KR101957601B1

KR101957601B1 - 냉연강판 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101957601B1
Application number: KR1020170140850A
Authority: KR
Inventors: 김동용; 이승철; 허성열; 신영문
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2017-10-27
Filing date: 2017-10-27
Publication date: 2019-03-12

Abstract

본 발명은, 중량%로, 0.001 내지 0.01%의 탄소(C), 0.03% 이하(0% 제외)의 실리콘(Si), 0.05 내지 1.0%의 망간(Mn), 0.01 내지 0.1%의 인(P), 0.01% 이하(0% 제외)의 황(S), 0.01 ~ 0.06%의 알루미늄(Al), 0.01 ~ 0.05%의 티타늄(Ti), 0.01 내지 0.05%의 니오븀(Nb), 0.001 내지 0.005%의 질소(N), 0.05 내지 0.1%의 구리(Cu), 0.01 ~ 0.02%의 주석(Sn), 합이 0.07% 이하(0% 제외)인 니켈(Ni)과 크롬(Cr) 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물0.01 ~ 0.05%의 티타늄(Ti), 0.01 내지 0.05%의 니오븀(Nb), 0.001 내지 0.005%의 질소(N), 0.05 내지 0.1%의 구리(Cu), 0.01 ~ 0.02%의 주석(Sn), 합이 0.07% 이하(0% 제외)인 니켈(Ni)과 크롬(Cr) 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지며, 상기 강판의 집합조직은 (111) 집합조직을 포함하는 냉연강판을 제공한다.

Description

냉연강판 및 그 제조방법{COLD ROLLED STEEL SHEET AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 강판 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 성형성이 우수한 냉연강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

현재의 자동차 강판의 가장 큰 이슈는 초고장력강 적용이다. 자동차의 안전성 향상과 경량화를 동시에 해결할 수 있는 소재이기에 다수의 자동차 회사가 초고장력강 적용 비율을 점차 늘려가는 게 사실이다. 하지만, 자동차 내,외판재에 있어서는 초고장력강의 적용 비율이 과거에 비해 그렇게 눈이 띄게 증가하지 않았다. 자동차 내, 외판재의 경우 고성형성을 요구하는 제품이 대부분이기에 현재의 초고장력강을 적용하기에는 무리가 있다.

선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제2004-0066935호(공개일 : 2004.7.27, 발명의 명칭 : 고강도 냉연강판 및 그 제조 방법)가 있다.

본 발명은 고성형성의 특성을 유지하면서, 동시에 370MPa 이상의 고강도 특성을 가지는 냉연강판 및 그 제조방법을 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연강판은, 중량%로, 0.001 내지 0.01%의 탄소(C), 0.03% 이하(0% 제외)의 실리콘(Si), 0.05 내지 1.0%의 망간(Mn), 0.01 내지 0.1%의 인(P), 0.01% 이하(0% 제외)의 황(S), 0.01 ~ 0.06%의 알루미늄(Al), 0.01 ~ 0.05%의 티타늄(Ti), 0.01 내지 0.05%의 니오븀(Nb), 0.001 내지 0.005%의 질소(N), 0.05 내지 0.1%의 구리(Cu), 0.01 ~ 0.02%의 주석(Sn), 합이 0.07% 이하(0% 제외)인 니켈(Ni)과 크롬(Cr) 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지며, 상기 강판의 집합조직은 (111) 집합조직을 포함한다.

상기 냉연강판의 항복강도는 180MPa 이상이며, 인장강도는 370MPa 이상이며, 연신율은 47% 이상이며, r값은 2.3 이상일 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연강판의 제조방법은 (a) 중량%로, 0.001 내지 0.01%의 탄소(C), 0.03% 이하(0% 제외)의 실리콘(Si), 0.05 내지 1.0%의 망간(Mn), 0.01 내지 0.1%의 인(P), 0.01% 이하(0% 제외)의 황(S), 0.01 ~ 0.06%의 알루미늄(Al), 0.01 ~ 0.05%의 티타늄(Ti), 0.01 내지 0.05%의 니오븀(Nb), 0.001 내지 0.005%의 질소(N), 0.05 내지 0.1%의 구리(Cu), 0.01 ~ 0.02%의 주석(Sn), 합이 0.07% 이하(0% 제외)인 니켈(Ni)과 크롬(Cr) 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브를 재가열하는 단계; (b) 상기 재가열된 슬라브를 마무리 압연온도가 750 내지 800℃인 조건으로 열간압연하는 단계; (c) 상기 열간압연된 강재를 1차 냉각하여 650 내지 700℃의 온도에서 5 내지 10초 동안 유지하는 1차 유지 단계; (d) 상기 1차 유지된 강재를 2차 냉각하여 200 내지 300℃의 온도에서 5 내지 10초 동안 유지하는 2차 유지 단계; (e) 상기 2차 유지된 강재를 가열하여 600 내지 700℃의 온도에서 9 내지 11분 동안 유지하는 추가 열처리 단계; 및 (f) 상기 추가 열처리된 강재를 냉간압연하는 단계;를 포함한다.

