KR101903823B1 - 초고항복점을 갖는 마텐자이트 강의 제조 방법 및 그로부터 획득되는 시트 또는 부품 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 1,300 ㎫ 초과의 항복 응력을 갖는 마텐자이트 강 시트의 제조 방법에 관한 것으로서, 본 방법은, 강 반제품을 획득하는 단계로서, 상기 강 반제품의 조성은, 중량% 로, 0.15% ≤ C ≤ 0.40%, 1.5% ≤ Mn ≤ 3%, 0.005% ≤ Si ≤ 2%, 0.005% ≤ Al ≤0.1%, 0 ＜ S ≤ 0.05%, 0 ＜ P ≤ 0.1%, 0.025% ≤ Nb ≤ 0.1% 이고, 선택적으로, 0.01% ≤ Ti ≤ 0.1%, 0% ≤ Cr ≤ 4%, 0% ≤ Mo ≤ 2%, 0.0005% ≤ B　≤ 0.005%, 0.0005% ≤ Ca　≤ 0.005% 이며, 상기 조성의 잔부는 철, 및 프로세싱으로부터 유발되는 불가피한 불순물로 이루어지는, 상기 강 반제품을 획득하는 단계를 포함한다. 상기 반제품은, 1,050 ℃ ~ 1,250 ℃ 의 온도 (T₁) 로 가열되고, 그 후, 가열된 반제품은 1,050 ~ 1,150 ℃ 의 온도 (T₂) 에서 100% 초과의 누적 감소율 (ε_a) 로 조압연되어, 40 ㎛ 미만, 바람직하게는 5 ㎛ 미만의 평균 입도를 갖는, 완전히 재결정화되지 않은 오스테나이트 조직을 갖는 시트가 획득된다. 그 후, 시트는, 오스테나이트의 변태를 방지하기 위해 2 ℃/s 보다 큰 속도 (V_R1) 로 970 ℃ ~ Ar3 + 30 ℃ 의 온도 (T₃) 로 냉각된 후, 냉각된 시트의 상기 온도 (T₃) 에서 50% 보다 큰 누적 감소율 (ε_b) 로 마무리 열간 압연되어, 시트가 획득되고, 그 후, 시트는 임계 마텐자이트 담금질 속도보다 큰 속도 (V_R2) 로 냉각된다.

Description

초고항복점을 갖는 마텐자이트 강의 제조 방법 및 그로부터 획득되는 시트 또는 부품{METHOD FOR THE PRODUCTION OF MARTENSITIC STEEL HAVING A VERY HIGH YIELD POINT AND SHEET OR PART THUS OBTAINED}

본 발명은, 마텐자이트 담금질 (martensitic quenching) 과 단순 급속 냉각 처리에 의해 얻을 수 있는 기계적 강도보다 더 큰 기계적 강도, 및 자동차의 에너지 흡수 부품의 제조에 사용될 수 있게 하는 기계적 강도와 연신 특성을 가지는 마텐자이트 조직을 갖는 강 시트의 제조 방법에 관한 것이다.

특정 적용에서, 목적은 매우 높은 기계적 강도를 갖는 강 시트로부터 부품을 제조하는 것이다. 이러한 유형의 조합은, 차량의 중량을 상당히 감소시키려는 시도를 하고 있는 자동차 산업에서 특히 요구된다. 이 중량 감소는 매우 높은 기계적 특성과 마텐자이트 미세조직을 갖는 강 부품의 사용에 대해 특히 달성될 수 있다. 침입 방지 및 구조 부품뿐만 아니라 예를 들어 범퍼, 도어 또는 센터 필러 보강부 및 휠 암과 같은 자동차의 안전성에 기여하는 다른 부품들은 그러한 특성을 요구한다. 이러한 부품들의 두께는 바람직하게는 3 ㎜ 미만이다.

목적은 더욱 큰 기계적 강도를 갖는 시트를 획득하는 것이다. 탄소의 첨가에 의해 마텐자이트 조직을 갖는 강의 기계적 강도를 증가시키는 능력은 잘 알려져 있다. 그렇지만, 이러한 더 높은 탄소 함량은 시트 또는 이 시트로부터 제조되는 부품의 용접성을 감소시키고 수소의 존재와 연관된 크래킹의 위험을 증가시킨다.

