KR101899688B1 - High strength hot-rolled steel sheet having excellent continuously producing property, high strength gavanized steel sheet having excellent surface property and plating adhesion and method for manufacturing thereof - Google Patents
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Abstract
중량%로, C: 0.14~0.3%, Si: 1~2.0%, Mn: 2.6~5%, sol.Al: 0.001~2%, Ti: (48/14)*[N]~0.1%, P: 0.04% 이하(0% 제외), S: 0.015% 이하(0% 제외), N: 0.02% 이하(0% 제외), Sb, Bi, Sn, Zn 중 1종 이상: 합계 0.08~0.2%, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 열연강판으로서, 상기 열연강판의 표층부에는 Si, Mn, Al, Fe 중 1종 이상의 원소를 함유하는 내부 산화물이 존재하고, 상기 내부 산화물의 최대 깊이는 1μm 이하(0μm 포함)인 고강도 열연강판 등이 개시된다.0.1 to 0.3% of C, 1 to 2.0% of Si, 2.6 to 5% of Mn, 0.001 to 2% of sol.Al, Ti: (48/14) : Not more than 0.04% (excluding 0%), S: not more than 0.015% (excluding 0%), N: not more than 0.02% (excluding 0%), Sb, Bi, Sn, Wherein the inner surface of the hot-rolled steel sheet has an inner oxide containing at least one element selected from the group consisting of Si, Mn, Al and Fe, and the maximum depth of the inner oxide is 1 μm or less A high-strength hot-rolled steel sheet, and the like.
Description
본 발명은 연속 생산성이 우수한 고강도 열연강판, 표면 품질 및 도금 밀착성이 우수한 고강도 용융아연도금강판 및 이들의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a high-strength hot-rolled steel sheet excellent in continuous productivity, a high-strength hot-dip galvanized steel sheet excellent in surface quality and adhesion to plating, and a method of manufacturing the same.
최근 지구환경 보전을 위한 이산화탄소의 규제에 따른 자동차의 경량화 및 자동차의 충돌 안정성을 향상하기 위한 자동차용 강판의 고강도화가 지속적으로 요구되고 있다. Recently, there has been a continuing demand for strengthening of automotive steel sheets in order to improve the weight of automobiles and the stability of collision of automobiles due to the regulation of carbon dioxide for global environmental preservation.
이러한 요구를 만족시키기 위해서 최근 950MPa 이상의 고강도강판이 개발되어 자동차에 적용되고 있다.In order to meet these demands, a high strength steel sheet having a strength of 950 MPa or more has recently been developed and applied to automobiles.
강판의 강도를 높이는 방법으로는 탄소를 비롯한 강의 강화성분들의 첨가 량을 증가시키는 방법으로 쉽게 높은 강도의 강판을 제조할 수 있지만, 자동차 차제용 강판의 경우 차체로 성형하는 과정에서 크랙이 발생하지 않아야 하므로 강판의 연신율도 동시에 확보되어야 한다.As a method of increasing the strength of a steel sheet, it is possible to easily produce a steel sheet of high strength by increasing the addition amount of reinforcing components of steel including carbon. However, in the case of steel sheet for automobile steel sheet, Therefore, the elongation of the steel sheet must be secured at the same time.
자동차용 강판의 강도와 연성을 동시에 확보하기 위해서 강중에 주로 첨가하는 성분들로 Mn, Si, Al, Cr, Ti 등을 첨가하고 있으며, 이들의 첨가량을 적절히 조절하고 제조공정 조건을 제어하면 높은 강도와 연성을 갖는 강판을 제조할 수 있다.
In order to secure the strength and ductility of steel sheets for automobiles, Mn, Si, Al, Cr, Ti, etc. are added as ingredients mainly added to the steel. If the amount of these additives is controlled and the manufacturing process conditions are controlled, And a steel sheet having ductility can be produced.
일반적으로 자동차의 수명연장을 위해 자동차에 사용되는 강판은 내식성을 향상시킬 필요가 있고 이를 위해 용융아연도금강판이 사용되고 있다.
Generally, in order to extend the life of automobiles, steel sheets used in automobiles need to be improved in corrosion resistance, and hot-dip galvanized steel sheets are used for this purpose.
950MPa 이상의 강도를 갖는 자동차용 고강도강판의 경우 강중에 Si, Mn, Al 등의 성분을 첨가하여 목표로 한 강도와 연신율을 확보하고 있다. 그러나 강중에 산화하기 쉬운 Mn, Si 및/또는 Al이 포함된 고강도 강판은 소둔로 중에 존재하는 미량의 산소 혹은 수증기와 반응하여 강판 표면에 Mn, Si, Al 단독 혹은 복합산화물을 형성하며, 이에 용융 아연의 젖음성을 방해하여 도금강판 표면에 국부적 혹은 전체적으로 아연이 부착되지 않은 일명 미도금이 발생하여 도금강판 표면품질을 크게 떨어뜨린다.In the case of automotive high-strength steel plates with a strength of 950 MPa or more, components such as Si, Mn and Al are added to the steel to ensure the desired strength and elongation. However, high-strength steel sheets containing Mn, Si and / or Al which are easy to oxidize in steel react with trace amounts of oxygen or water vapor present in the annealing furnace to form Mn, Si, Al alone or composite oxides on the steel sheet surface, The wettability of zinc is interfered with, resulting in uneven plating which is not adhered locally or globally to the surface of the coated steel sheet, thereby significantly deteriorating the quality of the surface of the coated steel sheet.
이러한 고강도 아연도금강판을 제조하기 위한 통상적인 연속공정은 철의 용해하여 연속주조를 통해 슬라브를 만들고 슬라브를 고온으로 가열하여 열간압연을 실시하고 이후 산세공정에서 열연강판 표면의 산화철을 제거한 후 냉간압연을 실시하여 강판을 만들고 이후 용융도금설비에서 소둔을 거쳐 용융도금을 실시하여 제조된다.A conventional continuous process for producing such a high strength galvanized steel sheet comprises melting the iron to make a slab through continuous casting, heating the slab to a high temperature to perform hot rolling, removing iron oxide on the surface of the hot rolled steel sheet in a pickling process, To prepare a steel sheet, and thereafter performing annealing in a hot-dip coating facility to perform hot-dip coating.
강중에 Si, Mn 및/또는 Al이 다량 포함된 고강도강의 경우에는 열간압연 후 강판을 권취하는 권취온도가 높을 경우 Mn, Si, Al이 소지철 표층부 결정립계에 Fe, Si, Mn, Al 등을 주성분으로 하는 내부산화물이 형성되어 이후 산세공정에서 완전히 제거되지 못하고 냉간압연을 실시하게 되면 압연에 의해 강판 표층부 결정립계에 존재하는 산화물이 파괴되면서 결정립의 약화가 일어나 탈락하기 쉽게 되고 이후 소둔 및 도금공정에서 상판표면에서 탈락된 결정립은 각종 롤(roll)에 달라붙게 되고 이후 강판에 찍힘 형태로 전사되어 일명 덴트(Dent)로 불리는 결함을 유발한다.In the case of a high strength steel containing a large amount of Si, Mn and / or Al in the steel, when the coiling temperature for rolling the steel sheet after hot rolling is high, Mn, Si and Al are added to the main constituents of Fe, Si, Mn, If the cold rolling is performed, the oxides existing in the grain boundaries of the steel sheet surface are broken by the rolling, and the grains are weakened and are easily removed. In the annealing and plating process, The crystal grains dropped from the surface are adhered to various rolls and then transferred in a form stamped on the steel sheet, resulting in a defect called a dent.
이러한 열연공정에서 내부산화를 방지하기 위해서는 권취온도를 내부산화가 일어나지 않도록 550℃ 이하의 저온으로 하면 가능하다. 그러나 고강도강에서는 권취온도가 낮을 경우 열연강판의 조직이 베이나이트 혹은 마르텐사이트 조직을 포함하게 되고 이는 열연강판의 강도 상승을 유발하게 되어 이후 냉간압연이 어려워지는 문제가 발생하기 때문에 고강도강의 권취온도는 통상 600℃ 이상으로 높게 해야 하며 열연강판의 강도가 높을수록 권취온도는 높게 해야 냉간압연시 롤에 걸리는 하중을 줄일수 있어 냉간압연이 가능해진다. 그러나 권취온도가 높을수록 내부산화 깊이는 증가하는 문제가 발생하며, 동일한 권취온도에서도 강중의 Mn, Si, Al 등의 산화성 성분의 함량이 높을수록 내부산화가 깊이가 증가하게 되며, 특히 Si 함량이 크게 영향을 미친다.In order to prevent internal oxidation in such a hot rolling process, it is possible to set the coiling temperature to a low temperature of 550 DEG C or less so that internal oxidation does not occur. However, in a high-strength steel, when the coiling temperature is low, the structure of the hot-rolled steel sheet includes bainite or martensite structure, which causes an increase in strength of the hot-rolled steel sheet, It is usually required to be higher than 600 DEG C and the higher the strength of the hot-rolled steel sheet is, the higher the coiling temperature is required to reduce the load applied to the roll during cold rolling, thereby enabling cold rolling. However, the higher the coiling temperature, the more the internal oxidation depth increases. Also, the higher the content of oxidizing components such as Mn, Si, and Al in the steel at the same coiling temperature, It has a big influence.
한편 강중에 Mn, Si, Al 등의 함량 특히 Si 함량이 낮을 경우에는 권취온도를 높여도 내부산화가 거의 발생하지 않지만, 인장강도 950Mpa급 이상의 제품에서 목적하는 강도와 연신율을 확보하기 위해서는 이들 성분의 첨가가 필수적이다. On the other hand, when the content of Mn, Si, Al, etc., especially Si, is low in the steel, internal oxidation hardly occurs even if the coiling temperature is increased. However, in order to obtain the desired strength and elongation in a product having a tensile strength of 950 MPa or more, Addition is essential.
내부산화가 발생한 강판은 이후 산세과정에서 결정립계에 존재하는 내부산화물도 일부 산에 의해 용해되어 결정립계의 약화가 일어나고 이후 냉간압연과정에서는 내부산화가 일어난 결정립계는 파괴가 일어나 결정립이 들뜬상태가 되어 이후 소둔로내에서 각종 롤에 의해 결정립이 탈락하여 롤에 부착된 다음 강판에 찍힘 형태의 덴트(Dent) 결함을 유발한다.
In the steel sheet in which internal oxidation occurs, the internal oxides present in the grain boundaries are also partially dissolved by the acid in the pickling process, so that the grain boundaries are weakened. In the cold rolling process, the grain boundaries in which the internal oxidation occurs are destroyed and the crystal grains are excited. Inside the furnace, the crystal grains are removed by various rolls and attached to the rolls, causing a dent defect in the form of being imprinted on the steel sheet.
따라서 강판을 처음 생산할때는 덴트(Dent) 결함이 발생하지 않지만, 생산이 계속될수록 강판에 덴트(Dent) 개수는 늘어나게 되어 더 이상 생산이 어려워진다. 한편 강판에 생성된 덴트(Dent)는 찍힘 형태의 오목 결함으로서 자동차용 부품으로 가공후 도장과정에서 선명하게 드러나기 때문에 문제가 된다.
Therefore, dent defects do not occur when steel sheets are produced for the first time, but as production continues, the number of dents on the steel sheet increases, making production more difficult. On the other hand, the dent generated on the steel sheet is a problem due to a concave defect in the form of a shot, which is clearly visible during the painting process after machining into an automotive part.
결국 자동차 차체 구조용 부재 등에 사용되는 인장 강도가 950MPa 이상의 높은 강도를 갖는 고강도 강판을 덴트(Dent) 결함 발생없이 안정적으로 연속생산이 가능하면서도 표면 품질 및 도금 밀착성이 우수한 용융아연도금강판을 제조하기 위해 본 발명을 제안하게 되었다.
As a result, in order to produce a hot-dip galvanized steel sheet having a high strength of 950 MPa or higher in tensile strength, which is used for automobile structural members and the like, and which can be continuously and stably produced without occurrence of dent defects, The invention has been proposed.
고강고강 도금품질을 향상시키기 위하여, 여러가지 기술이 제안되었다. 그 중 특허문헌 1은 소둔과정에서 공기와 연료를 공연비 0.80~0.95로 제어하여, 산화성 분위기의 직접 화염로(direct flame furnace)내에서 강판을 산화시켜, 강판 내부 일정한 깊이까지 Si, Mn 또는 Al 단독 혹은 복합산화물을 포함한 철 산화물을 형성시킨 다음, 환원성 분위기에서 환원 소둔시켜 철 산화물을 환원시킨 다음 용융아연도금을 실시하는 기술을 제공한다. 이와 같이 소둔공정에서 산화후 환원 방법을 사용하면, 강판 표층에서부터 일정 깊이에 Si, Mn, Al등 산소와 친화력이 큰 성분들이 내부산화되어 표층으로 확산이 억제되어 상대적으로 표층에는 Si, Mn 또는 Al 단독 혹은 복합산화물이 줄어들게 되어 도금욕 중에서 아연과의 젖음성이 개선되어 미도금을 감소시킬 수 있다. 즉 철이 산화될 수 있는 높은 산소 분압하에서 가열하면 표층부 일정 깊이까지 철이 산화되어 철산화물 층을 형성한다. 철보다 산화가 쉬운 원소들은 철산화층 아래에서 산화되어 산화물로 존재하기 때문에 더 이상 표면으로 확산하지 못한다. 이후 이어지는 환원공정에서 철산화물은 일정량의 수소가 포함된 분위기 중에서 쉽게 철로 환원되어 표층에는 환원된 철층으로 존재하기 때문에 아연과의 젖음성이 좋아 도금성이 개선된다. 그러나 고강도강판의 산화후 환원법에 의해서 도금성은 개선되더라도 강판을 사용하여 구조부재로 성형후 조립과정에서 스폿(Spot) 용접시 액화취성 크랙을 막을 수는 없다.
Various techniques have been proposed to improve the quality of high strength steel plating. Among them, Patent Document 1 discloses a method of oxidizing a steel sheet in a direct flame furnace in an oxidizing atmosphere by controlling air and fuel at an air-fuel ratio of 0.80 to 0.95 in an annealing process, Or a composite oxide, and then reducing and annealing the mixture in a reducing atmosphere to reduce the iron oxide, followed by hot-dip galvanizing. In the annealing process, if the oxidation-reduction method is used, the components having high affinity with oxygen such as Si, Mn, and Al at a predetermined depth from the surface layer of the steel sheet are internally oxidized to inhibit diffusion to the surface layer. So that the wettability with zinc in the plating bath can be improved and the plating can be reduced. That is, when heated under a high oxygen partial pressure that can oxidize iron, the iron is oxidized up to a certain depth of the surface layer to form an iron oxide layer. Elements that are more easily oxidized than iron are oxidized below the iron oxide layer and are no longer diffused to the surface because they are present as oxides. In the subsequent reduction process, the iron oxide is easily reduced to iron in an atmosphere containing a certain amount of hydrogen and is present as a reduced iron layer in the surface layer, so that the wettability with zinc is improved and the plating ability is improved. However, even if the plating ability is improved by the post-oxidation reduction method of the high-strength steel sheet, it is not possible to prevent the liquefied brittle crack at the time of spot welding in the post-molding assembly process using the steel sheet.
