KR101751242B1 - Full hard cold-rolled steel sheet and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

질량%로, C: 0.10% 이상 0.25% 이하, Si: 0.3% 이하, Mn: 0.5% 이상 1.0% 이하, P: 0.03% 이하, S: 0.02% 이하, Al: 0.01% 이상 0.08% 이하, Ti: 0.010% 이하, Nb: 0.010% 이하, B: 0.0010% 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖고, 페라이트, 베이나이트 및 펄라이트로 이루어지고, 페라이트 분율: 50% 이상 80% 이하, 베이나이트 분율: 15% 이상 45% 이하, 펄라이트 분율: 10% 이하인 조직을 갖는 열연 강판에, 냉간 압연을 행하여, 페라이트를 주상(主相)으로 하고 세멘타이트가 분산된 조직을 갖고, 주상인 페라이트가, 강판의 압연 방향 단면에 있어서의 평균 애스펙트비: 3 이상의 가공 신전립(伸展粒)이고, 세멘타이트가, 조직 전체에 차지하는 분율: 5% 이하, 강판의 압연 방향 단면에 있어서의 입자 단면의 평균 애스펙트비: 3 이하, 평균 장경(長徑): 1.0㎛ 이하인 내고온 연화성이 우수한 경질 냉연 강판 및 그의 제조 방법.At least 0.10% to 0.25% of Si, at most 0.3% of Si, at least 0.5% of at least 1.0% of Mn, at most 0.03% of P, at most 0.02% of S, at most 0.01% : Not more than 0.010%, Nb: not more than 0.010%, B: not more than 0.0010%, and the balance of Fe and inevitable impurities; ferrite, bainite and pearlite, A hot rolled steel sheet having a bainite fraction of 15% or more and 45% or less and a pearlite fraction of 10% or less is subjected to cold rolling to have a structure in which ferrite is a main phase and cementite is dispersed, Wherein the ferrite is a processed expanded lip (expanded grain) having an average aspect ratio of not less than 3 at the cross section in the rolling direction of the steel sheet and a cementite content of not more than 5% Average aspect ratio of cross section: 3 or less, And having an average long diameter of not more than 1.0 占 퐉 and excellent in softening resistance at high temperature.

Description

경질 냉연 강판 및 그의 제조 방법{FULL HARD COLD-ROLLED STEEL SHEET AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a hard cold rolled steel sheet and a method of manufacturing the same,
본 발명은, 변속기의 클러치나 브레이크 등에 사용되는 원환상 플레이트 부품(disk plate parts)(프릭션 플레이트, 세퍼레이터 플레이트 등)(friction plate, separator plate, etc.)의 소재로서 적합한 냉연 강판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 내고온 연화성(high temperature softening resistance)이 우수한 경질 냉연 강판(full hard cold-rolled steel sheet) 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cold-rolled steel sheet suitable as a material of disk plate parts (friction plates, separator plates, etc.) (friction plates, separator plates, etc.) used for clutches and brakes of transmissions, . The present invention relates to a full hard cold rolled steel sheet excellent in high temperature softening resistance and a method for producing the same.
클러치나 브레이크의 구성 부품으로서 사용되는 플레이트 부품은, 마찰력을 통하여 구동력이나 제동력의 전달과 단속의 기능을 담당한다. 회전하면서 타 부품과의 접촉·이반을 반복하는 플레이트 부품에는, 변형이나 마모를 억제하기 위한 높은 경도에 더하여, 평탄도(flatness)가 우수한 것이 요구된다. A plate component used as a component of a clutch or a brake is responsible for transmitting and interrupting driving force and braking force through frictional force. Plate parts repeatedly contacting and separating with other parts while rotating are required to have excellent flatness in addition to high hardness for suppressing deformation and abrasion.
또한, 상기와 같은 플레이트 부품은 일반적으로, 소재 강판을 소정의 형상으로 펀칭한 후, 형상 교정이나 변형 교정 어닐링, 표면 성상(surface quality)의 조정, 마찰재의 접착 등의 공정을 거쳐 제조된다. 그 때문에, 플레이트 부품에 사용되는 소재 강판의 특성으로서는, 소정의 경도를 가짐과 함께, 펀칭성이나, 펀칭 후의 평탄도 및, 펀칭 후에 추가로 가열된 후의 평탄도가 우수한 것이 바람직하다. In addition, such a plate component is generally manufactured by punching a workpiece steel plate into a predetermined shape and then performing a process such as shape correction, deformation correction annealing, adjustment of surface quality, and adhesion of a friction material. Therefore, it is preferable that the material steel sheet used for the plate component has excellent hardness, flatness after punching, and flatness after further heating after punching.
플레이트 부품에 사용되는 소재 강판에 관해서는, 지금까지도 많은 기술이 제안되고 있다. As for the material steel sheets used for plate parts, many techniques have been proposed so far.
예를 들면, 특허문헌 1에는, 자동차의 트랜스미션 부품으로서의 기어나 플레이트 등의 소재용 박강판에 관하여, 그 성분 조성을 질량%로, C: 0.15∼0.4%, Si: 0.5% 이하, Mn: 1.0% 이하, P: 0.05% 이하를 함유하고, 잔부가 실질적으로 Fe로 이루어지는 조성으로 하고, 또한 강판 판면 경도 HV를 170∼280, 강판 폭방향 각 위치에 있어서의 판면 경도차의 최대값 ΔHV를 20 이하로 하는 기술이 제안되고 있다. 그리고, 특허문헌 1에서 제안된 기술에 의하면, 펀칭 후의 평탄도가 우수한 박강판이 얻어진다고 되어 있다. For example, Patent Document 1 discloses a steel sheet for a gear or a plate as a transmission part of an automobile which comprises 0.15 to 0.4% of C, 0.5% or less of Si, 1.0% or less of Mn, Or less of P and 0.05% or less of P and the balance substantially Fe, and the steel plate surface hardness HV is 170 to 280, and the maximum value? HV of the plate surface hardness difference at the steel plate widthwise angular position is 20 Has been proposed. According to the technique proposed in Patent Document 1, a thin steel sheet having excellent flatness after punching is obtained.
특허문헌 2에는, 자동차의 오토매틱 트랜스미션의 구성 부재인 세퍼레이트 플레이트, 프릭션 플레이트, 백킹 플레이트 등의 소재로서 적합하게 사용되는 냉연 강판의 제조 방법에 관하여, 질량%로, C: 0.15∼0.25%, Si: 0.25% 이하, Mn: 0.3∼0.9%, P: 0.03% 이하, S: 0.015% 이하, Al: 0.01∼0.08%, N: 0.008% 이하, Ti: 0.01∼0.05%, B: 0.002∼0.005%를 함유하고, 잔부가 실질적으로 Fe의 조성을 갖는 슬래브를, 열연 마무리 온도: Ar3 변태점 이상, 권취 온도: 500∼600℃에서 열간 압연하고, 열연 강판을 산세정 처리한 후, 어닐링 처리하는 일 없이 압하율 50% 이상으로 냉간 압연하고, 추가로 그 후, 지름이 300㎜ 이상의 롤을 사용하여 압하율 1% 이하의 경압하 압연을 행하는 기술이 제안되고 있다. 그리고, 특허문헌 2에서 제안된 기술에 의하면, 펀칭재를 가열 유지했을 때에 열변형에 수반하는 변형을 일으키는 요인이 되는 잔류 응력을 저감한 AT 플레이트용 냉연 강판이 얻어진다고 되어 있다. Patent Document 2 discloses a method for producing a cold rolled steel sheet suitably used as a material for a separate plate, a friction plate and a backing plate, which are constituent members of an automatic transmission of an automobile. The steel sheet includes 0.15 to 0.25% of C, Of Al, 0.01 to 0.08% of N, 0.008% or less of N, 0.01 to 0.05% of Ti, 0.002 to 0.005% of B, 0.2 to 5% of Mn, 0.3 to 0.9% of Mn, And the remainder substantially Fe is hot-rolled at a hot rolling finishing temperature: Ar 3 transformation point or higher and a coiling temperature of 500 to 600 占 폚 to perform acid pickling treatment and annealing treatment There has been proposed a technique of cold rolling at a reduction ratio of 50% or more, and thereafter further performing rolling under a rolling reduction of 1% or less by using a roll having a diameter of 300 mm or more. According to the technique proposed in Patent Document 2, a cold rolled steel sheet for an AT plate is obtained in which the residual stress, which causes a deformation accompanied by thermal deformation when the punching material is heated and held, is reduced.
특허문헌 3에는, 기어나 플레이트 등의 자동차 구동계 부품용 소재로서 적합한 냉연 강판에 관하여, 질량%로, C: 0.10∼0.20%, Si: 0.5% 이하, Mn: 0.20∼1.5%, P: 0.03% 이하, S: 0.020% 이하, Cr: 0.05∼0.5%를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성과, 초석 페라이트(pro-eutectoid ferrite)와 펄라이트(pearlite)와, 혹은 추가로 베이니틱 페라이트(bainitic ferrite) 또는 베이나이트(bainite)로 이루어지는 기지(基地)를 갖고, 또한 당해 기지 중에 존재하는 세멘타이트가 평균으로, 2.0×104개/㎟ 이상 분산된 조직을 갖는 인장 강도: 440㎫ 이상의 열연 강판에, 소정 범위의 압하율로 냉간 압연을 행하여 냉연 강판으로 하는 기술이 제안되고 있다. 그리고, 특허문헌 3에서 제안된 기술에 의하면, 펀칭 가공 후의 평탄도가 우수하고 또한 단면 성상이 우수한 냉연 강판이 얻어진다고 되어 있다. Patent Document 3 discloses a cold rolled steel sheet suitable as a material for automotive driveline parts such as gears and plates in which 0.10-0.20% of C, 0.5% or less of Si, 0.20-1.5% of Mn, 0.03% of P, , A composition containing not more than 0.020% of S and 0.05 to 0.5% of Cr, the balance of Fe and inevitable impurities, a composition of pro-eutectoid ferrite and pearlite, Having a structure composed of ferrite (bainitic ferrite) or bainite and having a structure in which cementite present in the matrix is dispersed on an average of not less than 2.0 x 10 4 / mm 2, tensile strength: 440 MPa Or more of the hot-rolled steel sheet is cold-rolled at a reduction ratio in a predetermined range to obtain a cold-rolled steel sheet. According to the technique proposed in Patent Document 3, a cold rolled steel sheet having excellent flatness after punching and excellent in cross-sectional properties can be obtained.