그러므로, 오스테나이트화 및 후속의 당해 강의 단순 마텐자이트 담금질에 의해 얻을 수 있는 강도보다 50 ㎫ 초과만큼 더 큰 최종 강도를 강 시트가 가지도록, 전술한 단점들을 가지지 않는 강 시트의 제조 방법을 제공하는 것이 바람직하다. 본 발명자들은, 0.15 ~ 0.40 중량% 의 탄소 함량의 경우, 전체 오스테나이트화 및 후속의 단순 마텐자이트 담금질에 의해 제조된 강 시트의 최종 인장 강도 (Rm) 는 실제로 탄소 함량에만 의존하고 식 (1): Rm (메가파스칼) = 3220(C) + 908 에 기술된 대로 매우 높은 정밀도로 탄소 함량과 연관되는 것을 밝혀냈다. 이 식에서, (C) 는 중량퍼센트로 표현된 강의 탄소 함량을 표시한다. 따라서, 강의 주어진 탄소 함량 (C) 에서, 목적은 식 (1) 에서 50 ㎫ 보다 큰 최종 강도, 즉 이 강에 대해 3,220(C) + 958 ㎫ 보다 큰 강도를 얻을 수 있도록 하는 제조 방법을 제공하는 것이다. 목적은 매우 높은, 즉 1,300 ㎫ 보다 큰 항복 응력을 가지는 강 시트를 제조할 수 있도록 하는 방법을 제공하는 것이다. 목적은 또한 즉시, 즉 담금질 후 템퍼링 (tempering) 처리할 필요없이 사용될 수 있는 강 시트를 제조할 수 있도록 하는 방법을 제공하는 것이다.

강 시트는 종래의 용접 방법을 사용해 용접가능해야 하고 값비싼 합금 원소의 첨가를 요구하지 않아야 한다.

본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하는 것이다. 본 발명의 특정 목적은 1,300 ㎫ 보다 큰 항복 응력, 메가파스칼로 표현했을 때, (3,220)(C)+958 ㎫ 보다 큰 기계적 인장 강도, 및 바람직하게 3% 보다 큰 총 연신율을 가지는 강 시트를 이용할 수 있도록 하는 것이다.

이를 위해, 본 발명의 주제는, 1,300 ㎫ 초과의 항복 응력을 갖는 마텐자이트 강 시트의 제조 방법으로서, 이하에서 열거하는 순서대로 하기 단계들을 포함하는 강 시트의 제조 방법이다:

― 강 반제품을 획득하는 단계로서, 상기 강 반제품의 조성은, 중량% 로, 0.15% ≤ C ≤ 0.40%, 1.5% ≤ Mn ≤ 3%, 0.005% ≤ Si ≤ 2%, 0.005% ≤ Al ≤0.1%, 0 ＜ S ≤ 0.05%, 0 ＜ P ≤ 0.1%, 0.025% ≤ Nb ≤ 0.1% 이고, 선택적으로, 0.01% ≤ Ti ≤ 0.1%, 0% ≤ Cr ≤ 4%, 0% ≤ Mo ≤ 2%, 0.0005% ≤ B　≤ 0.005%, 0.0005% ≤ Ca　≤ 0.005% 이며, 상기 조성의 잔부는 철, 및 프로세싱으로부터 유발되는 불가피한 불순물로 이루어지는, 상기 강 반제품을 획득하는 단계;

― 상기 반제품을 1,050 ℃ ~ 1,250 ℃ 의 온도 (T₁) 로 가열하는 단계;

― 가열된 상기 반제품을 1,050 ~ 1,150 ℃ 의 온도 (T₂) 에서 100% 초과의 누적 감소율 (ε_a) 로 조압연기에서 압연하여, 40 ㎛ 미만의 평균 입도를 갖는, 완전히 재결정화되지 않은 오스테나이트 조직을 갖는 시트를 획득하는 단계;

― 상기 시트를, 2 ℃/s 보다 큰 속도 (V_R1) 로 970 ℃ ~ Ar3 + 30 ℃ 의 온도 (T₃) 로 불완전 냉각시키는 단계;

― 불완전 냉각된 상기 시트를, 상기 온도 (T₃) 에서 50% 보다 큰 누적 감소율 (ε_b) 로 마무리 압연기에서 압연하여, 시트를 획득하는 단계; 및

― 상기 시트를 임계 마텐자이트 담금질 속도보다 큰 속도 (V_R2) 로 냉각시키는 단계.