고강도강 도금성 향상을 위한 또다른 방법으로 특허문헌 2는 소둔로내의 이슬점(Dew Point)을 높게 유지하여 산화가 용이한 Mn, Si, Al 등의 성분을 강내부에 내부산화시킴으로서 소둔후 강판 표면에 외부 산화되는 산화물을 감소시켜 도금성을 향상시키는 기술을 제공한다. 이 방법에 의해서 산화성 성분을 내부산화시키면 외부산화가 감소하여 도금성을 개선하는 특징이 있지만, 열연공정에서의 내부산화물과 마찬가지로 소둔중에 강판 표층부 결정립계에 형성된 내부산화물도 소둔로 내 각종 롤에 부착하여 덴트(Dent) 결함이 발생하는 문제가 있다.
As another method for improving high-strength steel plating performance, Patent Document 2 discloses a method of oxidizing internal components of a steel such as Mn, Si, and Al which are easy to oxidize while maintaining a high dew point in the annealing furnace, The present invention provides a technique for improving the plating ability by reducing oxides which are externally oxidized in the process of the present invention. Internal oxidation of the oxidizing component by this method has a feature of reducing external oxidation and improving the plating ability. However, as in the case of the internal oxide in the hot rolling process, internal oxides formed in the grain boundary of the steel sheet surface layer during annealing are also adhered to various rolls in the annealing furnace There is a problem that a dent defect occurs.
따라서 본 발명은 강중에 Mn, Si 및/또는 Al이 다량 포함된 고강도강을 열간압연 및 권취후 강판 표층부에 내부산화물을 생성을 억제하여 이후 소둔과정에서 강판 덴트(Dent) 발생을 억제하여 연속생산성을 향상시키고 또한 소둔과정에서 강판 표면에 Mn, Si, Al 등의 단독 혹은 복합산화물 형성을 억제하여 표면 품질 및 도금 밀착성이 우수한 고강도 용융아연도금강판 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
Accordingly, the present invention relates to a steel sheet having a high strength steel containing a large amount of Mn, Si, and / or Al in a steel, and capable of suppressing the generation of internal oxides in the surface layer of the steel sheet after the hot rolling, Which is excellent in surface quality and plating adhesion, by suppressing the formation of single or complex oxides such as Mn, Si and Al on the surface of the steel sheet during the annealing process, and a method for producing the same.
본 발명의 여러 목적 중 하나는, 연속 생산성이 우수한 고강도 열연강판, 표면 품질 및 도금 밀착성이 우수한 고강도 용융아연도금강판 및 이들의 제조방법을 제공하는 것이다.
One of the objects of the present invention is to provide a high-strength hot-rolled steel sheet excellent in continuous productivity, a high-strength hot-dip galvanized steel sheet excellent in surface quality and adhesion to plating, and a method for producing the same.
본 발명의 일 측면은, 중량%로, C: 0.14~0.3%, Si: 1~2.0%, Mn: 2.6~5%, sol.Al: 0.001~2%, Ti: (48/14)*[N]~0.1%, P: 0.04% 이하(0% 제외), S: 0.015% 이하(0% 제외), N: 0.02% 이하(0% 제외), Sb, Bi, Sn, Zn 중 1종 이상: 합계 0.08~0.2%, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 열연강판으로서, 상기 열연강판 표층부에는 Si, Mn, Al, Fe 중 1종 이상의 원소를 함유하는 내부 산화물이 존재하고, 상기 내부 산화물의 최대 깊이는 1μm 이하(0μm 포함)인 고강도 열연강판을 제공한다.
In one aspect of the present invention, there is provided a ferritic stainless steel comprising 0.14 to 0.3% of C, 1 to 2.0% of Si, 2.6 to 5% of Mn, 0.001 to 2% of sol. S, 0.015% or less (excluding 0%), N: 0.02% or less (excluding 0%), at least one of Sb, Bi, Sn and Zn : 0.08 to 0.2% in total, the balance being Fe and inevitable impurities, wherein the hot-rolled steel sheet has an inner oxide containing at least one element selected from the group consisting of Si, Mn, Al and Fe in the surface layer portion, And a depth of 1 μm or less (including 0 μm).
본 발명의 다른 측면은, 중량%로, C: 0.14~0.3%, Si: 1~2.0%, Mn: 2.6~5%, sol.Al: 0.001~2%, Ti: (48/14)*[N]~0.1%, P: 0.04% 이하(0% 제외), S: 0.015% 이하(0% 제외), N: 0.02% 이하(0% 제외), Sb, Bi, Sn, Zn 중 1종 이상: 합계 0.08~0.2%, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 냉연강판, 및 상기 냉연강판의 표면에 형성된 용융아연도금층을 포함하고, 상기 냉연강판의 표층부에는 Si, Mn, Al, Fe 중 1종 이상의 원소를 함유하는 내부 산화물이 존재하고, 상기 내부 산화물의 최대 깊이는 0.2μm 이하(0μm 제외)인 고강도 용융아연도금강판을 제공한다.
In another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: 0.14 to 0.3% of C, 1 to 2.0% of Si, 2.6 to 5% of Mn, 0.001 to 2% of sol.Al, S, 0.015% or less (excluding 0%), N: 0.02% or less (excluding 0%), at least one of Sb, Bi, Sn and Zn : A total of 0.08 to 0.2%, a remainder Fe and inevitable impurities, and a hot-dip galvanized layer formed on the surface of the cold-rolled steel sheet, wherein at least one of Si, Mn, An inner oxide containing an element is present, and a maximum depth of the inner oxide is 0.2 탆 or less (excluding 0 탆).
본 발명의 또 다른 측면은, 중량%로, C: 0.14~0.3%, Si: 1~2.0%, Mn: 2.6~5%, sol.Al: 0.001~2%, Ti: (48/14)*[N]~0.1%, P: 0.04% 이하(0% 제외), S: 0.015% 이하(0% 제외), N: 0.02% 이하(0% 제외), Sb, Bi, Sn, Zn 중 1종 이상: 합계 0.08~0.2%, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 재가열한 후, 마무리 열간압연 온도 Ar3℃ 이상의 조건 하 열간압연하여 열연강판을 얻는 단계, 상기 열연강판을 600~800℃의 온도에서 권취하는 단계, 상기 권취된 열연강판을 550℃ 이하의 온도까지 2℃/min 이상의 평균 냉각 속도로 냉각하는 단계를 포함하는 고강도 열연강판의 제조방법을 제공한다.
Another aspect of the present invention is a ferritic stainless steel comprising 0.14 to 0.3% of C, 1 to 2.0% of Si, 2.6 to 5% of Mn, 0.001 to 2% of sol. S: not more than 0.015% (excluding 0%), N: not more than 0.02% (excluding 0%), Sb, Bi, Sn and Zn Or more and 0.08 to 0.2% in total, remainder of the slab containing Fe and inevitable impurities, and then subjecting the hot rolled steel sheet to a hot rolling under the condition of a finish hot rolling temperature Ar 3 캜 or higher, And cooling the rolled hot-rolled steel sheet to a temperature of 550 DEG C or lower at an average cooling rate of 2 DEG C / min or more. The present invention also provides a method of manufacturing a high-strength hot-rolled steel sheet.
본 발명의 또 다른 측면은, 중량%로, C: 0.14~0.3%, Si: 1~2.0%, Mn: 2.6~5%, sol.Al: 0.001~2%, Ti: (48/14)*[N]~0.1%, P: 0.04% 이하(0% 제외), S: 0.015% 이하(0% 제외), N: 0.02% 이하(0% 제외), Sb, Bi, Sn, Zn 중 1종 이상: 합계 0.08~0.2%, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 재가열한 후, 마무리 열간압연 온도 Ar3℃ 이상의 조건 하 열간압연하여 열연강판을 얻는 단계, 상기 열연강판을 600~800℃의 온도에서 권취하는 단계, 상기 권취된 열연강판을 550℃ 이하의 온도까지 2℃/min 이상의 평균 냉각 속도로 냉각하는 단계, 상기 냉각된 열연강판을 냉간압연하여 냉연강판을 얻는 단계, 상기 냉연강판을 이슬점 온도 -60~-30℃의 조건 하 820~870℃의 온도까지 가열한 후, 5~120초 동안 유지하여 재결정 소둔하는 단계, 상기 재결정 소둔된 냉연강판을 20℃/sec 이상의 속도로 250~350℃의 온도까지 냉각한 후, 50~150초 동안 유지하는 단계, 및 상기 냉각 및 유지된 냉연강판을 30℃/sec 이상의 속도로 460~500℃의 온도까지 가열한 후, 7초 이내에 아연 도금욕에 침적하여 도금하는 단계를 포함하는 고강도 용융아연도금강판의 제조방법을 제공한다.
Another aspect of the present invention is a ferritic stainless steel comprising 0.14 to 0.3% of C, 1 to 2.0% of Si, 2.6 to 5% of Mn, 0.001 to 2% of sol. S: not more than 0.015% (excluding 0%), N: not more than 0.02% (excluding 0%), Sb, Bi, Sn and Zn Or more and 0.08 to 0.2% in total, remainder of the slab containing Fe and inevitable impurities, and then subjecting the hot rolled steel sheet to a hot rolling under the condition of a finish hot rolling temperature Ar 3 캜 or higher, Cooling the rolled hot-rolled steel sheet to a temperature of 550 DEG C or lower at an average cooling rate of 2 DEG C / min or more, cold-rolling the cooled hot-rolled steel sheet to obtain a cold-rolled steel sheet, Heating the steel sheet to a temperature of 820 to 870 캜 under a temperature of -60 to -30 캜, and then performing recrystallization annealing by holding the steel sheet for 5 to 120 seconds; ℃ Holding the cooled and maintained cold-rolled steel sheet at a temperature of 460 to 500 ° C at a rate of 30 ° C / sec or more, and then immersing it in a zinc plating bath within 7 seconds, And a method of manufacturing a high-strength hot-dip galvanized steel sheet.
본 발명의 여러 효과 중 하나로서, 본 발명에 따른 고강도 열연강판은 연속 생산성이 우수한 장점이 있다.As one of various effects of the present invention, the high-strength hot-rolled steel sheet according to the present invention is advantageous in continuous productivity.
또한, 본 발명에 따른 고강도 용융아연도금강판은 표면 품질 및 도금 밀착성이 우수한 장점이 있다.Further, the high strength hot-dip galvanized steel sheet according to the present invention has an advantage of excellent surface quality and plating adhesion.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
The various and advantageous advantages and effects of the present invention are not limited to the above description, and can be more easily understood in the course of describing a specific embodiment of the present invention.
도 1은 발명예 9에 따른 냉연강판을 3D-AP로 분석한 결과를 시각적으로 나타낸 것이다.
도 2의 (a)는 비교예 31에 따른 냉연강판의 단면을 관찰한 SEM 이미지이다. 1 is a graphical representation of a result of analysis of a cold-rolled steel sheet according to Inventive Example 9 by 3D-AP.
2 (a) is an SEM image of a cross-section of a cold-rolled steel sheet according to Comparative Example 31;
이하, 본 발명의 일 측면인 연속 생산성이 우수한 고강도 열연강판에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a high-strength hot-rolled steel sheet excellent in continuous productivity, which is one aspect of the present invention, will be described in detail.
먼저, 본 발명의 고강도 열연강판의 합금 성분 및 바람직한 함량 범위에 대해 상세히 설명한다. 후술하는 각 성분의 함량은 특별히 언급하지 않는 한 모두 중량 기준임을 미리 밝혀둔다.
First, the alloy component and the preferable content range of the high-strength hot-rolled steel sheet of the present invention will be described in detail. It is to be noted that the content of each component described below is based on weight unless otherwise specified.
C: 0.14~0.3%C: 0.14 to 0.3%
C는 마르텐사이트 강도 확보를 위한 필수적인 원소로서, 본 발명에서 이러한 효과를 얻기 위해서는 0.14% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 다만, 그 함량이 과다할 경우, 연성, 굽힘가공성 및 용접성이 감소하여 프레스 성형성 및 롤 가공성이 열화되는 바, 그 상한은 0.3%로 한정함이 바람직하다.
C is an essential element for securing the strength of martensite. In order to obtain such an effect in the present invention, it is preferable that C is contained at 0.14% or more. However, if the content is excessive, ductility, bending workability and weldability are decreased to deteriorate press formability and roll workability, and the upper limit is preferably limited to 0.3%.
Si: 1~2.0%Si: 1 to 2.0%
Si은 강의 항복강도를 향상시킴과 동시에 실온에서 페라이트 및 잔류 오스테나이트를 안정화시키는 역할을 하며, 특히 TRIP (Tranformation Induced Plasticity) 강의 경우 냉각 중 오스테나이트로부터 시멘타이트의 석출을 억제하고, 탄화물의 성장을 저지하여 잔류 오스테나이트를 안정화시키는데 기여한다. 따라서, 본 발명과 같이 인장강도 950MPa급 이상이면서 연성이 우수한 강판을 제조하는데 필수적인 원소이다. 본 발명에서 이러한 효과를 얻기 위해서는 1% 이상 포함되는 것이 바람직하고, 1.1% 이상 포함되는 것이 보다 바람직하다. 다만, 그 함량이 과다할 경우 열연강판의 표층부 입계 및 입내에 Si를 다량 포함하는 내부 산화물이 형성되고, 이러한 내부 산화물로 인해 냉간 압연 후 소둔 과정에서 표층부 결정이 탈락되어 롤에 부착되어 강판에 찍힘형 결함이 야기된다. 또한, 열간압연시 Ar3 변태 온도가 크게 상승하여 오스테나이트와 페라이트 이상역에서 압연이 되기 때문에 열연강판의 강도가 크게 증가하여 냉간안연시 크랙을 유발할 수 있다. 이를 고려할 때, Si 함량의 상한은 2.0%로 한정함이 바람직하다.