특허문헌 4에는, 자동차의 오토매틱·트랜스미션용 판재로서 적합하게 사용되는 냉연 강판의 제조 방법에 관하여, 질량%로, C: 0.15∼0.25%, Si: 0.25% 이하, Mn: 0.3∼0.9%, P: 0.03% 이하, S: 0.015% 이하, Al: 0.01∼0.08%, N: 0.008% 이하, Cr: 0.05∼0.5%, Ti: 0.01∼0.05%, B: 0.002∼0.005%, 잔부는 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 슬래브를, 가열로에서 1230℃를 초과하는 온도로 가열하여 추출하고, 열연 마무리 온도: Ar3 변태점 이상 및, 권취 온도: 500∼600℃의 열간 압연에 의해, 페라이트 결정 입경(grain size): 5∼15㎛ 및 펄라이트+세멘타이트 분율: 40% 이상인 페라이트-펄라이트 혼합 조직을 갖는 열연 강판을 얻고, 열연 강판을 산세정 처리한 후, 어닐링 처리하는 일 없이 압하율 30% 이상으로 냉간 압연하는 기술이 제안되고 있다. 그리고, 특허문헌 4에서 제안된 기술에 의하면, 냉연 강판의 내재결정 연화 특성(recrystallization softening resistance characteristics)을 높임으로써, 프레스 펀칭 가공 후의 프레스 템퍼 처리에 있어서의 연질화(경도 저하)를 효과적으로 억제 완화하여, AT 플레이트에 요구되는 경도 등의 재료 특성 및 양호한 형상 품질(평탄성)을 구비할 수 있는 냉연 강판이 얻어진다고 되어 있다. Patent Document 4 discloses a method for producing a cold-rolled steel sheet suitably used as a plate for an automatic transmission of an automobile, which comprises 0.15 to 0.25% of C, 0.25% or less of Si, 0.3 to 0.9% of Mn, 0.3 to 0.9% of Mn, : 0.03% or less, S: not more than 0.015%, Al: 0.01 to 0.08%, N: not more than 0.008%, Cr: 0.05 to 0.5%, Ti: 0.01 to 0.05%, B: 0.002 to 0.005% a slab having components made of a impurity composition, extraction by heating to temperatures in excess of 1230 ℃ in a heating and hot rolling finishing temperature: Ar 3 transformation point or higher and, coiling temperature: by hot rolling of 500~600 ℃, the ferrite grain size rolled steel sheet having a grain size of 5 to 15 탆 and a ferrite-pearlite mixed structure having a pearlite + cementite fraction of 40% or more is obtained, and the hot-rolled steel sheet is subjected to pickling treatment, A cold rolling technique has been proposed. According to the technique proposed in Patent Document 4, the softening (hardness reduction) in the press tempering treatment after press punching is effectively suppressed and mitigated by increasing the recrystallization softening resistance characteristics of the cold-rolled steel sheet , A material characteristic such as hardness required for an AT plate, and a good shape quality (flatness) can be obtained.
일본공개특허공보 2004-285416호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-285416 2): 일본공개특허공보 2005-200712호2): Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2005-200712 일본공개특허공보 2008-138237호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-138237 일본공개특허공보 2010-202922호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2010-202922
클러치나 브레이크를 구성하는 플레이트 부품이 실제로 변속기 내에서 사용될 때에는, 마찰 발열에 의해 부품의 온도가 상승하고, 사용 상황에 따라서는 500℃ 약(a little lower than 500℃) 의 온도로까지 승온되는 경우가 있다. 또한, 승온에 의한 변형 방지를 위해, 부품의 제조시에 미리 변형 교정 어닐링(어닐링 온도: 약 420∼480℃)이 행해지는 경우도 있다. 따라서, 이러한 플레이트 부품에서는, 온도의 상승에 대해서도 필요한 부품 성능을 유지할 수 있는 것이 필수가 된다. 그리고 플레이트 부품의 소재가 되는 강판에는, 약 420∼480℃의 고온하에 노출되어도 경도가 저하되기 어려운 것, 즉 내고온 연화성이 우수한 것이 요구된다. 이에 대하여, 상기한 종래 기술에는, 이하에 서술하는 바와 같은 문제점이 있다. When the plate component constituting the clutch or brake is actually used in the transmission, the temperature of the component rises due to the friction heat generation, and the temperature of the component rises to a temperature of about 500 ° C (a little lower than 500 ° C) . Further, in order to prevent the deformation due to the elevated temperature, the modified orthodontic annealing (annealing temperature: about 420 to 480 캜) may be performed beforehand in manufacturing the component. Therefore, in such a plate component, it is essential that the required component performance can be maintained with respect to an increase in temperature. The steel sheet to be the material of the plate part is required to have a hardness lowering even when exposed at a high temperature of about 420 to 480 캜, that is, excellent in high temperature softening resistance. On the other hand, the above-described prior art has the following problems.
특허문헌 1에서 제안된 기술에서는, 펀칭 후의 부품의 평탄도를 양호하게 유지하기 위해, 판폭 방향의 경도차 및 마이크로 조직차를 저감하는 것을 중시하고 있다. 그러나, 펀칭 후의 부품의 내고온 연화성은 전혀 고려되어 있지 않다. In the technique proposed in Patent Document 1, in order to maintain the flatness of the parts after punching well, it is important to reduce the hardness difference in the width direction and the microstructure difference. However, the high temperature softening resistance of the parts after punching is not considered at all.
특허문헌 2에서 제안된 기술에서는, 펀칭 후의 접착 공정에서 부품에 발생하는 열변형을 저감할 목적으로, 대경(large diameter) 롤에 의한 경압하 압연을 행하여, 강판 중의 잔류 응력을 저감시키고 있다. 그러나, 그 실시예가 나타내는 바와 같이, 특허문헌 2에서 제안된 기술에서는, 300℃에서 10분간 유지한 후의 열변형을 억제할 수 있기는 하지만, 플레이트 부품에 변형 교정 어닐링을 행하는 경우나 플레이트 부품을 실제로 변속기 내에서 사용하는 경우의 특성 변화, 즉 플레이트 부품을 300℃보다도 더욱 높은 온도역(약 420∼480℃)에서 일정 시간 유지한 경우에 있어서의 특성 변화에 대해서는 고려되어 있지 않다. 즉, 부품의 내고온 연화성에 관련된 검토는 이루어지고 있지 않다. In the technique proposed in Patent Document 2, for the purpose of reducing thermal deformation occurring in parts in a bonding step after punching, rolling under a light rolling with a large diameter roll is performed to reduce residual stress in the steel sheet. However, as shown in the embodiment, in the technique proposed in Patent Document 2, thermal deformation after holding at 300 캜 for 10 minutes can be suppressed. However, in the case of carrying out deformation-calibrated annealing on plate parts, There is not considered a change in characteristics in the case of being used in a transmission, that is, a change in characteristics in the case where the plate component is held at a temperature higher than 300 deg. C (about 420 to 480 deg. That is, no study has been made on the high temperature softening resistance of the component.
특허문헌 3에서 제안된 기술은, 펀칭 가공 후의 치수 정밀도, 평탄도, 단면(端面) 성상을 양호하게 유지하기 위해, 냉연 강판의 소재가 되는 열연 강판의 기지 조직 및 세멘타이트의 분산 상태를 제어하는 것이다. 그러나, 이 기술에서는 펀칭 후의 부품의 내고온 연화성은 전혀 고려되어 있지 않다. The technique proposed in Patent Document 3 is to control the dispersion of the base structure and the cementite of the hot-rolled steel sheet as the material of the cold-rolled steel sheet in order to maintain good dimensional accuracy, flatness, and end face characteristics after punching will be. However, in this technique, the high temperature softening resistance of the parts after punching is not considered at all.
특허문헌 4에서 제안된 기술에서는, 슬래브 가열 온도를 1230℃를 초과하는 온도로 한정하여 Ti를 충분히 용체화(form a solid solution)하고, 그 후의 열간 압연 공정에서 TiC, Ti(C, N) 등이 재석출될 때에 초미세 사이즈의 석출물로서 균일하게 분산된 조직을 형성함으로써, 강판의 내재결정 연화 특성을 개선하고 있다. 이와 같이 1230℃를 초과하는 온도로까지 슬래브를 고온 가열하면, 강판의 표면 결함의 증가를 초래하기 쉽고, 가열에 필요로 하는 에너지 비용의 점에서도 바람직하지 않다. In the technique proposed in Patent Document 4, the slab heating temperature is limited to a temperature exceeding 1230 ° C to form a solid solution of Ti, and TiC, Ti (C, N) and the like When the steel is re-precipitated, a uniformly dispersed structure is formed as a precipitate of ultra-fine size, thereby improving the inherent crystal softening property of the steel sheet. If the slab is heated to a temperature exceeding 1230 占 폚 at such a high temperature, the surface defect of the steel sheet tends to increase, and it is not preferable from the viewpoint of the energy cost required for heating.
본 발명은, 상기한 종래 기술이 안고 있는 문제를 유리하게 해결하여, 변속기의 클러치나 브레이크 등에 사용되는 원환상 플레이트 부품의 소재로서 적합한 냉연 강판으로서, 고경도이고 또한 펀칭성이나 펀칭 후의 평탄도가 우수하고, 또한 내고온 연화성도 우수한 경질 냉연 강판 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 여기에서, 경질 냉연 강판이란, HV 250 이상의 경도를 갖는 냉연 강판을 의미한다. 또한, 내고온 연화성이란, 구체적으로는, 480℃에서 60분간 유지되어도 경도가 저하되지 않는 특성을 의미한다. The present invention is a cold rolled steel sheet suitable as a material of an annular plate part used for clutches and brakes of transmissions by solving the problems of the prior art as described above and having high hardness and excellent punching ability and flatness after punching Hardness cold-rolled steel sheet excellent in high-temperature softening resistance, and a method for producing the same. Here, hard cold-rolled steel sheet means cold-rolled steel sheet having hardness of HV 250 or higher. In addition, the high-temperature softening resistance means specifically the property that the hardness is not lowered even if it is maintained at 480 DEG C for 60 minutes.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명자들은, 냉연 강판의 경도, 펀칭성, 펀칭 후의 평탄도, 나아가서는 내고온 연화성에 영향을 주는 각종 요인에 대해서 예의 연구를 거듭했다. In order to solve the above problems, the inventors of the present invention have repeatedly studied various factors that affect the hardness of the cold-rolled steel sheet, the punching property, the flatness after punching, and furthermore, the high temperature softening resistance.
그 결과, 냉연 강판의 내고온 연화성을 높이기 위해서는, 냉연 강판의 조직을, 페라이트를 주상(主相)으로 하고, 소정 분율 및 소정 형상의 세멘타이트가 분산된 조직으로 하는 것이 매우 유효한 것을 인식했다. 냉연 강판의 고경도화의 관점에서는, 일반적으로는 저온 변태상(마르텐사이트, 베이나이트 등)을 포함하는 조직으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, 저온 변태상을 포함하는 냉연 강판을 고온 유지하면, 저온 변태상이 연화되어, 냉연 강판의 변태 강화량이 변동한다. 그 때문에, 저온 변태상을 많이 포함하는 냉연 강판에서는, 내고온 연화성의 열화가 문제가 된다. As a result, in order to improve the high temperature softening resistance of the cold-rolled steel sheet, it was recognized that it is very effective to make the structure of the cold-rolled steel sheet a structure in which ferrite is the main phase and a predetermined fraction and cementite of a predetermined shape are dispersed . From the viewpoint of the hardening of the cold-rolled steel sheet, it is generally preferable to make a structure containing a low temperature transformation phase (martensite, bainite, etc.). However, when the cold-rolled steel sheet including the low-temperature transformed phase is maintained at a high temperature, the low-temperature transformed phase is softened, and the amount of transformation reinforcement of the cold-rolled steel sheet fluctuates. For this reason, in a cold rolled steel sheet containing a lot of low-temperature transformation images, deterioration of high-temperature softening property becomes a problem.
