KR101843705B1 - 도금성, 가공성 및 내지연파괴특성이 우수한 고강도 도금 강판, 및 그의 제조 방법 - Google Patents

도금성, 가공성 및 내지연파괴특성이 우수한 고강도 도금 강판, 및 그의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

도금성; 강도와 연성의 밸런스, 굽힘성 및 구멍확장성의 가공성; 및 내지연파괴특성이 우수한 980MPa 이상의 용융 아연도금 강판 및 합금화 용융 아연도금 강판을 제공한다. 본 발명의 고강도 도금 강판은, 소지 강판의 표면에 도금층을 갖는 도금 강판으로서, 소정의 강 중 성분을 함유하고, 소지 강판과 도금층의 계면으로부터 소지 강판측을 향하여 순서대로, 상기 소지 강판의 판 두께를 t로 했을 때 비커스 경도가 상기 소지 강판의 t/4부에 있어서의 비커스 경도의 90% 이하를 만족하는 연질층과; 마텐자이트 및 베이나이트와 페라이트를 소정 범위로 함유하는 경질층;을 갖고, 또한 연질층의 평균 깊이 D가 20μm 이상, 및 내부 산화층의 평균 깊이 d가 4μm 이상 D 미만을 만족한다.

Description

도금성, 가공성 및 내지연파괴특성이 우수한 고강도 도금 강판, 및 그의 제조 방법
본 발명은 인장 강도가 980MPa 이상이고, 도금성; 강도와 연성의 밸런스, 굽힘성, 구멍확장성을 포함하는 가공성; 및 내지연파괴특성이 우수한 고강도 도금 강판, 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 도금 강판은 용융 아연도금 강판 및 합금화 용융 아연도금 강판의 양방을 포함한다.
자동차나 수송기 등의 분야에서 범용되는 용융 아연도금 강판 및 합금화 용융 아연도금 강판은, 고강도화에 더하여, 강도와 연성의 밸런스, 굽힘성 및 구멍확장성(신장 플랜지성) 등의 가공성, 나아가서는 내지연파괴특성이 우수할 것이 요구된다.
고강도화와 가공성의 확보를 위해서는, 강 중에 Si나 Mn 등의 강화 원소를 많이 첨가하는 것이 유효하다. 그러나, Si나 Mn은 용이산화성 원소여서, 표면에 형성되는 Si 산화물, Mn 산화물, Si와 Mn의 복합 산화물 등에 의해 용융 아연도금의 젖음성이 현저하게 열화되어, 불도금 등의 문제가 생긴다.
그래서, Si나 Mn을 많이 포함하는 도금 강판에 있어서, 가공성 등을 높이기 위한 기술이 여러 가지 제안되고 있다.
예를 들면 특허문헌 1에는, 인장 강도가 590MPa 이상이고 굽힘성 및 가공부의 내식성이 우수한 용융 아연도금 강판이 개시되어 있다. 상세하게는 특허문헌 1에서는, 강판과 도금층의 계면으로부터 강판측에 형성되는 내부 산화층에 기인하는 굽힘 깨짐의 발생이나 도금 피막의 손상을 억제할 수 있도록, 내부 산화층의 성장에 비해서 탈탄층의 성장을 현저하게 빠르게 하고 있다. 또, 탈탄에 의해 형성된 페라이트 영역에 있어서의 내부 산화층의 두께가 얇아지도록 제어된 표면 근방 조직이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 2에는, 피로 내구성, 내수소취화(내지연파괴특성과 동일한 의미), 굽힘성이 우수한 인장 강도가 770MPa 이상인 용융 아연도금 강판이 개시되어 있다. 상세하게는 특허문헌 2에서는, 강판부를, 도금층과의 계면에 직접 접하는 연질층과, 페라이트를 면적률 최대의 조직으로 하는 연질층을 갖는 구성으로 하고 있다. 또, 상기 연질층의 두께 D와, 강판 표층부에 존재하는 Si, Mn 중 1종 이상을 포함하는 산화물의, 도금/지철 계면으로부터의 깊이 d가, d/4≤D≤2d를 만족시키는 용융 아연도금 강판이 개시되어 있다.
특허문헌 3에는, 우수한 굽힘성을 갖는 인장 최대 강도 700MPa 이상의 고강도 냉간 압연 강판이 개시되어 있다. 상세하게는 특허문헌 3에는, 탈탄 처리를 실시함으로써 강판 표층을 연화할 수 있어, 인장 최대 강도가 700MPa 이상인 고강도 냉간 압연 강판이더라도 마치 저강도의 강판인 듯한 우수한 굽힘성을 얻을 수 있다고 기재되어 있다.
특허문헌 4에는, 연성 및 강도를 해치지 않고 내지연파괴특성이 우수하며, 게다가 박판이라도 내지연파괴특성의 이방성이 적은 고강도 용융 아연도금 강판이 개시되어 있다. 상세하게는 특허문헌 4에는, 모재 강판의 표층부를 기점으로 하는 지연파괴를 막기 위해서, 모재 강판의 표층부를 경질 조직이 적은 탈탄층으로 하고, 또한 그 탈탄층 중에, 수소의 트랩 사이트로서 기능하는 미세한 산화물을 고밀도로 분산시키는 것이 기재되어 있다.
특허문헌 5에는, 우수한 성형성과 내수소취화특성이 얻어지는 인장 최대 강도 900MPa 이상의 고강도 강판이 개시되어 있다. 상세하게는 특허문헌 5에는, 강판 표층에 강판 내부보다도 연질인 탈탄층(연화층)을 갖고 있으므로, 마치 저강도의 강판인 듯한 우수한 내수소취화특성(내지연파괴특성)이 얻어진다고 기재되어 있다.
일본 특허공개 2011-231367호 공보 일본 특허 제4943558호 공보 일본 특허 제5454746호 공보 일본 특허 제5352793호 공보 일본 특허공개 2011-111675호 공보
상기와 같이, 지금까지도, Si 및 Mn을 많이 포함하는 도금 강판의 가공성 등을 향상시키는 기술은 여러 가지 제안되고 있다. 그러나, 당해 도금 강판에 요구되는 다양한 특성, 즉, 980MPa 이상의 고강도; 도금성; 강도와 연성의 밸런스, 굽힘성 및 구멍확장성의 가공성; 및 내지연파괴특성도 모두 겸비한 기술의 제공이 요망되고 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 도금성; 강도와 연성의 밸런스, 굽힘성 및 구멍확장성의 가공성; 및 내지연파괴특성이 우수한 980MPa 이상의 용융 아연도금 강판 및 합금화 용융 아연도금 강판, 및 그의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결할 수 있었던 본 발명에 따른, 인장 강도가 980MPa 이상인 고강도 도금 강판은, 소지 강판의 표면에, 용융 아연도금층 또는 합금화 용융 아연도금층을 갖는 도금 강판으로서, (1) 상기 소지 강판은, 질량%로, C: 0.05∼0.25%, Si: 0.25∼3%, Mn: 1.5∼4%, P: 0% 초과 0.1% 이하, S: 0% 초과 0.05% 이하, Al: 0.005∼1%, 및 N: 0% 초과 0.01% 이하를 함유하고, 잔부가 철 및 불가피 불순물로 이루어지며, (2) 상기 소지 강판과 상기 도금층의 계면으로부터 소지 강판측을 향하여 순서대로, Si 및 Mn으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 산화물을 포함하는 내부 산화층과; 상기 내부 산화층을 포함하는 층이고, 또한 상기 소지 강판의 판 두께를 t로 했을 때 비커스 경도가 상기 소지 강판의 t/4부에 있어서의 비커스 경도의 90% 이하를 만족하는 연질층과; 마텐자이트 및 베이나이트: 60면적% 이상 95면적% 미만과 폴리고날 페라이트: 5면적% 초과 40면적% 이하를 포함하는 경질층;을 갖고, 또한 상기 연질층의 평균 깊이 D가 20μm 이상, 및 상기 내부 산화층의 평균 깊이 d가 4μm 이상 상기 D 미만을 만족하며, 인장 강도가 980MPa 이상인 데에 요지를 갖는다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 있어서, 상기 소지 강판은, 질량%로, 이하의 (a)∼(c) 중 적어도 하나를 추가로 함유한다.
(a) Cr: 0% 초과 1% 이하, Mo: 0% 초과 1% 이하, 및 B: 0% 초과 0.01% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종
(b) Ti: 0% 초과 0.2% 이하, Nb: 0% 초과 0.2% 이하, 및 V: 0% 초과 0.2% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종
(c) Cu: 0% 초과 1% 이하, 및 Ni: 0% 초과 1% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종
본 발명의 바람직한 실시형태에 있어서, 상기 내부 산화층의 평균 깊이 d와 상기 연질층의 평균 깊이 D는 D＞2d의 관계를 만족한다.
또한, 상기 과제를 해결할 수 있었던 본 발명의 제조 방법은, 상기 중 어느 하나에 기재된 고강도 도금 강판을 제조하는 방법으로서, 전술한 강 중 성분을 만족하는 열연 강판을, 600℃ 이상의 온도에서 권취하는 열연 공정과; 내부 산화층의 평균 깊이 d가 4μm 이상 남도록 산세·냉간 압연하는 공정과; 산화대에서, 0.9∼1.4의 공기비에서 산화하는 공정과; 환원대에서, (Ac1점+50℃)∼(Ac3점+20℃)의 범위에서 유지하여 균열하는 공정과; 균열 후, 냉각 정지 온도까지의 범위를 5℃/초 이상의 평균 냉각 속도로 냉각하는 공정;을 이 순서로 포함하는 데에 요지를 갖는다.