상기 냉연강판의 제조방법에서, 상기 1차 냉각 및 상기 2차 냉각은 각각 냉각속도가 10 내지 30℃/s일 수 있다.

상기 냉연강판의 제조방법은, 상기 강재를 열간압연한 후 냉간압연 전에 490 내지 510℃의 온도에서 권취하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 고성형성의 특성을 유지하면서, 동시에 370MPa 이상의 고강도 특성을 가지는 냉연강판 및 그 제조방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 냉연강판의 제조방법에서 열간압연 및 후속의 냉각, 유지, 추가열처리 단계를 도식적으로 도해한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 냉연강판의 제조방법 중에서 슬라브 재가열에서 추가 열처리까지의 단계들을 온도 흐름과 함께 도해한 순서도이다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 냉연강판 및 그 제조방법을 상세하게 설명한다. 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 적절하게 선택된 용어들로서, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

현재의 자동차 강판의 가장 큰 이슈는 초고장력강 적용이다. 자동차의 안전성 향상과 경량화를 동시에 해결할 수 있는 소재이기에 다수의 자동차 회사가 초고장력강 적용 비율을 점차 늘려가는 게 사실이다. 하지만, 자동차 내,외판재에 있어서는 초고장력강의 적용 비율이 과거에 비해 그렇게 눈이 띄게 증가하지 않았다. 자동차 내, 외판재의 경우 고성형성을 요구하는 제품이 대부분이기에 현재의 초고장력강을 적용하기에는 무리가 있다. 내,외판재는 IF(Interstitial Free) 강을 기초로 한 강종이 대부분이다. 특히 외판재의 꽃이라고 할 수 있는 사이드 아우터(Side outer)의 경우에는 EDDQ 강종이 적용되고 있다. 다수의 자동차 회사가 사이드 아우터의 강도를 높이기 위해 많은 노력을 했지만, 결국 고성형성이라는 높은 벽에 가로막혀, 고강도강을 적용하지는 않는다. 만일, 고강도의 사이드 아우터를 적용할 수 있다면, 우수한 내덴트(Dent)성을 나타내어 바람직할 것이다.

이하에서는, 고성형성의 특성을 유지하면서, 동시에 350MPa 이상의 고강도 특성을 가지는 고유 강종 및 그 제조방법을 제공한다. 대표적인 고용 강화 원소인 Mn, P 함유량을 낮추고 Cu, Sn등의 트램프(Tramp) 원소로 강도를 제어함으로서 동시에 원가절감 효과도 얻을 수 있을 것으로 예상된다. 따라서, 고로 뿐만 아니라 전기로에서도 충분히 제조하는 것이 가능하다.

냉연강판

본 발명의 일 실시예에 따르는 냉연강판은, 중량%로, 0.001 내지 0.01%의 탄소(C), 0.03% 이하(0% 제외)의 실리콘(Si), 0.05 내지 1.0%의 망간(Mn), 0.01 내지 0.1%의 인(P), 0.01% 이하(0% 제외)의 황(S), 0.01 ~ 0.06%의 알루미늄(Al), 0.01 ~ 0.05%의 티타늄(Ti), 0.01 내지 0.05%의 니오븀(Nb), 0.001 내지 0.005%의 질소(N), 0.05 내지 0.1%의 구리(Cu), 0.01 ~ 0.02%의 주석(Sn), 합이 0.07% 이하(0% 제외)인 니켈(Ni)과 크롬(Cr) 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어진다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 함량에 대하여 설명한다.