Si improves the yield strength of steel and stabilizes ferrite and retained austenite at room temperature. Especially, TRIP (Tranformation Induced Plasticity) steel inhibits precipitation of cementite from austenite during cooling and inhibits growth of carbide Thereby contributing to stabilizing the retained austenite. Therefore, as in the present invention, it is an essential element for producing a steel sheet having a tensile strength of 950 MPa or more and excellent ductility. In order to obtain such an effect in the present invention, the content is preferably 1% or more, more preferably 1.1% or more. However, if the content is excessive, an inner oxide containing a large amount of Si is formed in the grain boundaries of the hot-rolled steel sheet and in the mouth. Due to the inner oxide, the surface layer crystals are removed during the annealing process after cold rolling, Type defects. In addition, since the Ar3 transformation temperature rises significantly during hot rolling, the strength of the hot-rolled steel sheet is greatly increased because the austenite and ferrite are rolled in the opposite direction, thereby causing cracks in cold rolling. Considering this, the upper limit of the Si content is preferably limited to 2.0%.
Mn: 2.6~5%Mn: 2.6 to 5%
Mn은 페라이트 형성을 억제하고 오스테나이트를 안정화하는 경화능 증가 원소로 잘 알려져 있다. 특히, 본 발명에서 목적하는 강도 및 연성을 확보하기 위해서는 Mn이 2.6% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 다만, 그 함량이 과다할 경우 소둔 과정에서 Mn의 표면 산화량 증가에 의해 도금성 확보가 어려우므로, 그 상한은 5%로 한정하는 것이 바람직하다.
Mn is well known as an element for increasing hardenability which suppresses ferrite formation and stabilizes austenite. In particular, in order to secure the desired strength and ductility in the present invention, it is preferable that Mn is contained in an amount of 2.6% or more. However, if the content thereof is excessive, it is difficult to secure the plating ability by increasing the surface oxidation amount of Mn in the annealing process. Therefore, the upper limit is preferably limited to 5%.
sol.Al: 0.001~2%sol.Al: 0.001 to 2%
sol.Al은 제강 공정에서 탈산을 위해 첨가되는 원소이다. 또한, sol.Al은 탄질화물 형성에도 도움을 주며, 페라이트역을 확대하여 Ac1 변태점을 낮춤으로써 소둔 비용을 저감하는데도 도움을 준다. 본 발명에서 이러한 효과를 얻기 위해서는 0.001% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 다만, 그 함량이 과다할 경우 소둔 과정에서 sol.Al의 표면 산화량 증가에 의해 도금성 확보가 어려우므로 그 상한은 2%로 한정하는 것이 바람직하다.
sol.Al is an element added for deoxidation in the steelmaking process. In addition, sol.Al also helps in the formation of carbonitrides and also helps reduce annealing costs by reducing the Ac1 transformation point by enlarging the ferrite phase. In order to obtain such effects in the present invention, it is preferable that the content is 0.001% or more. However, if the content thereof is excessive, it is difficult to secure the plating ability by increasing the amount of surface oxidation of sol.Al in the annealing process, so that the upper limit is preferably limited to 2%.
Ti: (48/14)*[N]~0.1%Ti: (48/14) * [N] to 0.1%
Ti는 질화물 형성 원소로써, 강중 고용 N의 함량을 낮추고, AlN 형성에 의한 열간 압연성 크랙 발생을 억제하는 역할을 한다. 본 발명에서 이러한 효과를 얻기 위해서는 화학당량적으로 (48/14)*[N] 이상 첨가할 필요가 있다. 다만, 그 함량이 과다할 경우 고용 N의 제거 외 추가적인 탄화물 석출에 의한 마르텐사이트의 탄소 농도 및 강도 감소가 이뤄질 수 있으므로, 그 상한은 0.1%로 한정하는 것이 바람직하다.
Ti is a nitride-forming element, which serves to lower the content of solid solution N in the steel and to suppress the occurrence of hot rolling cracks due to the formation of AlN. In order to obtain this effect in the present invention, it is necessary to add (48/14) * [N] or more in terms of chemical equivalent. However, if the content is excessive, the carbon concentration and the strength of martensite may be reduced due to the precipitation of additional carbides other than the removal of the solid solution N. Therefore, the upper limit is preferably limited to 0.1%.
P: 0.04% 이하(0% 제외)P: 0.04% or less (excluding 0%)
P은 강 중 불가피하게 함유되는 불순물로써, 그 함량이 과다할 경우 용접성이 저하되고, 강의 취성이 발생할 가능성이 높아지며, 덴트 결함 유발 가능성이 높아진다. 이를 방지하기 위한 측면에서 P 함량의 상한은 0.04%로 한정함이 바람직하다.
P is an impurity inevitably contained in steel. When the content is excessive, the weldability is lowered, the possibility of brittleness of steel is increased, and the possibility of dent defect occurrence is increased. In order to prevent this, the upper limit of the P content is preferably limited to 0.04%.
S: 0.015% 이하(0% 제외)S: 0.015% or less (excluding 0%)
S는 P와 마찬가지로 강 중 불가피하게 함유되는 불순물로써, 그 함량이 과다할 경우 강의 연성 및 용접성이 열화된다. 이를 방지하기 위한 측면에서 S 함량의 상한은 0.015%로 한정함이 바람직하다.
S, like P, is an impurity that is inevitably contained in the steel. If its content is excessive, the ductility and weldability of the steel deteriorate. In order to prevent this, the upper limit of the S content is preferably limited to 0.015%.
N: 0.02% 이하(0% 제외)N: 0.02% or less (excluding 0%)
N은 강 중 불가피하게 함유되는 불순물로써, 그 함량이 과다할 경우 AlN 형성에 의해 연주시 크랙이 발생할 위험이 크게 증가한다. 이를 방지하기 위한 측면에서 N 함량의 상한은 0.02%로 한정함이 바람직하다.
N is an impurity inevitably contained in the steel. When the content is excessive, the risk of cracking during performance is greatly increased due to the formation of AlN. In order to prevent this, the upper limit of the N content is preferably limited to 0.02%.
Sb, Bi, Sn, Zn 중 1종 이상: 합계 0.08~0.2%Sb, Bi, Sn and Zn: 0.08 to 0.2% in total
본 발명에서 Sb, Sn, Bi, Zn을 첨가하는 이유는 2가지이다.In the present invention, Sb, Sn, Bi and Zn are added for two reasons.
첫째는 이들 성분이 강중에 첨가되면 열간압연후 높은 권취온도에서 열연강판 표면 및 표층부에 농화되어 산소가 강 내부로 확산하는 것을 막아 강 내부 결정립계 및 결정립내에 Si, Mn, Al, Fe 등으로 구성된 내부 산화물의 형성을 억제하는 효과가 있다.First, when these components are added to the steel, they are concentrated at the hot rolled steel sheet surface and surface layer at the high coiling temperature after hot rolling to prevent diffusion of oxygen into the steel, and the inside of the steel is composed of Si, Mn, Al and Fe There is an effect of inhibiting the formation of oxides.
둘째는 열연강판을 산세 및 냉간압연후 고온의 소둔과정에서 Sb, Sn, Bi, Zn 성분이 먼저 강판 표면 및 표층부에 농화되어 강중의 Si, Mn, Al 등 산화성 성분이 강판 표면으로 확산하는 것을 막아 소둔강판 표면에 Si, Mn, Al로 구성된 산화물을 형성을 억제함으로서 아연도금욕에서 아연이 부착을 용이하게 하는 역할을 한다.Second, Sb, Sn, Bi and Zn components are first concentrated on the surface of steel sheet and surface layer during hot annealing process after pickling and cold rolling of hot-rolled steel sheet to prevent diffusion of oxidative components such as Si, Mn and Al in steel By suppressing the formation of oxides composed of Si, Mn and Al on the surface of the annealed steel sheet, it plays a role of facilitating the adhesion of zinc in the zinc plating bath.
Sb, Sn, Bi, Zn 성분의 하나 혹은 둘 이상이 첨가량이 0.08% 미만에서도 소둔강판 표면에 Si, Mn, Al로 구성된 산화물을 형성을 억제하여 아연도금욕에서 아연이 부착을 용이하게 하여 도금품질 및 밀착성이 우수한 고강도 용융아연도금강판의 제조가 가능하다. 그러나 열연강판의 내부산화를 충분히 억제하지 못해 이로 인해 소둔로 내에서 각종 롤(Roll)에 소지철 표층부 결정이 부착되어 강판에 덴트(Dent) 결함이 발생 유발하고 이는 강판 생산량이 증가할수록 점점 심해지기 때문에 처음 1~2 코일(Coil)은 도금품질 및 밀착성이 우수한 고강도 용융아연도금강판이 제조되더라도 이후에는 덴트(Dent) 결함 발생으로 인해 제품 생산을 할 수 없다. Mn, and Al on the surface of the annealed steel sheet even when the amount of one or more of the Sb, Sn, Bi, and Zn components is less than 0.08%, zinc is easily adhered in the zinc plating bath, And a high-strength hot-dip galvanized steel sheet excellent in adhesion can be produced. However, since the internal oxidation of the hot-rolled steel sheet can not be sufficiently suppressed, dent defects are caused in the steel sheet due to the adhesion of the surface layer crystals to various rolls in the annealing furnace. As a result, Therefore, even if a high-strength hot-dip galvanized steel sheet having excellent plating quality and adhesion is manufactured, the first one to two coils can not be produced due to the occurrence of dent defects thereafter.
따라서 내부산화를 억제하기 위해 강중에 첨가해야 할 Sb, Sn, Bi, Zn 성분의 하나 혹은 둘 이상이 최소 0.08% 이상이 되어야만 본 발명에서 한정한 열연강판의 내부산화깊이가 1μm 이하가 되어 이후 산세, 냉연 후 소둔과정에서 덴트(Dent) 결함을 방지할 수 있다. 결국 열연 내부산화를 억제하여 이후 소둔과정에서 덴트(Dent) 발생이 없이 연속생산이 가능하고 동시에 소둔과정에서 강판 표면에 소둔산화물 형성을 억제하여 도금품질을 확보하기 위한 최소한의 첨가량은 0.08%로 제한함이 바람직하다.
Therefore, if one or more of the Sb, Sn, Bi, and Zn components to be added to the steel should be at least 0.08% or more in order to suppress internal oxidation, the internal oxidation depth of the hot- , It is possible to prevent a dent defect in annealing process after cold rolling. As a result, the oxidation of the hot-rolled steel can be suppressed, so that continuous production is possible without dent occurrence in the subsequent annealing process. At the same time, the minimum addition amount to suppress the formation of annealed oxide on the steel sheet surface during annealing is limited to 0.08% .
다만, 강중 Sb, Sn, Bi, Zn 등의 함량이 과다할 경우 내부산화 억제 효과는 우수하나, 연성이 저하하는 문제가 있다. 본 발명에서는 이들 성분 첨가에 따라 연성이 저하되는 것을 방지하기 위해 특수한 열처리를 실시하나, 이들 성분의 함량 합이 0.2%를 초과한 경우에는 본 발명에서 제안하는 열처리를 적용하더라도 목표로 한 연신율을 확보할 수가 없기 때문에 Sb, Sn, Bi, Zn 중 1종 이상의 함량의 합의 상한은 0.2%로 제한함이 바람직하다.
However, if the contents of the steel such as Sb, Sn, Bi and Zn are excessive, the internal oxidation inhibiting effect is excellent, but the ductility is deteriorated. In the present invention, a specific heat treatment is performed in order to prevent the ductility from lowering due to the addition of these components. When the sum of these components exceeds 0.2%, even if the heat treatment proposed in the present invention is applied, the desired elongation The upper limit of the sum of the contents of at least one of Sb, Sn, Bi, and Zn is preferably limited to 0.2%.
상기 조성 이외에 나머지는 Fe이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불가피한 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 본 명세서에서 특별히 언급하지는 않으나, 예를 들어, Cu, Mg, Co, Ca, Na, V, Ga, Ge, As, Se, In, Ag, W, Pb 및 Cd 중 1종 이상일 수 있으며, 이들의 함량이 각각 0.1% 미만인 경우 본 발명의 효과를 떨어뜨리지 않는다.
The rest of the composition is Fe. However, it is not possible to exclude inevitable impurities that are not intended from the raw material or the surrounding environment in a conventional manufacturing process, since they may be inevitably incorporated. For example, Cu, Mg, Co, Ca, Na, V, Ga, and the like may be used as the impurities. The impurities may be any one of ordinary skill in the art, , Ge, As, Se, In, Ag, W, Pb and Cd. When the content of each of these elements is less than 0.1%, the effect of the present invention is not impaired.
한편, 상기 조성 이외에 유효한 성분의 첨가가 배제되는 것은 아니며, 예를 들어, Cr, Mo, Nb, B로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
On the other hand, addition of an effective component other than the above-mentioned composition is not excluded, and it may further include at least one selected from the group consisting of Cr, Mo, Nb and B, for example.
Cr: 1.0% 이하Cr: not more than 1.0%
Cr은 경화능 증가원소로서 강의 강도를 확보하는데 효과적인 성분이나, Cr을 첨가하지 않더라도 물성 확보 측면에서 큰 지장은 없다. 한편, Cr 함량이 과다할 경우 제조 원가가 급격히 증가하는 바 바람직하지 않다. 이를 고려할 때, Cr 함량의 상한은 1.0%로 한정함이 바람직하다.
Cr is an effective component for securing the strength of steel as an element for increasing hardenability, but there is no great problem in securing physical properties without adding Cr. On the other hand, if the Cr content is excessive, the manufacturing cost sharply increases, which is not desirable. Considering this, the upper limit of the Cr content is preferably limited to 1.0%.
Mo: 0.2% 이하Mo: not more than 0.2%
Mo은 용융 아연 젖음성을 열화시키지 않으면서도 강의 강도를 개선하는데 유효한 성분이나, 이를 첨가하지 않더라도 물성 확보 측면에서 큰 지장은 없다. 한편, Mo 함량이 과다할 경우 제조 원가가 급격히 증가하는 바 바람직하지 않다. 이를 고려할 때, Mo 함량의 상한은 0.2%로 한정함이 바람직하다.
Mo is an effective component for improving the strength of steel without deteriorating the melt zinc wettability, but there is no problem in securing the physical properties without adding it. On the other hand, if the Mo content is excessive, the manufacturing cost sharply increases, which is not preferable. Considering this, the upper limit of the Mo content is preferably limited to 0.2%.
Nb: 0.1% 이하Nb: not more than 0.1%
Nb은 오스테나이트 입계에 탄화물 형태로 편석되어 소둔 열처리시 오스테나이트의 결정립 조대화를 억제하여 강의 강도를 향상시키는 역할을 하나, Nb를 첨가하지 않더라도 물성 확보 측면에서 큰 지장은 없다. 한편, Nb 함량이 과다할 경우 제조 원가가 급격히 증가하는 바 바람직하지 않다. 이를 고려할 때, Nb 함량의 상한은 0.1%로 한정함이 바람직하다.