바람직한 모드에서, 오스테나이트 평균 입도가 5 ㎛ 미만이다.

시트는 5 ~ 30 분의 기간 동안 150 ~ 600 ℃ 인 온도 (T₄) 에서 후속 템퍼링 열 처리를 거치는 것이 바람직하다.

본 발명의 추가적인 주제는, 전술한 제조 모드 중 하나에 따른 방법에 의해 획득되는 템퍼링되지 않은 강 시트로서, 1300 ㎫ 초과의 항복 응력을 갖고, 1.2 ㎛ 미만의 평균 라스 (lath) 입도를 갖는 전부 (totally) 마텐자이트 조직을 구비하고, 상기 라스의 평균 연신 인자가 2 ~ 5 인 강 시트이다.

본 발명의 추가적인 주제는, 전술한 템퍼링 처리를 갖는 방법을 통해 획득되는 강 시트로서, 1.2 ㎛ 미만의 평균 라스 입도를 갖는 전부 마텐자이트 조직을 구비하고, 상기 라스의 평균 연신 인자가 2 ~ 5 인 강 시트이다.

이하에서, 본 발명에서 청구되는 방법에서 사용되는 강의 조성을 더 상세하게 설명한다:

강의 탄소 함량이 0.15 중량% 미만일 때, 사용된 방법을 고려하면, 강의 경화능은 불충분하고, 전부 마텐자이트 조직을 획득할 수 없다. 이 함량이 0.40% 를 초과할 때, 이 시트 또는 이 부품으로 제조된 용접 조인트는 불충분한 인성을 보여준다. 본 발명의 용도를 위한 최적의 탄소 함량은 0.16 ~ 0.28% 이다.

망간은, 마텐자이트가 형성되기 시작하는 온도를 낮추어 오스테나이트의 분해 속도를 늦춘다. 충분한 효과를 달성하기 위해서, 망간 함량은 1.5% 미만이어서는 안 된다. 그리고, 망간 함량이 3% 를 초과하는 때, 분리 구역 (segregated zones) 이 과도한 양으로 존재하고, 이는 본 발명에 의해 청구되는 방법의 수행에 악영향을 미친다. 본 발명에 의해 청구되는 방법의 수행에 대해 바람직한 범위는 1.8 ~ 2.5% Mn 이다.

규소 함량은 액체 상에서 강의 탈산에 참여하도록 0.005% 보다 크거나 같아야 한다. 의도가 시트를 금속 코팅 욕에 통과시켜 시트를 코팅, 특히 연속 용융 아연도금에 의해 코팅하려는 것이라면, 코팅성을 현저하게 감소시키는 표면 산화물의 형성 때문에 규소 함량은 2 중량% 를 초과해서는 안 된다.

본 발명에 의해 청구되는 강의 알루미늄 함량은 액체 상태에서 강의 충분한 탈산을 달성하기 위해서 0.005% 이상이다. 알루미늄 함량이 0.1 중량% 를 초과하는 때, 주조 문제가 발생할 수 있다. 알루미나 개재물이 또한 과다한 양 또는 크기로 형성될 수 있는데, 이것은 인성에 바람직하지 못한 영향을 미친다.

강에서의 황과 인의 레벨은 본 발명에 따라 제조된 부품 또는 시트의 연성 또는 인성의 감소를 방지하기 위해서 0.05% 및 0.1% 로 각각 제한된다.

강은 0.025 ~ 0.1% 의 양의 니오븀 및 선택적으로는 0.01 ~ 0.1% 의 양의 티타늄을 또한 함유한다.

니오븀 및 선택적으로는 티타늄의 이러한 첨가는 고온에서의 오스테나이트의 재결정화를 감속시킴으로써 본 발명에 의해 청구되는 방법의 사용을 가능하게 하고, 고온에서의 충분하게 미세한 입도의 획득을 가능하게 한다.