이에 대하여, 냉연 강판의 조직을 페라이트가 주상인 조직으로 하면, 상기와 같은 변태 강화량의 변동을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 냉연 강판에 미세한 세멘타이트를 분산시키면, 냉연 강판을 고온 유지할 때, 세멘타이트가 부분적으로 분해 고용된다. 그 결과, 고용 C 유래의 시효 경화 현상(age-hardening phenomenon)이 발생하여, 승온에 의한 냉연 강판의 연화를 보상하는 작용이 얻어진다. 한편, 세멘타이트는, 냉연 강판의 펀칭성에 악영향을 미치는 것이 염려된다. 그러나, 본 발명자들에 의한 검토의 결과, 세멘타이트의 조직 분율, 평균 애스펙트비 및 평균 장경(長徑;average major axis length)을 소정의 범위로 규정함으로써, 펀칭성의 열화를 억제하면서 내고온 연화성을 높이는 것이 가능하다는 것이 밝혀졌다. On the other hand, when the structure of the cold-rolled steel sheet is a structure in which ferrite is the main phase, the variation in the amount of transformation enhancement as described above can be effectively suppressed. Further, when fine cementite is dispersed in the cold-rolled steel sheet, when the cold-rolled steel sheet is maintained at a high temperature, the cementite is partially decomposed and solidified. As a result, an age-hardening phenomenon originating from the solid solution C is generated, and the action of compensating the softening of the cold-rolled steel sheet due to the elevated temperature is obtained. On the other hand, it is feared that the cementite adversely affects the punching property of the cold-rolled steel sheet. However, as a result of the studies conducted by the present inventors, it has been found that by defining the structure fraction of cementite, the average aspect ratio, and the average major axis length within a predetermined range, the deterioration of punching property is suppressed, It is possible to increase the height of the body.
또한, 페라이트가 주상인 냉연 강판의 경도를 확보하는 수단에 대해서 검토한 결과, 냉간 압연에 의한 가공 경화를 주된 강화 기구로 하는 것, 즉 페라이트를 소정의 평균 애스펙트비의 가공 신전립(伸展粒;work extension grains)으로 함으로써, 소망하는 경도를 갖는 냉연 강판이 얻어지는 것을 인식했다. As a result of investigating a means for securing the hardness of the cold-rolled steel sheet as the main phase of ferrite, it has been found that the main strengthening mechanism is the work hardening by cold rolling, that is, the ferrite is machined with a predetermined average aspect ratio, work extension grains), a cold-rolled steel sheet having a desired hardness was obtained.
또한, 본 발명자들은, 이상과 같은 조직을 갖고 소망하는 특성을 나타내는 냉연 강판의 제조 방법에 대해서 검토하고, 소정의 조성을 갖는 강 소재에 열간 압연을 행하여 페라이트, 베이나이트, 펄라이트로 이루어지는 열연 강판으로 하고, 당해 열연 강판에 소정의 압하율로 냉간 압연을 행함으로써 소정의 냉연 강판 조직(페라이트를 주상으로 하고, 세멘타이트가 분산된 조직)으로 하는 것에 생각이 이르렀다. 페라이트를 주상으로 하고, 또한 베이나이트, 펄라이트로 이루어지는 열연 강판에 냉간 압연을 행하면, 열연 강판의 베이나이트, 펄라이트를 구성하는 세멘타이트가 변형·분단되는 결과, 페라이트를 주상으로 하고 세멘타이트가 분산된 냉연 강판이 얻어진다. 그리고, 열연 강판의 페라이트 분율, 베이나이트 분율, 펄라이트 분율을 특정함과 함께, 냉간 압연의 압하율을 특정함으로써, 상기한 소망하는 냉간 압연 조직이 얻어지는 것을, 본 발명자들은 인식했다. The inventors of the present invention have also studied a method of manufacturing a cold-rolled steel sheet having the above-described structure and exhibiting desired characteristics, and hot-rolled steel materials having a predetermined composition to obtain a hot-rolled steel sheet made of ferrite, bainite and pearlite , And cold rolling is performed on the hot-rolled steel sheet at a predetermined reduction ratio to form a predetermined cold-rolled steel sheet structure (a structure in which ferrite is a main phase and cementite is dispersed). When the hot-rolled steel sheet made of bainite or pearlite is subjected to cold rolling with ferrite as a main phase and cementite constituting bainite or pearlite of the hot-rolled steel sheet is deformed and divided, it is found that ferrite is the main phase and cementite is dispersed A cold-rolled steel sheet is obtained. The present inventors have recognized that the above-mentioned desired cold-rolled structure can be obtained by specifying the ferrite fraction, bainite fraction and pearlite fraction of the hot-rolled steel sheet and specifying the reduction ratio of the cold-rolling.
또한, 냉연 강판의 조직을, 페라이트를 주상으로 하고, 세멘타이트가 분산된 조직으로 하는 방법으로서는 여러 가지의 방법을 생각할 수 있다. 그러나, 본 발명자들에 의한 검토의 결과, 상기와 같이, 페라이트, 베이나이트, 펄라이트로 이루어지는 열연 강판에 소정의 압하율로 냉간 압연을 행함으로써 소정의 냉연 강판 조직(페라이트를 주상으로 하고, 세멘타이트가 분산된 조직)으로 한 경우, 충분한 경도와 내고온 연화성 및 양호한 펀칭성이나 열처리 후의 평탄도를 균형 좋게 구비한 냉연 강판이 얻어진다는 인식을 얻었다. Further, as the method of making the structure of the cold-rolled steel sheet into a structure in which the ferrite is the main phase and the cementite is dispersed, various methods can be considered. However, as a result of the studies conducted by the present inventors, it has been found that, as described above, cold rolling is performed on a hot-rolled steel sheet made of ferrite, bainite and pearlite at a predetermined reduction ratio as described above to form a predetermined cold- It is possible to obtain a cold-rolled steel sheet having a satisfactory hardness, high-temperature softening resistance, good punching property, and flatness after heat treatment in a well-balanced manner.
본 발명은, 상기한 인식에 기초하여, 추가로 검토를 더하여 완성된 것이고, 본 발명의 요지는 이하와 같다. The present invention has been completed on the basis of the above-described recognition by further review, and the gist of the present invention is as follows.
[1]질량%로,[1]
C: 0.10% 이상 0.25% 이하, Si: 0.3% 이하, Mn: 0.5% 이상 1.0% 이하, P: 0.03% 이하, S: 0.02% 이하, Al: 0.01% 이상 0.08% 이하, Ti: 0.010% 이하, Nb: 0.010% 이하, B: 0.0010% 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖고, 페라이트, 베이나이트 및 펄라이트로 이루어지고, 상기 페라이트의 조직 전체에 차지하는 분율: 50% 이상 80% 이하, 상기 베이나이트의 조직 전체에 차지하는 분율: 15% 이상 45% 이하, 상기 펄라이트의 조직 전체에 차지하는 분율: 10% 이하인 조직을 갖는 열연 강판에, 냉간 압연을 행하여 얻어지는 냉연 강판으로서, 페라이트를 주상으로 하고 세멘타이트가 분산된 조직을 갖고, 상기 주상인 페라이트가, 강판의 압연 방향 단면에 있어서의 평균 애스펙트비: 3 이상의 가공 신전립이고, 상기 세멘타이트가, 조직 전체에 차지하는 분율: 5% 이하, 강판의 압연 방향 단면에 있어서의 입자 단면의 평균 애스펙트비: 3 이하, 평균 장경: 1.0㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 내고온 연화성이 우수한 경질 냉연 강판.C: not more than 0.02%, S: not more than 0.02%, Al: not less than 0.01% and not more than 0.08%, Ti: not more than 0.010% , Nb: not more than 0.010%, B: not more than 0.0010%, and the balance of Fe and inevitable impurities, and is composed of ferrite, bainite and pearlite, A cold-rolled steel sheet obtained by subjecting a hot-rolled steel sheet having a structure having a pearlite content of not more than 80%, a fraction occupying not less than 15% and not more than 45% of the entire bainite structure, and a percentage of the pearlite as a whole structure of not more than 10% And the cementite has a structure in which cementite is dispersed, and the main phase ferrite is a processed extrudate having an average aspect ratio of not less than 3 on the cross section in the rolling direction of the steel sheet, Fraction which accounts for 5% or less, an average aspect ratio of the particle cross-section in the rolling direction cross-section of steel plate: 3 or less, and the average major axis: the 1.0㎛ or less is excellent in high-temperature softening resistance, characterized in hard cold rolled steel sheet.
[2]질량%로,[2] In% by mass,
C: 0.10% 이상 0.25% 이하, Si: 0.3% 이하, Mn: 0.5% 이상 1.0% 이하, P: 0.03% 이하, S: 0.02% 이하, Al: 0.01% 이상 0.08% 이하, Ti: 0.010% 이하, Nb: 0.010% 이하, B: 0.0010% 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 강편을, 1000℃ 이상 1200℃ 이하로 가열하고, Ar3 변태점 이상 (Ar3 변태점+200)℃ 이하의 마무리 온도에서 열간 압연을 행하고, 상기 마무리 온도에서 750℃까지의 온도 범위를 40℃/s 이상 80℃/s 이하의 냉각 속도로 냉각하고, 이어서 750℃에서 500℃ 이상 600℃ 이하의 냉각 정지 온도까지의 온도 범위를 40℃/s 이상 60℃/s 이하의 냉각 속도로 냉각한 후 방랭하고, 500℃ 이상 600℃ 이하의 권취 온도에서 권취하여 열연 강판으로 하고, 당해 열연 강판을 디스케일링한 후, 40% 이상 80% 이하의 압하율로 냉간 압연하는 것을 특징으로 하는 내고온 연화성이 우수한 경질 냉연 강판의 제조 방법.C: not more than 0.02%, S: not more than 0.02%, Al: not less than 0.01% and not more than 0.08%, Ti: not more than 0.010% , Nb: 0.010% or less, B: containing 0.0010% or less, and the balance of Fe and inevitable impurities billet having a composition consisting of, by heating in a range from 1000 ℃ 1200 ℃, more than Ar 3 transformation point (Ar 3 transformation point + 200) And a temperature range from the finish temperature to 750 占 폚 is cooled at a cooling rate of 40 占 폚 / s or more and 80 占 폚 / sec or less, and then a temperature of 500 占 폚 or more and 600 占 폚 or less at 750 占 폚 Cooling the steel sheet at a cooling rate of not less than 40 ° C / s and not more than 60 ° C / s, cooling the steel sheet at a cooling temperature of not less than 500 ° C and not more than 600 ° C to obtain a hot- After scaling, cold rolling at a reduction ratio of 40% or more to 80% or less My method for producing a high-temperature softening resistance are excellent hard cold-rolled steel sheet as set.
본 발명에 의하면, 펀칭성이나 펀칭 후의 평탄도가 양호한 것에 더하여 내고온 연화성도 우수한 경질인 냉연 강판을 용이하게 제조할 수 있어, 산업상 현격한 효과를 나타낸다. 본 발명에 의한 냉연 강판은, 자동차의 자동 변속기 부품용 소재로서, 매우 적합하다. INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to easily produce a cold-rolled steel sheet having excellent punching properties and flatness after punching and having excellent high-temperature softening resistance, and exhibits remarkable industrial effects. The cold-rolled steel sheet according to the present invention is very suitable as a material for an automatic transmission part of an automobile.