탄소[C] : 0.001 ~ 0.01 wt %

탄소(C)는 강판 내에 고용원소로 존재하여 냉연 및 소둔 시 강판의 집합조직의 형성과정에서 가공성에 유리한 (111) 집합조직의 형성을 저해하여 가공성 및 성형성을 저하시키는 역할을 한다. 또한 탄소가 강 중에 존재하는 경우 시효문제를 일으켜 스트레쳐 스트레인(Strecher Strain) 문제를 야기시킨다. 탄소 함량이 100ppm을 초과하여 많이 함유되어 있을 경우 탄화물 형성 원소 Nb 첨가량을 늘려야 한다. 이럴 경우, 강의 원가상승을 유도할 뿐 아니라 Nb의 다량 첨가에 의해 재질 및 표면물성이 저하된다. 함량이 적을수록 유리하지만, 제강 기술의 한계가 존재하고 입계 취화현상이 발생할 가능성이 존재하기 때문에, 탄소의 함량은 0.001 내지 0.01중량%로 하는 것이 바람직하다.

실리콘[Si] : 0.03 wt% 이하

실리콘(Si)은 고용강화 효과에 의해 강도를 상승시킨다. 0.03 중량%를 초과하여 함량이 더 높을수록 강도는 증가하지만, 후공정의 도금특성을 저하시키기에 그 상한을 두었다.

망간[Mn] : 0.05 ~ 1.0 wt %

망간(Mn)은 어느 정도까지 강도확보와 함께 MnS를 형성하여 S에 의한 크랙발생을 방지하기 위해 첨가하는 성분이다. 하한값은 강도를 유지하기 위한 최소 함량이고, 상한값을 정한 이유는 초과 시 가공성 및 성형성을 저하시키는 역할을 한다. 또한 도금특성에 악영향을 미친다. 이를 고려하여, 망간의 함량은 0.05 ~ 1.0 중량%로 하는 것이 바람직하다.

인[P] : 0.01 ~ 0.1 wt%

인(P)은 고용강화 효과가 탁월한 성분으로서 강도상승의 목적으로 많이 첨가가 되고 소량첨가에 의한 효과가 상당하다. 연신율 및 r값에 악영향을 미치기에 상한값을 두었고, 강도 상승에 기여하기 위해서 하한값을 두었다. 이를 고려하여, 인의 함량은 0.01 ~ 0.1 중량%로 하는 것이 바람직하다.

황[S]: 0.01 wt% 이하

황(S)은 가공성을 저해시키는 원소 중에 하나지만, 본 발명에서는 설비의 디스케일링(descaling)을 향상시키기지 위해서 제어를 하고 0.01중량%를 초과하여 첨가 시 가공성에 악영향을 미친다.

알루미늄[Al]: 0.01 ~ 0.06 wt%

알루미늄(Al)은 탈산제로서의 역할을 하는 성분으로서, 강중 용존 산소량을 충분히 낮은 상태로 유지한다. 탈산제의 역할로서는 상한을 초과하여 첨가시에는 연주 시 문제가 발생할 수 있다. 또한 고용원소인 N과 반응하여 AlN을 석출물을 생성하여 고용원소를 제거한다. 또한 연속소둔 방식을 적용할 경우 높은 권취를 온도를 유지시켜 열간압연단계에서 미리 AlN을 석출시켜야 한다. 이를 고려하여, 알루미늄의 함량은 0.01 ~ 0.06 중량%로 하는 것이 바람직하다.

티타늄 [Ti] : 0.01 ~ 0.05 wt%

티타늄(Ti)은 첨가량이 많을수록 r값을 증가시키고 비시효특성을 나타낸다. 강 중의 고용원소로 존재하는 C와 N을 TiN, TiC등의 석출물 형태로 석출시켜 강 중의 고용원소를 제거하여 r값을 향상시킨다. 또한 강 중에 고용원소 C가 남아있을 시에는 시간이 경과함에 따라 움직여 전위를 구속시켜 시효 현상을 나타낸다. Ti 첨가량을 C를 충분히 제거할 수 있도록 고려해야 한다. 고용원소가 하한값은 고용원소를 화학양론적으로 석출시킬 수 있는 양으로 설정하였다. 통상적으로 Ti 함량이 증가할수록 r값은 증가한다. 하지만, Ti함량이 증가하면 연주 시 노즐 막힘 및 냉연도금 시 표면결함이 발생됨으로 규제를 두었다. 따라서, 티타늄의 함량은 0.01 ~ 0.05중량%로 하는 것이 바람직하다.