또한, 상기 과제를 해결할 수 있었던 본 발명의 다른 제조 방법은, 상기 중 어느 하나에 기재된 고강도 도금 강판을 제조하는 방법으로서, 전술한 강 중 성분을 만족하는 열연 강판을, 500℃ 이상의 온도에서 권취하는 열연 공정과; 500℃ 이상의 온도에서 80분 이상 보온하는 공정과; 내부 산화층의 평균 깊이 d가 4μm 이상 남도록 산세·냉간 압연하는 공정과; 산화대에서, 0.9∼1.4의 공기비에서 산화하는 공정과; 환원대에서, (Ac1점+50℃)∼(Ac3점+20℃)의 범위에서 유지하여 균열하는 공정과; 균열 후, 냉각 정지 온도까지의 범위를 5℃/초 이상의 평균 냉각 속도로 냉각하는 공정;을 이 순서로 포함하는 데에 요지를 갖는다.
본 발명의 도금 강판은, 도금층과 소지 강판의 계면으로부터 소지 강판측에 걸쳐, Si 및 Mn으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 산화물을 포함하는 내부 산화층과, 당해 내부 산화층의 영역을 포함하는 연질층과, 당해 연질층 이외의 경질층(모상 조직으로서 마텐자이트 및 베이나이트: 60면적% 이상 95면적% 미만과 폴리고날 페라이트: 5면적% 초과 40면적% 이하를 포함함)을 갖도록 구성되어 있고, 특히, 내부 산화층의 평균 깊이 d를 4μm 이상으로 두껍게 제어하여 수소 트랩 사이트로서 활용하고 있기 때문에, 수소취화를 유효하게 억제할 수 있어, 강도와 연성의 밸런스, 굽힘성 및 구멍확장성 등의 가공성; 내지연파괴특성 모두가 우수한 인장 강도 980MPa 이상의 고강도 도금 강판이 얻어진다. 바람직하게는, 내부 산화층의 평균 깊이 d와 당해 내부 산화층의 영역을 포함하는 연질층의 평균 깊이 D의 관계를 적절히 제어하고 있기 때문에, 특히 굽힘성 및 내지연파괴특성이 한층 높아진다.
도 1은 본 발명의 도금 강판에 있어서, 도금층과 소지 강판의 계면으로부터 소지 강판측에 걸친 층 구성을 모식적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 도금 강판에 있어서의 내부 산화층의 평균 깊이 d를 측정하기 위한 설명도이다.
도 3은 연질층의 평균 깊이 D를 결정하기 위해서 이용한, 비커스 경도의 측정 위치를 설명하는 도면이다.
본 발명자들은, Si 및 Mn을 많이 포함하는 소지 강판에 있어서, 980MPa 이상의 고강도를 갖고, 또한 도금성, 가공성 및 내지연파괴특성, 나아가서는 내충격흡수성 모두가 우수한 고강도 도금 강판을 제공하기 위해, 특히, 도금층과 소지 강판의 계면으로부터 소지 강판측에 걸친 층 구성에 주목하여 검토를 거듭해 왔다. 그 결과, 후기하는 도 1의 모식도에 나타내는 바와 같이, (가) 도금층과 소지 강판의 계면으로부터 소지 강판측에 걸친 층 구성을, Si 및 Mn으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 산화물을 포함하는 내부 산화층을 포함하는 연질층과; 당해 연질층 이외의 층이고, 마텐자이트 및 베이나이트: 60면적% 이상 95면적% 미만과 폴리고날 페라이트: 5면적% 초과 40면적% 이하를 포함하는 경질층;을 갖도록 구성함과 더불어, (나) 내부 산화층의 평균 깊이 d를 4μm 이상으로 두껍게 제어하면, 당해 내부 산화층이 수소 트랩 사이트로서 기능할 수 있어, 수소취화를 유효하게 억제할 수 있기 때문에, 소기의 목적을 달성할 수 있다는 것, (다) 바람직하게는, 상기 내부 산화층의 평균 깊이 d와 상기 내부 산화층의 영역을 포함하는 연질층의 평균 깊이 D의 관계를 적절히 제어하면, 특히 굽힘성 및 내지연파괴특성이 한층 높아진다는 것을 발견하여, 본 발명을 완성했다.
본 명세서에 있어서, 도금 강판이란 용융 아연도금 강판 및 합금화 용융 아연도금 강판의 양방을 포함한다. 또한, 본 명세서에 있어서 소지 강판이란 용융 아연도금층 및 합금화 용융 아연도금층이 형성되기 전의 강판을 의미하고, 상기 도금 강판과는 구별된다.
또한 본 명세서에 있어서 고강도란, 인장 강도가 980MPa 이상인 것을 의미한다.
또한 본 명세서에 있어서, 가공성이 우수하다는 것은 강도와 연성의 밸런스, 굽힘성 및 구멍확장성이 우수하다는 것을 의미한다. 상세는 후기하는 실시예에 기재된 방법으로 이들 특성을 측정했을 때, 실시예의 합격 기준을 만족하는 것을 「가공성이 우수하다」고 부른다.
전술한 바와 같이 본 발명의 도금 강판은, 소지 강판의 표면에, 용융 아연도금층 또는 합금화 용융 아연도금층(이하, 도금층으로 대표시키는 경우가 있다)을 갖고 있다. 그리고 본 발명의 특징 부분은, 소지 강판과 도금층의 계면으로부터 소지 강판측을 향하여 순서대로, 하기 (A)∼(C)의 층 구성을 갖는 점에 있다.
(A) 내부 산화층: Si 및 Mn으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 산화물을 포함하는 층이다. 내부 산화층의 평균 깊이 d는 4μm 이상, 후기하는 (B)에 기재된 연질층의 평균 깊이 D 미만이다.
(B) 연질층: 상기 내부 산화층을 포함하고, 상기 소지 강판의 판 두께를 t로 했을 때 비커스 경도가 상기 소지 강판의 t/4부에 있어서의 비커스 경도의 90% 이하를 만족한다. 연질층의 평균 깊이 D는 20μm 이상이다.
(C) 경질층: 마텐자이트 및 베이나이트: 60면적% 이상 95면적% 미만과 폴리고날 페라이트: 5면적% 초과 40면적% 이하를 포함하는 조직으로 구성된다.
이하, 도 1을 참조하면서, 본 발명을 특징짓는 상기 (A)∼(C)의 층 구성에 대하여 순차적으로 상술한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 도금 강판에 있어서의 소지 강판(2)측의 층 구성은, 도금층(1)과 소지 강판(2)의 계면으로부터 소지 강판(2)측을 향하여, (B)의 연질층(4)과, 연질층(4)보다 소지 강판(2)측의 내부에 (C)의 경질층(5)을 갖는다. 상기 (B)의 연질층(4)은 (A)의 내부 산화층(3)을 포함한다. 또한 상기 연질층(4)과 상기 경질층(5)은 연속적으로 존재한다.
(A) 내부 산화층에 대하여
우선, 도금층(1)과 소지 강판(2)의 계면에 직접 접하는 부분은, 평균 깊이 d가 4μm 이상인 내부 산화층(3)을 갖는다. 여기에서, 평균 깊이란, 상기 계면으로부터의 평균 깊이를 의미하고, 그의 상세한 측정 방법은 후기하는 실시예의 난에서 도 2를 이용하여 설명한다.
상기 내부 산화층(3)은, Si 및 Mn 중 적어도 1종을 포함하는 산화물과, Si와 Mn이 산화물을 형성하는 것에 의해 주위에 고용 Si나 고용 Mn이 적은 Si 및 Mn의 공핍층으로 이루어진다.
본 발명에서는, 상기 내부 산화층(3)의 평균 깊이 d를 4μm 이상으로 두껍게 제어한 데에 최대의 특징이 있다. 이에 의해, 당해 내부 산화층을 수소 트랩 사이트로서 활용할 수 있어, 수소취화를 억제할 수 있음과 더불어, 굽힘성, 구멍확장성, 내지연파괴특성이 향상된다.
한편, 본 발명과 같이 Si 및 Mn과 같은 용이산화성 원소를 많이 포함하는 소지 강판에서는, 소둔 시(후기하는 연속 용융 아연도금 라인에 있어서의 산화·환원 공정)에, 소지 강판 표면에 Si 산화물, Mn 산화물, Si와 Mn의 복합 산화물을 갖는 산화막이 형성되기 쉬워, 도금성을 저해한다. 그래서, 그 대책으로서, 산화 분위기에서 소지 강판 표면을 산화시켜 Fe 산화막을 생성시킨 후, 수소를 포함하는 분위기 중에서 소둔(환원 소둔)하는 방법이 알려져 있다. 또, 노 내 분위기를 제어함으로써 용이산화성 원소를 소지 강판 표층 내부에 산화물로서 고정시켜, 소지 강판 표층에 고용되어 있는 용이산화성 원소를 저감시킴으로써, 용이산화성 원소의 소지 강판 표면에 대한 산화막의 형성을 방지하는 방법도 알려져 있다.
그러나, 본 발명자들의 검토 결과에 의하면, Si 및 Mn을 많이 포함하는 소지 강판을 도금하기 위해서 범용되는 산화 환원법에 있어서, 환원 시의 수소 분위기에서 수소가 소지 강판에 침입하여 수소취화에 의한 굽힘성과 구멍확장성의 열화가 발생한다는 것; 이들 열화를 개선하기 위해서는, Si 및 Mn으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 산화물의 활용이 유효하다는 것을 알 수 있었다. 상세하게는, 상기 산화물은, 환원 시에 있어서의 소지 강판 내부로의 수소 침입을 막아, 굽힘성과 구멍확장성과 내지연파괴특성을 개선할 수 있는 수소 트랩 사이트로서 유용하고, 그 효과를 유효하게 발휘시키기 위해서는, 상기 산화물을 포함하는 내부 산화층의 평균 깊이 d를 4μm 이상으로 두껍게 형성하는 것이 불가결하다는 것이 판명되었다.