(발명을 실시하기 위한 형태)(Mode for carrying out the invention)
본 발명 강판은 경질인 냉연 강판으로, 소정의 조성과 조직을 갖는 열연 강판을 냉간 압연하여 가공 경화시킨, 냉간 압연 그대로의 강판이다. The steel sheet of the present invention is a cold rolled steel sheet, which is a cold rolled steel sheet obtained by cold-rolling and hot-setting a hot-rolled steel sheet having a predetermined composition and structure.
우선, 본 발명 냉연 강판의 화학 조성의 한정 이유에 대해서 설명한다. 이하, 성분 원소 함유량의 단위인 %는, 특별히 언급하지 않는 한 질량%를 의미하는 것으로 한다. First, the reason for limiting the chemical composition of the cold-rolled steel sheet of the present invention will be described. Hereinafter,%, which is a unit of the content of the elemental elements, shall mean mass% unless otherwise specified.
C: 0.10% 이상 0.25% 이하C: not less than 0.10% and not more than 0.25%
C는, 강판의 강화에 필요한 원소로서, 클러치나 브레이크의 플레이트 부품 소재로서 필요한 경도를 확보하기 위해서는, 0.10% 이상의 함유가 필요하다. 한편, 0.25%를 초과하여 함유하면, 조대한 세멘타이트가 불균일하게 분산된 조직이 되기 쉬워, 강판의 펀칭성이 저하되는 경우가 있다. 따라서, C의 함유량은 0.10% 이상 0.25% 이하로 한정한다. 바람직하게는 0.15% 이상 0.20% 이하이다. C is an element necessary for strengthening the steel sheet, and it is necessary to contain 0.10% or more in order to secure hardness required as a plate component material of a clutch or a brake. On the other hand, if it is contained in an amount exceeding 0.25%, the rough cementite tends to be a non-uniformly dispersed structure, and the punching property of the steel sheet may be lowered. Therefore, the content of C is limited to 0.10% or more and 0.25% or less. It is preferably not less than 0.15% and not more than 0.20%.
Si: 0.3% 이하Si: not more than 0.3%
Si는, 강 중에 고용하여 강판의 강화에 기여하는 원소이다. Si에 의한 강화를 이용하는 경우는 0.01% 이상의 첨가가 바람직하고, 0.03% 이상이 더욱 바람직하다. 그러나, 다량으로 함유하면, 열연 강판의 표면에 있어서 적스케일(red scale)이라고 불리는 산화 스케일의 발생을 촉진하여, 냉연 강판의 표면 성상까지 악화시킨다. 따라서, Si의 함유량은 0.3% 이하로 한정한다. 바람직하게는 0.1% 이하이다. Si is an element contributing to the strengthening of the steel sheet by solidification in the steel. In the case of using the strengthening by Si, the addition is preferably 0.01% or more, more preferably 0.03% or more. However, if it is contained in a large amount, the generation of an oxide scale called a red scale on the surface of the hot-rolled steel sheet is accelerated to deteriorate the surface property of the cold-rolled steel sheet. Therefore, the content of Si is limited to 0.3% or less. And preferably 0.1% or less.
Mn: 0.5% 이상 1.0% 이하Mn: 0.5% or more and 1.0% or less
Mn은, 강 중에 고용하여 강판의 강화에 기여함과 함께, 열간 연성의 개선에도 유효한 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, 0.5% 이상의 함유를 필요로 한다. 한편, 1.0%를 초과하여 과잉하게 함유하면, 열연 강판의 마이크로 조직이 밴드 형상(band texture)이 되기 쉬워, 강판의 펀칭성이 저하된다. 따라서, Mn의 함유량은 0.5% 이상 1.0% 이하의 범위로 한정한다. 바람직하게는 0.6% 이상 0.9% 이하이다. Mn contributes to strengthening of the steel sheet by solidification in the steel, and is also effective in improving the hot ductility. In order to obtain such an effect, a content of 0.5% or more is required. On the other hand, if it is contained in an amount exceeding 1.0%, the microstructure of the hot-rolled steel sheet tends to become band texture and the punchability of the steel sheet is lowered. Therefore, the content of Mn is limited to a range of 0.5% or more and 1.0% or less. And preferably 0.6% or more and 0.9% or less.
P: 0.03% 이하P: not more than 0.03%
P는, 강 중에서 편석되기 쉬운 원소로서, 다량으로 함유하면 강판의 마이크로 조직이 불균일화되어, 강판의 펀칭성이 저하되기 쉬워진다. 그 때문에, P는 최대한 저감하는 것이 바람직하고, P의 함유량은 0.03% 이하로 한다. 바람직하게는 0.02% 이하이다. 또한, P의 극단적인 저감은 비용이 들기 때문에, 0.003% 이상, 혹은 0.01% 이상의 함유를 허용해도 좋다. P is an element that tends to segregate in the steel, and if it is contained in a large amount, the microstructure of the steel sheet becomes nonuniform and the punching property of the steel sheet is likely to be deteriorated. Therefore, it is preferable that P is reduced as much as possible, and the content of P is 0.03% or less. It is preferably 0.02% or less. In addition, since the extreme reduction of P is costly, the content of P may be 0.003% or more, or 0.01% or more.
S: 0.02% 이하S: not more than 0.02%
S는, MnS 등의 개재물을 형성하여, 강판의 펀칭성을 저하시키는 원소이다. 그 때문에, S는 최대한 저감하는 것이 바람직하고, S의 함유량은 0.02% 이하로 한다. 바람직하게는 0.01% 이하이다. 또한, S의 극단적인 저감은 비용이 들기 때문에, 0.002% 이상의 함유를 허용해도 좋다. S is an element that forms inclusions such as MnS to lower the punching property of a steel sheet. Therefore, S is desirably reduced as much as possible, and the content of S is 0.02% or less. It is preferably not more than 0.01%. In addition, since extreme reduction of S is costly, the content of S may be allowed to be 0.002% or more.
Al: 0.01% 이상 0.08% 이하Al: 0.01% or more and 0.08% or less
Al은, 강의 탈산을 위해 첨가되는 원소로서, 강 중의 Al의 함유량이 0.01% 미만에서는 충분한 탈산 효과가 얻어지지 않는다. 한편, 강 중의 Al의 함유량이 0.08%를 초과하면, 강 중 개재물의 증가를 초래하여, 강판의 표면 결함의 증가나 펀칭성의 저하를 초래한다. 따라서, Al의 함유량은 0.01% 이상 0.08% 이하로 한정한다. 바람직하게는 0.01% 이상 0.05% 이하이다. Al is an element added for deoxidation of steel. When the content of Al in the steel is less than 0.01%, sufficient deoxidation effect is not obtained. On the other hand, when the content of Al in the steel exceeds 0.08%, inclusions in the steel increase, which causes an increase in the surface defects of the steel sheet and a decrease in the punching property. Therefore, the content of Al is limited to 0.01% or more and 0.08% or less. It is preferably not less than 0.01% and not more than 0.05%.
Ti: 0.010% 이하Ti: not more than 0.010%
Ti는, 탄질화물 등의 미세 석출을 통하여 강판을 분산 강화하는 작용을 갖는 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, Ti의 함유량을 0.002% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 단, Ti의 함유량이 과잉하게 되어, 석출물이 다량으로 형성되는 경우에는, 석출물의 성장이나 용해를 통하여 분산 강화량이 변동하여, 강판의 내고온 연화성이 저하된다. 따라서, Ti의 함유량은 0.010% 이하로 한정한다. 바람직하게는 0.005% 이하이다. Ti is an element having a function of dispersing and strengthening a steel sheet through fine precipitation of carbonitride or the like. In order to obtain such an effect, the Ti content is preferably 0.002% or more. However, when the Ti content is excessive and a large amount of precipitates are formed, the dispersion strengthening amount fluctuates due to the growth or dissolution of the precipitate, and the high-temperature softening resistance of the steel sheet is lowered. Therefore, the content of Ti is limited to 0.010% or less. It is preferably 0.005% or less.
Nb: 0.010% 이하Nb: not more than 0.010%
Nb는, 탄질화물 등의 미세 석출을 통하여 강판을 분산 강화하는 작용을 갖는 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, Nb의 함유량을 0.002% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 단, Nb의 함유량이 과잉하게 되어, 석출물이 다량으로 형성되는 경우에는, 석출물의 성장이나 용해를 통하여 분산 강화량이 변동하여, 강판의 내고온 연화성이 저하된다. 따라서, Nb의 함유량은 0.010% 이하로 한정한다. 바람직하게는 0.005% 이하이다. Nb is an element having an action of dispersing and strengthening the steel sheet through fine precipitation of carbonitride or the like. In order to obtain such an effect, the content of Nb is preferably 0.002% or more. However, when the Nb content is excessive and a large amount of precipitates are formed, the dispersion strengthening amount fluctuates through the growth or dissolution of the precipitate, and the high-temperature softening resistance of the steel sheet is lowered. Therefore, the content of Nb is limited to 0.010% or less. It is preferably 0.005% or less.
B: 0.0010% 이하B: not more than 0.0010%
B는, 미량의 첨가에 의해 강의 퀀칭성(hardenability)을 크게 향상시키는 작용을 갖는 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, B의 함유량을 0.0001% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 단, B의 함유량이 0.0010%를 초과하면, 열연 강판의 조직 중에 저온 변태상(베이나이트, 마르텐사이트 등)이 다량으로 생성되기 쉬워지고, 냉연 강판으로 한 후에 승온될 때의 강판의 조직 강화량이 변동되기 쉬워져, 냉연 강판의 내고온 연화성이 저하된다. 따라서, B의 함유량은 0.0010% 이하로 한다. 바람직하게는 0.0005% 이하, 보다 바람직하게는 0.0003% 이하이다. B is an element having a function of greatly improving the hardenability of steel by the addition of a trace amount. In order to obtain such an effect, the content of B is preferably 0.0001% or more. However, when the content of B exceeds 0.0010%, a large amount of low-temperature transformation phase (bainite, martensite, etc.) is easily formed in the structure of the hot-rolled steel sheet, and the amount of strengthening of the steel sheet And the high-temperature softening resistance of the cold-rolled steel sheet is deteriorated. Therefore, the content of B is 0.0010% or less. It is preferably 0.0005% or less, more preferably 0.0003% or less.
상기한 성분 이외의 잔부는, Fe 및 불가피적 불순물이다. 또한, 불가피적 불순물로서는, Cr: 0.05% 이하(바람직하게는 0.03% 이하), Mo: 0.05% 이하(바람직하게는 0.03% 이하), Cu: 0.05% 이하(바람직하게는 0.03% 이하), Ni: 0.05% 이하(바람직하게는 0.03% 이하), V: 0.010% 이하(바람직하게는 0.005% 이하), O: 0.0050% 이하, N: 0.0050% 이하 등을 허용할 수 있다. The remainder other than the above-mentioned components are Fe and inevitable impurities. (Preferably not more than 0.03%), Mo: not more than 0.05% (preferably not more than 0.03%), Cu: not more than 0.05% (preferably not more than 0.03%), Ni : 0.05% or less (preferably 0.03% or less), V: 0.010% or less (preferably 0.005% or less), O: 0.0050% or less, and N: 0.0050% or less.
다음으로, 본 발명 냉연 강판의 조직에 대해서 설명한다. Next, the structure of the cold-rolled steel sheet of the present invention will be described.