크롬 및 몰리브덴은 오스테나이트의 변태를 지연시키기에 매우 효과적이고, 본 발명에 의해 청구되는 방법의 실행을 위해 선택적으로 사용될 수 있는 원소들이다. 이 원소들의 효과는, 페라이트-펄라이트 및 베이나이트 변태 범위를 분리시켜서, 페라이트-펄라이트 변태가 베이나이트 변태보다 더 높은 온도에서 일어나게 하는 것이다. 그러면, 이 변태 범위들은 등온 변태 다이어그램 (TTT; 변태-온도-시간) 에서 2 개의 뚜렷한 "노우즈 (noses)" 의 형태로 발생한다.

크롬 함량은 4 % 이하이어야 한다. 이 레벨을 초과하면, 경화능에 미치는 크롬의 영향이 실질적으로 포화되고; 임의의 추가 첨가는 비용이 많이 들고 대응하는 유리한 효과가 전혀 얻어지지 않는다.

하지만, 몰리브덴 함량은 몰리브덴의 높은 비용 때문에 2% 를 초과해서는 안 된다.

선택적으로, 강은 또한 붕소를 함유할 수 있고; 오스테나이트의 상당한 변형은 냉각 중 페라이트로의 변태를 가속화할 수 있는데, 이 현상은 방지되어야 한다. 0.0005 ~ 0.005 중량% 의 붕소의 첨가는, 조기 (premature) 페라이트 변태에 대한 대비책을 제공한다.

선택적으로, 강은 칼슘을 0.0005 ~ 0.005% 의 양으로 또한 함유할 수 있고; 산소 및 황과 조합함으로써, 칼슘은 시트 또는 시트로부터 제조된 부품의 연성에 바람직하지 못한 영향을 미치는 큰 개재물의 형성을 방지할 수 있다.

강의 조성 중 잔부는 철 및 프로세싱으로부터 유발되는 불가피한 불순물로 이루어진다.

본 발명에 의해 청구된 대로 제조된 강 시트는 매우 미세한 라스와 전부 마텐자이트 조직을 특징으로 하는데; 열 기계적 사이클 및 특정 조성 때문에, 마텐자이트 라스의 평균 입도는 1.2 ㎛ 미만이고 그것의 평균 연신 계수는 2 ~ 5 이다. 이 미세조직 특성은, 예를 들어, EBSD ("전자 후방 산란 회절") 검출기와 결합된, 1200x 보다 높은 배율에서, 전계 방출 전자총 ("MEB-FEG") 기술에 의하여 주사 전자 현미경을 통하여 미세조직을 관찰함으로써 결정된다. 2 개의 인접한 라스는 그것의 배향이탈 (misorientation) 이 5 도보다 클 때 분리된 것으로 규정된다. 라스의 평균 입도는 자체로 공지되어 있는 인터셉트 방법에 의해 규정되고; 미세조직에 대해 랜덤하게 규정된 라인에 의해 인터셉트된 라스들의 평균 입도가 평가된다. 대표 평균값을 얻기 위해서 적어도 1,000 개의 마텐자이트 라스에 대해 측정된다. 그 후, 개별화된 라스의 모폴리지는 자체로 공지되어 있는 소프트웨어를 사용해 이미지 분석에 의해 결정되고; 각 마텐자이트 라스의 최대 치수 (l_max) 및 최소 치수 (l_min) 뿐만 아니라 그것의 연신 인자 (

) 가 결정된다. 통계적으로 대표적이도록, 이 관찰은 적어도 1,000 개의 마텐자이트 라스를 포함해야 한다. 그 후, 관찰된 이 라스들 전부에 대해 평균 연신 인자 (

) 가 결정된다.

본 발명에 의해 청구되는 열간 압연 시트의 제조 방법은 다음의 단계들을 포함한다:

먼저, 위에서 명시된 조성을 갖는 강 반제품이 획득된다. 이 반제품은 연속 주조 슬래브, 예컨대 얇은 슬래브 또는 잉곳의 형태일 수 있다. 비제한적인 예로서, 연속 주조 슬래브는 대략 200 ㎜ 의 두께를 갖고, 얇은 슬래브는 대략 50 ~ 80 ㎜ 의 두께를 갖는다. 이 반제품은 1,050 ℃ ~ 1,250 ℃ 의 온도 (T₁) 로 가열된다. 온도 T₁ 은, 가열 동안 전체 오스테나이트 변태 온도인 A_c3 보다 더 높다. 따라서, 이 가열은 반제품에 존재할 수도 있는 임의의 니오븀 탄질화물의 용해뿐만 아니라 강의 완전한 오스테나이트화를 얻는 것을 가능하게 한다. 이 가열 단계는 후술하는 부가적인 열간 압연 작업을 행하는 것을 또한 가능하게 한다. 반제품은 조압연을 거친다. 이 조압연은 1,050 ~ 1,150 ℃ 의 온도 (T₂) 에서 행해진다. 상이한 조압연 단계들의 누적 감소율이 ε_a 로 표시된다. e_ia 가 열간 조압연 전의 반제품의 두께를 표시하고, e_fa 가 이 압연 후의 시트의 두께를 표시한다면, 누적 감소율은