본 발명에 있어서, 내부 산화층의 평균 깊이 d의 상한은, 적어도, 후기하는 (B)의 연질층의 평균 깊이 D 미만이다. 상기 d의 상한은 30μm 이하인 것이 바람직하다. 내부 산화층을 두껍게 하기 위해서는, 열연 권취 후의 고온역에서의 장시간 유지가 필요하지만, 생산성 및 설비상의 제약에 의해, 대략 상기의 바람직한 값이 되기 때문이다. 상기 d는 18μm 이하인 것이 보다 바람직하고, 16μm 이하인 것이 더 바람직하다. 한편, 상기 d는 6μm 이상인 것이 바람직하고, 8μm 이상인 것이 보다 바람직하다.
더욱이 본 발명에서는, 상기 내부 산화층의 평균 깊이 d를, 후기하는 (B)의 연질층의 평균 깊이 D와의 관계에서, D＞2d의 관계식을 만족하도록 제어하는 것이 바람직하고, 이에 의해, 굽힘성 및 내지연파괴특성, 특히 굽힘성이 한층 향상된다. 이에 비하여, 전술한 특허문헌 2에서는, 본 발명에 기재된 내부 산화층의 평균 깊이 d 및 연질층의 평균 깊이 D에 거의 대응하는 산화물의 존재 깊이 d 및 연질층의 두께 D에 대하여, d/4≤D≤2d를 만족시키는 용융 아연도금 강판이 개시되어 있어, 본 발명에서 규정하는 상기 관계식(D＞2d)과는 제어의 방향성이 완전히 상위하다. 또한, 상기 특허문헌 2에서는, 기본적으로 전술한 d/4≤D≤2d의 관계를 만족하면서 산화물의 존재 깊이 d의 범위를 제어하는 것이 기재되어 있는 것으로서, 본 발명과 같이 내부 산화층의 평균 깊이 d를 4μm 이상으로 두껍게 제어한다는 기본 사상은 전혀 없다. 물론, 이에 의해 수소 트랩 사이트로서의 작용이 유효하게 발휘되어, 굽힘성, 구멍확장성, 내지연파괴특성이 향상된다는 본 발명의 효과도 기재되어 있지 않다.
한편, 본 발명에 있어서, 상기 내부 산화층의 평균 깊이 d를 4μm 이상으로 제어하기 위해서는, 연속 용융 아연도금 라인에 통판하기 전의 냉간 압연 강판에 있어서의 내부 산화층의 평균 깊이를 4μm 이상으로 제어하는 것이 필요하다. 상세는 제조 방법의 난에서 후술한다. 즉, 후기하는 실시예에 나타내는 바와 같이, 산세, 냉간 압연 후의 내부 산화층은 도금 라인 통판 후의 최종적으로 얻어지는 도금 강판 중의 내부 산화층으로 인계된다.
(B) 연질층에 대하여
본 발명에 있어서 연질층(4)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 상기 (A)의 내부 산화층(3)의 영역을 포함하는 층이고, 또한 비커스 경도가 소지 강판(2)의 t/4부에 있어서의 비커스 경도의 90% 이하를 만족하는 것이다. 상기 비커스 경도의 상세한 측정 방법은 후기하는 실시예의 난에서 설명한다.
상기 연질층은 후기하는 (C)의 경질층보다 비커스 경도가 낮은 연질의 조직이고, 변형능이 우수하기 때문에, 특히 굽힘성이 향상된다. 즉, 굽힘 가공 시에는, 소지 강판 표층부가 깨짐의 기점이 되지만, 본 발명과 같이 소지 강판 표층에 소정의 연질층을 형성시키는 것에 의해, 특히 굽힘성이 개선된다. 더욱이 상기 연질층의 형성에 의해, 상기 (A) 내의 산화물이 굽힘 가공 시에 있어서의 깨짐의 기점이 되는 것을 방지할 수 있어, 전술한 수소 트랩 사이트로서의 장점만을 향수할 수 있다. 그 결과, 굽힘성뿐만 아니라 내지연파괴특성도 한층 향상된다.
이와 같은 연질층 형성에 의한 효과를 유효하게 발휘시키기 위해서는, 상기 연질층의 평균 깊이 D를 20μm 이상으로 한다. 상기 D는 22μm 이상인 것이 바람직하고, 24μm 이상인 것이 보다 바람직하다. 한편, 상기 연질층의 평균 깊이 D가 지나치게 두꺼우면, 도금 강판 자체의 강도가 저하되기 때문에, 그의 상한을 100μm 이하로 하는 것이 바람직하다. 상기 D는 60μm 이하인 것이 보다 바람직하다.
(C) 경질층에 대하여
본 발명에 있어서 경질층은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 상기 (B)의 연질층(4)의 소지 강판(2)측에 형성되고, 또한 마텐자이트 및 베이나이트: 60면적% 이상 95면적% 미만과 폴리고날 페라이트: 5면적% 초과 40면적% 이하를 포함하는 조직으로 구성된다. 상기 경질층(5)의 마텐자이트는 템퍼링되어 있어도 된다. 베이나이트와 마텐자이트의 합계 면적률이 많을수록(즉, 페라이트의 면적률이 적을수록) 강도가 향상되고, 베이나이트와 마텐자이트의 합계 면적률이 적을수록(즉, 페라이트의 면적률이 많을수록) 연성이 향상되는 경향이 있다. 또한, 페라이트의 면적률이 적어지면 강도와 신도의 밸런스가 나빠진다. 따라서, 이들 조직의 바람직한 면적 비율은 원하는 특성과의 관계를 고려하여 적절히 설정하는 것이 권장된다. 예를 들면 강도 향상의 관점에서, 베이나이트와 마텐자이트의 합계 면적률은 80면적% 이상, 페라이트의 합계 면적률은 20면적% 이하인 것이 바람직하다. 또한, 강도와 신도의 밸런스 향상을 고려하면, 베이나이트와 마텐자이트의 합계 면적률은 70면적% 이하, 페라이트의 합계 면적률은 30면적% 이상인 것이 바람직하다.
경질층은, 상기 조직 외에, 본 발명의 작용을 해치지 않는 범위에서, 제조상 불가피적으로 혼입될 수 있는 조직, 예를 들면, 잔류 오스테나이트(γ), 펄라이트 등을 포함하고 있어도 된다. 상기 조직은 최대로도 15면적% 이하이고, 적을수록 좋다. 한편 상기 조직은, 후기하는 표 3에서는 「기타」라고 기재하고 있다.
한편, 본 발명에 있어서의 경질층은 상기와 같이 베이나이트 및 마텐자이트를 합계 면적으로 60면적% 이상 95면적% 미만의 범위로 포함하고 있으면 되고, 베이나이트와 마텐자이트의 각각의 비율은 전혀 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 상기 요건을 만족하는 한, 경질층 형성에 의한 상기 효과가 발휘되기 때문이다. 따라서, 상기 경질층은, 상기 요건을 만족하는 한, 베이나이트＞마텐자이트, 베이나이트=마텐자이트, 베이나이트＜마텐자이트의 어느 관계도 만족할 수 있다. 또한, 베이나이트만으로 구성되고, 마텐자이트를 전혀 포함하지 않는 태양; 반대로 마텐자이트만으로 구성되고, 베이나이트를 전혀 포함하지 않는 태양의 양방이 본 발명의 범위에 포함된다. 상기 관점에서, 후기하는 실시예에서는, 베이나이트와 마텐자이트를 구별하여 관찰하지 않고, 합계 면적만을 측정하여, 그 결과를 표 3에 나타내고 있다.
이상, 본 발명을 가장 특징짓는 도금층과 소지 강판의 계면으로부터 소지 강판측을 향한 층 구성에 대하여 설명했다.
다음으로, 본 발명에 이용되는 강 중 성분에 대하여 설명한다.
본 발명의 도금 강판은 C: 0.05∼0.25%, Si: 0.25∼3%, Mn: 1.5∼4%, P: 0% 초과 0.1% 이하, S: 0% 초과 0.05% 이하, Al: 0.005∼1%, 및 N: 0% 초과 0.01% 이하를 함유하고, 잔부가 철 및 불가피 불순물로 이루어진다.
C: 0.05∼0.25%
C는 담금질성을 향상시키고, 또한 마텐자이트의 경질화 효과에 의해, 강의 고강도화에 중요한 원소이다. 이와 같은 효과를 유효하게 발휘시키기 위해, C량의 하한을 0.05% 이상으로 한다. C량의 바람직한 하한은 0.08% 이상이고, 보다 바람직하게는 0.10% 이상이다. 그러나, C를 과잉으로 첨가하면, 연질상과 경질상의 경도차가 커져, 가공성 및 내지연파괴특성이 저하되기 때문에, C량의 상한을 0.25%로 한다. C량의 바람직한 상한은 0.2% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.18% 이하이다.