니오븀[Nb] : 0.01 ~ 0.05 wt%

니오븀(Nb)은 고용원소로 존재하는 C와 N을 NbC, NbN의 석출물 형태로 석출시켜 강 중의 고용원소를 제거하여 r값을 향상시키고 강 중의 C를 제거시켜 비시효특성을 나타낸다. 고용원소를 화학양론적으로 석출시킬 수 있는 량을 초과하는 함량, 즉, 상한값을 초과하는 니오븀을 첨가 시 r값이 떨어진다. 또한 그 만큼의 원가상승으로 제조단가를 높인다. 하지만, Nb를 첨가 시에 우수한 도금특성을 나타낸다. 강 중의 고용원소를 화학양론적으로 석출 시킬 수 있는 최소의 함량을 하한값으로 규제하였다. 본 발명에서는 Nb 첨가 시 Mn등이 입계에 자리 잡기 이전에 위치하여 강의 도금성을 크게 향상시킨다. 따라서, 니오븀의 함량은 0.01 ~ 0.05중량%로 하는 것이 바람직하다.

질소[N]: 0.001 ~ 0.005 wt%

질소(N)는 탄소와 마찬가지로 강내에 고용원소로 존재하여 연신율을 저하시켜 강판의 가공성 및 성형성을 저하시키는 역할을 한다. N은 그 함량이 적을수록 성형성에 유리하나 제강수준 및 원가를 고려하여 하한을 0.001중량%로 하였다. 또한 N을 함량이 많을수록 가공성을 저하시키기에 그 상한을 0.005중량%로 확인하였다.

구리(Cu): 0.05 ~ 0.1 wt%

구리(Cu)는 스크랩을 원료로 사용하는 제강공정에서는 제거할 수 없는 불순물, 즉 트램프(tramp) 원소로 존재한다. 상기 구리(Cu)는 주로 강도를 높이는 원소로 0.05중량% 미만일 경우 충분한 강도를 확보할 수 없고, 0.1중량%을 초과하는 경우, 강의 연신율, r값 및 표면품질을 저하시킨다. 또한 상기 구리(Cu)는 그 함량이 일정량 이상 첨가되면 표면에 농축되어 적열취성을 발생하므로 주편의 표면 크랙 생성 및 표면 특성을 저하시키게 된다. 따라서, 구리의 함량은 0.05 ~ 0.1중량%로 하는 것이 바람직하다.

주석(Sn): 0.01 ~ 0.02 wt%

주석(Sn) 또한 구리(Cu)와 마찬가지로 스크랩을 원료로 사용하는 제강공정에 서는 제거할 수 없는 불순물, 즉 트램프(tramp) 원소로 존재하게 된다. 다른 트램프 원소와는 달리 강의 기계적 성질을 저하시키는 결정적인 역할을 한다. 구리와 주석은 합금의 녹는점이 낮은 금속으로 열간압연 시 강판 표면의 결정입계에 용융하여 견고한 스케일을 생성시켜 디스케일링을 어렵게 하는 원소이다. 주석(Sn)은 그 함량이 0.02중량%을 초과하는 경우에는 강의 강도를 급격히 상승시킬 뿐 아니라 연신율과 r값을 떨어뜨려 성형성에 악영향을 미친다. 0.01중량% 미만일 경우 강도가 저하되어 강도 확보가 어렵다.

기타 불순물 원소 (Ni , Cr : 0.07 wt%이하)

니켈(Ni)과 크롬(Cr)은 트램프 원소로 강의 기계적 성질을 저하시키는 원인이 되므로 가능한 최소한으로 첨가한다. 본 발명의 경우 강도 상승보다는 성형성 향상이 목적이고, 니켈(Ni)과 크롬(Cr)을 0.07 중량% 초과 첨가시에는 강도 상승을 유발시키므로 0.07 wt% 이하로 규제하는 것이 바람직하다.

상술한 합금 조성을 가지는 냉연강판의 집합조직은 (111) 집합조직을 포함한다. 상기 강판의 항복강도는 180MPa 이상이며, 인장강도는 370MPa 이상이며, 연신율은 47% 이상이며, r값은 2.3 이상이다.