Nb is segregated in the form of carbide in the austenite grain boundaries to inhibit coarsening of crystal grains of austenite during annealing and improve the strength of steel. However, even if Nb is not added, there is no problem in securing the physical properties. On the other hand, if the Nb content is excessive, the manufacturing cost sharply increases, which is not preferable. Considering this, the upper limit of the Nb content is preferably limited to 0.1%.
B: 0.005% 이하B: not more than 0.005%
B은 강의 강도를 확보하는데 효과적인 성분이나, B을 첨가하지 않더라도 물성 확보 측면에서 큰 지장은 없다. 다만, B 함량이 과다할 경우 소둔 표면에 농화되어 도금성이 크게 열화될 수 있는 바, 그 함량의 상한은 0.005%로 한정함이 바람직하다.
B is an effective component for securing the strength of the steel, but there is no problem in terms of securing the physical properties without addition of B. However, if the B content is excessive, it may be concentrated on the surface of the annealed steel to greatly deteriorate the plating ability, and the upper limit of the content is preferably limited to 0.005%.
이하, 본 발명의 고강도 열연강판의 미세 조직 등에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, the microstructure and the like of the high-strength hot-rolled steel sheet of the present invention will be described in detail.
본 발명의 열연강판의 표층부에는 Si, Mn, Al, Fe 중 1종 이상의 원소를 함유하는 내부 산화물이 존재하며, 상기 내부 산화물의 최대 깊이는 1μm 이하(0μm 포함)인 것을 특징으로 한다.
In the surface layer portion of the hot-rolled steel sheet of the present invention, an inner oxide containing at least one element of Si, Mn, Al and Fe is present, and the maximum depth of the inner oxide is 1 μm or less (including 0 μm).
본 발명의 열연강판의 경우 표면 농화 원소인 Si, Mn, Al 등이 다량 첨가되어 있기 때문에, 그 표층부에는 내부 산화물이 불가피하게 형성된다. 그런데, 본 발명자들의 연구 결과, 내부 산화물의 최대 깊이가 일정 범위를 초과할 경우 냉연 후 소둔 과정에서 덴트(dent) 결함이 유발되며, 이에 따라 연속 생산성이 저하된다. 이를 방지하기 위해서는 상기 내부 산화물의 최대 깊이를 1μm 이하(0μm 포함)로 억제할 필요가 있다. 여기서 내부 산화물의 최대 깊이가 0μm를 포함한다는 의미는 내부 산화물이 전혀 존재하지 않는 경우를 포함한다는 의미이다.
In the case of the hot-rolled steel sheet of the present invention, Si, Mn, Al and the like, which are superficial thickening elements, are added in large amounts, and thus inner oxide is unavoidably formed in the surface layer portion. As a result of research conducted by the inventors of the present invention, when the maximum depth of the internal oxide exceeds a certain range, dent defects are caused in the annealing process after cold rolling, thereby deteriorating the continuous productivity. In order to prevent this, it is necessary to suppress the maximum depth of the internal oxide to 1 μm or less (including 0 μm). Meaning that the maximum depth of the inner oxide includes 0 mu m means that the inner oxide does not exist at all.
한편, 본 발명에서는 열연강판의 미세조직에 대해서는 특별히 한정하지 않으며, 예를 들어, 페라이트, 펄라이트, 베이나이트 중 1종 이상의 조직을 적정한 비율로 포함할 수 있다. 다만, 이중 베이나이트의 과다 형성시 열연강판의 강도가 지나치게 상승하여 냉간 압연 과정에서 강판에 크랙이 야기될 수 있다. 이를 방지하기 위한 측면에서 베이나이트의 면적분율의 상한은 50%로 제어함이 바람직하다.
On the other hand, in the present invention, the microstructure of the hot-rolled steel sheet is not particularly limited, and for example, one or more of ferrite, pearlite and bainite may be contained in an appropriate ratio. However, when the double bainite is excessively formed, the strength of the hot-rolled steel sheet is excessively increased, and cracks may be caused in the steel sheet during the cold rolling process. In order to prevent this, the upper limit of the area fraction of bainite is preferably controlled to 50%.
이하, 본 발명의 다른 측면인 표면 품질 및 도금 밀착성이 우수한 고강도 용융아연도금강판에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a high-strength hot-dip galvanized steel sheet excellent in surface quality and plating adhesion, which is another aspect of the present invention, will be described in detail.
본 발명의 다른 측면인 고강도 용융아연도금강판은, 전술한 성분계를 갖는 냉연강판과 상기 냉연강판의 표면에 형성된 용융아연도금층을 포함하고, 상기 냉연강판의 표층부에는 Si, Mn, Al, Fe 중 1종 이상의 원소를 함유하는 내부 산화물이 존재하며, 상기 내부 산화물의 최대 깊이는 0.2μm 이하(0μm 제외)인 것을 특징으로 한다. 만약, 냉연강판의 내부 산화물의 최대 깊이가 0.2μm를 초과할 경우 소둔 과정에서 덴트(dent) 결함이 유발되며, 이에 따라 연속 생산성이 저하될 수 있다.
A high strength hot dip galvanized steel sheet according to another aspect of the present invention comprises a cold rolled steel sheet having the aforementioned component system and a hot dip galvanized layer formed on the surface of the cold rolled steel sheet, Wherein an inner oxide containing at least two kinds of elements is present, and a maximum depth of the inner oxide is 0.2 탆 or less (excluding 0 탆). If the maximum depth of the inner oxide of the cold-rolled steel sheet exceeds 0.2 탆, dent defects may be caused in the annealing process, thereby deteriorating the continuous productivity.
일 예에 따르면, 냉연강판의 표면으로부터 두께 방향으로 0.005μm 위치까지의 영역 내 Sb, Bi, Sn, Zn 중 1종 이상의 함량의 합이 상기 냉연강판의 표면으로부터 두께 방향 0.01μm 위치로부터 두께 방향 중심까지의 영역 내 Sb, Bi, Sn, Zn 중 1종 이상의 함량의 합의 3 내지 15배일 수 있다.
According to one example, the sum of the content of at least one of Sb, Bi, Sn and Zn in the region from the surface of the cold-rolled steel sheet to the position of 0.005 m in the thickness direction from the surface of the cold-rolled steel sheet, , The sum of the contents of at least one of Sb, Bi, Sn, and Zn in the region up to 3 to 15 times.
냉연강판 표층부에 Sb, Bi, Sn, Zn 성분의 농화는 고온의 소둔 과정에서 Mn, Si 및/또는 Al의 표면확산을 억제하는 효과가 있으므로 이들 성분의 농화 정도가 클수록 Mn, Si, Al의 표면확산을 억제하는 효과가 크며, 도금품질과 도금밀착성을 확보하기 위해서는 최소한 도금층과 소지철 계면에서부터 소지철 두께 방향으로 0.005μm까지 평균 함량이 소지철 계면에서부터 소지철 두께방향으로 0.01μm 이후의 평균함량 대비 최소 3배 이상 농화될 필요가 있다. 그러나 15배를 초과할 경우 도금욕 중에서 Fe-Al-Zn로 구성된 합금화 억제층 형성을 방해하여 밀착성이 감소하기 때문에 상한은 15배로 제한한다.
The concentration of Sb, Bi, Sn and Zn components in the surface layer of the cold-rolled steel sheet suppresses the surface diffusion of Mn, Si and / or Al in a high-temperature annealing process. In order to ensure the plating quality and plating adhesion, the average content of at least 0.01 .mu.m in the thickness direction of the base steel from the base steel surface to the average thickness of 0.005 .mu.m in the direction of the thickness of the base steel from the plating layer and the base of the base steel It is necessary to concentrate at least three times the contrast. However, when it exceeds 15 times, the upper limit is limited to 15 times because the adhesion is reduced by interfering with the formation of the alloying inhibition layer composed of Fe-Al-Zn in the plating bath.
한편, 본 발명에서는 냉연강판의 미세조직에 대해서는 특별히 한정하지 않으며, 예를 들어, 페라이트, 펄라이트, 베이나이트, 마르텐사이트, 잔류 오스테나이트 중 1종 이상의 조직을 적정한 비율로 포함할 수 있다. 다만, 강도 및 연성을 동시에 확보하기 위한 측면에서, 이중 잔류 오스테나이트의 면적분율은 5~50%로 제어함이 바람직하다.
On the other hand, in the present invention, the microstructure of the cold-rolled steel sheet is not particularly limited and may include, for example, at least one structure of ferrite, pearlite, bainite, martensite and retained austenite in an appropriate ratio. However, from the viewpoint of ensuring both strength and ductility, it is preferable to control the area fraction of the double retained austenite to 5 to 50%.
일 예에 따르면, 본 발명의 고강도 용융아연도금강판은 냉연강판 및 용융아연도금층의 계면에 형성된 합금화 억제층을 더 포함할 수 있으며, 이 경우, 상기 합금화 억제층은 Sb, Bi, Sn 및 Zn 중 1종 이상을 합계로 0.001~0.05중량% 포함할 수 있다. 이와 같이, 합금화 억제층 내 Sb, Bi, Sn 및 Zn 중 1종 이상이 일정 함량 이상 포함될 경우 도금 밀착성이 향상되게 된다. 다만, 그 함량이 지나치게 과다할 경우 합금화 억제층이 조대해져 도금 밀착성이 도리어 감소할 수 있으며, 이에 그 함량의 합을 0.05중량% 이하로 제어한다.
According to one example, the high strength hot dip galvanized steel sheet of the present invention may further comprise an anti-alloying layer formed at the interface between the cold-rolled steel sheet and the hot-dip galvanized layer. In this case, And 0.001 to 0.05% by weight in total of at least one of them. As described above, when at least one of Sb, Bi, Sn and Zn in the alloying suppressing layer is contained in a certain amount or more, the plating adhesion is improved. However, if the content thereof is excessively excessive, the alloying inhibition layer becomes coarse, and the adhesion of the plating can be lowered, and the total content thereof is controlled to 0.05 wt% or less.
본 발명의 고강도 용융아연도금강판은 강도 및 연성이 매우 우수한 장점이 있으며, 일 예에 따르면, 본 발명의 고강도 용융아연도금강판은 인장강도가 950Mpa 이상이고, 인장강도와 연신율의 곱이 16000Mpa·% 이상일 수 있다.
The high-strength hot-dip galvanized steel sheet of the present invention has an advantage of extremely high strength and ductility. According to one example, the high-strength hot-dip galvanized steel sheet of the present invention has a tensile strength of 950 MPa or more and a product of tensile strength and elongation of 16000 MPa ·% .
이상에서 설명한 본 발명의 고강도 열연강판 및 고강도 용융아연도금강판은 다양한 방법으로 제조될 수 있으며, 그 제조방법은 특별히 제한되지 않는다. 다만, 바람직한 일 예로써, 다음과 같은 방법에 의해 제조될 수 있다.
The high-strength hot-rolled steel sheet and the high-strength hot-dip galvanized steel sheet of the present invention can be produced by various methods, and the production method thereof is not particularly limited. However, as a preferable example, it can be produced by the following method.
이하, 본 발명의 또 다른 측면인 연속 생산성이 우수한 고강도 열연강판의 제조방법과 표면 품질 및 도금 밀착성이 우수한 고강도 용융아연도금강판의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a method for manufacturing a high-strength hot-rolled steel sheet excellent in continuous productivity and a method for manufacturing a high-strength hot-dip galvanized steel sheet having excellent surface quality and plating adhesion, which is another aspect of the present invention, will be described in detail.
먼저, 전술한 성분계를 갖는 슬라브를 재가열한다. 이때, 재가열 온도는 1100~1300℃인 것이 바람직하다. 만약, 재가열온도가 1100℃ 미만일 경우 열간 압연 하중이 급격히 증가할 수 있으며, 반면, 1300℃를 초과할 경우 재가열 비용의 상승 및 표면 스케일의 양이 지나치게 증가할 수 있다.
First, the slab having the above-mentioned component system is reheated. At this time, the reheating temperature is preferably 1100 to 1300 ° C. If the reheating temperature is lower than 1100 ° C, the hot rolling load may increase sharply. If the reheating temperature is higher than 1300 ° C, the reheating cost may increase and the surface scale amount may excessively increase.
다음으로, 마무리 열간압연 온도 Ar3℃ 이상의 조건 하 열간압연하여 열연강판을 얻는다. 만약, 마무리 압연 온도가 Ar3℃ 미만일 경우 페라이트 및 오스테나이트의 2상역 혹은 페라이트역 압연이 이뤄져 혼립조직이 만들어지며 열간 압연 하중의 변동으로 인한 오작이 우려되므로, Ar3℃ 이상의 온도로 제한한다.
Next, the hot-rolled steel sheet is obtained by hot-rolling under conditions of a finish hot-rolling temperature Ar 3 ° C or higher. If the finishing rolling temperature is lower than Ar3 ° C, it is limited to a temperature of Ar3 ° C or higher, since a bimetal structure is formed by ferrite and austenite bifunctional or ferrite reverse rolling, and a malfunction due to fluctuations in hot rolling load may occur.
다음으로, 열연강판을 600~800℃의 온도에서 권취한다. 권취온도가 600℃ 미만일 경우 열연강판의 강도가 지나치게 높아 냉간 압연 과정에서 압연 롤의 파단이 야기될 수 있으며, 또한 강판의 폭방향으로 재질 편차가 심해 냉간압연 후 강판이 휘는 반곡이 발생하기 쉽다. 반면, 권취온도가 800℃를 초과할 경우 열연강판 중 내부 산화물의 최대 깊이가 1μm를 초과하여 이후 소둔 과정에서 냉연강판의 표층부 내부 산화 깊이가 0.2μm를 초과하게 되고, 이로 인해 결국 덴트(dent) 결함이 심해질 수 있다.
Next, the hot-rolled steel sheet is wound at a temperature of 600 to 800 ° C. If the coiling temperature is less than 600 ° C, the strength of the hot-rolled steel sheet is excessively high, so that the rolling roll may be broken in the cold rolling process, and the material deviation in the width direction of the steel sheet is so large that bending of the steel sheet after cold- On the other hand, when the coiling temperature exceeds 800 DEG C, the maximum depth of the inner oxide in the hot-rolled steel sheet exceeds 1 mu m, and the inner oxidation depth of the surface layer portion of the cold-rolled steel sheet in the subsequent annealing process exceeds 0.2 mu m, Defects can become worse.