Si: 0.25∼3%
Si는 고용 강화에 의해 강의 강도를 높이고, 가공성 향상에도 유효한 원소이다. 또한, 내부 산화층을 생성하여, 수소취화의 억제 작용도 갖는다. 이와 같은 효과를 유효하게 발휘시키기 위해, Si량의 하한을 0.25% 이상으로 한다. Si량의 바람직한 하한은 0.3% 이상이고, 보다 바람직하게는 0.5% 이상, 더 바람직하게는 0.7% 이상이다. 그러나, Si는 페라이트 생성 원소여서, Si를 과잉으로 첨가하면, 페라이트의 생성을 억제할 수 없어 연질상과 경질상의 경도차가 커져, 가공성이 저하된다. 나아가서는, 도금성도 나빠지기 때문에, Si량의 상한을 3%로 한다. Si량의 바람직한 상한은 2.5% 이하이고, 보다 바람직하게는 2.0% 이하이다.
Mn: 1.5∼4%
Mn은 담금질성 향상 원소이며, 페라이트 및 베이나이트를 억제하고, 마텐자이트를 생성시켜 고강도화에 기여한다. 이와 같은 효과를 유효하게 발휘시키기 위해, Mn량의 하한을 1.5% 이상으로 한다. Mn량의 바람직한 하한은 1.8% 이상이고, 보다 바람직하게는 2.0% 이상이다. 그러나, Mn을 과잉으로 첨가하면, 도금성이 저하되고, 또한 편석도 현저해진다. 더욱이, P의 입계 편석을 조장할 우려가 있다. 그 때문에, Mn량의 상한을 4%로 한다. Mn량의 바람직한 상한은 3.5% 이하이다.
P: 0% 초과 0.1% 이하
P는 고용 강화 원소로서 강의 강화에 유용한 원소이다. 이와 같은 효과를 유효하게 발휘시키기 위해, P량의 하한을 0% 초과로 한다. 그러나, 과잉으로 첨가하면, 가공성 외에 용접성, 인성을 열화시킬 우려가 있기 때문에, 그의 상한을 0.1% 이하로 한다. P량은 적은 편이 좋고, 바람직하게는 0.03% 이하, 보다 바람직하게는 0.015% 이하이다.
S: 0% 초과 0.05% 이하
S는 불가피적으로 함유하는 원소이며, MnS 등의 황화물을 형성하여 깨짐의 기점이 되어, 가공성을 열화시킬 우려가 있다. 그 때문에, S량의 상한을 0.05% 이하로 한다. S량은 적은 편이 좋고, 바람직하게는 0.01% 이하, 보다 바람직하게는 0.008% 이하이다.
Al: 0.005∼1%
Al은 탈산제로서 작용한다. 또한 Al은 N과 결합하여 AlN이 되어, 오스테나이트 입경의 미세화에 의해 가공성 및 내지연파괴특성도 향상시킨다. 이와 같은 작용을 유효하게 발휘시키기 위해, Al량의 하한을 0.005% 이상으로 한다. Al량의 바람직한 하한은 0.01% 이상이고, 보다 바람직하게는 0.02% 이상이다. 그러나, Al을 과잉으로 첨가하면, 알루미나 등의 개재물이 증가하여 가공성이 열화되는 것 외에, 인성도 열화되게 된다. 그 때문에, Al량의 상한을 1%로 한다. Al량의 바람직한 상한은 0.8% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.6% 이하이다.
N: 0% 초과 0.01% 이하
N은 불가피적으로 함유하는 원소이지만, 과잉으로 포함되면 가공성이 열화된다. 또한, 강 중에 B(붕소)를 첨가한 경우에는, BN 석출물이 생성되어, B에 의한 담금질성 향상 작용을 저해하기 때문에, N은 가능한 한 저감하는 편이 좋다. 그 때문에, N량의 상한을 0.01% 이하로 한다. N량의 바람직한 상한은 0.008% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.005% 이하이다.
본 발명의 도금 강판은 상기 성분을 함유하고, 잔부는 철 및 불가피 불순물이다.
또 본 발명에서는, 이하의 선택 원소를 함유할 수 있다.
Cr: 0% 초과 1% 이하, Mo: 0% 초과 1% 이하, 및 B: 0% 초과 0.01% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종
이들 원소는 강판의 강도 상승에 유효한 원소이다. 이들 원소는 단독으로 첨가해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
상세하게는, Cr은 담금질성을 향상시켜, 강도 상승에 기여한다. 더욱이 Cr은 시멘타이트의 생성이나 성장을 억제하여, 굽힘성의 개선에 기여한다. 이와 같은 작용을 유효하게 발휘시키기 위해, Cr량의 바람직한 하한을 0.01% 이상으로 한다. 그러나, Cr을 과잉으로 첨가하면 도금성이 저하된다. 또한 Cr 탄화물이 과잉으로 생성되어, 가공성이 저하된다. 따라서, Cr량의 바람직한 상한을 1% 이하로 한다. 보다 바람직하게는 0.7% 이하이고, 더 바람직하게는 0.4% 이하이다.
Mo는 고강도화에 유효하고, 그 때문에 Mo량의 바람직한 하한을 0.01% 이상으로 한다. 단, Mo를 과잉으로 첨가해도 상기 작용이 포화되고, 고비용이 된다. 그 때문에, Mo의 바람직한 상한을 1% 이하로 한다. 보다 바람직하게는 0.5% 이하이고, 더 바람직하게는 0.3% 이하이다.
B는 Mn과 마찬가지로, 담금질성 향상 원소이며, 페라이트 및 베이나이트를 억제하고, 마텐자이트를 생성시켜, 고강도화에 기여하는 원소이다. 이와 같은 효과를 유효하게 발휘시키기 위해, B량의 바람직한 하한을 0.0002% 이상으로 한다. 보다 바람직하게는 0.0010% 이상이다. 그러나, B량이 과잉이 되면, 열간 가공성이 열화되기 때문에, B량의 바람직한 상한을 0.01% 이하로 한다. 보다 바람직하게는 0.0070% 이하이고, 더 바람직하게는 0.0050% 이하이다.
Ti: 0% 초과 0.2% 이하, Nb: 0% 초과 0.2% 이하, 및 V: 0% 초과 0.2% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종
이들 원소는 조직 미세화에 의한 가공성 및 내지연파괴특성 향상에 유효한 원소이다. 이들 원소는 단독으로 첨가해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
상기 작용을 유효하게 발휘시키기 위해, Ti, Nb, V의 각각의 바람직한 하한을 0.01% 이상으로 한다. 그러나, 각 원소의 함유량이 과잉이 되면, 페라이트가 생성되어, 가공성이 열화되기 때문에, 각 원소의 바람직한 상한을 0.2% 이하로 한다. 어느 원소도, 보다 바람직하게는 0.15% 이하이고, 더 바람직하게는 0.10% 이하이다.
Cu: 0% 초과 1% 이하, 및 Ni: 0% 초과 1% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종
Cu 및 Ni는 고강도화에 유효한 원소이다. 이들 원소는 단독으로 첨가해도 되고, 병용해도 된다.
상기 작용을 유효하게 발휘시키기 위해, Cu, Ni의 각각의 바람직한 하한을 0.01% 이상으로 한다. 그러나, 각 원소의 함유량이 과잉이 되면 열간 가공성이 저하되기 때문에, 각 원소의 바람직한 상한을 1% 이하로 한다. 어느 원소도, 보다 바람직하게는 0.8% 이하이고, 더 바람직하게는 0.5% 이하이다.
이상, 본 발명의 강 중 성분에 대하여 설명했다.
다음으로, 본 발명의 도금 강판을 제조하는 방법에 대하여 설명한다. 본 발명의 제조 방법은, 열연 권취 후에, 보온하지 않고서 즉시 산세하는 제 1 방법과, 열연 권취 후에 보온하고 나서 산세하는 제 2 방법을 포함한다. 보온의 유무에 따라, 제 1 방법(보온 없음)과 제 2 방법(보온 있음)은 열연 권취 온도의 하한이 상위하지만, 그 이외의 공정은 동일하다. 이하, 상술한다.
[제 1 제조 방법(보온 없음)]
본 발명에 따른 제 1 제조 방법은 열연 공정과, 산세, 냉연 공정과, 연속 용융 Zn 도금 라인(CGL(Continuous Galvanizing Line))에서의 산화 공정, 환원 공정 및 도금 공정으로 대별된다. 그리고 본 발명의 특징 부분은, 상기 강 중 성분을 만족하는 강판을, 600℃ 이상의 온도에서 권취하는 것에 의해 내부 산화층을 형성한 열연 강판을 얻는 열연 공정과; 내부 산화층의 평균 깊이 d가 4μm 이상 남도록 산세·냉간 압연하는 공정과; 산화대에서, 0.9∼1.4의 공기비에서 산화하는 공정과; 환원대에서, (Ac1점+50℃)∼(Ac3점+20℃)의 범위에서 유지하여 균열하는 공정과; 균열 후, 냉각 정지 온도까지의 범위를 5℃/초 이상의 평균 냉각 속도로 냉각하는 공정;을 이 순서로 포함하는 데에 있다.
이하, 공정 순으로 설명한다.
우선, 상기 강 중 성분을 만족하는 열연 강판을 준비한다. 열간 압연은 통상적 방법에 따라 행하면 되고, 예를 들면, 오스테나이트립의 조대화를 방지하기 위해서, 가열 온도는 1150∼1300℃ 정도로 하는 것이 바람직하다. 또한, 마무리 압연 온도는 대략 850∼950℃로 제어하는 것이 바람직하다.