에 의해 규정된다. 본 발명은, 누적 감소율 (ε_a) 이 100% 보다 커야 한다는 것, 즉 1 초과이어야 한다는 것을 알려준다. 이러한 압연 조건 하에서, 니오븀 및 선택적으로는 티타늄의 존재는 재결정화를 지연시키고, 고온에서 전부 재결정화되지 않은 오스테나이트의 획득을 가능하게 한다. 따라서 획득되는 오스테나이트 평균 입도는 니오븀 함량이 0.030 ~ 0.050 % 인 때에 40 ㎛ 미만이거나 또는 심지어 5 ㎛ 미만이다. 이 입도는 예컨대 시트가 압연 직후에 템퍼링되는 실험에 의해 측정될 수 있다. 그리고, 시트의 폴리싱 및 에칭된 부분을 관찰한다. 에칭은 이전의 (former) 오스테나이트 결정립계를 보여주는 예컨대 Bechet-Beaujard 시약과 같은, 자체로 공지되어 있는 시약을 이용하여 행해진다.

그리고 나서, 시트는 오스테나이트의 변태 및 잠재적인 재결정화를 방지하기 위해 2 ℃/s 보다 큰 속도 (V_R1) 로 불완전하게, 즉 중간 온도 (T₃) 로 냉각되고, 그 후, 시트는 50 % 보다 큰 누적 감소율 (ε_b) 로 마무리 압연기에서 열간 압연된다. e_ib 가 마무리 압연 전의 시트의 두께를 표시하고, e_fb 가 이 압연 후의 시트의 두께를 표시한다면, 누적 감소율은

에 의해 규정된다. 이 마무리 압연은 970 ~ Ar3 + 30 ℃ 의 온도 (T₃) 에서 행해지고, 여기서 Ar3 은 냉각 동안 오스테나이트 변태가 시작되는 온도를 나타낸다. 이는 마무리 압연의 종료시에, 재결정화 경향을 갖지 않는 변형된 미세-입자의 오스테나이트의 획득을 가능하게 한다. 그 후, 이 시트는 임계 마텐자이트 담금질 속도보다 더 큰 속도 (V_R2) 로 냉각되고, 그 결과는, 매우 미세한 마텐자이트 조직을 특징으로 하는 시트로서, 기계적 특성이 단순 열적 담금질 처리에 의해 획득될 수 있는 특성에 비해 우수한 시트이다.

상기한 방법이 시트, 즉 슬래브에 기초한 편평한 제품의 제조를 기재하고 있지만, 본 발명은 이러한 기하학적 형상 또는 이러한 타입의 제품으로 제한되지 않고, 후속 열간 성형 단계에 의해 기다란 제품, 바아 (bars) 및 형상의 제조에 적합할 수도 있다.

강 시트는 그대로 활용될 수 있거나 또는 5 ~ 30 분의 시간 동안 150 ~ 600 ℃ 의 온도 (T₄) 에서 열적 템퍼링 처리를 거칠 수 있다. 이 템퍼링 처리는 항복 응력 및 강도의 감소라는 대가로 연성을 일반적으로 증가시킨다. 그렇지만, 본 발명자들은, 본 발명에 의해 청구되는 방법 (종래 담금질 후에 획득될 수 있는 것보다 적어도 50 ㎫ 더 높은 기계적 인장 강도를 강에 제공함) 이 150 ~ 600 ℃ 의 범위일 수 있는 온도에서의 템퍼링 처리 후에도 이러한 이점을 유지한다는 것을 밝혀냈다. 미세조직의 미세도 (fineness) 특성은 이 템퍼 어닐링 처리에 의해 유지된다.

