께 제거되지 않는다. 코팅이 부착성이 아니라면, 코팅은 테이프와 함께 제거된다.

마찬가지로, 액체 Zn 의 침투에 의한 취화에 대한 감도는 Zn 으로 코팅된 부분에 대한 용접 테스트에 의해 평가된다. 테스트는 사용된 각각의 재료 및 방법에 대해 현미경으로 균열 및 균열 깊이를 관찰하는 것으로 이루어지고, 그 후 상대 분류가 수행된다.

이 두 가지 테스트에 대해, 스코어는 1 (불량한 코팅성/액체 Zn 에 대해 민감함) 부터 5 (매우 양호한 코팅성/액체 Zn 에 대해 민감하지 않음) 까지 표현된다. 1 ~ 2 의 결과는 만족스럽지 못한 것으로 간주된다.

본 발명에 의해 주장된 강 시트는, 특히 구조 부품으로서 적용하기 위해, 부품의 유리한 제조를 가능하게 하는 일련의 마이크로조직 및 기계적 특징들: 780 ~ 900 MPa 의 강도, 표 4 에서 설명한 대로 ISO 20 x 80 테스트편에 대해 19% 보다 큰 파괴시 연신율, 양호한 코팅성 및 액체 아연의 침투에 의한 취화에 대한 비교적 낮은 감도를 갖는다. 도 2 는 흰색의 MA 아일랜드를 갖는 강 시트 (1) 의 모폴로지를 도시한다.

시트 IX1, IX2, IX3 및 IX4 는 화학 조성의 관점에서 본 발명에 의해 주장된 대로이다. 1 부터 12 까지 번호를 매긴, 이 조성과 연관된 테스트는 획득된 특성의 안정성을 입증하고 본 발명에 의해 주장된 시트를 얻는 제조 방법의 한계를 입증할 수 있도록 한다.

본 발명에 의해 주장된 테스트 (1, 2 및 5 내지 11 포함) 와 연관된 화학 조성 IX1, IX2, IX3 및 IX4 는 특히 저항 점 용접 중 액체 아연의 침투에 비교적 민감하지 않다. 이 조성은 양호한 코팅성, 및 놀랍게도 1.06 마이크로미터, 즉 미세 입자의 평균 [길이] 를 가지는 MA 아일랜드를 가지고 있다. 그것의 기계적 강도는 또한 780 ~ 900 MPa 이고 그것의 총 연신율은 19% 보다 상당히 크다. 도 2 는 테스트 1 로부터 시트의 마이크로조직을 도시한다. "MA 아일랜드" 라고도 불리는 마텐자이트/오스테나이트의 각 아일랜드는 그것의 최대 길이 및 그것의 최대 폭으로 특징짓는다. 100 개 초과의 특징적인 아일랜드의 대표 샘플을 기반으로, 아일랜드의 평균 길이는 놀랍게도 1.06 마이크로미터 이하이다. 신뢰 구간은 95% 인데, 이는 0.97 ~ 1.15 마이크로미터의 평균을 제공한다. 가장 작은 아일랜드는 0.38 마이크로미터로 측정되었고 가장 긴 것은 3.32 마이크로미터로 측정되었다. 제 1 사분위수, 즉 가장 작은 아일랜드 중 25% 의 가장 큰 아일랜드는 0.72 마이크로미터로 측정되었고; 제 3 사분위수, 즉 가장 긴 아일랜드 중 25% 의 가장 작은 아일랜드는 1.29 마이크로미터로 측정되었다. 중앙값은 0.94 마이크로미터로 계산되었다. 중앙값과 평균 사이의 근접은, 데이터가 1 마이크로미터 ~ 0.1 ㎛ 이내의 길이에 집중된 분포를 보여주는 좋은 지표이다. MA 아일랜드는 또한 그것의 형상 계수, 즉 그것의 길이와 그것의 최대 폭 사이의 비율

로 특징짓는다. 테스트 1 에서 MA 아일랜드는 도 3 에 나타낸 형상 계수 분포를 갖는다. 형상 계수의 평균은 2.15 이다. 신뢰 구간은 95% 이고, 이것은 1.95 ~ 2.34 의 평균 형상 계수를 제공한다.