그리고 본 발명에서는, 열간 압연 후의 권취 온도를 600℃ 이상으로 제어하는 것이 중요하다. 이에 의해, 소지 강판 표면에 내부 산화층을 형성시키고, 또한 탈탄에 의해 연질층도 형성하므로, 도금 후의 강판에 원하는 내부 산화층과 연질층을 얻을 수 있게 된다. 권취 온도가 600℃ 미만인 경우, 내부 산화층 및 연질층이 충분히 생성되지 않는다. 또한, 열연 강판의 강도가 높아져, 냉연성이 저하된다. 바람직한 권취 온도는 620℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 640℃ 이상이다. 단, 권취 온도가 지나치게 높아지면, 흑피 스케일이 지나치게 성장하여, 산세로 용해될 수 없기 때문에, 그의 상한을 750℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.
다음으로, 이와 같이 하여 얻어진 열연 강판을, 내부 산화층의 평균 깊이 d가 4μm 이상 남도록 산세·냉간 압연을 행한다. 이에 의해, 내부 산화층뿐만 아니라 연질층도 남기 때문에, 도금 후에 원하는 연질층도 생성시키기 쉬워진다. 산세 조건의 제어에 의해 내부 산화층의 두께를 제어하는 것은 공지이고, 구체적으로는, 사용하는 산세액의 종류나 농도 등에 따라서, 원하는 내부 산화층의 두께를 확보할 수 있도록 산세의 온도나 시간 등을 적절히 제어하면 된다.
예를 들면 산세액으로서는, 염산, 황산, 질산 등의 광산을 이용할 수 있다.
또한, 일반적으로 산세액의 농도나 온도가 높고, 산세 시간이 길면, 내부 산화층이 용해되어 얇아지는 경향이 있다. 반대로 산세액의 농도나 온도가 낮고, 산세 시간이 짧으면, 산세에 의한 흑피 스케일층의 제거가 불충분해진다. 따라서, 예를 들면 염산을 이용하는 경우, 농도를 약 3∼20%, 온도를 60∼90℃, 시간을 약 35∼200초로 제어하는 것이 권장된다.
한편, 산세조의 수는 특별히 한정되지 않고, 복수의 산세조를 사용해도 된다. 또한, 산세액 중에는, 예를 들면 아민 등의 산세 억제제, 즉 인히비터나, 산세 촉진제 등을 첨가해도 된다.
산세 후, 내부 산화층의 평균 깊이 d가 4μm 이상 남도록 냉연을 행한다. 냉연 조건은, 냉연율 약 20∼70%의 범위로 제어하는 것이 바람직하다.
다음으로, 산화 및 환원을 행한다.
상세하게는, 우선, 산화대에서, 0.9∼1.4의 공기비에서 산화한다. 공기비란, 공급되는 연소 가스를 완전 연소시키기 위해서 이론상 필요해지는 공기량에 대해서, 실제로 공급되는 공기량의 비를 의미한다. 공기비가 1보다 높으면 산소가 과잉 상태가 되고, 공기비가 1보다 낮으면 산소가 부족 상태가 된다. 후술하는 실시예에서는, 연소 가스로서 CO 가스를 사용하고 있다.
공기비가 상기 범위가 되는 분위기에서 산화하는 것에 의해, 탈탄이 촉진되기 때문에, 원하는 연질층이 형성되어, 굽힘성이 개선된다. 또한, 표면에 Fe 산화막을 생성시킬 수 있어, 도금성에 유해한 복합 산화막 등의 생성을 억제할 수 있다. 공기비가 0.9 미만이면, 탈탄이 불충분해져, 충분한 연질층이 형성되지 않기 때문에, 굽힘성이 열화된다. 또한, 상기 Fe 산화막의 생성이 불충분해져, 상기 복합 산화막 등의 생성을 억제할 수 없어 도금성이 열화된다. 상기 공기비는 0.9 이상으로 제어할 필요가 있고, 1.0 이상으로 제어하는 것이 바람직하다. 한편, 공기비가 1.4 초과로 높아지면, Fe 산화막이 과잉으로 생성되어, 다음의 환원로에서 충분히 환원될 수 없어, 도금성이 저해된다. 상기 공기비는 1.4 이하로 제어할 필요가 있고, 1.2 이하로 제어하는 것이 바람직하다.
상기 산화대에서는, 특히 공기비를 제어하는 것이 중요하고, 그 이외의 조건은, 통상 이용되는 방법을 채용할 수 있다. 예를 들면, 상기 산화 온도의 바람직한 하한은 500℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 750℃ 이상이다. 또한, 상기 산화 온도의 상한은 900℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 850℃ 이하이다.
이어서, 환원대에서, 산화막을 수소 분위기에서 환원한다. 본 발명에서는, 베이나이트 및 마텐자이트와 페라이트를 소정 범위로 포함하는 경질층을 얻기 위해, (Ac1점+50℃)∼(Ac3점+20℃)의 범위에서 유지하여 균열 처리한다. 균열 온도가 (Ac1점+50℃)를 하회하면 페라이트가 과잉이 되는 한편, (Ac3점+20℃)를 초과하면 페라이트가 부족하다. 바람직한 균열 온도는 (Ac1점+100℃) 이상 Ac3점℃ 이하이다.
한편, 본 발명에 있어서 Ac1점은 아래 식(i)에 기초하여 산출된다. 식 중 [ ]는 각 원소의 함유량(질량%)을 나타낸다. 이 식은 「레슬리 철강 재료학」(마루젠주식회사 발행, William C. Leslie 저, p273)에 기재되어 있다.
Ac1(℃)=723-10.7×[Mn]-16.9×[Ni]+29.1×[Si]+16.9×[Cr]+290×[As]+6.38×[W]···(i)
또한, 본 발명에 있어서 Ac3점은 아래 식(ii)에 기초하여 산출된다. 식 중 [ ]는 각 원소의 함유량(질량%)을 나타낸다. 이 식은 「레슬리 철강 재료학」(마루젠주식회사 발행, William C. Leslie 저, p273)에 기재되어 있다.
Ac3(℃)=910-203×[C]1/2-15.2×[Ni]+44.7×[Si]+104×[V]+31.5×[Mo]+13.1×[W]-{30×[Mn]+11×[Cr]+20×[Cu]-700×[P]-400×[Al]-120×[As]-400×[Ti]} ···(ii)
본 발명에서는, 상기 균열 온도에서의 유지 시간을 10초 이상으로 하는 것이 바람직하다. 유지 시간이 10초를 하회하면 환원이 불충분해져, 도금성이 저해된다. 보다 바람직하게는 30초 이상이고, 더 바람직하게는 50초 이상이다. 한편, 균열 처리 시의 유지 시간은 상기 관점에서는 특별히 한정되지 않지만, 생산성 등을 고려하면, 바람직하게는 100초 정도 이하, 보다 바람직하게는 80초 정도 이하로 제어한다.
상기 환원로에서는, 특히 균열 온도 및 상기 균열 온도에서의 유지 시간을 제어하는 것이 중요하고, 그 이외의 조건은, 통상 이용되는 방법을 채용할 수 있다. 예를 들면, 환원대의 분위기는 수소와 질소를 포함하고, 수소 농도는 약 5∼25체적%의 범위로 제어하는 것이 바람직하다. 또한, 노점은 -30∼-60℃로 제어하는 것이 바람직하다.
이어서, 냉각한다. 구체적으로는 균열 후, 냉각 정지 온도까지의 범위를 5℃/초 이상의 평균 냉각 속도로 냉각한다. 이에 의해, 페라이트의 면적률을 소정 범위로 제어할 수 있다. 바람직하게는 8℃/초 이상, 보다 바람직하게는 10℃/초 이상이다. 평균 냉각 속도의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 소지 강판 온도의 제어의 용이성이나, 설비 비용 등을 고려하면, 대략 100℃/초 이하로 제어하는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 평균 냉각 속도는 50℃/초 이하이고, 더 바람직하게는 30℃/초 이하이다.
한편, 상기 냉각 정지 온도는 페라이트가 생성되지 않는 온도역까지이면 되고, 예를 들면 550℃ 이하까지 냉각하는 것이 바람직하다. 냉각 정지 온도의 바람직한 하한은, 예를 들면 400℃ 이상, 보다 바람직하게는 430℃ 이상, 더 바람직하게는 460℃ 이상이다.
본 발명에서는, 적어도 상기 냉각 정지 온도까지의 평균 냉각 속도를 적절히 제어하는 것이 중요하여, 그 후의 냉각 방법은 상기로 한정되지 않는다. 예를 들면, 냉각 후, 용융 아연도금할 때의 도금욕 온도까지 가열하는 경우는, 전술한 바람직한 냉각 정지 온도를 하회하여 냉각해도 된다(예를 들면 후기하는 표 2의 No. 26을 참조). 또는, 소정 온도까지 냉각한 후, 수냉해도 된다.
그 후, 통상적 방법에 따라 용융 아연도금을 행한다. 용융 아연도금의 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 상기 도금욕 온도의 바람직한 하한은 400℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 440℃ 이상이다. 또한, 상기 도금욕 온도의 바람직한 상한은 500℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 470℃ 이하이다. 도금욕의 조성은 특별히 한정되지 않고, 공지의 용융 아연도금욕을 이용하면 된다. 또한, 용융 아연도금 후의 냉각 조건도 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 상온까지의 평균 냉각 속도를, 바람직하게는 약 1℃/초 이상, 보다 바람직하게는 5℃/초 이상으로 제어하는 것이 바람직하다. 상기 평균 냉각 속도의 상한은 특별히 규정되지 않지만, 소지 강판 온도의 제어의 용이성이나, 설비 비용 등을 고려하면, 약 50℃/초 이하로 제어하는 것이 바람직하다. 상기 평균 냉각 속도는, 바람직하게는 40℃/초 이하, 보다 바람직하게는 30℃/초 이하이다.