냉연강판의 제조방법

본 발명의 일 실시예에 의한 냉연강판의 제조방법을 이하에서 상술한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 냉연강판의 제조방법에서 열간압연 및 후속의 냉각, 유지, 추가열처리 단계를 도식적으로 도해한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 냉연강판의 제조방법 중에서 슬라브 재가열에서 추가 열처리까지의 단계들을 온도 흐름과 함께 도해한 순서도이다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 냉연강판의 제조방법은 (a) 중량%로, 0.001 내지 0.01%의 탄소(C), 0.03% 이하(0% 제외)의 실리콘(Si), 0.05 내지 1.0%의 망간(Mn), 0.01 내지 0.1%의 인(P), 0.01% 이하(0% 제외)의 황(S), 0.01 ~ 0.06%의 알루미늄(Al), 0.01 ~ 0.05%의 티타늄(Ti), 0.01 내지 0.05%의 니오븀(Nb), 0.001 내지 0.005%의 질소(N), 0.05 내지 0.1%의 구리(Cu), 0.01 ~ 0.02%의 주석(Sn), 합이 0.07% 이하(0% 제외)인 니켈(Ni)과 크롬(Cr) 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브를 재가열하는 단계; (b) 상기 재가열된 슬라브를 마무리 압연온도가 750 내지 800℃인 조건으로 열간압연하는 단계; (c) 상기 열간압연된 강재를 1차 냉각하여 650 내지 700℃의 온도에서 5 내지 10초 동안 유지하는 1차 유지 단계; (d) 상기 1차 유지된 강재를 2차 냉각하여 200 내지 300℃의 온도에서 5 내지 10초 동안 유지하는 2차 유지 단계; (e) 상기 2차 유지된 강재를 가열하여 600 내지 700℃의 온도에서 9 내지 11분 동안 유지하는 추가 열처리 단계; 및 (f) 상기 추가 열처리된 강재를 냉간압연하는 단계;를 포함한다.

냉간압연은 압하율이 65 내지 75%의 범위를 가지도록 수행될 수 있다.

슬라브 재가열

상술한 조성을 갖는 슬라브는 제강공정을 통해 용강을 얻은 다름에 주괴 또는 연속주조공정을 통해 제조된다. 이 슬라브를 주조시 편석된 성분을 재고용하기 위하여 가열로에서 1200℃ 이상의 온도에서 가열한다. 재가열온도가 저온이면 MnS 및 AlN 석출이 용이하여 강중의 S, N등을 석출물 형태로 석출시켜 강의 가공성 향상에 기여할 수 있다. 또한, 슬라브 온도가 1200℃ 미만인 경우는 첨가된 Nb이 충분히 재고용되지 못하여, 석출물의 조대화로 인한 강도 확보가 어렵다.

열간압연 및 열처리

열간압연의 공정은 Ar3 이하의 온도인 800~750℃에서 열간압연을 마무리한다. 계속하여, 열간압연된 강재를 10 ~ 30℃/s의 냉각속도로 1차 냉각한 후에 700 ~ 650℃의 온도에서 5 ~ 10초 동안 1차 유지한다. 다시, 상기 강재를 10 ~ 30℃/s의 냉각속도로 2차 냉각한 후에 200 ~ 300℃의 온도에서 5 ~ 10초 동안 2차 유지한다. 2차 유지 후에 10 ~ 30℃/s의 가열속도로 가열한 후에 600 ~ 700℃의 온도에서 9분 내지 11분 동안 유지하는 추가열처리를 수행한다.

본 실시예의 상술한 조건들 중에서, 열간압연을 800℃를 초과하여 압연 시 특정방위의 집합조직을 발달시켜 r값을 떨어뜨리고, 750℃ 미만으로 압연 시 압연부하가 매우 커 사고 발생의 위험이 높아진다.

또한, 1차 유지 단계에서, 700℃를 초과하는 경우 조직 및 석출물의 사이즈가 조대하고, 650℃ 미만인 경우 강도가 상승하여 성형성이 떨어지게 된다.

한편, 상기 냉각은 10 ~ 30℃/s의 냉각속도로 유지하여 (111)집합조직이 충분히 형성될 수 있게 제어한다. 30℃/s를 초과한 냉각속도로 냉각 시 조직 미세화의 효과에 의해 강도가 상승하여 가공성을 낮추는 역할을 하고 10℃/s 미만의 냉각속도로 냉각 시 혼립조직이 형성될 확률이 매우 높아진다.

상기 추가열처리를 수행함으로써 결정립 크기(Grain size)를 균일하게 성장시켜 연신율 및 r값을 향상시킨다.

한편, 열간압연과 냉간압연 사이에 강재를 권취하는 단계가 수행되는데, 권취온도는 대략 490 내지 510℃를 가진다. 열간압연된 강재를 권취하는 단계에서 권취온도가 510℃ 보다 높아지면 미세조직이 조대해지고 니오븀(Nb)에 의하여 석출된 석출물도 조대해져 소재의 강도가 크게 감소하며, 권취온도가 490℃ 보다 낮으면 소재의 인성 및 충격값이 크게 저하되기 때문에 권취온도를 490 ~ 510℃로 설정하는 것이 바람직하다.

상술한 공정을 수행함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따르는 냉연강판을 제조할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면,항복강도는 180MPa 이상이며, 인장강도는 370MPa 이상이며, 연신율은 47% 이상이며, r값은 2.3 이상인 냉연강판 및 그 제조방법을 구현할 수 있다.