본 발명의 냉연 강판은, 페라이트를 주상으로 하고, 세멘타이트가 분산되는 조직을 갖는다. 또한, 상기 페라이트는 강판의 압연 방향 단면에 있어서의 평균 애스펙트비가 3 이상인 가공 신전립이다. 또한, 상기 세멘타이트는 조직 전체에 차지하는 분율(면적율)이 5% 이하이고, 또한, 강판의 압연 방향 단면에 있어서의 입자 단면의 평균 애스펙트비가 3 이하, 또한 평균 장경이 1.0㎛ 이하이다. 또한, 본 발명의 냉연 강판은, 냉간 압연 그대로의 강판이고, 가공 경화된 압연 조직을 갖는다. The cold-rolled steel sheet of the present invention has a structure in which ferrite is a main phase and cementite is dispersed. Further, the ferrite is a working extrudate having an average aspect ratio of 3 or more in the rolling direction cross section of the steel sheet. The cementite has a fraction (area ratio) of not more than 5% in the whole structure, and an average aspect ratio of the grain cross section in the rolling direction section of the steel sheet is not more than 3 and an average long diameter is not more than 1.0 탆. Further, the cold-rolled steel sheet of the present invention is a cold rolled steel sheet and has a work-hardened rolled structure.
또한, 상기의 냉연 강판의 조직은, 소정의 조직을 갖는 열연 강판, 구체적으로는 페라이트, 베이나이트, 펄라이트로 이루어지고, 상기 페라이트의 조직 전체에 차지하는 분율: 50% 이상 80% 이하, 상기 베이나이트의 조직 전체에 차지하는 분율: 15% 이상 45% 이하, 상기 펄라이트의 조직 전체에 차지하는 분율: 10% 이하인 조직을 갖는 열연 강판에, 소정의 압하율로 냉간 압연을 행함으로써 얻어지는 조직이다. 또한, 본 발명의 냉연 강판에 있어서의 세멘타이트는, 냉간 압연 전의 열연 강판에 있어서 베이나이트 혹은 펄라이트를 구성하고 있던 것이 냉간 압연되어 변형·분단된 것을 가리킨다. The structure of the above cold-rolled steel sheet is a hot-rolled steel sheet having a predetermined structure, specifically, ferrite, bainite, and pearlite. The content of the ferrite in the entire structure of the ferrite is not less than 50% and not more than 80% Is a structure obtained by subjecting a hot-rolled steel sheet having a structure occupying 15% or more and 45% or less of the whole structure of the pearlite to the whole structure of the pearlite: 10% or less to a predetermined reduction ratio. Further, the cementite in the cold-rolled steel sheet of the present invention indicates that the hot-rolled steel sheet before cold-rolling had bainite or pearlite and was cold-rolled and deformed and divided.
냉연 강판의 페라이트Ferrite of cold-rolled steel sheet
본 발명의 냉연 강판에 있어서의 페라이트는, 강판의 압연 방향 단면에 있어서의 평균 애스펙트비가 3 이상인 가공 신전립이다. 본 발명의 냉연 강판은, 냉간 압연에 의한 가공 경화를 주된 강화 기구로 하고 있고, 압연 방향 단면에 있어서의 페라이트립의 평균 애스펙트비가 3 미만인 경우에는, 냉간 압연에 의한 가공 경화량이 적어, 강판의 경도가 플레이트 부품에 필요한 수준에 도달하지 않는 경우가 있다. 따라서, 상기 평균 애스펙트비는 3 이상으로 한다. 바람직하게는 4 이상이다. 또한, 애스펙트비의 상한은 특별히 한정되지 않고, 현실적인 냉연 압하율에 의해 얻어지는 범위 내이면 특별히 문제 없다. 예를 들면, 냉연 압하율 80%에서는 애스펙트비는 최대 11 정도이고, 냉연 압하율 70%에서는 최대 25 정도이다. The ferrite in the cold-rolled steel sheet of the present invention is a processed steel having an average aspect ratio of 3 or more in the rolling direction section of the steel sheet. In the cold-rolled steel sheet of the present invention, work hardening by cold rolling is the main strengthening mechanism. When the average aspect ratio of the ferrite grains in the rolling direction section is less than 3, the work hardening amount by cold rolling is small, May not reach the required level for the plate component. Therefore, the average aspect ratio is set to 3 or more. Preferably 4 or more. The upper limit of the aspect ratio is not particularly limited, and is not particularly limited as long as it is within a range obtained by an actual cold rolling reduction. For example, when the cold rolling reduction rate is 80%, the aspect ratio is about 11, and when the cold rolling reduction rate is 70%, the aspect ratio is about 25.
여기에서, 결정립이나 석출물에 있어서의 애스펙트비는, 최대 지름(장경)을 최소 지름(단경)으로 나눈 것이다. 본 발명에서는 사실상, 압연 방향의 지름이 장경, 판두께 방향의 지름이 단경이 된다. Here, the aspect ratio in crystal grains and precipitates is the maximum diameter (long diameter) divided by the minimum diameter (short diameter). In the present invention, in effect, the diameter in the rolling direction becomes the long diameter and the diameter in the plate thickness direction becomes the short diameter.
또한, 열연 강판에 있어서의 페라이트는 냉간 압연 후도 페라이트이기 때문에, 냉연 강판의 조직 전체에 차지하는 페라이트의 분율은 50% 이상이다. 단, 열연 강판에 있어서의 베이나이트나 펄라이트를 형성하고 있던 페라이트도, 냉간 압연에 의해 베이나이트나 펄라이트에 특징적인 배열이 붕괴됨으로써, 가공 신전립의 페라이트라고 불러야 할 형태가 될 수 있기 때문에, 최대의 경우, 하기 세멘타이트 이외의 모두가 페라이트가 된다. 따라서, 페라이트가 냉연 강판의 조직의 대부분을 차지하는 주상이 된다. 또한, 여기에서 주상이란 분율(면적율)이 50% 이상인 상을 말한다. Since the ferrite in the hot-rolled steel sheet is ferrite even after cold rolling, the fraction of the ferrite in the entire structure of the cold-rolled steel sheet is 50% or more. However, the ferrite forming the bainite or the pearlite in the hot-rolled steel sheet may also be called the ferrite of the worked-up lips because the characteristic arrangement of the bainite or the pearlite is broken by the cold rolling, , All other than the following cementite become ferrite. Therefore, ferrite becomes a columnar phase occupying most of the structure of the cold-rolled steel sheet. Here, the term "main phase" refers to an image having a fraction (area ratio) of 50% or more.
냉연 강판의 세멘타이트Cementite of cold rolled steel
본 발명의 냉연 강판에 있어서의 세멘타이트는, 조직 전체에 차지하는 분율이 5% 이하이고, 강판의 압연 방향 단면에 있어서의 입자 단면의 평균 애스펙트비가 3 이하, 강판의 압연 방향 단면에 있어서의 입자 단면의 평균 장경이 1.0㎛ 이하이다. 세멘타이트가 과도하게 많은 경우에는, 강판의 펀칭성이 저하된다. 따라서, 세멘타이트의 분율은 5% 이하로 한다. 또한, 세멘타이트는 미량 존재하면, 상기의 내고온 연화성의 개선 효과가 얻어진다. 보다 바람직한 세멘타이트의 분율은 1% 이상이고, 더욱 바람직하게는 2% 이상이다. The cementite in the cold-rolled steel sheet of the present invention preferably has a fraction occupying not more than 5% of the entire structure, an average aspect ratio of the grain cross-section in the rolling direction section of the steel sheet is not more than 3, Has an average long diameter of 1.0 占 퐉 or less. When the cementite is excessively large, the punching property of the steel sheet is deteriorated. Therefore, the fraction of cementite should be 5% or less. When cementite is present in a small amount, the effect of improving the high temperature softening resistance is obtained. More preferably, the fraction of cementite is 1% or more, and more preferably 2% or more.
또한, 세멘타이트의 평균 애스펙트비가 높은 경우, 즉 판 형상의 세멘타이트가 많은 경우에도, 강판의 펀칭성이 저하되기 쉽다. 따라서, 세멘타이트의 평균 애스펙트비는 3 이하로 한다. 바람직하게는 2 이하이다. Further, when the average aspect ratio of the cementite is high, that is, even when the cementite of a plate shape is large, the punchability of the steel sheet is likely to be deteriorated. Therefore, the average aspect ratio of the cementite is 3 or less. Preferably 2 or less.
또한, 세멘타이트가 과도하게 큰 경우에는, 냉연 강판이 승온되었을 때에 부분적인 분해 고용이 발생하기 어려워져, 고용 C 유래의 시효 경화 현상이 억제되기 때문에, 승온에 의한 강판의 연화를 보상하는 작용을 얻기 어려워진다. 따라서, 세멘타이트의 평균 장경은 1.0㎛ 이하로 한다. 바람직하게는 0.8㎛ 이하이다. 세멘타이트의 평균 장경의 하한은 특별히 한정할 필요는 없다. 실시예에 기재된 방법으로 식별할 수 있는 최소의 장경은 0.1㎛ 정도이다. When cementite is excessively large, partial decomposition and hardening are less likely to occur when the cold-rolled steel sheet is heated, and the age hardening phenomenon originating from the solid solution C is suppressed. Therefore, the function of compensating the softening of the steel sheet It becomes difficult to obtain. Therefore, the average long diameter of the cementite is set to 1.0 탆 or less. Preferably 0.8 mu m or less. The lower limit of the average long diameter of the cementite is not particularly limited. The minimum diameter that can be identified by the method described in the embodiment is about 0.1 mu m.
열연 강판의 조직: 페라이트, 베이나이트, 펄라이트Structure of hot-rolled steel sheet: ferrite, bainite, pearlite
페라이트, 베이나이트 및 펄라이트로 이루어지는 열연 강판에 냉간 압연을 행하면, 열연 강판의 베이나이트, 펄라이트를 구성하는 세멘타이트가 변형·분단되는 결과, 페라이트를 주상으로 하고 세멘타이트가 분산된 냉연 강판이 얻어진다. 열연 강판의 조직에 마르텐사이트가 존재하면, 냉간 압연의 압연 부하가 과도하게 높아질 뿐만 아니라, 냉간 압연 후에도 마르텐사이트가 잔존하여, 냉연 강판의 내고온 연화성이 대폭으로 저하된다. 또한, 냉간 압연에 의한 변형이 불균일해지기 쉬워, 냉간 압연 후의 강판이 승온되었을 때에, 경도의 변동이나 평탄도의 저하가 발생하기 쉬워진다. 따라서, 열연 강판의 조직은 페라이트, 베이나이트, 펄라이트로 이루어지는 조직으로 한다. When the hot-rolled steel sheet comprising ferrite, bainite and pearlite is subjected to cold rolling, the cementite constituting bainite and perlite of the hot-rolled steel sheet is deformed and divided, resulting in a cold rolled steel sheet in which ferrite is the main phase and cementite is dispersed . If martensite is present in the structure of the hot-rolled steel sheet, not only the rolling load of the cold rolling becomes excessively high but also the martensite remains after the cold rolling, and the high-temperature softenability of the cold-rolled steel sheet is greatly deteriorated. Further, deformation due to cold rolling tends to be uneven, and when the steel sheet after cold rolling is heated, variations in hardness and deterioration in flatness are likely to occur. Therefore, the structure of the hot-rolled steel sheet is a structure made of ferrite, bainite, and pearlite.