필요에 따라서, 통상적 방법에 의해 합금화 처리를 추가로 실시해도 되고, 이에 의해, 합금화 용융 아연도금 강판이 얻어진다. 합금화 처리의 조건도 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 상기 조건에서 용융 아연도금을 행한 후, 500∼600℃ 정도, 특히 530∼580℃ 정도에서, 5∼30초 정도, 특히 10∼25초 정도 유지하여 행하는 것이 바람직하다. 상기 범위를 하회하면, 합금화가 불충분하다. 한편, 상기 범위를 초과하면 합금화가 과도하게 진행되어, 도금 강판의 프레스 성형 시에 도금 박리가 발생할 우려가 있다. 더욱이 페라이트도 생성되기 쉬워진다. 합금화 처리는, 예를 들면, 가열로, 직화, 또는 적외선 가열로 등을 이용하여 행하면 된다. 가열 수단도 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 가스 가열, 인덕션 히터 가열 즉 고주파 유도 가열 장치에 의한 가열 등 관용의 수단을 채용할 수 있다.
합금화 처리 후, 통상적 방법에 따라 냉각하는 것에 의해 합금화 용융 아연도금 강판이 얻어진다. 상온까지의 평균 냉각 속도는 약 1℃/초 이상으로 제어하는 것이 바람직하다.
[제 2 제조 방법(보온 있음)]
본 발명에 따른 제 2 제조 방법은, 상기 강 중 성분을 만족하는 열연 강판을, 500℃ 이상의 온도에서 권취하는 열연 공정과; 500℃ 이상의 온도에서 80분 이상 보온하는 공정과; 내부 산화층의 평균 깊이 d가 4μm 이상 남도록 산세·냉간 압연하는 공정과; 산화대에서, 0.9∼1.4의 공기비에서 산화하는 공정과; 환원대에서, (Ac1점+50℃)∼(Ac3점+20℃)의 범위에서 유지하여 균열하는 공정과; 균열 후, 냉각 정지 온도까지의 범위를 5℃/초 이상의 평균 냉각 속도로 냉각하는 공정;을 이 순서로 포함하는 데에 특징이 있다. 전술한 제 1 제조 방법과 대비하면, 상기 제 2 제조 방법에서는, 열연 후 권취 온도의 하한을 500℃ 이상으로 한 것, 열연 공정 후에 보온 공정을 마련한 것의 2점에서만 상기 제 1 제조 방법과 상위하다. 따라서, 이하에서는 당해 상위점만 설명한다. 상기 제 1 제조 방법과 일치하는 공정은 상기 제 1 제조 방법을 참조하면 된다.
상기와 같이 보온 공정을 마련한 이유는, 보온에 의해 산화할 수 있는 온도역에서의 장시간 유지가 가능해져, 원하는 내부 산화층과 연질층이 얻어지는 권취 온도 범위의 하한을 넓힐 수 있기 때문이다. 또한, 소지 강판의 표층과 내부의 온도차를 적게 하여 소지 강판의 균일성도 높아진다는 이점도 있다.
우선, 상기 제 2 제조 방법에서는, 열간 압연 후의 권취 온도를 500℃ 이상으로 제어한다. 상기 제 2 제조 방법에서는, 이하에 상술하는 바와 같이, 그 후에 보온 공정을 마련했기 때문에, 전술한 제 1 제조 방법에 있어서의 권취 온도의 하한인 600℃보다도 낮게 설정할 수 있다. 바람직한 권취 온도는 540℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 570℃ 이상이다. 한편, 권취 온도의 바람직한 상한은 전술한 제 1 제조 방법과 동일하고, 750℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.
다음으로, 이와 같이 하여 얻어진 열연 강판을 500℃ 이상의 온도에서 80분 이상 보온한다. 이에 의해, 원하는 내부 산화층을 얻을 수 있다. 보온에 의한 상기 효과가 유효하게 발휘되도록, 상기 열연 강판을, 예를 들면 단열성이 있는 장치에 넣어 보온하는 것이 바람직하다. 본 발명에 이용되는 상기 장치는 단열성의 소재로 구성되어 있으면 특별히 한정되지 않고, 이와 같은 소재로서, 예를 들면, 세라믹 파이버 등이 바람직하게 이용된다.
상기 효과를 유효하게 발휘시키기 위해서는, 500℃ 이상의 온도에서 80분 이상 보온하는 것이 필요하다. 바람직한 온도는 540℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 560℃ 이상이다. 또한, 바람직한 시간은 100분 이상이고, 보다 바람직하게는 120분 이상이다. 한편, 상기 온도 및 시간의 상한은, 산세성이나 생산성 등을 고려하면, 대략 700℃ 이하, 500분 이하로 제어하는 것이 바람직하다.
이상, 본 발명에 따른 제 1 및 제 2 제조 방법에 대하여 설명했다.
상기 제조 방법에 의해 얻어지는 본 발명의 도금 강판에는, 추가로 각종 도장이나 도장 하지 처리, 예를 들면, 인산염 처리 등의 화성 처리; 유기 피막 처리, 예를 들면, 필름 라미네이트 등의 유기 피막의 형성 등을 행해도 된다.
각종 도장에 이용하는 도료에는, 공지의 수지, 예를 들면 에폭시 수지, 불소 수지, 실리콘 아크릴 수지, 폴리유레테인 수지, 아크릴 수지, 폴리에스터 수지, 페놀 수지, 알키드 수지, 멜라민 수지 등을 사용할 수 있다. 내식성의 관점에서, 에폭시 수지, 불소 수지, 실리콘 아크릴 수지가 바람직하다. 상기 수지와 함께 경화제를 사용해도 된다. 또한 도료는 공지의 첨가제, 예를 들면, 착색용 안료, 커플링제, 레벨링제, 증감제, 산화 방지제, 자외선 안정제, 난연제 등을 함유하고 있어도 된다.
본 발명에 있어서 도료 형태에 특별히 한정은 없고, 모든 형태의 도료, 예를 들면, 용제계 도료, 수계 도료, 수분산형 도료, 분체 도료, 전착 도료 등을 사용할 수 있다. 또한 도장 방법도 특별히 한정되지 않고, 디핑법, 롤 코터법, 스프레이법, 커튼 플로 코터법, 전착 도장법 등을 사용할 수 있다. 도금층, 유기 피막, 화성 처리 피막, 도막 등의 피복층의 두께는 용도에 따라서 적절히 설정하면 된다.
본 발명의 고강도 도금 강판은 초고강도이고, 게다가 가공성(굽힘성 및 구멍확장성), 내지연파괴특성이 우수하기 때문에, 자동차용 강도 부품, 예를 들면, 프런트나 리어부의 사이드 멤버, 크래시 박스 등의 충돌 부품을 비롯하여, 센터 필러 리인포스먼트 등의 필러류, 루프 레일 리인포스먼트, 사이드 실, 플로어 멤버, 킥부 등의 차체 구성 부품에 사용할 수 있다.
본원은 2015년 1월 9일에 출원된 일본 특허출원 제2015-003671호 및 2015년 8월 11일에 출원된 일본 특허출원 제2015-159212호에 기초하는 우선권의 이익을 주장하는 것이다. 2015년 1월 9일에 출원된 일본 특허출원 제2015-003671호 및 2015년 8월 11일에 출원된 일본 특허출원 제2015-159212호의 명세서의 전체 내용이 본원에 참고를 위해 원용된다.
이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예에 의해 제한되지 않고, 전·후기의 취지에 적합할 수 있는 범위에서 변경을 가하여 실시하는 것도 가능하며, 그들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
실시예
하기 표 1에 나타내는 성분 조성이고 잔부는 철 및 불가피 불순물인 슬래브를 1250℃로 가열하고, 마무리 압연 온도 900℃에서 2.4mm까지 열간 압연한 후, 표 2에 나타내는 온도에서 권취했다.
일부의 예 No. 27∼29, 38∼40, 42에 대해서는, 그 후, 세라믹 파이버의 단열 장치에 넣어, 표 2에 나타내는 조건에서 보온했다. 500℃ 이상의 보온 시간은 코일 외주부에 부착한 열전대를 이용하여 측정했다.
다음으로, 이와 같이 하여 얻어진 열연 강판을, 이하의 조건에서 산세한 후, 냉연율 50%로 냉간 압연했다. 냉연 후의 판 두께는 1.2mm이다.
산세액: 10% 염산, 온도: 82℃, 산세 시간: 표 2와 같음.
다음으로, 연속 용융 Zn 도금 라인에서, 표 2에 나타내는 조건에서 소둔(산화, 환원) 및 냉각을 행했다. 여기에서, 연속 용융 Zn 도금 라인에 설치된 산화로의 온도는 800℃, 환원로에 있어서의 수소 농도는 20체적%이고 잔부는 질소 및 불가피 불순물, 노점: -45℃로 제어했다. 또한, 표 2에 나타내는 균열 온도에서의 유지 시간은 모두 50초로 했다.
그 후, 하기 No. 26을 제외하고, 460℃의 아연도금욕에 침지한 후, 실온까지 평균 냉각 속도 10℃/초로 냉각하여, 용융 아연도금 강판(GI)을 얻었다(No. 25). 합금화 용융 아연도금 강판(GA)에 대해서는, 상기의 아연도금욕에 침지하여 용융 아연도금을 실시한 후, 500℃로 가열하고, 이 온도에서 20초간 유지하여 합금화 처리를 행하고 나서, 실온까지 평균 냉각 속도 10℃/초로 냉각했다(No. 1∼24, 27∼42).