본 실시예는 고로 및 전기로의 제조방법에서 고성형성을 확보할 수 있도록 탄소 및 질소 성분 함량이 100ppm 이하의 극저탄소강을 이용하였고, Ti, Nb 등을 첨가하여 고용원소를 제어하였다. 또한 기존의 열간압연의 냉각방법과 달리 냉각(cooling), 유지(Holding), 열처리 단계를 거쳐서 충분한 r값 및 연신율을 확보할 수 있는 제조방법을 구현하였다. 특히, 고철 등을 원료로 하는 전기로 제조방법의 극저탄소 강종에 Ti, Nb 를 첨가하여 우수한 가공성을 확보하였고, 철광석을 원료로 하는 기존 고로에서 제조할 수 있던 강종을 전기로로 제조하여 설비 운영을 탄력적이고, 원가 측면에서 상당한 이익을 창출 할 수 있다. 또한, 인(P) 성분을 낮게 제어함으로 표면적으로 우수한 강판을 제조할 수 있다.

이하 본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 실험예를 제시한다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.

표 1 및 표 2는 본 발명의 실험예에 따른 시편의 조성, 공정조건을 나타내고 있으며, 표 3은 실험례에 따르는 강판의 기계적 성질을 나타낸 것이다.

비교예1을 참조하면, 중량%로, 탄소(C) : 0.002%, 실리콘(Si) : 0.03%, 망간(Mn) : 0.9%, 인(P) : 0.025%, 황(S) : 0.005%, 알루미늄(Al) : 0.02%, 티타늄(Ti) : 0.04%, 니오븀(Nb) : 0.02%, 질소(N) : 0.002% 및 나머지 철(Fe)로 이루어진 슬라브를 마무리 압연온도 900℃인 조건으로 열간압연한 후, 700℃에서 권취하되, 상술한 1차 유지, 2차 유지, 추가 열처리 단계를 수행하지 않고 구현한 냉연강판에 대한 기계적 성질을 측정한 결과, 인장강도는 290MPa, 연신율은 45%, r값은 2.1로 평가되었다. 비교예1은, 본 발명의 실시예와 달리, 슬라브 조성에서 구리, 주석, 니켈, 크롬을 함유하지 않았으며, 열간압연 마무리 온도가 750 ~ 800℃의 범위를 벗어나고, 권취온도가 490 ~ 510℃의 범위를 벗어나고, 상술한 1차 유지, 2차 유지, 추가 열처리 단계를 수행하지 않은 경우로서, 냉연강판의 인장강도는 370MPa 미만이며, 연신율은 47% 미만이며, r값도 2.3 미만인 것으로 측정되었다.

비교예2를 참조하면, 중량%로, 탄소(C) : 0.002%, 실리콘(Si) : 0.03%, 망간(Mn) : 0.9%, 인(P) : 0.025%, 황(S) : 0.005%, 알루미늄(Al) : 0.02%, 티타늄(Ti) : 0.04%, 니오븀(Nb) : 0.02%, 질소(N) : 0.002%, 구리(Cu) : 0.08%, 주석(Sn) : 0.015%, 니켈 및 크롬의 합 : 0.06% 및 나머지 철(Fe)로 이루어진 슬라브를 마무리 압연온도 900℃인 조건으로 열간압연한 후, 700℃에서 권취하되, 상술한 1차 유지, 2차 유지, 추가 열처리 단계를 수행하지 않고 구현한 냉연강판에 대한 기계적 성질을 측정한 결과, 인장강도는 330MPa, 연신율은 44%, r값은 1.96으로 평가되었다. 비교예2는, 본 발명의 실시예와 달리, 열간압연 마무리 온도가 750 ~ 800℃의 범위를 벗어나고, 권취온도가 490 ~ 510℃의 범위를 벗어나고, 상술한 1차 유지, 2차 유지, 추가 열처리 단계를 수행하지 않은 경우로서, 냉연강판의 인장강도는 370MPa 미만이며, 연신율은 47% 미만이며, r값도 2.3 미만인 것으로 측정되었다.