열연 강판 조직의 페라이트의 조직 전체에 차지하는 분율은 50% 이상 80% 이하로 한다. 바람직하게는 55% 이상 75% 이하이다. 열연 강판의 페라이트 분율이 50% 미만인 경우에는, 후의 냉간 압연시에, 페라이트의 가공 경화가 불균일해지기 쉬워, 플레이트 부품으로서 사용되어 열이력을 받았을 때에 부품의 변형량이 커지기 쉽다. 또한, 베이나이트 분율이 높아지기 때문에, 냉간 압연 후의 냉연 강판을 승온했을 때의 조직 강화량의 변동이 커져, 냉연 강판의 내고온 연화성이 저하된다. 한편, 페라이트 분율이 80%를 초과하는 경우에는, 후술하는 소망하는 베이나이트 분율을 확보하기 어려워진다. The fraction of the whole structure of the ferrite in the hot-rolled steel sheet is 50% or more and 80% or less. And preferably 55% or more and 75% or less. In the case where the ferrite fraction of the hot-rolled steel sheet is less than 50%, the work hardening of the ferrite tends to be uneven at the time of the subsequent cold rolling, and the deformation amount of the component tends to increase when used as a plate component and subjected to thermal history. Further, since the bainite fraction becomes high, the fluctuation of the structure strengthening amount when the cold rolled steel sheet after cold rolling is heated increases, and the high temperature softening resistance of the cold rolled steel sheet is lowered. On the other hand, when the ferrite fraction exceeds 80%, it becomes difficult to secure a desired bainite fraction to be described later.
열연 강판 조직의 베이나이트의 조직 전체에 차지하는 분율은 15% 이상 45% 이하로 한다. 바람직하게는 20% 이상 40% 이하이다. 베이나이트 분율이 15% 미만인 경우에는, 냉간 압연 후의 강판 조직 중의 세멘타이트 입자가 커져, 소망하는 조직의 냉연 강판을 얻기 어려워진다. 또한, 베이나이트 분율이 45%를 초과하는 경우에는, 냉간 압연 후의 냉연 강판을 승온했을 때의 조직 강화량의 변동이 커져, 냉연 강판의 내고온 연화성이 저하된다. The content of the bainite in the entire structure of the hot-rolled steel sheet is 15% or more and 45% or less. , Preferably not less than 20% and not more than 40%. When the bainite fraction is less than 15%, the cementite particles in the steel sheet structure after cold rolling become large, making it difficult to obtain a cold rolled steel sheet of a desired structure. When the bainite fraction exceeds 45%, the fluctuation of the structure strengthening amount when the cold rolled steel sheet after the cold rolling is heated increases, and the high temperature softening resistance of the cold rolled steel sheet is lowered.
열연 강판 조직의 펄라이트의 조직 전체에 차지하는 분율은 10% 이하로 한다. 바람직하게는 5% 이하이다. 펄라이트의 분율이 10%를 초과하는 경우에는, 냉간 압연 후의 강판 조직 중의 세멘타이트 입자가 커져, 소망하는 조직의 냉연 강판을 얻기 어려워진다. 또한, 펄라이트는 소량 존재하면, 소망하는 조직의 냉연 강판이 얻어진다. 보다 바람직한 펄라이트의 분율은 1% 이상이고, 더욱 바람직하게는 2% 이상이다. The percentage of pearlite in the whole structure of the hot-rolled steel sheet is 10% or less. It is preferably 5% or less. If the percentage of pearlite is more than 10%, the cementite particles in the steel sheet structure after cold rolling become large, and it becomes difficult to obtain a cold rolled steel sheet of a desired structure. When a small amount of pearlite is present, a cold rolled steel sheet of a desired structure is obtained. More preferably, the percentage of pearlite is 1% or more, and more preferably 2% or more.
다음으로, 본 발명의 냉연 강판의 제조 방법에 대해서 설명한다. Next, a method of manufacturing the cold-rolled steel sheet of the present invention will be described.
본 발명의 냉연 강판은, 상기의 화학 조성을 갖는 강편에 열간 압연을 행하여, 페라이트, 베이나이트 및 펄라이트로 이루어지는 조직을 갖는 열연 강판으로 하고, 이 열연 강판을 디스케일링한 후, 소정의 압하율로 냉간 압연함으로써 얻어진다. The cold-rolled steel sheet of the present invention is a hot-rolled steel sheet having a structure composed of ferrite, bainite and pearlite by subjecting a steel strip having the above chemical composition to hot rolling, descaling the hot-rolled steel sheet, Rolling.
본 발명에 이용하는 강의 용제는, 전로법(converter method)이나 전기로법(electric furnace method) 등, 공지의 용제 방법 중 어느 것에 의해서도 가능하다. 용제한 강은, 연속 주조 또는 조괴-분괴 압연(ingot-casting-blooming rolling)에 의해 강편(슬래브)으로 한다. 또한, 필요에 따라서, 각종 예비 처리나 2차 정련, 강편의 표면 처리 등을 실시할 수 있다. The solvent of the steel used in the present invention may be any of known solvent methods such as a converter method and an electric furnace method. The molten steel is made into continuous slabs or slabs by ingot-casting-blooming rolling. If necessary, various preliminary treatments, secondary refining, surface treatment of the steel strip, and the like can be carried out.
강편의 가열 온도: 1000℃ 이상 1200℃ 이하Heating temperature of the billet: 1000 캜 to 1200 캜
열간 압연을 행할 때의 강편의 가열 온도가 1000℃ 미만에서는, 필요한 마무리 온도의 확보가 곤란해진다. 한편, 가열 온도가 1200℃를 초과하면, 가열에 필요로 하는 에너지가 증대하는 데다가, 스케일성 결함(scale-induced defect) 등에 의한 강판의 표면 성상 불량이 발생하기 쉽다. 따라서, 열간 압연 전의 강편의 가열 온도는 1000℃ 이상 1200℃ 이하로 한다. 바람직하게는 1050℃ 이상 1150℃ 이하이다. 또한, 강편의 가열에 있어서는, 상온까지 냉각한 강편을 재가열해도 좋고, 주조 후에 냉각 도중의 강편을 추가 가열 혹은 보열해도 좋다. When the heating temperature of the billet during the hot rolling is less than 1000 占 폚, it becomes difficult to secure the required finishing temperature. On the other hand, if the heating temperature exceeds 1200 ° C, the energy required for heating is increased, and the surface property of the steel sheet is liable to be poor due to scale-induced defects or the like. Therefore, the heating temperature of the billet before hot rolling is set to 1000 ° C or more and 1200 ° C or less. Preferably 1050 DEG C or more and 1150 DEG C or less. Further, in heating of the billet, the billet cooled to room temperature may be reheated, or the billet during cooling after casting may be further heated or heated.
또한, 본 발명에서는 강편을 상기 온도 범위로 가열한 후, 초벌 압연과 마무리 압연을 행하여 열연 강판으로 한다. 초벌 압연 조건에 대해서는 일반적인 방법에 따르면 좋고, 특별히 한정할 필요는 없다. Further, in the present invention, after the steel strip is heated to the above temperature range, it is subjected to rough rolling and finish rolling to obtain a hot-rolled steel sheet. The rough rolling conditions may be suitably performed according to a general method, and are not particularly limited.
마무리 온도: Ar3 변태점 이상 (Ar3 변태점+200)℃ 이하 Finishing temperature: Ar 3 transformation point or more (Ar 3 transformation point + 200) ° C or less
열간 압연 공정에서의 마무리 온도가 Ar3 변태점을 하회하면, 페라이트 변태가 과도하게 촉진됨과 함께, 열연 강판에서 압연 방향으로 신전(extended)한 페라이트 조직 및 미재결정 페라이트 조직이 강판 표층부에 형성되어 판두께 방향의 강판 조직의 균일성이 없어져, 냉연 강판으로 한 후에 승온했을 때에, 강판의 평탄도가 크게 저하되는 경우가 있다. 한편, 마무리 온도가 (Ar3 변태점+200)℃를 초과하면, 열연 강판의 조직이 조대화되기 쉬워, 강판의 표면 성상의 불량도 초래하기 쉽다. 따라서, 마무리 온도는 Ar3 변태점 이상 (Ar3 변태점+200)℃ 이하로 한정한다. 바람직하게는, (Ar3 변태점+50)℃ 이상 (Ar3 변태점+150)℃ 이하이다. 또한, 필요한 마무리 온도를 확보하기 위해, 시트 바 히터(sheet bar heater) 혹은 에지 히터(edge heater) 등의 가열 장치를 이용하여, 압연 중의 강판을 추가 가열해도 좋다. When the finishing temperature in the hot rolling step is lower than the Ar 3 transformation point, the ferrite transformation is excessively promoted, and the ferrite structure and the non-recrystallized ferrite structure extended in the rolling direction in the hot-rolled steel sheet are formed in the surface layer portion of the steel sheet, The flatness of the steel sheet may be significantly lowered when the steel sheet is heated to a cold rolled steel sheet. On the other hand, if the finishing temperature is higher than (Ar 3 transformation point + 200) ° C, the structure of the hot-rolled steel sheet tends to be coarse, and the surface properties of the steel sheet tend to be poor. Accordingly, the finishing temperature is limited to not more than Ar 3 transformation point or more than (Ar 3 transformation point +200) ℃. (Ar 3 transformation point + 50) ° C or higher (Ar 3 transformation point + 150) ° C or lower. Further, in order to secure a necessary finishing temperature, a steel sheet during rolling may be further heated by using a heating device such as a sheet bar heater or an edge heater.
마무리 온도에서 750℃까지의 냉각 속도: 40℃/s 이상 80℃/s 이하Cooling rate from finish temperature to 750 ℃: 40 ℃ / s or more and 80 ℃ / s or less
열간 압연 후의 강판은, 마무리 온도에서 750℃까지의 온도 범위를 40℃/s 이상 80℃/s 이하의 냉각 속도로 냉각(강제 냉각)한다. 바람직하게는 50℃/s 이상 70℃/s 이하이다. 이 온도 범위에서의 냉각 속도가 40℃/s 미만인 경우, 열연 강판의 조직이 조대화되기(coarsened) 쉬워, 냉연 강판에서 소망하는 형태의 세멘타이트가 얻어지지 않는다. 한편, 이 온도 범위에서의 냉각 속도가 80℃/s를 초과하는 경우, 열연 강판에 마르텐사이트 혹은 과도하게 많은 베이나이트가 생성되기 쉬워져, 냉연 강판의 조직을 소망하는 상태로 조제할 수 없는 데다가, 냉연 강판의 내고온 연화성이 대폭으로 저하되는 경우가 있다. The steel sheet after hot rolling is cooled (forced cooling) at a cooling rate of not less than 40 ° C / s and not more than 80 ° C / s from the finish temperature to 750 ° C. Preferably not less than 50 ° C / s and not more than 70 ° C / s. If the cooling rate in this temperature range is less than 40 占 폚 / s, the structure of the hot-rolled steel sheet is easily coarsened, and a desired type of cementite can not be obtained in the cold-rolled steel sheet. On the other hand, when the cooling rate in this temperature range exceeds 80 DEG C / s, martensite or excessive bainite is likely to be generated in the hot-rolled steel sheet, the cold-rolled steel sheet can not be formed into a desired state, , The high-temperature softening resistance of the cold-rolled steel sheet may be considerably lowered.