한편, No. 26에서는, 표 2에 기재된 냉각 정지 온도 250℃까지 냉각한 후, 460℃까지 가열하고 나서 아연도금욕에 침지하고, 상기와 마찬가지로 하여 GA 강판을 얻었다.
이와 같이 하여 얻어진 도금 강판, 즉 GI 또는 GA에 대하여, 이하의 특성을 평가했다. 한편, 내부 산화층의 평균 깊이는, 이하에 나타내는 바와 같이, 도금 강판뿐만 아니라, 참고를 위해, 산세, 냉간 압연 후의 소지 강판에 대해서도 마찬가지로 측정했다. 이는, 열간 압연 후의 권취 온도나 산세 조건 등의 제어에 의해, 소둔 전의 냉간 압연 강판에 있어서, 이미 원하는 내부 산화층의 평균 깊이가 얻어져 있는 것을 확인하기 위해서이다.
(1) 도금 강판에 있어서의 내부 산화층의 평균 깊이 d의 측정
도금 강판의 판 폭을 W로 했을 때, W/4부로부터 사이즈 50mm×50mm의 시험편을 채취한 후, 글로 방전 발광 분석법[GD-OES(Glow Discharge-Optical Emission Spectroscopy)]으로, 도금층 표면으로부터의 O량, Fe량 및 Zn량을 각각 분석하여, 정량했다. 상세하게는, 호리바제작소제 GD-PROFILER2형 GDA750의 GD-OES 장치를 이용하여, 상기 시험편의 표면을 Ar 글로 방전 영역 내에서 고주파 스퍼터링하고, 스퍼터링되는 O, Fe, Zn의 각 원소의 Ar 플라즈마 내에 있어서의 발광선을 연속적으로 분광하는 것에 의해, 소지 강판의 깊이 방향에 있어서의 각 원소량 프로파일 측정을 했다. 스퍼터링 조건은 이하와 같고, 측정 영역은 도금층 표면으로부터 깊이 50μm까지로 했다.
(스퍼터링 조건)
펄스 스퍼터링 주파수: 50Hz
애노드 지름(분석 면적): 직경 6mm
방전 전력: 30W
Ar 가스압: 2.5hPa
분석 결과를 도 2에 나타낸다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 도금층 표면으로부터의 Zn량과 Fe량이 동등해지는 위치를 도금층과 소지 강판의 계면으로 했다. 또한, 도금층 표면으로부터 깊이 40∼50μm에서의 각 측정 위치에 있어서의 O량의 평균값을 벌크의 O량 평균값으로 하여, 그보다 0.02% 높은 범위, 즉, O량≥(벌크의 O량 평균값+0.02%)를 내부 산화층이라고 정의하고, 그 최대 깊이를 내부 산화층 깊이로 했다. 마찬가지의 시험을 3개의 시험편을 이용하여 실시하고, 그 평균을 내부 산화층의 평균 깊이 d로 했다.
(2) 산세·냉간 압연 후의 내부 산화층 깊이의 측정(참고)
산세·냉간 압연 후의 소지 강판을 이용한 것 이외에는 상기 (1)과 마찬가지로 하여, 내부 산화층의 평균 깊이를 산출했다.
(3) 연질층의 평균 깊이 D의 측정
도금 강판의 판 폭 W 방향에 대해서 수직인 단면인 W/4부를 노출시키고, 사이즈 20mm×20mm의 시험편을 채취한 후, 수지에 매설하고, 도금층과 소지 강판의 계면으로부터 소지 강판의 판 두께 t 내부를 향해서 비커스 경도를 측정했다. 측정은 비커스 경도계를 이용하여 하중 3gf에서 행했다. 상세하게는 도 3에 나타내는 바와 같이, 도금층(1)과 소지 강판(2)의 계면으로부터 판 두께 내부 깊이 10μm의 측정 위치로부터, 판 두께 내부를 향해서 5μm 피치마다 측정을 행하여, 깊이 100μm까지 비커스 경도를 측정했다. 측정점끼리의 간격; 즉 도 3 중, ×와 ×의 거리는 최저로도 15μm 이상으로 했다. 각 깊이에서 n=1씩 비커스 경도를 측정하여, 판 두께 내부 방향의 경도 분포를 조사했다. 또, 소지 강판의 t/4부에 있어서의 비커스 경도를, 비커스 경도계를 이용하여 하중 1kgf에서 측정했다(n=1). 소지 강판의 t/4부와 비교하여 비커스 경도가 90% 이하인 영역을 연질층으로 하고, 그 깊이를 계산했다. 마찬가지의 처리를 동일한 시험편에서 10개소 실시하고, 그 평균을 연질층의 평균 깊이 D로 했다.
(4) 도금 강판의 조직 분율의 측정 방법
도금 강판의 판 폭 W 방향에 대해서 수직인 단면인 W/4부를 노출시키고, 이 단면을 연마하고, 추가로 전해 연마한 후, 나이탈로 부식시킨 것을 SEM(Scanning Electron Microscope) 관찰했다. 관찰 위치는 소지 강판의 판 두께를 t로 했을 때 t/4 위치로 하고, 관찰 배율은 2000배, 관찰 영역은 40μm×40μm로 했다. SEM으로 촬영한 금속 조직 사진을 화상 해석하여, 마텐자이트와 베이나이트(양자는 구별하지 않음), 및 페라이트의 면적률을 각각 측정했다. 표 3 중, α=페라이트, (B+M)=(베이나이트+마텐자이트)를 의미한다. 또한, 표 3 중, 「기타」의 조직의 면적 분율은 100면적%로부터 마텐자이트와 베이나이트, 및 페라이트의 각 면적률을 빼서 산출했다. 관찰은 임의로 3시야에 대해 행하여, 평균값을 산출했다.
(5) 인장 시험의 측정 방법
도금 강판의 압연 방향에 수직인 방향과 시험편의 긴 방향이 평행이 되도록 JIS 13호 B 인장 시험편을 채취하여, JIS Z2241에 따라 C 방향의 인장 강도(TS), 항복 응력(YS) 및 신도(EL)를 측정했다. TS 및 YS로부터 항복비 YR(YS/TS)을 산출했다.
본 실시예에서는, 인장 강도 TS가 980MPa 이상인 것을 고강도(합격)라고 평가했다.
또한, 상기와 같이 하여 얻어진 인장 강도와 신도로부터 TS×EL을 산출했다. 본 실시예에서는, TS×EL이 14000 이상인 것을 강도와 연성의 밸런스가 우수하다(합격)고 평가했다.
(6) 굽힘 가공 시험
도금 강판의 압연 방향에 수직인 방향과 시험편의 긴 방향이 평행이 되도록 도금 강판으로부터 잘라낸 20mm×70mm의 시험편을 준비하여, 굽힘 능선이 긴 방향이 되도록 90° V 굽힘 시험을 행했다. 굽힘 반경 R을 적절히 변화시켜 시험을 실시하여, 시험편에 깨짐이 발생함이 없이 굽힘 가공할 수 있는 최소 굽힘 반경 Rmin을 구했다.
Rmin을 소지 강판의 판 두께 t로 나눈 Rmin/t에 기초하여, 인장 강도 TS마다 굽힘성을 평가했다. 상세는 이하와 같다. 한편, TS가 합격 기준인 980MPa 이상을 만족시키지 않는 것에 대해서는, 굽힘성의 평가는 행하고 있지 않다(표 3 중, -로 표기).
TS가 980MPa 이상 1080MPa 미만인 경우, Rmin/t＜1.5를 합격
TS가 1080MPa 이상 1180MPa 미만인 경우, Rmin/t＜2.5를 합격
TS가 1180MPa 이상인 경우, Rmin/t＜3.2를 합격
(7) 내지연파괴특성 시험
도금 강판의 판 폭 W 방향에 대해서 수직인 단면인 W/4부를 노출시키고, 150mm(W)×30mm(L)의 시험편을 잘라내어, 최소 굽힘 반경으로 U 굽힘 가공을 행한 후, 볼트로 단단히 죄고, U 굽힘 가공 시험편의 외측 표면에 1000MPa의 인장 응력을 부하했다. 인장 응력의 측정은 U 굽힘 가공 시험편의 외측에 변형 게이지를 첩부하고, 변형을 인장 응력으로 환산하여 행했다. 그 후, U 굽힘 가공 시험편의 에지부를 마스킹하고, 전기화학적으로 수소를 차지시켰다. 수소 차지는, 시험편을 0.1M-H2SO4(pH=3)와 0.01M-KSCN의 혼합 용액 중에 침지하고, 실온 및 100μA/mm2의 정전류의 조건에서 행했다.
상기 수소 차지 시험의 결과, 24시간 깨지지 않는 경우를 합격, 즉 내지연파괴특성이 우수하다고 평가했다.
(8) 구멍확장 시험
일본철강연맹 규격 JFST1001에 준해서 구멍확장 시험을 실시하여, λ를 측정했다. 상세하게는, 도금 강판에 직경 10mm의 구멍을 타발한 후, 주위를 구속한 상태에서 60° 원추의 펀치를 구멍에 밀어넣어, 균열 발생 한계에 있어서의 구멍의 직경을 측정했다. 하기 식으로부터 한계 구멍확장률 λ(%)를 구하여, λ가 20% 이상을 합격, 즉 구멍확장성이 우수하다고 평가했다. 한계 구멍확장률 λ(%)={(Df-D0)/D0}×100
식 중, Df는 균열 발생 한계에 있어서의 구멍의 직경(mm), D0은 초기 구멍의 직경(mm)
(9) 도금 외관
도금 강판의 외관을 육안으로 관찰하여, 불도금의 발생의 유무에 기초하여 도금성을 평가했다.