다음으로 권취된 열연강판을 550℃ 이하의 온도까지 2℃/min 이상의 평균 냉각 속도로 냉각한다. 통상적으로 권취 후에는 상온의 공기 중에서 자연 냉각, 즉 공냉을 실시하게 되는데, 공냉의 경우 냉각 속도가 느리기 때문에, 내부 산화가 종료되는 550℃ 이하로 떨어질 때까지 시간이 오래 소요되어 권취 후에도 내부 산화가 추가적으로 진행되게 된다. 따라서, 적어도 권취된 열연강판의 표면 온도가 550℃ 이하의 온도가 될 때까지는 강제적인 냉각을 수행할 필요가 있으며, 본 발명의 경우, 2℃/min 이상의 평균 냉각 속도로 냉각할 필요가 있다. 한편, 권취 후 냉각 속도가 빠를수록 내부 산화 방지에 유리하므로, 본 발명에서는 그 상한에 대해서는 특별히 한정하지 않으나, 냉각 속도가 지나치게 빠를 경우, 열연강판의 강도가 증가하여 냉간 압연 부하를 증가시킬 수 있으며, 이에 따라, 냉간 압연이 어려워질 수 있으므로, 이를 고려할 때, 그 상한을 10℃/min로 한정할 수는 있다.
The next hot rolled steel sheet is cooled to a temperature of 550 DEG C or lower at an average cooling rate of 2 DEG C / min or more. In general, after winding, natural cooling, that is, air cooling, is performed in air at room temperature. In the case of air cooling, since the cooling rate is slow, it takes a long time until the internal oxidation is lowered to 550 deg. And will proceed further. Therefore, it is necessary to perform forced cooling until at least the surface temperature of the hot rolled steel sheet becomes 550 ° C or less. In the case of the present invention, it is necessary to cool the steel sheet at an average cooling rate of 2 ° C / min or more. On the other hand, the higher the cooling rate after winding, the better the prevention of internal oxidation. In the present invention, the upper limit is not particularly limited, but if the cooling rate is excessively high, the strength of the hot-rolled steel sheet increases and the cold rolling load can be increased , Thereby making it difficult to perform cold rolling. Therefore, in consideration of this, the upper limit can be limited to 10 DEG C / min.
다음으로, 선택적으로, 냉각된 열연강판을 산세 후 수세할 수 있으며, 이 경우 산세는 온도가 60~80℃인 15~20부피%의 염산 수용액에 30~60초 동안 실시하는 것일 수 있다. 본 산세 공정은 열연강판 표면에 존재하는 산화 스케일을 제거하고 또한 열연강판의 표층부 일부도 용해시킴으로서 표층부 1㎛ 이하에 존재할 수도 있는 내부산화물을 일부 용해하는 기능이 있다. 따라서 산농도가 높고 온도가 높고 시간이 길수록 소지철 표층부 용해량이 많아 산세후 내부산화 깊이가 감소할수 있지만, 산농도가 너무 높을 경우 강판표면에 국부부식이 일어나 작은 구멍형태의 결함이 발생할수 있고, 염산 수용액의 온도가 높을 경우 염산의 증발량이 많아 주변 설비를 부식시킬 우려가 있다. 한편 산세시간은 표면 산화스케일을 제거하기 위해 최소 30초가 필요하며, 너무 길면 생산성이 떨어지므로 60초로 제한한다.
Next, optionally, the cooled hot-rolled steel sheet may be washed with water after pickling. In this case, pickling may be carried out in an aqueous hydrochloric acid solution of 15 to 20 vol% at a temperature of 60 to 80 ° C for 30 to 60 seconds. The pickling process removes the oxide scale existing on the surface of the hot-rolled steel sheet and dissolves a part of the surface layer of the hot-rolled steel sheet, thereby having a function of partially dissolving the inner oxide which may exist in the surface layer of 1 μm or less. Therefore, if the acid concentration is too high, localized corrosion may occur on the surface of the steel sheet, resulting in a small hole-type defect. Further, when the acid concentration is too high, When the temperature of the aqueous hydrochloric acid solution is high, the evaporation amount of hydrochloric acid is high, which may cause corrosion of peripheral equipment. The pickling time, on the other hand, requires a minimum of 30 seconds to remove the surface oxide scale, and too long to limit productivity to 60 seconds.
다음으로, 냉각된 열연강판을 냉간압연하여 냉연강판을 얻는다. 이때, 냉간 압하율은 30~60%일 수 있다. 냉간 압하율이 30% 미만일 경우 열연판의 두께를 지나치게 얇게 해야 하기 때문에 열간 압연이 어려워질 수 있으며, 반면, 60%를 초과하는 경우 냉간 압연 롤에 걸리는 하중이 크게 증가하여 압연 롤의 파손이 일어날 수 있다.
Next, the cooled hot-rolled steel sheet is cold-rolled to obtain a cold-rolled steel sheet. At this time, the cold reduction ratio may be 30 to 60%. If the cold rolling reduction rate is less than 30%, the thickness of the hot rolled sheet must be made too thin, thereby making hot rolling difficult. On the other hand, when the cold rolling reduction rate exceeds 60%, the load applied to the cold rolling roll is greatly increased, .
다음으로, 선택적으로, 냉연강판의 표면에 Fe, Ni, Co, Sn 중 1종 이상의 원소로 이루어진 선도금층을 형성할 수 있으며, 이 경우, 선도금층의 부착량은 편면당 0.01~2g/m2으로 제어할 수 있다. 이와 같이, 선도금을 실시할 경우, 후속 공정인 재결정 소둔 공정에서 이슬점을 목표 범위로 제어하는데 매우 효과적이다.
Next, optionally, the surface of the cold-rolled steel sheet Fe, Ni, Co, and can form a good plating layer consisting of at least one element of Sn, In this case, the adhesion amount of the wire coating layer is from 0.01 per one side ~ 2g / m 2 Can be controlled. As described above, when conducting the gold plating, it is very effective in controlling the dew point to the target range in the subsequent recrystallization annealing process.
다음으로, 냉연강판을 이슬점 온도 -60~-30℃의 조건 하 820~870℃의 온도까지 가열한 후, 5~120초 동안 유지하여 재결정 소둔한다.
Next, the cold-rolled steel sheet is heated to a temperature of 820 to 870 ° C under the condition of a dew point temperature of -60 to -30 ° C, and is then subjected to recrystallization annealing by holding for 5 to 120 seconds.
본 발명에서 소둔온도는 목표로 한 재질을 얻기 위해 오스테나이트 단상역까지 가열하는 것이 매우 중요하다. 본 발명에서는 열연 내부산화 및 도금성 향상을 위해 Sb, Bi, Sn, Zn를 1종 혹은 2종 이상 첨가하는데 이들 첨가는 연신율 하락을 가져온다. 따라서 본 발명에서는 연신율을 높이기 위해 소둔 및 냉각 후 잔류 오스테나이트를 최대로 하고 이후 재가열을 통해 일부 오스테나이트를 템퍼링시켜 연신율를 확보하는 방법이 중요하다. 따라서 오스테나이트 단상역인 최소 820℃ 이상으로 가열할 필요가 있다. 그러나 870℃를 초과하면 표면에 Sb, Bi, Sn, Zn 농화가 지나치게 증가하고 이중 Sb, Bi, Sn의 다량의 농화는 도금품질 및 밀착성 향상효과를 감소시킨다. 따라서 소둔 온도는 820~870℃로 제한함이 바람직하다.
In the present invention, it is very important to heat the annealing temperature to a single phase of austenite in order to obtain a desired material. In the present invention, at least one of Sb, Bi, Sn and Zn is added for improving the internal oxidation and plating properties of hot rolled steel, and these additions lead to a decrease in elongation. Therefore, in the present invention, it is important to maximize the retained austenite after annealing and cooling in order to increase the elongation, and then to temper the some austenite through reheating to secure the elongation. Therefore, it is necessary to heat at least 820 ° C, which is the austenite single phase phase. However, when the temperature exceeds 870 ℃, the concentration of Sb, Bi, Sn, and Zn on the surface is excessively increased, and a large amount of Sb, Bi, and Sn are decreased in the plating quality and adhesion improving effect. Therefore, the annealing temperature is preferably limited to 820 to 870 캜.
소둔 시간은 균일한 재결정 조직을 얻기 위해서 최소 5초가 필요하며 너무 길 경우 생산성이 하락하므로 120초로 제한한다.
The annealing time requires a minimum of 5 seconds to obtain a uniform recrystallized structure, and a productivity of less than 120 seconds.
만약, 이슬점 온도가 -60℃보다 낮으면 강중 Si 및 Al의 표면으로의 확산속도가 Mn의 확산속도보다 빨라져 소둔후 강판표면에 형성하는 Si, Mn, Al을 주성분으로 하는 복합 산화물 중 Si와 Al 함량이 Mn 대비 크게 증가하고 표면의 복합 산화물 중 Si 또는 Al 함량이 Mn 대비 클수록 도금성이 열위하기 때문에 본 발명의 성분 조성과 제조 조건에서도 아연의 젖음성을 확보하는데 불충분하고, 이슬점이 -30℃를 초과할 경우에는 소둔 과정에서 Si, Mn, Al 성분 중 일부가 강판 표층부 소지철 내부에 결정립계 및 입내에서 산화되어 내부산화물로 존재하여 열연강판의 내부산화물 깊이를 1μm 이하로 제어하여 산세 및 냉간 압연 후 내부 산화물의 최대 깊이가 0.2μm 이하더라도 다시 소둔 과정에서 내부산화가 추가로 발생하여 소둔 과정에서 강판 표층부 내부산화 깊이가 본 발명에서 제한한 0.2μm를 초과하여 노내 덴트(Dent)가 발생할 수 있으므로 소둔로내 분위기 가스의 이슬점은 -60~-30℃로 제한함이 바람직하다.
If the dew point temperature is lower than -60 ° C, the diffusion rate of the Si and Al to the surface of the steel becomes higher than the diffusion rate of Mn, and Si and Al Since the plating ability is inferior as the content of Mn increases from the surface of the composite oxide and the content of Si or Al in the surface of the composite oxide is larger than Mn, the composition and the manufacturing conditions of the present invention are insufficient for securing the wettability of zinc, , The Si, Mn and Al components are partially oxidized in the grain boundary and the grain in the surface layer of the steel sheet to exist as an inner oxide in the annealing process to control the inner oxide depth of the hot-rolled steel sheet to be 1 μm or less, Even if the maximum depth of the inner oxide is less than 0.2 탆, further internal oxidation occurs again in the annealing process, and the internal oxidation depth of the steel sheet surface layer Beyond a 0.2μm limited in the invention because it can cause the furnace Dent (Dent) dew point of the atmosphere gas in the annealing it is preferably also limited to -60 ~ -30 ℃.
일 예에 따르면, 재결정 소둔은 3~70부피%H2-N2 가스 분위기 조건 하 실시할 수 있다. 수소 함량이 3부피% 미만에서는 강판 표면에 존재하는 철 산화물의 환원이 불충분할 수 있으며, 수소 함량이 증가할수록 환원 효과 측면에서는 유리하나, 경제성이 저하되어 생산성이 하락하므로, 그 상한은 70부피%로 한정한다.
According to one example, the recrystallization annealing can be performed under a 3 to 70% by volume H 2 -N 2 gas atmosphere. When the hydrogen content is less than 3 vol%, reduction of the iron oxide present on the surface of the steel sheet may be insufficient. As the hydrogen content increases, the reducing effect is favorable in view of the reduction effect, .
다음으로, 재결정 소둔된 냉연강판을 20℃/sec 이상의 속도로 250~350℃의 온도까지 냉각한 후, 50~150초 동안 유지한다.
Next, the cold-rolled steel sheet subjected to recrystallization annealing is cooled to a temperature of 250 to 350 占 폚 at a rate of 20 占 폚 / sec or more, and then held for 50 to 150 seconds.
본 발명에서 재결정 소둔 후 냉각 과정 또한 재료의 강도와 연성을 확보하는데 매우 중요한 공정이다. 본 발명의 소둔가열 및 유지에 의해 강판을 오스테나이트 단상을 만든 후 냉각 과정에서 페라이트 변태를 최소화하여 냉각 후 잔류 오스테나이트를 최대화시키기 위해 냉각속도는 빠를수록 좋으며, 최소 20℃/sec 이상의 평균 냉각속도로 250~350℃까지 냉각하는 것이 필요하다. 만약 평균 냉각속도가 20℃/sec 미만이면 냉각 중 페라이트 변태가 많아져 목표로 한 강도와 연성을 확보할 수 없다. 또한 냉각 종료 온도는 잔류 오스테나이트를 최대화하기 위해 최소 250℃가 필요하며, 냉각온도가 250℃ 미만이 되면 일부 마르텐사이트 상이 형성되어 강도는 상승하지만 연신율이 크게 하락하는 문제가 있다. 냉각온도가 350℃를 초과하면 오스테나이트가 베이나이트로 변태되는 양이 증가하여 목표로 한 강도 및 연성을 확보하는데 불리하다.
In the present invention, the cooling process after recrystallization annealing is also an important process for securing the strength and ductility of the material. In order to maximize the retained austenite after cooling by minimizing the ferrite transformation in the cooling process after forming the austenite single phase by annealing heating and holding of the steel sheet according to the present invention, the higher the cooling rate, the better the average cooling rate It is necessary to cool it to 250 to 350 占 폚. If the average cooling rate is less than 20 ° C / sec, the desired strength and ductility can not be secured due to increased ferrite transformation during cooling. The cooling termination temperature is required to be at least 250 캜 in order to maximize the retained austenite. When the cooling temperature is lower than 250 캜, some martensite phase is formed and the strength is increased but the elongation is greatly reduced. If the cooling temperature exceeds 350 ° C, the amount of transformation of the austenite into bainite increases, which is disadvantageous for securing the desired strength and ductility.
한편, 냉각된 강판은 이후 50~150초 동안 유지 과정이 필요하다. 최소 50초 동안 냉각온도에서 유지시키면서 오스테나이트 안정화 및 일부 오스테나이트를 베이나이트로 변태를 유도한다. 그러나 유지 시간이 150초를 초과하면 베이나이트 변태량이 증가하여 최종 제품에 연성이 감소할 수 있으므로 150초로 제한하는 것이 바람직하다.
On the other hand, the cooled steel sheet needs to be maintained for 50 to 150 seconds thereafter. The austenite stabilization and the transformation of some austenite to bainite are induced while maintaining the cooling temperature for at least 50 seconds. However, when the retention time exceeds 150 seconds, the bainite transformation amount increases and the ductility may be reduced to the final product.