750℃에서 냉각 정지 온도까지의 냉각 속도: 40℃/s 이상 60℃/s 이하Cooling speed from 750 ° C to cooling stop temperature: 40 ° C / s or more 60 ° C / s or less
냉각 정지 온도: 500℃ 이상 600℃ 이하Cooling stop temperature: 500 ° C or more and 600 ° C or less
750℃에서 냉각 정지 온도까지의 온도 범위는, 40℃/s 이상 60℃/s 이하의 냉각 속도로 냉각(강제 냉각)한다. 이 온도 범위에서의 냉각 속도가 40℃/s 미만 또는 60℃/s 초과인 경우는, 열연 강판의 조직 중에 페라이트가 소망하는 분율로 생성되기 어렵다. 또한, 냉각 정지 온도(강제 냉각을 정지하는 온도)가 600℃를 초과하는 경우에는, 제2상으로서 펄라이트가 과도하게 많아지기 쉽다. 한편, 냉각 정지 온도가 500℃를 하회하는 경우에는, 제2상으로서 마르텐사이트 혹은 과도하게 많은 베이나이트가 생성되기 쉬워진다. 따라서, 냉각 정지 온도는 500℃ 이상 600℃ 이하의 범위로 한다. 바람직하게는 520℃ 이상 580℃ 이하이다. 또한, 강제 냉각 정지 후의 강판은, 강판 내부로부터의 복열(heat recuperation) 및 강의 변태 잠열(transformation latent heat)에 의해 온도(표면 온도)가 상승하는 경우도 있기 때문에, 강제 냉각 정지 후 권취기(코일러)로 권취할 때까지의 사이는 방랭(공랭)한다. The temperature range from 750 ° C to the cooling stop temperature is cooled (forced cooling) at a cooling rate of 40 ° C / s or more and 60 ° C / s or less. When the cooling rate in this temperature range is less than 40 占 폚 / s or more than 60 占 폚 / s, ferrite is hardly produced in a desired fraction in the structure of the hot-rolled steel sheet. When the cooling stop temperature (the temperature at which the forced cooling is stopped) exceeds 600 캜, the pearlite tends to become excessively large as the second phase. On the other hand, when the cooling stop temperature is lower than 500 占 폚, martensite or excessive bainite is likely to be generated as the second phase. Therefore, the cooling stop temperature is set in the range of 500 DEG C to 600 DEG C inclusive. Preferably 520 ° C or higher and 580 ° C or lower. Since the temperature (surface temperature) may rise due to heat recuperation from the inside of the steel sheet and transformation latent heat of the steel sheet after the forced cooling stoppage, (Air cooling) until it is wound up in the air.
권취 온도: 500℃ 이상 600℃ 이하Coiling temperature: 500 캜 or more and 600 캜 or less
권취 온도가 500℃ 미만인 경우에는, 열연 강판의 조직 중에 마르텐사이트나 과도하게 많은 베이나이트가 생성되기 쉬워져, 냉연 강판의 내고온 연화성이 대폭으로 저하된다. 한편, 권취 온도가 600℃를 초과하는 경우에는, 열연 강판의 조직 중에 펄라이트가 다량으로 생성되어, 냉연 강판의 조직에서 소망하는 형태의 세멘타이트가 얻어지지 않는다. 따라서, 권취 온도는 500℃ 이상 600℃ 이하로 한다. 바람직하게는 520℃ 이상 580℃ 이하이다. When the coiling temperature is less than 500 캜, martensite or an excessively large amount of bainite is likely to be generated in the structure of the hot-rolled steel sheet, and the high-temperature softening resistance of the cold-rolled steel sheet is greatly deteriorated. On the other hand, when the coiling temperature exceeds 600 캜, a large amount of pearlite is generated in the structure of the hot-rolled steel sheet, and cementite of the desired shape is not obtained in the structure of the cold-rolled steel sheet. Therefore, the coiling temperature is set to 500 캜 to 600 캜. Preferably 520 ° C or higher and 580 ° C or lower.
또한, 상기의 강판 온도(마무리 온도, 냉각 정지 온도, 권취 온도 등)는 모두, 강판 표면에서 측정되는 온도로 한다. The steel sheet temperature (finishing temperature, cooling stop temperature, coiling temperature, etc.) is the temperature measured on the surface of the steel sheet.
이상의 공정을 거침으로써, 소망하는 조직을 갖는 열연 강판, 즉, 페라이트, 베이나이트 및 펄라이트로 이루어지고, 상기 페라이트의 조직 전체에 차지하는 분율: 50% 이상 80% 이하, 상기 베이나이트의 조직 전체에 차지하는 분율: 15% 이상 45% 이하, 상기 펄라이트의 조직 전체에 차지하는 분율: 10% 이하인 조직을 갖는 열연 강판이 얻어진다. The ferrite is composed of a hot-rolled steel sheet having a desired structure, that is, ferrite, bainite and pearlite, and has a fraction occupying 50% to 80% of the entire structure of the ferrite. A fraction of not less than 15% and not more than 45%, and a fraction occupying not more than 10% of the pearlite as a whole of the structure.
본 발명에서는, 이와 같이 하여 얻어진 열연 강판에 냉간 압연을 행한다. 또한, 냉간 압연 전의 열연 강판에, 형상 교정을 위한 조질 압연을 행하는 것도 가능하다. In the present invention, the hot-rolled steel sheet thus obtained is cold-rolled. It is also possible to subject the hot-rolled steel sheet before cold rolling to temper rolling for shape correction.
냉간 압연의 압하율: 40% 이상 80% 이하Reduction rate of cold rolling: 40% or more and 80% or less
열연 강판은, 산세정 혹은 그 외의 수단에 의해 디스케일링한 후, 냉간 압연을 행함으로써 냉연 강판으로 한다. 이때, 냉간 압하율이 40% 미만에서는, 판두께 방향으로 불균일한 압연 가공 조직이 되기 쉬워, 소망하는 형상의 페라이트립을 얻기 어려워진다. 또한, 냉간 압하율이 40% 미만에서는, 냉간 압연 후의 강판이 승온되었을 때에, 경도의 변동이나 평탄도의 저하가 발생하기 쉬워진다. 한편, 냉간 압하율이 80%를 초과하는 경우에는, 냉간 압연의 부하가 과도하게 높아져, 강판의 제조성이 저하된다. 따라서, 냉간 압연의 압하율은 40% 이상 80% 이하로 한다. 바람직하게는 50% 이상 70% 이하이다. The hot-rolled steel sheet is descaled by pickling or other means, and then cold-rolled to obtain a cold-rolled steel sheet. At this time, when the cold rolling reduction is less than 40%, the rolled workpieces tend to be uneven in the plate thickness direction, making it difficult to obtain the ferrite lips of the desired shape. If the cold rolling reduction rate is less than 40%, the hardness fluctuation and the flatness tend to be reduced when the steel sheet after cold rolling is heated. On the other hand, when the cold rolling reduction rate exceeds 80%, the load of the cold rolling becomes excessively high and the steel composition is lowered. Therefore, the reduction rate of the cold rolling is set to 40% or more and 80% or less. , Preferably not less than 50% and not more than 70%.
이상과 같이, 열연 강판의 페라이트 조직 분율을 50% 이상 80% 이하, 베이나이트의 조직 분율을 15% 이상 45% 이하, 펄라이트의 조직 분율을 10% 이하로 하고, 추가로 냉간 압연의 압하율을 40% 이상 80% 이하로 함으로써, 페라이트의 조직 분율이 적어도 50% 초과이고(즉, 페라이트가 주상이고), 세멘타이트가 분산된 조직을 갖고, 상기 주상인 페라이트가, 강판의 압연 방향 단면에 있어서의 평균 애스펙트비: 3 이상의 가공 신전립이고, 상기 세멘타이트가, 조직 전체에 차지하는 분율: 5% 이하, 강판의 압연 방향 단면에 있어서의 입자 단면의 평균 애스펙트비: 3 이하, 평균 장경: 1.0㎛ 이하인 냉연 강판이 얻어진다. As described above, the ferrite structure fraction of the hot-rolled steel sheet is 50% or more and 80% or less, the bismuth structure fraction is 15% or more and 45% or less, the pearlite fraction is 10% or less, Is 40% or more and 80% or less, and the structure fraction of the ferrite is at least 50% (that is, the ferrite is the columnar phase) and the cementite is dispersed, and the main phase ferrite is in the rolling direction cross section The average aspect ratio of the grain cross section in the rolling direction section of the steel sheet is 3 or less and the average major axis is 1.0 占 퐉 Or less.
또한, 냉간 압연된 강판은 압연유가 부착된 상태이기 때문에, 냉간 압연 후에 강판을 세정하거나, 세정 후에 방청(rust prevention)을 위한 오일을 재차 도포해도 좋다. 이들 처리를 행해도, 본 발명의 효과가 손상되는 일은 없다. Further, since the cold-rolled steel sheet is in a state in which the rolling oil is attached, the steel sheet may be cleaned after cold rolling, or oil for rust prevention may be applied again after cleaning. Even when these processes are performed, the effect of the present invention is not impaired.
실시예Example
표 1에 나타내는 성분 원소를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강 A∼I를 용제하고, 주조하여 강편으로 했다. 이어서, 각 강편을 표 2에 나타내는 조건으로 열간 압연하여, 판두께 4.0㎜의 열연 강판으로 했다. 각 열연 강판으로부터 시료를 채취하여 마이크로 조직 관찰을 행하고, 조직 전체에 차지하는 페라이트 분율, 베이나이트 분율, 펄라이트 분율을 측정했다. The steels A to I containing the constituent elements shown in Table 1 and the balance of Fe and inevitable impurities were dissolved and cast to obtain a steel strip. Then, each piece was hot-rolled under the conditions shown in Table 2 to obtain a hot-rolled steel sheet having a thickness of 4.0 mm. Samples were taken from each hot-rolled steel sheet and observed for microstructure, and the ferrite fraction, bainite fraction and pearlite fraction of the entire structure were measured.
또한, 각 열연 강판을 산세정하고 디스케일링한 후, 표 3에 나타내는 압하율로 냉간 압연하고, 표 3에 나타내는 판두께의 냉연 강판을 얻었다. 각 냉연 강판으로부터 시료를 채취하여 마이크로 조직 관찰을 행하고, 조직의 종류를 확인함과 함께, 조직 전체에 차지하는 세멘타이트 분율, 페라이트 및 세멘타이트의 평균 애스펙트비, 그리고 세멘타이트의 평균 장경을 측정했다. 또한, 각 냉연 강판으로부터 시료를 채취하여 경도 시험을 실시하고, 냉연 강판의 경도 및 내고온 연화성의 평가를 행했다. 또한, 각 냉연 강판으로부터 시료를 채취하고, 냉연 강판의 펀칭성 및 펀칭·열처리 후의 평탄도의 평가를 행했다. Each hot-rolled steel sheet was acid-pickled and descaled, and then cold-rolled at a reduction ratio shown in Table 3 to obtain a cold-rolled steel sheet having a thickness shown in Table 3. A sample was taken from each cold-rolled steel sheet and observed for microstructure. The kind of the structure was confirmed, and the cementite fraction, the average aspect ratio of ferrite and cementite, and the average long diameter of cementite were measured. Samples were taken from each cold-rolled steel sheet and subjected to a hardness test to evaluate the hardness and softening resistance of the cold-rolled steel sheet. Samples were taken from each cold-rolled steel sheet, and the punching properties of the cold-rolled steel sheet and the flatness after punching and heat treatment were evaluated.