화학 조성 IX1 과 연관된 테스트 3 은, 유지 온도가 Ac1+50 ℃ 미만이기 때문에 너무 낮은 유지 시간 종료시의 오스테나이트 함량 (γ_init) 을 가지고, 그 결과 MA 의 최종 면적 퍼센트는 너무 낮고 이 마이크로조직 특징은 본 발명의 틀에서 기계적 강도의 감소와 연관된다. 화학 조성 IX1 과 연관된 테스트 4 는 60% γ_init 를 얻을 수 있도록 하는 온도에서 어닐링을 거쳐서 본 발명에 의해 주장된 간격 내에 있다. 하지만, 평형 온도 (T_eg) 는 430 ℃ 이어서, 너무 낮고, 평형 온도 시간 (t_eg) 은 180 초인데, 이는 너무 길다. 따라서, 이 아일랜드의 면적 퍼센트는 너무 낮고, 그 결과로 기계적 강도는 780 MPa 미만이다.

화학 조성 IX4 와 연관된 테스트 12 는, 120 초인 본 발명의 틀에서 사양을 초과한 314 초의 평형 단계 (t_eg) 를 거쳤고, 총 연신율은 15.3% 로 너무 낮다.

R1 은 본 발명에 의해 지정된 목표치 밖에 있는 화학 조성을 갖는다. R1 은 너무 낮은 Si 함량 및 너무 높은 인 함량을 갖는다. 따라서, 테스트 13 및 테스트 14 는 본 발명에 의해 지정된 목표치에 대해 만족스럽지 못한 기계적 강도 특성을 가지는데 왜냐하면 그것은 테스트 13 에 대한 제조 조건을 따르지 않음에도 불구하고 780 Mpa 미만이기 때문이다. 테스트 14 는 또한 Ac1+50 ℃ 미만인 어닐링 온도 (T_r) 를 갖는다.

화학 조성 R3 및 R4 는, 탄소의 질량 농도가 0.17% 미만이므로, 본 발명에 일치하지 않는다. R3 (테스트 17 및 18) 및 R4 (테스트 19 및 20) 와 연관된 테스트 17, 18, 19 및 20 은 780 MPa 를 달성할 수 있도록 하지 않는다. 이 어닐링의 종료시에 얻어진 MA 아일랜드의 분율은 너무 적은데, 왜냐하면 오스테나이트를 안정화시키고 충분한 MA 아일랜드를 형성하기에 탄소가 충분하지 않기 때문이다. 따라서, 이 MA 아일랜드의 함량은 너무 낮고 그 결과 기계적 강도는 이 테스트에 대해 780 MPa 미만이다.

화학 조성 R2 는, Si 함량이 1% 보다 크고 알루미늄 함량이 0.5% 보다 작으므로 본 발명에 일치하지 않는다. 2 가지 테스트, 테스트 15 및 16 은 이 화학 조성으로부터 비롯되었다. 테스트 15 는, 청구항에 대응하는 어닐링 사이클에도 불구하고, 본 발명에 대응하지 않는다. 이 어닐링 종료시에 MA 아일랜드의 분율은 규소의 이중 경화 효과 및 그것의 페라이트 형성 능력 때문에 너무 높고, 이것은 알루미늄의 분율 미만이다. 사실상, 페라이트는 MA 아일랜드와 비교해 연성 조직이고 페라이트 형성 원소의 이용은 강 시트를 연화시키고; 이 경우에, 알루미늄은 900 MPa 미만의 기계적 강도를 가지는 시트를 얻기 위해서 경도를 재조정하는 역할을 할 것이다. 따라서, 강 시트 (15) 의 기계적 강도는 900 MPa 보다 크고 MA 아일랜드의 평균 크기는 1.3 마이크로미터보다 상당히 더 크다. 이 입자 크기는 입자 사이의 연결을 용이하게 하고 기형성된 균열의 확대를 가속화할 것이다. 게다가, 이 기준의 액체 아연의 침투에 대한 감도 (2/5) 는 본 발명에 대해 지정된 최소값 (3/5) 미만이다.

테스트 16 은 본 발명에 대응하지 않는데; MA 아일랜드의 평균 크기가 1.3 마이크로미터보다 상당히 더 크다. 규소 함량은 또한 용융 아연도금 전 어닐링 중 표면에 규소 산화물의 형성을 이끌 것이다. 따라서, 이 제품의 코팅성은 3/5 의 지정된 최저 스코어 미만일 것이다. 액체 아연의 침투에 대한 그것의 감도는 또한 3/5 미만이다.