다음으로, 냉각 및 유지된 냉연강판을 30℃/sec 이상의 속도로 460~500℃의 온도까지 가열한 후, 7초 이내에 아연 도금욕에 침적하여 도금한다.
Next, the cold-rolled steel sheet that has been cooled and held is heated to a temperature of 460 to 500 ° C at a rate of 30 ° C / sec or more, and then plated in a galvanizing bath within 7 seconds.
냉각온도에서 유지된 강판은 다음 공정인 도금욕에 침지시키기 위해 승온이 필요하다. 이 승온 과정에서 잔류 오스테나이트의 일부가 템퍼링이 일어나 인장강도는 약간 하락하지만, Sb, Bi, Sn, Zn 등의 첨가에 의해 하락한 연신율을 확보할 수가 있다. 그러나 가열속도가 초당 30℃ 미만에서는 가열하는데 시간이 오려 걸려 템퍼링이 과다하게 진행되어 인장강도 하락이 발생하기 때문에 최소 30℃/sec가 되어야 한다. 마찬가지로 460~500℃까지 가열한 이후는 7초 이내에 도금욕에 침지할 필요가 있다. 이 또한 가열후 유지시간이 길어지면 템퍼링이 증가하여 강도 하락의 원인이 된다.
The steel sheet kept at the cooling temperature needs to be heated to immerse in the plating bath, which is the next step. During the heating process, a part of the retained austenite is tempered and the tensile strength is slightly lowered. However, the elongation can be secured by the addition of Sb, Bi, Sn, Zn and the like. However, when the heating rate is less than 30 ° C. per second, it takes a long time for heating and the tempering should proceed excessively, resulting in a decrease in tensile strength. Similarly, it is necessary to immerse in a plating bath within 7 seconds after heating to 460 to 500 ° C. Also, if the holding time after heating is increased, the tempering is increased and the strength is decreased.
일 예에 따르면, 아연 도금욕은 Al을 0.12~0.3중량% 포함할 수 있다. 만약 합금화 용융아연도금강판을 제조할 경우 Al 함량을 0.12~0.15%로 관리함이 좋고, 용융아연도금강판을 제조할 경우 0.15%~0.3%로 관리함이 좋다.
According to one example, the zinc plating bath may contain 0.12-0.3 wt% of Al. If the galvannealed galvanized steel sheet is manufactured, it is preferable to control the Al content to 0.12 to 0.15%, and when manufacturing the galvanized galvanized steel sheet, it should be controlled to 0.15% to 0.3%.
일 예에 따르면, 아연 도금욕의 온도는 450~500℃일 수 있다. 450℃ 미만에서는 아연의 점도가 증가하여 아연 도금욕 내 롤의 구동성이 떨어지고 500℃를 초과하면 아연의 증발이 증가하기 때문에 바람직하지 않다.
According to one example, the temperature of the zinc plating bath may be between 450 and 500 ° C. Below 450 ° C, the viscosity of the zinc increases and the rollability of the roll in the zinc plating bath decreases. When the temperature exceeds 500 ° C, the evaporation of zinc increases, which is undesirable.
다음으로, 선택적으로, 480~600℃의 온도에서 1초 이상 합금화 열처리할 수 있다. 이 경우, 합금화 처리된 용융아연도금층은 7~13중량%의 Fe를 포함할 수 있다.
Next, optionally, alloying heat treatment can be performed at a temperature of 480 to 600 DEG C for at least 1 second. In this case, the hot-dip galvanized layer subjected to alloying treatment may contain 7 to 13% by weight of Fe.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이러한 실시예의 기재는 본 발명의 실시를 예시하기 위한 것일 뿐 이러한 실시예의 기재에 의하여 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의하여 결정되는 것이기 때문이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the description of these embodiments is intended only to illustrate the practice of the present invention, but the present invention is not limited thereto. And the scope of the present invention is determined by the matters described in the claims and the matters reasonably deduced therefrom.
(( 실시예Example 1) One)
하기 표 1 및 표 2의 조성을 갖는 강 슬라브를 1200℃의 온도에서 1시간 동안 재가열하고, 900℃에서 마무리 압연한 후, 하기 표 3의 권취 온도까지 냉각한 후, 550℃의 온도까지 3℃/min의 평균 냉각 속도로 강제 냉각한 후, 로냉을 실시하였다. 냉각이 완료된 열연강판은 열연 내부 산화물 관찰을 위해 강판 단면을 주사전자현미경으로 관찰하였다. 이때, 열연강판의 내부 산화물 최대 깊이는 x5000배로 5군데를 측정하여 이들 중 최대 깊이를 택하였다.
The steel slabs having the compositions shown in the following Tables 1 and 2 were reheated at a temperature of 1200 ° C for one hour and then subjected to finish rolling at 900 ° C and then cooled to the coiling temperature shown in Table 3 and then cooled to a temperature of 550 ° C at a rate of 3 ° C / lt; RTI ID = 0.0 > g / min, < / RTI > . The cold - rolled steel sheet was observed with a scanning electron microscope to observe the oxide inside the hot - rolled steel sheet. At this time, the maximum depth of the inner oxide of the hot-rolled steel sheet was measured at five places x5000 times, and the maximum depth was selected.
다음으로, 냉각이 완료된 열연강판을 60℃, 17부피%의 HCl 용액으로 40초 동안 산세하여 표면의 산화철을 용해시킨 후, 45%의 압하율로 냉간압연하였다. 이후 냉연 내부 산화물 관찰을 위해 강판 단면을 주사전자현미경으로 관찰하였다. 이때, 냉연강판의 내부 산화물 최대 깊이는 x5000배로 5군데를 측정하여 이들 중 최대 깊이를 택하였다. 또한, 냉연강판의 크랙 발생 여부를 관찰하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
Next, the cooled hot-rolled steel sheet was pickled with 60 vol% HCl solution of 17 vol% for 40 seconds to dissolve the surface iron oxide, and then cold-rolled at a reduction ratio of 45%. The cross section of steel sheet was observed by scanning electron microscope to observe cold internal oxide. At this time, the maximum depth of the inner oxide of the cold-rolled steel sheet was measured at five places x5000 times, and the maximum depth was selected. In addition, the occurrence of cracks in the cold-rolled steel sheet was observed, and the results are shown in Table 3 below.
다음으로, 전처리를 통해 표면에 묻은 이물질을 제거한 후, 하기 표 4의 가열 및 냉각 조건으로 소둔을 실시한 후, 도금욕 온도 455~460℃, Al 함량 0.13wt% (GA의 경우) 또는 0.22wt% (GI의 경우)의 조건으로 도금을 실시한 후, 에어나이프를 사용하여 편면 기준 도금 부착량 60g/m2으로 조절하고 냉각하여 도금강판을 얻었다. 이때, 일부 시편은 소둔 후 표면 및 소지철 표층부 농화를 관찰하기 위해 도금을 실시하지 아니하였다. 이후, 일부 시편에 대해 추가적으로 550℃에서 25초 간 합금화 열처리를 실시하였으며, 하기 표 4에 합금화 열처리를 실시한 시편의 경우 GA, 합금화 열처리를 미실시한 시편의 경우 GI로 나타내었다.
Next, after removing impurities adhering to the surface through the pretreatment, annealing was carried out under the heating and cooling conditions shown in Table 4, and the plating bath temperature was 455 to 460 DEG C, the Al content was 0.13 wt% (in the case of GA) or 0.22 wt% (In the case of GI), and then adjusted to an adhesion amount of one side reference plating 60 g / m 2 using an air knife and cooled to obtain a plated steel sheet. At this time, some specimens were not plated to observe the surface and the surface layer enrichment after annealing. After that, some alloys were annealed at 550 ° C for 25 seconds. In Table 4, GA for specimens subjected to alloying heat treatment and GI for alloying heat treatment specimens were shown.
이후, 도금이 완료된 도금강판을 대상으로 표면 품질 평가를 위해 표면의 미도금 부위 존재여부 및 정도를 육안으로 확인하고, 도금 밀착성을 평가하기 위해 강판 표면에 자동차 구조용 접착제를 도포하고, 건조한 후, 90도로 굽힌 후 도금층이 접착제에 묻어나오는지 여부를 확인하였으며, 아래와 같은 기준으로 표면 품질 및 도금 밀착성을 평가한 후, 그 결과를 하기 표 5에 함께 나타내었다.
Then, in order to evaluate the surface quality of the coated steel sheet after plating, the existence and degree of the unplated portion of the surface was visually confirmed. To evaluate the coating adhesion, the structural adhesive for automobile was coated on the surface of the steel sheet, After the road was bent, it was confirmed whether or not the coating layer was adhered to the adhesive. The surface quality and the adhesion of the coating were evaluated according to the following criteria, and the results are shown in Table 5 below.
- 표면품질; ○ : 미도금 부위 없음, △ : 직경 2mm미만 크기의 미도금 존재, X : 직경 2mm초과 미도금 존재- surface quality; ?: No plating area,?: Existence of uncoated having a diameter of less than 2 mm, X: Existence of uncoated diameter exceeding 2 mm
- 도금 밀착성; ○ : 도금박리 없음, △ 부분박리, X 완전 박리
- plating adhesion; ○: no plating peeling, partial peeling, X complete peeling
이후, JIS 5호로 인장시험을 실시하여 도금강판의 인장강도와 연신율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 5에 함께 나타내었다. 또한, 도금강판의 내부 산화물 최대 깊이는 x5000배로 5군데를 측정하여 이들 중 최대 깊이를 택하였다.
Thereafter, the tensile strength and the elongation of the coated steel sheet were measured by a tensile test according to JIS No. 5, and the results are shown in Table 5 below. In addition, the maximum depth of the inner oxide of the coated steel sheet was measured at five sites x5000 times, and the maximum depth was selected.
다음으로, 도금강판의 용융아연도금층과 냉연강판 계면의 합금화 억제층 내 Sb, Bi, Sn 함량을 측정하기 위해 아연도금층만을 제거한 후 계면의 합금화 억제층을 용해하여 ICP(Inductively Coupled Plasma)로 분석하였다. 또한 도금강판의 냉연강판 표층부의 농화를 관찰하기 위해 단면을 FIB(Focused Ion Beam)로 가공하여 3-D APT(Atom Probe Topography)의 조성 프로파일을 통해 냉연강판 표층부로부터 냉연강판 깊이 방향으로 0.001μm 지점의 Sb, Bi, Sn, Zn 함량을 측정하고 냉연강판 표층부로부터 소지철 깊이 방향으로 0.02μm 지점의 Sb, Bi, Sn, Zn 함량을 측정하여 표층부 0.02μm 지점의 함량 대비 0.001μm 지점의 함량의 비율을 측정하여 표층부 농화도로 하였다.Next, in order to measure Sb, Bi, and Sn content in the galvannealing layer of the hot-dip galvanized layer and the cold-rolled steel sheet interface, only the zinc-plated layer was removed, and the galvannealing layer at the interface was dissolved and analyzed by ICP (Inductively Coupled Plasma) . In order to observe the thickening of the surface layer of the cold-rolled steel sheet of the coated steel sheet, the cross-section was processed with FIB (Focused Ion Beam), and through the composition profile of 3-D APT (Atom Probe Topography) The content of Sb, Bi, Sn and Zn in the surface layer portion was measured and the content of Sb, Bi, Sn and Zn at 0.02 μm from the surface layer portion of the cold-rolled steel sheet was measured at a depth of 0.02 μm And the surface layer was concentrated.
* 표층부 농화도 = 0.001μm 지점의 Sb, Bi, Sn ,Zn 성분 총합(wt%)(Total wt% of Sb, Bi, Sn, and Zn components at the point of surface layer concentration = 0.001 μm)
/0.02μm 지점의 Sb, Bi, Sn ,Zn 성분 총합(wt%)
(Wt%) of Sb, Bi, Sn and Zn components at a point of 0.02 μm /
상기 표 1 내지 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명예인 1~2, 4~6, 9, 14~15, 20 및 22~24는 본 발명에서 한정한 성분 범위를 갖는 강종을 사용하여 본 발명에서 한정한 제조 방법을 통해 열연강판, 냉연강판 및 용융아연도금강판을 제조한 것으로서, 열연강판의 내부 산화물 최대 깊이가 1μm 이하이고, 냉연강판의 내부 산화물 최대 깊이가 0.2μm 이하이며, 소둔 후 냉연강판의 내부 산화물 최대 깊이가 0.2μm 이하로 나타났다. 또한, Sb, Bi, Sn, Zn의 표층부 농화도가 3~15이고, 아연 도금층과 냉연강판 계면 Fe-Al계 합금화 억제층 내 Sb, Bi, Sn 성분 중 하나 혹은 둘 이상이 0.001~0.05% 포함되어 있으며, 인장강도 950mpa 이상, 인장강도(Mpa) x 연신율(%) = 16000 이며, 표면 품질 및 도금 밀착성이 우수하게 나타났다.
As shown in Tables 1 to 5, the examples 1 to 2, 4 to 6, 9, 14 to 15, 20, and 22 to 24 of the present invention were obtained by using steel species having the component ranges defined in the present invention, A method for manufacturing a hot-rolled steel sheet, a cold-rolled steel sheet and a hot-dip galvanized steel sheet by a manufacturing method, wherein a maximum depth of the inner oxide of the hot- The maximum depth of internal oxide was found to be less than 0.2μm. The surface layer partial oxidation degree of Sb, Bi, Sn and Zn is 3 to 15, and 0.001 to 0.05% of one or more of Sb, Bi and Sn components in the zinc-plated layer and the cold- And the tensile strength (Mpa) x elongation (%) = 16000, with a tensile strength of 950 mpa or more and excellent surface quality and plating adhesion.
비교예 3과 13은 열간압연공정에서 강판 권취온도를 본 발명에서 한정한 550℃ 보다 낮은 온도에서 권취한 경우로서, 각각 베이나이트의 면적분율이 74% 및 69%로써 열연강판의 강도가 너무 높아 냉간압연과정에서 강판에 크랙이 발생하였다.
In Comparative Examples 3 and 13, the hot-rolled steel sheet was rolled at a temperature lower than 550 占 폚 in which the steel sheet coiling temperature was limited in the present invention, and the area fraction of bainite was 74% and 69% A crack occurred in the steel sheet during the cold rolling process.
한편 비교예 29의 경우에는 강성분중 Si가 본 발명에서 한정한 범위보다 높은 경우로서, 냉간압연과정에서 강판에 크랙이 발생하였다.
On the other hand, in the case of Comparative Example 29, Si in the steel component was higher than the range defined in the present invention, and cracks occurred in the steel sheet during the cold rolling process.