비제한적인 예로서 제공된 이하의 결과들은 본 발명에 의해 달성되는 유리한 특징들을 보여준다.

예:

중량% 로 표현된, 이하 열거된 원소를 함유하는 강 반제품이 획득된다:

두께 31 ㎜ 의 반제품을 1,250 ℃ 의 온도 (T₁) 에서 30 분 동안 가열 및 유지하였고, 그 후 164 % 의 누적 감소율 (ε₁) 로, 즉 6 ㎜ 의 두께로 1,100 ℃ 의 온도 (T₂) 에서 4 번의 패스 (passes) 로 압연하였다. 이 스테이지에서, 조압연 후 고온에서, 조직은, 불완전하게 재결정화되고 평균 입도가 30 ㎛ 인 전부 오스테나이트이다. 그 후, 이렇게 획득된 시트를 3 ℃/s 의 속도로 955 ℃ ~ 840 ℃ 의 온도 (T₃) (이 후자의 온도는 Ar3 + 60 ℃ 와 동일함) 로 냉각시키고, 그 후 이 온도에서 시트를 76 % 의 누적 감소율 (ε_b) 로, 즉 2.8 ㎜ 의 두께로 5 번의 패스로서 압연하였고, 그 후 80 ℃/s 의 속도로 주위 온도로 냉각시켜서, 완전히 마텐자이트의 미세조직을 획득하였다.

대조적으로, 상기한 조성을 갖는 강 시트를 1,250 ℃ 의 온도로 가열하고, 이 온도에서 30 분 동안 유지한 후, 물로 냉각시켜 완전히 마텐자이트의 미세조직을 획득하였다 (기준 조건).

인장 테스트에 의하여, 이러한 상이한 제조 모드에 의해 획득된 시트들의 항복 응력 (Re), 극한 강도 (Rm) 및 총 연신율 (A) 을 결정하였다. 하기 표는 단순 마텐자이트 담금질 후의 강도의 추정값 (3220(C)+908) (㎫), 및 이 추정값과 실제로 측정된 저항 사이의 차이 (ΔRm) 를 또한 보여준다.

강 B 는 충분한 니오븀을 함유하지 않는다: 그 경우, 단순 마텐자이트 담금질 후에도 (테스트 B2), 그리고 온도 T₃ 에서의 조압연 및 마무리 압연으로 압연된 경우에도 (테스트 B1), 1,300 ㎫ 의 항복 응력이 획득되지 않는다.

테스트 B2 (단순 마텐자이트 담금질) 의 경우, 식 (1) 에 기초하여 추정된 강도 값 (1,545 ㎫) 은 실험적으로 결정된 값 (1,576 ㎫) 에 가깝다는 것이 관찰된다.

획득된 시트의 미세조직은 전계 방출 전자총 ("MEB-FEG" 기술) 을 이용한 주사 전자 현미경 및 EBSD 검출기에 의해 또한 관찰되었다. 마텐자이트 조직의 라스들의 평균 입도 및 라스들의 평균 연신 인자 (

) 가 또한 수량화되었다.

테스트 A1 및 A2 에 있어서, 본 발명에 의해 청구되는 방법은 평균 라스 입도가 0.9 ㎛ 이고 연신 인자가 3 인 마텐자이트 조직의 획득을 가능하게 한다. 이 조직은 단순 마텐자이트 담금질 후에 관찰되는 것 (라스들의 평균 입도가 대략 2 ㎛ 임) 보다 훨씬 더 미세하다.

본 발명에 의해 청구되는 테스트 A1 및 A2 에서, ΔRm 의 값은 각각 63 ㎫ 및 172 ㎫ 이다. 따라서, 본 발명에 의해 청구되는 방법에 의하면, 단순 마텐자이트 담금질에 의해 획득되는 것보다 훨씬 더 높은 기계적 강도 값을 얻을 수 있다. 예컨대, 테스트 A2 의 경우, 이러한 강도의 증가 (172 ㎫) 는, 대략 0.05 % 의 부가량이 첨가된 강에 적용되는 단순 마텐자이트 담금질 덕분에, 식 (1) 에 따라 얻어지는 것과 동등하다. 그러나, 탄소 함량에서의 이러한 타입의 증가는 용접성과 인성의 측면에서 바람직하지 못한 결과를 가져오지만, 본 발명에 의해 청구되는 방법에 의하면 이러한 단점 없이 기계적 강도를 증가시킬 수 있다.