이들의 결과를 표 2 및 표 3에 기재한다.
[표 1A]
Figure 112017075780234-pct00001
[표 1B]
Figure 112017075780234-pct00002
[표 2A]
Figure 112017075780234-pct00003
[표 2B]
Figure 112017075780234-pct00004
[표 3A]
Figure 112017075780234-pct00005
[표 3B]
Figure 112017075780234-pct00006
표로부터, 이하와 같이 고찰할 수 있다.
우선, No. 1∼12, 16, 18, 21, 25, 26, 27, 30∼42는 본 발명의 요건을 만족하는 예로, 강도, 가공성[강도와 연성의 밸런스(TS×EL), 굽힘성 및 구멍확장성(λ)], 내지연파괴특성, 도금성 모두가 양호했다. 특히 내부 산화층의 평균 깊이 d와 연질층의 평균 깊이 D가 D＞2d(즉, 표 2 중, 「D/2d」의 값이 1 초과)의 관계를 만족하는 No. 1(D/2d=1.21)은, 상기 관계를 만족하지 않는 No. 21(D/2d=0.92)에 비하여 굽힘성이 향상되었다.
이에 반하여, No. 13은 C량이 많은 표 1의 강종 M을 이용한 예로, 굽힘성, λ 및 내지연파괴특성이 저하되었다.
No. 14는 Si량이 적은 표 1의 강종 N을 이용한 예로, 내부 산화층이 충분히 생성되지 않아, 굽힘성, λ, 강도와 연성의 밸런스 및 내지연파괴특성이 저하되었다.
No. 15는, 강 중 성분이 본 발명의 요건을 만족하는 표 1의 강종 A를 이용했지만, 열연 시의 권취 온도가 낮은 예로, 산세·냉연 후의 내부 산화층의 평균 깊이가 얕기 때문에, 도금 후의 내부 산화층의 평균 깊이 d, 연질층의 평균 깊이 D도 얕아졌다. 그 결과, 굽힘성, λ, 내지연파괴특성 및 도금성이 저하되었다.
No. 17은, 강 중 성분이 본 발명의 요건을 만족하는 표 1의 강종 A를 이용했지만, 균열 온도가 높은 예로, 페라이트가 전혀 생성되지 않기 때문에, 강도와 연성의 밸런스가 저하되었다.
No. 19는, 강 중 성분이 본 발명의 요건을 만족하는 표 1의 강종 A를 이용했지만, 균열 온도가 낮은 예로, 페라이트가 과잉으로 생성되고 (B+M)의 합계량도 적어져, 원하는 경질층이 얻어지지 않았다. 그 때문에, TS가 낮아지고, λ도 저하되었다.
No. 20은, 강 중 성분이 본 발명의 요건을 만족하는 표 1의 강종 A를 이용했지만, 산화로에서의 공기비가 낮은 예로, 철 산화막이 충분히 생성되지 않아, 도금성이 저하되었다. 또한, 연질층도 충분히 생성되지 않기 때문에, 굽힘성, λ, 내지연파괴특성도 저하되었다.
No. 22는, 강 중 성분이 본 발명의 요건을 만족하는 표 1의 강종 A를 이용했지만, 열연 시의 권취 온도가 낮고, 또한 산화로에서의 공기비가 낮은 예로, 산세·냉연 후의 내부 산화층의 평균 깊이가 얕기 때문에, 도금 후의 내부 산화층의 평균 깊이 d, 연질층의 평균 깊이 D도 얕아졌다. 그 결과, λ, 굽힘성, 내지연파괴특성 및 도금성이 저하되었다.
No. 23은, 강 중 성분이 본 발명의 요건을 만족하는 표 1의 강종 A를 이용했지만, 열연 시의 권취 온도가 낮은 예로, 산세·냉연 후의 내부 산화층의 평균 깊이가 얕기 때문에, 도금 후의 내부 산화층의 평균 깊이 d도 얕아졌다. 그 결과, λ, 내지연파괴특성 및 도금성이 저하되었다.
No. 24는, 강 중 성분이 본 발명의 요건을 만족하는 표 1의 강종 A를 이용했지만, 균열 후의 평균 냉각 속도가 느린 예로, 냉각 중에 페라이트가 과잉으로 생성되고 (B+M)의 합계량도 적어져, 원하는 경질층이 얻어지지 않았다. 그 결과, λ, 굽힘성이 저하되었다.
No. 28은, 강 중 성분이 본 발명의 요건을 만족하는 표 1의 강종 A를 이용했지만, 열연 시의 권취 온도가 낮은 예로, 산세·냉연 후의 내부 산화층의 평균 깊이가 얕기 때문에, 도금 후의 내부 산화층의 평균 깊이 d, 연질층의 평균 깊이 D도 얕아졌다. 그 결과, 굽힘성, λ, 내지연파괴특성 및 도금성이 저하되었다.
No. 29는, 강 중 성분이 본 발명의 요건을 만족하는 표 1의 강종 A를 이용했지만, 보온 시간이 불충분한 예로, 산세·냉연 후의 내부 산화층의 평균 깊이가 얕기 때문에, 도금 후의 내부 산화층의 평균 깊이 d, 연질층의 평균 깊이 D도 얕아졌다. 그 결과, 굽힘성, λ, 내지연파괴특성 및 도금성이 저하되었다.
1: 도금층
2: 소지 강판
3: 내부 산화층
4: 연질층
5: 경질층

Claims (6)

  1. 소지 강판의 표면에, 용융 아연도금층 또는 합금화 용융 아연도금층을 갖는 도금 강판으로서,
    (1) 상기 소지 강판은, 질량%로,
    C: 0.05∼0.25%,
    Si: 0.25∼3%,
    Mn: 1.5∼4%,
    P: 0% 초과 0.1% 이하,
    S: 0% 초과 0.05% 이하,
    Al: 0.005∼1%, 및
    N: 0% 초과 0.01% 이하를 함유하고,
    잔부가 철 및 불가피 불순물로 이루어지며,
    (2) 상기 소지 강판과 상기 도금층의 계면으로부터 소지 강판측을 향하여 순서대로,
    Si 및 Mn으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 산화물을 포함하는 내부 산화층과,
    상기 내부 산화층을 포함하는 층이고, 또한 상기 소지 강판의 판 두께를 t로 했을 때 비커스 경도가 상기 소지 강판의 t/4부에 있어서의 비커스 경도의 90% 이하를 만족하는 연질층과,
    마텐자이트 및 베이나이트: 60면적% 이상 95면적% 미만과 폴리고날 페라이트: 5면적% 초과 40면적% 이하를 포함하고, 잔류 오스테나이트 및 펄라이트가 15면적% 이하인 경질층
    을 갖고, 또한
    상기 연질층의 평균 깊이 D가 20μm 이상 60μm 이하, 및
    상기 내부 산화층의 평균 깊이 d가 4μm 이상 상기 D 미만
    을 만족하며, 인장 강도가 980MPa 이상인 고강도 도금 강판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소지 강판은, 질량%로, 이하의 (a)∼(c) 중 적어도 하나를 추가로 함유하는 고강도 도금 강판.
    (a) Cr: 0% 초과 1% 이하, Mo: 0% 초과 1% 이하, 및 B: 0% 초과 0.01% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종
    (b) Ti: 0% 초과 0.2% 이하, Nb: 0% 초과 0.2% 이하, 및 V: 0% 초과 0.2% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종
    (c) Cu: 0% 초과 1% 이하, 및 Ni: 0% 초과 1% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부 산화층의 평균 깊이 d와 상기 연질층의 평균 깊이 D는 D＞2d의 관계를 만족하는 고강도 도금 강판.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 내부 산화층의 평균 깊이 d와 상기 연질층의 평균 깊이 D는 D＞2d의 관계를 만족하는 고강도 도금 강판.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 고강도 도금 강판을 제조하는 방법으로서,
    상기 소지 강판의 강 중 성분을 만족하는 강판을, 600℃ 이상의 온도에서 권취하는 열연 공정과,
    내부 산화층의 평균 깊이 d가 4μm 이상 남도록 산세·냉간 압연하는 공정과,
    산화대에서, 0.9∼1.4의 공기비에서 산화하는 공정과,
    환원대에서, (Ac1점+50℃)∼(Ac3점+20℃)의 범위에서, 노점이 -30 ~ -60℃인 환원성 분위기로 유지하여 균열하는 공정과,
    균열 후, 냉각 정지 온도까지의 범위를 5℃/초 이상의 평균 냉각 속도로 냉각하는 공정
    을 이 순서로 포함하는 고강도 도금 강판의 제조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 고강도 도금 강판을 제조하는 방법으로서,
    상기 소지 강판의 강 중 성분을 만족하는 강판을, 500℃ 이상의 온도에서 권취하는 열연 공정과,
    500℃ 이상의 온도에서 80분 이상 보온하는 공정과,
    내부 산화층의 평균 깊이 d가 4μm 이상 남도록 산세·냉간 압연하는 공정과,
    산화대에서, 0.9∼1.4의 공기비에서 산화하는 공정과,
    환원대에서, (Ac1점+50℃)∼(Ac3점+20℃)의 범위에서 유지하여 균열하는 공정과,
    균열 후, 냉각 정지 온도까지의 범위를 5℃/초 이상의 평균 냉각 속도로 냉각하는 공정
    을 이 순서로 포함하는 고강도 도금 강판의 제조 방법.
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