강판의 마이크로 조직은, 열연 강판 및 냉연 강판의 쌍방 모두, 강판의 판 폭 1/4 위치의 압연 방향에 평행한 판두께 단면의 시료를 채취하고, 경면 연마하고 나이탈(nital)로 부식한 후, 주사형 전자 현미경에 의해, 판두께 1/4 위치를 500 내지 5000배의 적당한 배율로 촬영한 화상을 이용하여 확인했다. 마이크로 조직에 있어서의 각 상의 분율은, 상기 화상을 이용하여, 당해 상이 차지하는 면적률을 화상 해석에 의해 구하고, 이것을 각 상의 분율로 했다. The microstructure of the steel sheet can be obtained by collecting a sample of a plate thickness cross-section parallel to the rolling direction at a 1/4 plate width of the steel sheet in both the hot-rolled steel sheet and the cold-rolled steel plate, polishing it by mirror polishing or nital , And confirmed by using a scanning electron microscope using an image photographed at an appropriate magnification of 500 to 5000 times the plate thickness 1/4 position. The fraction of each phase in the microstructure was obtained by image analysis by using the image, and the area ratio occupied by the phase was determined as a fraction of each phase.
냉연 강판에 대해서, 페라이트 및 세멘타이트의 평균 애스펙트비, 그리고 세멘타이트의 평균 장경은, 상기 화상을 이용하여, 관찰 범위 내의 당해 입(grain)의 개개의 애스펙트비 및 장경을 구하고, 이들을 평균하여 산출했다. With respect to the cold-rolled steel sheet, the average aspect ratio of ferrite and cementite and the average long diameter of cementite were obtained by calculating the individual aspect ratios and long diameters of the grain within the observation range using the above images, did.
냉연 강판의 경도는, 마이크로 조직 관찰용 시료와 동일하게 하여 채취한 단면 시료의 판두께 1/4 위치에서, JIS Z 2244의 규정에 준거하여 비커스 경도(HV 0.5)를 측정했다. 또한, 냉연 강판의 내고온 연화성의 평가는, 냉연 강판에 480℃에서 60분간 유지하고 방랭하는 열처리를 행한 후, 동일하게 단면 시료를 채취하여 비커스 경도(HV 0.5)를 측정하고, 열처리 전후의 경도의 변화량을 구하여 평가했다. 여기에서, 비커스 경도의 값이 250 이상이고, 또한 열처리에 의해 비커스 경도가 저하되지 않은 경우에, 충분한 경도를 갖고, 또한 내고온 연화성이 우수하다고 판정했다. The hardness of the cold-rolled steel sheet was measured in terms of Vickers hardness (HV 0.5) in accordance with JIS Z 2244 at 1/4 plate thickness of the section sample taken in the same manner as the sample for microstructure observation. The evaluation of the high-temperature softening resistance of the cold-rolled steel sheet was carried out by heating the cold-rolled steel sheet at 480 DEG C for 60 minutes and then heat-treating the same, and then measuring the Vickers hardness (HV0.5) And the change was evaluated. Here, when the value of Vickers hardness was 250 or more and the Vickers hardness was not lowered by the heat treatment, it was judged that the hardness was sufficient and the high temperature softening resistance was excellent.
냉연 강판의 펀칭성에 대해서는, 각 냉연 강판으로부터 직경 100㎜φ의 원판을 클리어런스 5%(판두께에 대한 비율)의 조건으로 펀칭하고, 원판의 펀칭 단면에 있어서의 미소 균열의 유무를 육안으로 확인함으로써 평가했다. 여기에서, 미소 균열이 확인되지 않은 경우에 양호로 판정했다. With respect to the punching performance of the cold-rolled steel sheet, an original 100 mm in diameter diameter was punched out from each cold-rolled steel sheet under the condition of a clearance of 5% (ratio to the plate thickness), and whether or not micro- I appreciated. Here, it was judged to be good when micro-cracks were not confirmed.
또한, 냉연 강판의 펀칭·열처리 후의 평탄도에 대해서는, 각 냉연 강판으로부터 상기와 동일한 조건으로 펀칭한 직경 100㎜φ의 원판에, 480℃에서 60분간 유지하여 방랭하는 열처리를 행하여, 열처리 후의 원판의 휨량을 측정함으로써 평가했다. 여기에서, 최대 휨량이 판두께의 15% 이하가 된 경우에, 열처리 후의 평탄도가 우수하다고 판정했다. Further, regarding the flatness of the cold-rolled steel sheet after punching and heat-treating, a heat treatment was carried out for holding the cold-rolled steel sheet at 480 캜 for 60 minutes on a disk of 100 mm in diameter, punched in the same conditions as above, And evaluated by measuring the amount of warpage. Here, when the maximum amount of bending was 15% or less of the plate thickness, it was judged that the flatness after the heat treatment was excellent.
각 강판의 조사 결과를 표 2 및 표 3에 아울러 나타낸다. The results of the investigation of each steel sheet are shown in Table 2 and Table 3.
Figure 112015092571150-pct00001
Figure 112015092571150-pct00001
Figure 112015092571150-pct00002
Figure 112015092571150-pct00002
Figure 112015092571150-pct00003
Figure 112015092571150-pct00003
본 발명에 적합한 각 냉연 강판(발명예)은, 냉간 압연 그대로 충분한 경도를 갖고, 또한 열처리에 의한 경도의 저하도 없어, 내고온 연화성이 우수한 강판이 되어 있고, 펀칭성이나 열처리 후의 평탄도도 우수하다. 한편, 강의 화학 조성이나 마이크로 조직이 본 발명의 범위를 벗어나는 그 외의 각 냉연 강판(비교예)에서는, 상기 특성을 모두 만족하는 일은 없고, 어느 하나가 불충분한 수준으로 되어 있다. Each of the cold-rolled steel sheets (examples of the present invention) suitable for the present invention has a sufficient hardness as it is in cold rolling and does not lower in hardness due to heat treatment, and is a steel sheet excellent in high temperature softening resistance and has a punching property and a flatness after heat treatment great. On the other hand, in each of the other cold-rolled steel sheets (comparative examples) in which the chemical composition and microstructure of the steel are out of the range of the present invention, none of the above characteristics are satisfied and either one is insufficient.

Claims (2)

  1. 질량%로,
    C: 0.10% 이상 0.25% 이하, Si: 0% 초과 0.3% 이하, Mn: 0.5% 이상 1.0% 이하, P: 0% 초과 0.03% 이하, S: 0% 초과 0.02% 이하, Al: 0.01% 이상 0.08% 이하, Ti: 0% 초과 0.010% 이하, Nb: 0% 초과 0.010% 이하, B: 0% 초과 0.0010% 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖고, 페라이트, 베이나이트 및 펄라이트로 이루어지고, 상기 페라이트의 조직 전체에 차지하는 분율: 50% 이상 80% 이하, 상기 베이나이트의 조직 전체에 차지하는 분율: 15% 이상 45% 이하, 상기 펄라이트의 조직 전체에 차지하는 분율: 10% 이하인 조직을 갖는 열연 강판에, 냉간 압연을 행하여 얻어지는 냉연 강판으로서, 페라이트를 주상(主相)으로 하고 세멘타이트가 분산된 조직을 갖고, 상기 주상인 페라이트가, 강판의 압연 방향 단면에 있어서의 평균 애스펙트비: 3 이상의 가공 신전립(伸展粒)이고, 상기 세멘타이트가, 조직 전체에 차지하는 분율: 5% 이하, 강판의 압연 방향 단면에 있어서의 입자 단면의 평균 애스펙트비: 3 이하, 평균 장경: 1.0㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 경질 냉연 강판.
    In terms of% by mass,
    C: not less than 0.10% and not more than 0.25%, Si: not less than 0% and not more than 0.3%, Mn: not less than 0.5% and not more than 1.0% 0.08% or less, Ti: more than 0% to 0.010%, Nb: more than 0% to 0.010%, B: more than 0% to 0.0010% And a percentage of the ferrite in the whole structure of the ferrite is not less than 50% and not more than 80%, a fraction of the bainite in the entire structure of the bainite is not less than 15% and not more than 45% Wherein the main phase ferrite has a structure in which ferrite is a main phase and a cementite is dispersed, and the ferrite has a structure in which an average in the rolling direction section of the steel sheet Aspect ratio: 3 And the cementite has a fraction occupying the entire structure of not more than 5%, an average aspect ratio of the grain cross section in the rolling direction section of the steel sheet is not more than 3, and an average long diameter is not more than 1.0 탆 Features cold-rolled steel sheet.
  2. 질량%로,
    C: 0.10% 이상 0.25% 이하, Si: 0% 초과 0.3% 이하, Mn: 0.5% 이상 1.0% 이하, P: 0% 초과 0.03% 이하, S: 0% 초과 0.02% 이하, Al: 0.01% 이상 0.08% 이하, Ti: 0% 초과 0.010% 이하, Nb: 0% 초과 0.010% 이하, B: 0% 초과 0.0010% 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 강편을, 1000℃ 이상 1200℃ 이하로 가열하고, Ar3 변태점 이상 (Ar3 변태점+200)℃ 이하의 마무리 온도에서 열간 압연을 행하고, 상기 마무리 온도에서 750℃까지의 온도 범위를 40℃/s 이상 80℃/s 이하의 냉각 속도로 냉각하고, 이어서 750℃에서 500℃ 이상 600℃ 이하의 냉각 정지 온도까지의 온도 범위를 40℃/s 이상 60℃/s 이하의 냉각 속도로 냉각한 후 방랭하고, 500℃ 이상 600℃ 이하의 권취 온도에서 권취하여 열연 강판으로 하고, 당해 열연 강판을 디스케일링한 후, 40% 이상 80% 이하의 압하율로 냉간 압연하는 것을 특징으로 하는 경질 냉연 강판의 제조 방법.
    In terms of% by mass,
    C: not less than 0.10% and not more than 0.25%, Si: not less than 0% and not more than 0.3%, Mn: not less than 0.5% and not more than 1.0% 0.08% or less, Ti: more than 0% to 0.010%, Nb: more than 0 to 0.010%, B: more than 0 to 0.0010%, and the balance Fe and inevitable impurities, or more, and heated up to 1200 ℃, Ar 3 transformation point or more than (Ar 3 transformation point +200) ℃ subjected to hot rolling at the finishing temperature not higher than, the temperature range of 40 ℃ / s over 80 ℃ / s or less in said finishing temperature to 750 ℃ Cooling at a cooling rate of 40 ° C / s or more and 60 ° C / s or less after cooling at a cooling rate of 500 ° C or more and 600 ° C or less at 750 ° C, Lt; 0 > C or less to obtain a hot-rolled steel sheet, and after descaling the hot-rolled steel sheet, Wherein the cold-rolled steel sheet is cold-rolled at a reduction ratio of 80% or less.
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