비교예3을 참조하면, 중량%로, 탄소(C) : 0.002%, 실리콘(Si) : 0.03%, 망간(Mn) : 0.9%, 인(P) : 0.025%, 황(S) : 0.005%, 알루미늄(Al) : 0.02%, 티타늄(Ti) : 0.04%, 니오븀(Nb) : 0.02%, 질소(N) : 0.002% 및 나머지 철(Fe)로 이루어진 슬라브를 마무리 압연온도 780℃인 조건으로 열간압연한 후, 700℃에서 권취하되, 상술한 1차 유지, 2차 유지, 추가 열처리 단계를 수행하지 않고 구현한 냉연강판에 대한 기계적 성질을 측정한 결과, 인장강도는 312MPa, 연신율은 46%, r값은 2.01로 평가되었다. 비교예3은, 본 발명의 실시예와 달리, 슬라브 조성에서 구리, 주석, 니켈, 크롬을 함유하지 않았으며, 권취온도가 490 ~ 510℃의 범위를 벗어나고, 상술한 1차 유지, 2차 유지, 추가 열처리 단계를 수행하지 않은 경우로서, 냉연강판의 인장강도는 370MPa 미만이며, 연신율은 47% 미만이며, r값도 2.3 미만인 것으로 측정되었다.

비교예4를 참조하면, 중량%로, 탄소(C) : 0.002%, 실리콘(Si) : 0.03%, 망간(Mn) : 0.9%, 인(P) : 0.025%, 황(S) : 0.005%, 알루미늄(Al) : 0.02%, 티타늄(Ti) : 0.04%, 니오븀(Nb) : 0.02%, 질소(N) : 0.002%, 구리(Cu) : 0.08%, 주석(Sn) : 0.015%, 니켈 및 크롬의 합 : 0.06% 및 나머지 철(Fe)로 이루어진 슬라브를 마무리 압연온도 780℃인 조건으로 열간압연한 후, 700℃에서 권취하되, 상술한 1차 유지, 2차 유지, 추가 열처리 단계를 수행하지 않고 구현한 냉연강판에 대한 기계적 성질을 측정한 결과, 인장강도는 343MPa, 연신율은 45%, r값은 1.95로 평가되었다. 비교예4는, 본 발명의 실시예와 달리, 권취온도가 490 ~ 510℃의 범위를 벗어나고, 상술한 1차 유지, 2차 유지, 추가 열처리 단계를 수행하지 않은 경우로서, 냉연강판의 인장강도는 370MPa 미만이며, 연신율은 47% 미만이며, r값도 2.3 미만인 것으로 측정되었다.

비교예5를 참조하면, 중량%로, 탄소(C) : 0.002%, 실리콘(Si) : 0.03%, 망간(Mn) : 0.7%, 인(P) : 0.018%, 황(S) : 0.005%, 알루미늄(Al) : 0.02%, 티타늄(Ti) : 0.04%, 니오븀(Nb) : 0.02%, 질소(N) : 0.002%, 구리(Cu) : 0.08%, 주석(Sn) : 0.015%, 니켈 및 크롬의 합 : 0.06% 및 나머지 철(Fe)로 이루어진 슬라브를 마무리 압연온도 780℃인 조건으로 열간압연한 후, 500℃에서 권취하되, 상술한 1차 유지만 수행하고, 2차 유지, 추가 열처리 단계를 수행하지 않고 구현한 냉연강판에 대한 기계적 성질을 측정한 결과, 인장강도는 390MPa, 연신율은 44%, r값은 1.89로 평가되었다. 비교예5는, 본 발명의 실시예와 달리, 상술한 2차 유지, 추가 열처리 단계를 수행하지 않은 경우로서, 냉연강판의 연신율은 47% 미만이며, r값도 2.3 미만인 것으로 측정되었다.

비교예6을 참조하면, 중량%로, 탄소(C) : 0.002%, 실리콘(Si) : 0.03%, 망간(Mn) : 0.7%, 인(P) : 0.018%, 황(S) : 0.005%, 알루미늄(Al) : 0.02%, 티타늄(Ti) : 0.04%, 니오븀(Nb) : 0.02%, 질소(N) : 0.002%, 구리(Cu) : 0.08%, 주석(Sn) : 0.015%, 니켈 및 크롬의 합 : 0.06% 및 나머지 철(Fe)로 이루어진 슬라브를 마무리 압연온도 780℃인 조건으로 열간압연한 후, 500℃에서 권취하되, 상술한 1차 유지만 수행하고, 2차 유지, 추가 열처리 단계를 수행하지 않고 구현한 냉연강판에 대한 기계적 성질을 측정한 결과, 인장강도는 395MPa, 연신율은 43%, r값은 1.98로 평가되었다. 비교예6은, 본 발명의 실시예와 달리, 상술한 2차 유지, 추가 열처리 단계를 수행하지 않은 경우로서, 냉연강판의 연신율은 47% 미만이며, r값도 2.3 미만인 것으로 측정되었다.