화학 조성 R5 는 본 발명에 대응하지 않는다. 탄소 함량은 0.17% 미만이고 Ti 함량은 0.020% 를 초과한다. 테스트 21 및 테스트 22 에 나타난 것처럼, 결과는 19% 의 지정된 연신율을 달성하지 못한다.

화학 조성 R6 은, 니오븀 함량이 0.030% 를 초과하기 때문에, 본 발명에 대응하지 않는다. 예 23 및 예 24 는 19% 의 지정된 연신율을 달성하지 못하는 것을 보여준다.

본 발명에 의해 주장된 강 시트는 유리하게도 지상 모터 차량에서 구조 또는 안전 부품을 제조하는데 사용될 것이다. 다음과 같은 비제한적인 예, 크로스빔, 레일, 센터 필러가 인용될 수 있다.

Claims

아연 또는 아연 합금으로 코팅된 냉간 압연 강 시트로서,
상기 강 시트의 조성은, 중량으로 표현했을 때:
0.17% ≤ C ≤ 0.25%
1.5% ≤ Mn ≤ 2.0%
0.50% ≤ Si ≤ 1%
0.50% ≤ Al ≤ 1.2%
0 < B ≤ 0.001%
0 < P ≤ 0.030%
0 < S ≤ 0.01%
0 < Nb ≤ 0.030%
0 < Ti ≤ 0.020%
0 < V ≤ 0.015%
0 < Cu ≤ 0.1%
0 < Cr ≤ 0.150%
0 < Ni ≤ 0.1%
0 % < Mo ≤ 0.150%
Si + Al ≥ 1.30%
를 포함하고,
상기 조성의 잔부는 철 및 프로세싱으로부터 유발되는 불가피한 불순물로 이루어지고,
마이크로조직은, 함량을 면적 퍼센트로 표현했을 때:
- 65 ~ 85% 의 페라이트, 및
- 15 ~ 35% 의 마텐자이트 및 잔류 오스테나이트의 아일랜드 (islands)
로 이루어지고,
상기 페라이트는 5% 미만의 비결정화 페라이트를 함유하며, 잔류 오스테나이트의 총 함량은 10 ~ 25% 이고 총 마텐자이트 함량은 10% 이하이고,
상기 마텐자이트 및 잔류 오스테나이트의 아일랜드의 평균 크기는 1.3 마이크로미터 미만이고, 상기 아일랜드의 평균 형상 계수는 3 미만이고,
상기 시트의 기계적 강도 (Rm) 는 780 이상 900 MPa 이하이고, 파괴시 연신율 (A%) 은 19% 이상인, 아연 또는 아연 합금으로 코팅된 냉간 압연 강 시트.
제 1 항에 있어서,
상기 강 시트의 조성은, 중량으로 표현했을 때,
0.19% ≤ C ≤ 0.23%
를 포함하는, 아연 또는 아연 합금으로 코팅된 냉간 압연 강 시트.
제 1 항에 있어서,
상기 강 시트의 조성은, 중량으로 표현했을 때,
1.6% ≤ Mn ≤ 1.8%
를 포함하는, 아연 또는 아연 합금으로 코팅된 냉간 압연 강 시트.
제 1 항에 있어서,
상기 강 시트의 조성은, 중량으로 표현했을 때,
0.7% ≤ Si ≤ 0.9%
를 포함하는, 아연 또는 아연 합금으로 코팅된 냉간 압연 강 시트.
제 1 항에 있어서,
상기 강 시트의 조성은, 중량으로 표현했을 때,
0.6% ≤ Al ≤ 0.8%
를 포함하는, 아연 또는 아연 합금으로 코팅된 냉간 압연 강 시트.
제 1 항에 있어서,
상기 강 시트의 조성은, 중량으로 표현했을 때,
0 % < B ≤ 0.0005%
를 포함하는, 아연 또는 아연 합금으로 코팅된 냉간 압연 강 시트.
제 1 항에 있어서,
상기 마텐자이트 및 잔류 오스테나이트의 아일랜드의 면적 퍼센트로 90% 초과는 2 마이크로미터 이하의 크기를 가지는, 아연 또는 아연 합금으로 코팅된 냉간 압연 강 시트.
아연 또는 아연 합금으로 코팅된 냉간 압연 강 시트의 제조 방법으로서,
- 제 1 항에 기재된 조성을 가지는 강을 입수하는 단계, 그 후
- 상기 강을 반제품의 형태로 주조하는 단계, 그 후
- 상기 반제품을 1,150 ℃ 초과 1,250 미만 ℃ 의 온도로 가열하는 단계, 그 후
- 상기 반제품을 열간 압연하여, Ar3 이상의 압연 종료 온도 (T_FL) 에서 압연을 마무리하여 시트를 얻는 단계, 그 후