비교예 7의 경우에는 강성분, 열연권취온도가 본 발명에서 한정한 범위를 만족하여 열연 내부산화 깊이가 본 발명에서 한정한 범위를 만족하지만, 소둔과정에서 소둔로내 이슬점 온도를 본 발명에서 한정한 범위보다 높게 실시한 경우로서 소둔로내에서 추가로 내부산화가 진행되어 소둔후 강판의 내부산화 깊이가 본 발명의 한정범위를 초과하였다.
In the case of Comparative Example 7, the steel component and the hot rolled coiling temperature satisfy the range defined in the present invention and the depth of the hot-rolling internal oxidation satisfies the range defined in the present invention. However, in the annealing process, The internal oxidation progresses further in the annealing furnace and the internal oxidation depth of the steel sheet after annealing exceeds the limit range of the present invention.
비교예 8의 경우 소둔온도가 본 발명에서 한정한 범위보다 높은 경우로서, Sb, Bi, Sn, Zn의 표층부 농화도가 본 발명에서 한정함 범위를 초과하여 부분적으로 도금박리가 발생하였다.
In the case of Comparative Example 8, when the annealing temperature was higher than the range defined in the present invention, the degree of surface layer thickening of Sb, Bi, Sn, and Zn exceeded the range defined by the present invention, resulting in partial plating detachment.
비교예 10의 경우 강성분, 열연조건은 본 발명에서 한정한 범위를 만족하나, 소둔공정에서 냉각온도가 본 발명의 한정범위보다 높은 경우로서, 오스테나이트가 베이나이트로 변태되는 양이 증가하여 TsxEl이 본 발명에서 한정한 범위보다 낮았다.
In the case of Comparative Example 10, the steel component and hot-rolled condition satisfy the range defined in the present invention, but when the cooling temperature in the annealing step is higher than the limited range of the present invention, the amount of transformation of austenite into bainite increases, Was lower than the range defined in the present invention.
비교예 11 및 25의 경우 열연권취온도가 본 발명에서 한정한 범위보다 높은 경우로서, 내부산화억제 성분인 Sb, Bi, Sn, Zn의 함량은 본 발명에서 한정한 범위를 만족하더라도 열연 내부산화 깊이가 본 발명에서 한정한 범위를 초과하였으며, 냉연강판 및 소둔후 내부산화 깊이가 본 발명에서 한정한 범위를 초과하였다.
In the case of Comparative Examples 11 and 25, when the hot rolled coiling temperature is higher than the range defined in the present invention, the content of Sb, Bi, Sn and Zn which are the internal oxidation inhibiting components satisfies the range defined in the present invention, Exceeded the range defined in the present invention, and the internal oxidation depth after the cold-rolled steel sheet and annealing exceeded the range defined in the present invention.
한편 비교예 12 의 경우 강성분 중 Sb, Bi, Sn, Zn성분을 첨가하지 않은 경우로서, 열연권취온도가 본발명의 범위를 만족하더라도 내부산화 깊이가 12㎛로 본 발명에서 한정한 범위를 초과하여 소둔 내부산화 깊이도 5.8㎛로 깊었다. 또한 냉연강판의 소둔과정에서 강판표면에 Si, Mn, Al등 산화성 성분의 농화로 인해 직경 2mm초과 미도금 존재하였으며, 도금박리가 심하게 발생되었다.
On the other hand, in the case of Comparative Example 12, the Sb, Bi, Sn and Zn components were not added to the steel components, and even if the hot rolled coiling temperature satisfied the range of the present invention, And the internal oxidation depth of annealed was deep to 5.8 탆. In the annealing process of cold-rolled steel sheet, the surface of the steel sheet was not plated with a diameter exceeding 2 mm due to the concentration of oxidizing components such as Si, Mn and Al, and the plating peeling occurred severely.
비교예 13 의 경우 강성분 중 Sb, Bi, Sn, Zn성분을 첨가하지 않은 경우이지만, 열연권취온도가 본발명의 범위보다 낮은 경우로서, 권취온도가 낮기 때문에 열연 내부산화는 0.2㎛로 본 발명을 만족하지만, 권취온도가 낮아 열연강도가 크게 높아져 냉간압연과정에서 크랙이 발생하였다.
In the case of Comparative Example 13, the Sb, Bi, Sn, and Zn components were not added to the steel components. However, since the hot rolled coiling temperature was lower than the range of the present invention and the coiling temperature was low, However, cracking occurred during the cold rolling process because the coiling temperature was low and the hot rolling strength was greatly increased.
비교예 16은 강성분, 열연조건은 본 발명에서 한정한 범위를 만족하나, 소둔공정에서 각각 평균 냉각속도가 본 발명에서 한정한 범위보다 낮은 경우로서, 오스테나이트가 냉각과정에서 페라이트로 변태되어 잔류오스테나이트 함량이 감소하여 TSxEL이 본 발명에서 한정한 범위보다 낮았다.In Comparative Example 16, the steel component and hot-rolled condition satisfy the range defined in the present invention, but when the average cooling rate in the annealing step is lower than the range defined by the present invention, the austenite is transformed into ferrite in the cooling process, The austenite content was decreased and the TSxEL was lower than the range defined in the present invention.
비교예 17은 강성분, 열연조건은 본 발명에서 한정한 범위를 만족하나, 냉각온도에서 유지시간이 본 발명의 한정범위를 벗어난 경우로서, 오스테나이트 안정화가 일어나지 않아 이후 재가열시 템퍼링량이 증가하여 TSxEL이 낮았다.
In Comparative Example 17, the steel component and the hot rolling condition satisfied the range defined in the present invention. However, when the holding time at the cooling temperature was out of the limiting range of the present invention, the austenite stabilization did not occur, Respectively.
한편 비교예 18은 강성분, 열연조건, 소둔, 냉각조건은 본 발명에서 한정한 범위를 만족하나, 냉각 유지후 470℃까지 재가열하는 속도가 본 발명에서 한정한 범위보다 느려 가열동안 템퍼링 발생량이 많아 강도와 연성이 동시에 하락하였다.
On the other hand, in Comparative Example 18, the steel component, the hot rolling condition, the annealing and the cooling conditions satisfied the range defined in the present invention, but the rate of reheating to 470 캜 after cooling was maintained is slower than the range defined in the present invention, Strength and ductility decreased at the same time.
비교예 19는 강성분, 열연조건, 소둔, 냉각, 재가열 조건은 본 발명에서 한정한 범위를 만족하나, 480℃까지 재가열후 도금욕에 침지될때까지 오랜시간경과되어 템퍼링이 증가하였으며 이로 인해 TSxEL이 낮았다.
In Comparative Example 19, the steel component, hot rolling condition, annealing, cooling and reheating conditions satisfied the range defined in the present invention. However, after reheating to 480 deg. C, the tempering was increased for a long time until being immersed in the plating bath, Low.
비교예 21의 경우 소둔온도가 본 발명에서 한정한 범위보다 낮은 경우로서, 페라이트와 오스테나이트 이상역에서 소둔되어 이후 냉각, 유지, 재가열을 거쳐 잔류오스테나이트 함량이 감소하여 TSxEL이 낮았다.
In the case of Comparative Example 21, when the annealing temperature was lower than the range defined in the present invention, the steel was annealed in the ferrite and austenite phase, and then the retained austenite content decreased through cooling, holding and reheating, and TSxEL was low.
비교예 26은 소둔온도가 본 발명에서 한정한 오스테나이트 단상역이 아닌 이상역에서 소둔후 냉각온도도 본 발명에서 한정한 범위보다 높은 경우로서, 잔류오스테나이트 함량이 낮아 TSxEL이 본발명에서 한정한 범위보다 낮았다.
Comparative Example 26 is a case where the annealing temperature is not the austenite single phase in the present invention and the cooling temperature after the annealing in the reverse direction is higher than the range defined in the present invention and the residual austenite content is low, Range.
비교예 27 및 28의 경우 강성분 중 Sb, Bi, Sn, Zn성분을 본 발명에서 한정한 범위보다 적게 첨가한 경우로서, 열연 내부산화 깊이가 본발명에서 제한한 범위를 초과하였으며, 이후 냉연강판 및 소둔강판에서 내부산화깊이가 본 발명에서 한정한 범위보다 깊었다. 그러나 Sb, Bi, Sn, Zn성분이 소둔공정에서 Si, Mn, Al등 소둔산화물 형성을 억제하는 효과는 충분하여 도금품질 및 밀착성은 우수하였다.
In the case of Comparative Examples 27 and 28, when the Sb, Bi, Sn and Zn components in the steel components were added in a range lower than the range defined in the present invention, the depth of oxidation in the hot rolled steel exceeded the range limited by the present invention, And the internal oxidation depth in the annealed steel sheet was deeper than the range defined in the present invention. However, the Sb, Bi, Sn, and Zn components were effective in suppressing the formation of sintered oxides such as Si, Mn, and Al in the annealing process, so that the plating quality and adhesion were excellent.
비교예 29는 강성분중 Si함량이 본 발명에서 한정한 범위를 초과한 경우로서, 열간압연공정에서 이상역 압연이 진행되고 이로 인해 열연강판에 재결정이 일어나지 않은 가공경화된 페라이트와 시멘타이트가 다량 존재하여 열연강판의 강도가 크게 증가하고 이로인해 냉연작업시 판파단이 발생하였다.
Comparative Example 29 is a case in which the Si content in the steel component exceeds the range defined in the present invention. In the hot rolled steel sheet, a large amount of work hardened ferrite and cementite having no reverse recrystallization in the hot- So that the strength of the hot-rolled steel sheet greatly increased, causing plate breakage during the cold rolling operation.
비교예 30은 강성분중 Mn함량이 본 발명에서 한정한 범위를 초과한 경우로서, Sb, Bi, Sn, Zn 성분의 첨가량이 본 발명의 범위를 만족하더라도 소둔과정에서 강판표면에 Si, Mn, Al 등 소둔산화물 생성량이 많아 강판에 2mm 미만의 점형태의 미도금이 발생하였으며, 부분적으로 박리가 발생하였다.
Comparative Example 30 is a case in which the Mn content in the steel component exceeds the range defined by the present invention. Even if the added amount of the Sb, Bi, Sn and Zn components satisfies the range of the present invention, Si, Mn, The amount of annealed oxides such as Al was so large that point-like uncoated platelets of less than 2 mm occurred on the steel sheet and partly peeled off.
한편, 도 1은 발명예 9에 따른 냉연강판을 3D-AP로 분석한 결과를 시각적으로 나타낸 것이다.
On the other hand, FIG. 1 is a graphical representation of the result of analyzing the cold-rolled steel sheet according to Inventive Example 9 with 3D-AP.
(( 실시예Example 2) 2)
코일상태의 제품을 연속적으로 생산하면서 덴트(Dent) 결함의 발생 여부를 확인하기 위해 실제 생산설비에서 생산하여 분석하였다. 하기 표 6 및 7의 조성을 갖는 성분을 연속주조 후, 강 슬라브를 제조하였다. 이를 활용하여 1200℃의 온도에서 1시간 유지후, 900℃에서 마무리 압연후 표 8에 나타낸 권취온도까지 냉각하여 코일로 권취한 후, 550℃의 온도까지 3℃/min의 평균 냉각 속도로 강제 냉각한 후, 공랭하였다.
In order to check the occurrence of dent defects while producing coiled products continuously, they were produced and analyzed in actual production facilities. After continuous casting of the components having the compositions of Tables 6 and 7 below, a steel slab was prepared. After being subjected to finish rolling at 900 ° C after being maintained at a temperature of 1200 ° C for 1 hour, the steel sheet was cooled to the winding temperature shown in Table 8 and wound into a coil, and then cooled to a temperature of 550 ° C at an average cooling rate of 3 ° C / And then air-cooled.
상온까지 냉각이 완료된 열연강판은 열연 내부산화물 관찰을 위해 강판 단면을 주사전자현미경으로 관찰하였다. 이때 강판의 내부 산화물 최대 깊이는 x5000배로 5군데를 측정하여 이들 중 최대 깊이를 택하였다
For the hot - rolled steel sheet which has been cooled to room temperature, the cross - section of the steel sheet was observed with a scanning electron microscope to observe the oxide inside the hot - rolled steel. At this time, the maximum depth of the inner oxide of the steel sheet was measured at five places at x5000 times, and the maximum depth was selected
열연강판의 산세는 70℃, 17Vol% HCl 용액으로 30~50초간 산세를 실시하고 이어서 곧바로 냉간압연을 실시하였다. 냉간압연이 완료된 강판은 단면 내부산화 깊이를 관찰하기 위해 강판 단면을 주사전자현미경으로 관찰하였다. 이때 강판의 내부 산화물 최대 깊이는 x5000배로 5군데를 측정하여 이들 중 최대 깊이를 택하였다
The pickling of the hot-rolled steel sheet was carried out at 70 DEG C in a 17Vol% HCl solution for 30 to 50 seconds, followed by cold rolling immediately. The cold - rolled steel sheet was observed with a scanning electron microscope to observe the oxidation depth in the cross section. At this time, the maximum depth of the inner oxide of the steel sheet was measured at five places at x5000 times, and the maximum depth was selected
냉연강판은 전처리를 통해 표면에 묻은 이물질을 제거한 후 하기 표 8의 가열 및 냉각 조건으로 소둔을 실시한 후 도금욕 온도 456℃, 도금욕 내 Al 함량 0.22wt%의 조건으로 도금을 실시한 후 에어나이프를 사용하여 편면기준 도금부착량 60g/m2으로 조절하고 냉각하여 도금강판을 제조하였다. 생산량에 따른 소둔로내 덴트(Dent) 결함 발생여부를 확인하기 위해 동일강을 동일조건에서 각각 15코일(Coil)씩 연속 생산하여 덴트(Dent) 발생 시작 코일(Coil)수를 측정하여 그 결과를 하기 표 9에 나타내었다.
The cold-rolled steel sheet was subjected to a pretreatment to remove foreign matters on the surface thereof, and then subjected to annealing in the heating and cooling conditions shown in Table 8, plating was performed at a plating bath temperature of 456 ° C and an Al content of 0.22 wt% in a plating bath, And the coating amount was adjusted to 60 g / m < 2 > and the coated steel sheet was prepared. In order to confirm the occurrence of dent defects in the annealing furnace according to the amount of production, the same steel was continuously produced in the same condition at a rate of 15 coils each, and the number of dent start coils was measured, Are shown in Table 9 below.
이후, 도금이 완료된 도금강판을 대상으로 표면 품질 및 도금 밀착성을 평가하고, 인장강도 및 연신율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 9에 함께 나타내었다. 구체적인 측정 및 평가 방법은 실시예 1에서의 그것과 같다.