본 발명에서 청구되는 대로 제조된 시트는, 더 낮은 탄소 함량 때문에, 일반적인 방법을 이용한 용접, 특히 스폿 저항 용접에 양호한 적합성을 갖는다. 또한, 본 발명에서 청구되는 대로 제조된 시트는, 예컨대 용융 아연도금 또는 알루미늄 도금에 의해, 코팅되기에 양호한 적합성을 갖는다.

그러므로, 본 발명에 의하면, 매우 만족스러운 경제적 조건 하에서 매우 높은 기계적 특성을 갖는 날 (bare) 또는 코팅된 시트를 제조할 수 있다.

Claims (5)

1,300 ㎫ 초과의 항복 응력을 갖고, 1.2 ㎛ 미만의 평균 라스 (lath) 입도를 갖는 전부 마텐자이트 조직을 구비한 마텐자이트 강 시트의 제조 방법으로서,
이하에서 열거하는 순서대로 하기 단계들을 포함하고, 템퍼링 공정을 포함하지 않는 강 시트의 제조 방법:
― 강 반제품을 획득하는 단계로서, 상기 강 반제품의 조성은, 중량% 로,
0.15% ≤ C ≤ 0.40%,
1.5% ≤ Mn ≤ 3%,
0.005% ≤ Si ≤ 2%,
0.005% ≤ Al ≤0.1%,
0 ＜ S ≤ 0.05%,
0 ＜ P ≤ 0.1%,
0.025% ≤ Nb ≤ 0.1% 이고,
선택적으로,
0.01% ≤ Ti ≤ 0.1%,
0% ≤ Cr ≤ 4%,
0% ≤ Mo ≤ 2%,
0.0005% ≤ B　≤ 0.005%,
0.0005% ≤ Ca　≤ 0.005% 이며,
상기 조성의 잔부는 철, 및 프로세싱으로부터 유발되는 불가피한 불순물로 이루어지는, 상기 강 반제품을 획득하는 단계;
― 상기 반제품을 1,050 ℃ ~ 1,250 ℃ 의 온도 (T₁) 로 가열하는 단계;
― 가열된 상기 반제품을 1,050 ~ 1,150 ℃ 의 온도 (T₂) 에서 100% 초과의 누적 감소율 (ε_a) 로 조압연기에서 압연하여, 40 ㎛ 미만의 평균 입도를 갖는, 완전히 재결정화되지 않은 오스테나이트 조직을 갖는 시트를 획득하는 단계;
― 상기 시트를, 2 ℃/s 보다 큰 속도 (V_R1) 로 970 ℃ ~ Ar3 + 30 ℃ 의 온도 (T₃) 로 불완전 냉각시키는 단계;
― 불완전 냉각된 상기 시트를, 상기 온도 (T₃) 에서 50% 보다 큰 누적 감소율 (ε_b) 로 마무리 압연기에서 압연하여, 시트를 획득하는 단계; 및
― 상기 시트를 임계 마텐자이트 담금질 (quenching) 속도보다 큰 속도 (V_R2) 로 냉각시키는 단계.

제 1 항에 있어서,
상기 오스테나이트의 평균 입도가 5 ㎛ 미만인 것을 특징으로 하는 강 시트의 제조 방법.

제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 시트는 5 ~ 30 분의 기간 동안 150 ~ 600 ℃ 인 온도 (T₄) 에서 후속 템퍼링 열 처리를 거치는 것을 특징으로 하는 강 시트의 제조 방법.

제 1 항 또는 제 2 항에 따른 방법으로 획득되는 강 시트로서,
1300 ㎫ 초과의 항복 응력을 갖고,
1.2 ㎛ 미만의 평균 라스 (lath) 입도를 갖는 전부 (totally) 마텐자이트 조직을 구비하고,
상기 라스의 평균 연신 인자가 2 ~ 5 인 강 시트.

제 3 항에 따른 방법에 의해 획득되는 강 시트로서,
1.2 ㎛ 미만의 평균 라스 입도를 갖는 전부 마텐자이트 조직을 구비하고,
상기 라스의 평균 연신 인자가 2 ~ 5 인 강 시트.