- 열간 압연된 상기 시트를 500 ~ 600 ℃ 의 온도 (T_bob) 에서 코일링하는 단계, 그 후
- 열간 압연된 상기 시트를 주위 온도로 냉각시키는 단계, 그 후,
- 필요하다면, 열간 압연된 상기 시트를 산세하는 단계, 그 후
- 상기 시트를 냉간 압연하는 단계, 그 후
- 냉간 압연된 상기 시트를, 그 후 15 초 이상인 시간 (t_r) 동안 1 ~ 30 ℃/s 의 속도 (V_c) 로 온도 (T_r) 까지 재가열하는 단계로서, 상기 온도 및 시간은 35 ~ 70% 오스테나이트의 면적 퍼센트를 얻도록 선택되고, 또한 상기 재가열 동안 상기 조성 중 적어도 일부 성분의 내부 산화가 진행되는, 냉간 압연된 상기 시트를 재가열하는 단계, 그 후
- 냉간 압연된 상기 시트를 펄라이트의 형성을 방지하기에 충분히 빠른 속도 (V_ref) 로 475 ~ 440 ℃ 의 온도 (T_eg) 로 냉각시키는 단계, 그 후
- 냉간 압연된 상기 시트를 20 초 초과 120 초 미만의 시간 (t_eg) 동안 평형 온도 (T_eg) 에서 유지하는 단계, 그 후,
- 냉간 압연된 상기 시트를 아연 또는 아연 합금 욕에서의 연속 용융 도금에 의해 코팅하는 단계, 그 후
- 냉간 압연 및 코팅된 상기 시트를 주위 온도로 냉각시키는 단계로 이루어진, 아연 또는 아연 합금으로 코팅된 냉간 압연 강 시트의 제조 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 온도 (T_FL) 는 900 ℃ 를 초과하는, 아연 또는 아연 합금으로 코팅된 냉간 압연 강 시트의 제조 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 온도 (T_FL) 는 920 ℃ 를 초과하는, 아연 또는 아연 합금으로 코팅된 냉간 압연 강 시트의 제조 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 시간 (t_r) 동안 상기 온도 (T_r) 에서 어닐링하는 동안의 이슬점은 -20 ℃ ~ -15 ℃ 인, 아연 또는 아연 합금으로 코팅된 냉간 압연 강 시트의 제조 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 온도 (T_r) 는 Ac1+50 ℃ ~ Ac3-50 ℃ 인, 아연 또는 아연 합금으로 코팅된 냉간 압연 강 시트의 제조 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 온도 (T_r) 는 Ac1+50 ℃ ~ Ac1+170 ℃ 인, 아연 또는 아연 합금으로 코팅된 냉간 압연 강 시트의 제조 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 시간 (t_eg) 은 30 ~ 80 초인, 아연 또는 아연 합금으로 코팅된 냉간 압연 강 시트의 제조 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 시간 (t_eg) 은 30 ~ 60 초인, 아연 또는 아연 합금으로 코팅된 냉간 압연 강 시트의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따라 냉간 압연 및 코팅되거나 또는 제 8 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 획득되는 적어도 하나의 시트의 용접에 의해 부품을 제조하는 방법으로서,
상기 시트는 저항 점 용접에 의해 용접되는, 부품을 제조하는 방법
지상 모터 차량을 위한 구조 또는 안전 부품의 제조를 위한, 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따라 냉간 압연 및 코팅되거나 또는 제 8 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 획득된 강 시트의 사용 방법.