Then, the surface quality and the plating adhesion of the plated steel sheet were evaluated, and the tensile strength and elongation were measured. The results are shown in Table 9 below. The specific measurement and evaluation method is the same as that in Example 1. [
상기 표 6 내지 9에 나타낸 바와 같이 본 발명예인 36은 본 발명에서 제안하는 합금 조성 및 제조 조건을 모두 만족하는 경우로서, 내부 산화물 최대 깊이가 적절히 제어되어 15코일 모두에서 덴트(dent)가 발생하지 않았으며, 내부산화방지를 위해 Sb, Bi, Sn, Zn성분이 0.08% 이상 첨가되었어도 인장강도 950MPa 이상, 인장강도(Mpa) x 연신율(%) = 16000 인 표면품질 및 도금 밀착성이 우수한 용융아연도금강판을 제공할 수 있음을 확인할 수 있다.As shown in Tables 6 to 9, Example 36 of the present invention satisfies both the alloy composition and the manufacturing conditions proposed in the present invention, in which the maximum depth of the inner oxide is appropriately controlled and dents are generated in all 15 coils (Mpa) x elongation (%) = 16000, even when Sb, Bi, Sn and Zn components were added in an amount of 0.08% or more to prevent internal oxidation, It can be confirmed that a steel sheet can be provided.
비교예 31의 경우 강중 열연 내부산화를 억제할 수 있는 성분이 들어있지 않아 열연강판의 소지철 표면으로부터 12㎛ 깊이까지 내부산화되어 이후 산세 및 냉연 이후에도 냉연강판에서고 소지철 표면으로부터 5.2㎛ 깊이까지 내부산화되어 이후 소둔과정에서 표층의 내부산화된 결정립이 탈락하여 소둔로내 롤에 부착후 2번째 코일부터 Dent결함이 관찰되었다.
In the case of Comparative Example 31, since there is no ingredient capable of inhibiting internal oxidation of steel, it is internally oxidized to a depth of 12 탆 from the surface of the steel of the hot-rolled steel sheet and is then oxidized to a depth of 5.2 탆 from the surface of the high- The internal oxidized grains of the surface layer were detached from the inner surface of the annealing furnace and adhered to the rolls in the annealing furnace, and a dent defect was observed from the second coil.
비교예 32의 경우 강중에 열연 내부산화 억제 성분인 Sb가 0.04% 첨가된 강종으로서, 열연 내부산화가 P강종 대비 감소하여 열연강판 내부산화 깊이가 5.2㎛로 비교예 31 대비 감소하였으나, 본 발명에서 한정한 1㎛를 초과하여 산세 및 냉간압연후 냉연강판에서도 본 발명에서 한정한 내부산화 깊이보다 깊은 2.4㎛로서, 4번째 생산 코일부터 Dent가 관찰되었다.
In the case of Comparative Example 32, 0.04% of Sb as a hot-rolled internal oxidation inhibiting component was added to steel, and the oxidation index in the hot-rolled steel sheet decreased to 5.2 μm as compared with Comparative Example 31, Dent was observed from the fourth production coil at a depth of 2.4 탆 which is deeper than the internal oxidation depth defined in the present invention in the cold-rolled steel sheet after pickling and cold rolling exceeding the limited 1 탆.
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한편, 도 2의 (a)는 비교예 31에 따른 냉연강판의 단면을 관찰한 SEM 이미지이다. 2 (a) is an SEM image of the cross section of the cold-rolled steel sheet according to Comparative Example 31. FIG.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be obvious to those of ordinary skill in the art.
Claims (20)
0.1 to 0.3% of C, 1 to 2.0% of Si, 2.6 to 5% of Mn, 0.001 to 2% of sol.Al, Ti: (48/14) : Not more than 0.04% (excluding 0%), S: not more than 0.015% (excluding 0%), N: not more than 0.02% (excluding 0%), Sb, Bi, Sn, Wherein the inner surface of the hot-rolled steel sheet has an inner oxide containing at least one element selected from the group consisting of Si, Mn, Al and Fe, and the maximum depth of the inner oxide is 1 μm or less High-strength hot-rolled steel sheet.
상기 열연강판은 중량%로, Cr: 1.0% 이하, Mo: 0.2% 이하, Nb: 0.1% 이하, B: 0.005% 이하로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 더 포함하는 고강도 열연강판.
The method according to claim 1,
Wherein the hot-rolled steel sheet further comprises at least one member selected from the group consisting of Cr: not more than 1.0%, Mo: not more than 0.2%, Nb: not more than 0.1%, and B: not more than 0.005%.
상기 열연강판은 Cu, Mg, Co, Ca, Na, V, Ga, Ge, As, Se, In, Ag, W, Pb, Cd로 이루어진 군으로부터 1종 이상을 더 포함하고, 이들의 함량은 각각 0.1% 미만인 고강도 열연강판.
The method according to claim 1,
The hot-rolled steel sheet further comprises at least one member selected from the group consisting of Cu, Mg, Co, Ca, Na, V, Ga, Ge, As, Se, In, Ag, W, Pb and Cd, High strength steel sheet with less than 0.1%.
그 미세조직으로 베이나이트를 포함하며, 그 면적분율은 50% 이하인 고강도 열연강판.
The method according to claim 1,
A high-strength hot-rolled steel sheet containing bainite as its microstructure and having an area fraction of 50% or less.
상기 냉연강판의 표층부에는 Si, Mn, Al, Fe 중 1종 이상의 원소를 함유하는 내부 산화물이 존재하고, 상기 내부 산화물의 최대 깊이는 0.2μm 이하(0μm 제외)인 고강도 용융아연도금강판.
0.1 to 0.3% of C, 1 to 2.0% of Si, 2.6 to 5% of Mn, 0.001 to 2% of sol.Al, Ti: (48/14) : Not more than 0.04% (excluding 0%), S: not more than 0.015% (excluding 0%), N: not more than 0.02% (excluding 0%), Sb, Bi, Sn, A cold rolled steel sheet containing the remainder Fe and unavoidable impurities; And a hot-dip galvanized layer formed on the surface of the cold-rolled steel sheet,
Wherein an inner oxide containing at least one element selected from the group consisting of Si, Mn, Al and Fe is present in the surface layer portion of the cold-rolled steel sheet, and a maximum depth of the inner oxide is 0.2 탆 or less (excluding 0 탆).
상기 냉연강판의 표면으로부터 두께 방향으로 0.005μm 위치까지의 영역 내 Sb, Bi, Sn, Zn 중 1종 이상의 함량의 합이 상기 냉연강판의 표면으로부터 두께 방향 0.01μm 위치로부터 두께 방향 중심까지의 영역 내 Sb, Bi, Sn, Zn 중 1종 이상의 함량의 합의 3 내지 15배인 고강도 용융아연도금강판.
6. The method of claim 5,
The sum of the content of at least one of Sb, Bi, Sn and Zn in the region from the surface of the cold-rolled steel sheet to the position of 0.005 m in the thickness direction is within a range from the position of 0.01 m in the thickness direction to the center of the thickness direction Sb, Bi, Sn, and Zn is 3 to 15 times the sum of the content of at least one of Sb, Bi, Sn, and Zn.
인장강도가 950Mpa 이상이고, 인장강도와 연신율의 곱이 16000Mpa·% 이상인 고강도 용융아연도금강판.
6. The method of claim 5,
A high strength hot-dip galvanized steel sheet having a tensile strength of 950 MPa or more and a product of tensile strength and elongation of 16000 MPa ·% or more.
그 미세조직으로 잔류 오스테나이트를 포함하며, 그 면적분율은 5~50%인 고강도 용융아연도금강판.
6. The method of claim 5,
A high strength hot-dip galvanized steel sheet containing residual austenite as its microstructure and having an area fraction of 5 to 50%.
상기 냉연강판 및 용융아연도금층의 계면에 형성된 합금화 억제층을 더 포함하고, 상기 합금화 억제층은 Sb, Bi, Sn 및 Zn 중 1종 이상을 합계로 0.001~0.05중량% 포함하는 고강도 용융아연도금강판.
6. The method of claim 5,
Wherein the alloying suppressing layer is formed on the interface between the cold-rolled steel sheet and the hot-dip galvanizing layer, and the alloying suppressing layer comprises 0.001 to 0.05% by weight in total of at least one of Sb, Bi, Sn and Zn, .
상기 열연강판을 600~800℃의 온도에서 권취하는 단계; 및
상기 권취된 열연강판을 550℃ 이하의 온도까지 2℃/min 이상의 평균 냉각 속도로 냉각하는 단계;
를 포함하는 고강도 열연강판의 제조방법.
0.1 to 0.3% of C, 1 to 2.0% of Si, 2.6 to 5% of Mn, 0.001 to 2% of sol.Al, Ti: (48/14) : Not more than 0.04% (excluding 0%), S: not more than 0.015% (excluding 0%), N: not more than 0.02% (excluding 0%), Sb, Bi, Sn, After reheating the slab containing the remainder Fe and unavoidable impurities, hot rolling the steel sheet at a finish hot rolling temperature Ar3 DEG C or higher to obtain a hot rolled steel sheet;
Winding the hot-rolled steel sheet at a temperature of 600 to 800 ° C; And
Cooling the rolled hot rolled steel sheet to a temperature of 550 DEG C or lower at an average cooling rate of 2 DEG C / min or more;
Wherein the high-strength hot-rolled steel sheet comprises a high-strength hot-rolled steel sheet.
상기 슬라브의 재가열 온도는 1100~1300℃인 고강도 열연강판의 제조방법.
11. The method of claim 10,
And the reheating temperature of the slab is 1100 to 1300 ° C.
상기 권취된 열연강판의 냉각 속도는 2~10℃/min인 고강도 열연강판의 제조방법.
11. The method of claim 10,
And the cooling rate of the wound hot rolled steel sheet is 2 to 10 占 폚 / min.
상기 열연강판을 600~800℃의 온도에서 권취하는 단계;
상기 권취된 열연강판을 550℃ 이하의 온도까지 2℃/min 이상의 평균 냉각 속도로 냉각하는 단계;
상기 냉각된 열연강판을 냉간압연하여 냉연강판을 얻는 단계;
상기 냉연강판을 이슬점 온도 -60~-30℃의 조건 하 820~870℃의 온도까지 가열한 후, 5~120초 동안 유지하여 재결정 소둔하는 단계;
상기 재결정 소둔된 냉연강판을 20℃/sec 이상의 속도로 250~350℃의 온도까지 냉각한 후, 50~150초 동안 유지하는 단계; 및
상기 냉각 및 유지된 냉연강판을 30℃/sec 이상의 속도로 460~500℃의 온도까지 가열한 후, 7초 이내에 아연 도금욕에 침적하여 도금하는 단계;
를 포함하는 고강도 용융아연도금강판의 제조방법.
0.1 to 0.3% of C, 1 to 2.0% of Si, 2.6 to 5% of Mn, 0.001 to 2% of sol.Al, Ti: (48/14) : Not more than 0.04% (excluding 0%), S: not more than 0.015% (excluding 0%), N: not more than 0.02% (excluding 0%), Sb, Bi, Sn, After reheating the slab containing the remainder Fe and unavoidable impurities, hot rolling the steel sheet at a finish hot rolling temperature Ar3 DEG C or higher to obtain a hot rolled steel sheet;
Winding the hot-rolled steel sheet at a temperature of 600 to 800 ° C;
Cooling the rolled hot rolled steel sheet to a temperature of 550 DEG C or lower at an average cooling rate of 2 DEG C / min or more;
Cold-rolling the cooled hot-rolled steel sheet to obtain a cold-rolled steel sheet;
Heating the cold-rolled steel sheet to a temperature of 820 to 870 캜 under a dew point temperature of -60 to -30 캜, and then performing recrystallization annealing by keeping the temperature for 5 to 120 seconds;
Cooling the recrystallized annealed cold rolled steel sheet to a temperature of 250 to 350 ° C at a rate of 20 ° C / sec or more, and then maintaining the temperature for 50 to 150 seconds; And
Heating and cooling the cooled and held cold-rolled steel sheet at a temperature of 460 to 500 ° C at a rate of 30 ° C / sec or more, and then plating the steel sheet in a zinc plating bath within 7 seconds;
Wherein the hot-dip galvanized steel sheet is a steel sheet.
상기 권취 후 냉간압연 전, 상기 권취된 열연강판을 산세 후 수세하는 단계를 더 포함하고,
상기 권취된 열연강판을 온도가 60~80℃인 15~20부피%의 염산 수용액에 30~60초 동안 산세하는 고강도 용융아연도금강판의 제조방법.
14. The method of claim 13,
Further comprising the step of washing the rolled hot-rolled steel sheet after pickling the cold-rolled steel sheet after the winding,
Wherein the hot rolled steel sheet is pickled in an aqueous hydrochloric acid solution at a temperature of 60 to 80 占 폚 of 15 to 20 vol% for 30 to 60 seconds.
상기 냉간압연시 압하율은 30~60%인 고강도 용융아연도금강판의 제조방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the reduction rate in the cold rolling is 30 to 60%.
상기 재결정 소둔은 3~70부피%H2-N2 가스 분위기 조건 하 실시하는 고강도 용융아연도금강판의 제조방법.
14. The method of claim 13,
The recrystallization annealing is 3 to 70 vol% H 2 -N 2 method for producing a high-strength hot-dip galvanized steel sheet performed with the gas atmosphere condition.
상기 아연 도금욕은 Al을 0.12~0.3중량% 포함하는 고강도 용융아연도금강판의 제조방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the zinc plating bath contains 0.12 to 0.3 wt% of Al.
상기 아연 도금욕의 온도는 450~500℃인 고강도 용융아연도금강판의 제조방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the temperature of the zinc plating bath is 450 to 500 占 폚.
상기 냉연강판의 재결정 소둔 전, 상기 냉연강판의 표면에 Fe, Ni, Co, Sn 중 1종 이상의 원소로 이루어진 선도금층을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 선도금층의 부착량은 편면당 0.01~2g/m2인 고강도 용융아연도금강판의 제조방법.
14. The method of claim 13,
Further comprising the step of forming a pre-plating layer composed of at least one element selected from the group consisting of Fe, Ni, Co and Sn on the surface of the cold-rolled steel sheet before the recrystallization annealing of the cold-rolled steel sheet, wherein the deposition amount of the pre- / m < 2 >.
상기 도금 후, 480~600℃의 온도에서 1초 이상 합금화 열처리하는 단계를 더 포함하는 고강도 용융아연도금강판의 제조방법.14. The method of claim 13,
Further comprising the step of performing an alloying heat treatment at a temperature of 480 to 600 占 폚 for 1 second or more after the plating.
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