비교예7을 참조하면, 중량%로, 탄소(C) : 0.002%, 실리콘(Si) : 0.03%, 망간(Mn) : 0.7%, 인(P) : 0.018%, 황(S) : 0.005%, 알루미늄(Al) : 0.02%, 티타늄(Ti) : 0.04%, 니오븀(Nb) : 0.02%, 질소(N) : 0.002%, 구리(Cu) : 0.08%, 주석(Sn) : 0.015%, 니켈 및 크롬의 합 : 0.06% 및 나머지 철(Fe)로 이루어진 슬라브를 마무리 압연온도 780℃인 조건으로 열간압연한 후, 500℃에서 권취하되, 상술한 1차 유지 및 2차 유지만 수행하고, 추가 열처리 단계를 수행하지 않고 구현한 냉연강판에 대한 기계적 성질을 측정한 결과, 인장강도는 380MPa, 연신율은 44%, r값은 2.14로 평가되었다. 비교예7은, 본 발명의 실시예와 달리, 상술한 추가 열처리 단계를 수행하지 않은 경우로서, 냉연강판의 연신율은 47% 미만이며, r값도 2.3 미만인 것으로 측정되었다.

비교예8을 참조하면, 중량%로, 탄소(C) : 0.002%, 실리콘(Si) : 0.03%, 망간(Mn) : 0.7%, 인(P) : 0.018%, 황(S) : 0.005%, 알루미늄(Al) : 0.02%, 티타늄(Ti) : 0.04%, 니오븀(Nb) : 0.02%, 질소(N) : 0.002%, 구리(Cu) : 0.08%, 주석(Sn) : 0.015%, 니켈 및 크롬의 합 : 0.06% 및 나머지 철(Fe)로 이루어진 슬라브를 마무리 압연온도 780℃인 조건으로 열간압연한 후, 500℃에서 권취하되, 상술한 1차 유지 및 2차 유지만 수행하고, 추가 열처리 단계를 수행하지 않고 구현한 냉연강판에 대한 기계적 성질을 측정한 결과, 인장강도는 375MPa, 연신율은 46%, r값은 2.2로 평가되었다. 비교예8은, 본 발명의 실시예와 달리, 상술한 추가 열처리 단계를 수행하지 않은 경우로서, 냉연강판의 연신율은 47% 미만이며, r값도 2.3 미만인 것으로 측정되었다.

실시예1 및 실시예2를 참조하면, 중량%로, 탄소(C) : 0.002%, 실리콘(Si) : 0.03%, 망간(Mn) : 0.7%, 인(P) : 0.018%, 황(S) : 0.005%, 알루미늄(Al) : 0.02%, 티타늄(Ti) : 0.04%, 니오븀(Nb) : 0.02%, 질소(N) : 0.002%, 구리(Cu) : 0.08%, 주석(Sn) : 0.015%, 니켈 및 크롬의 합 : 0.06% 및 나머지 철(Fe)로 이루어진 슬라브를 마무리 압연온도 780℃인 조건으로 열간압연한 후, 500℃에서 권취하되, 상술한 1차 유지, 2차 유지 및 추가 열처리 단계를 수행하여 구현한 냉연강판에 대한 기계적 성질을 측정한 결과, 인장강도는 370 ~ 371MPa, 연신율은 47%, r값은 2.3 ~ 2.39로 평가되었다. 본 발명의 실시예에 의한 냉연강판의 인장강도는 370MPa 이상이며, 연신율은 47% 이상이며, r값은 2.3 이상임을 확인할 수 있다.

본 발명은 개시된 실시예 뿐만 아니라, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 개시된 실시예로부터 도출할 수 있는 다양한 변형 및 균등한 타 실시예를 포함한다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims

중량%로, 0.001 내지 0.01%의 탄소(C), 0.03% 이하(0% 제외)의 실리콘(Si), 0.05 내지 1.0%의 망간(Mn), 0.01 내지 0.1%의 인(P), 0.01% 이하(0% 제외)의 황(S), 0.01 ~ 0.06%의 알루미늄(Al), 0.01 ~ 0.05%의 티타늄(Ti), 0.01 내지 0.05%의 니오븀(Nb), 0.001 내지 0.005%의 질소(N), 0.05 내지 0.1%의 구리(Cu), 0.01 ~ 0.02%의 주석(Sn), 합이 0.07% 이하(0% 제외)인 니켈(Ni)과 크롬(Cr) 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어진 냉연강판이며,
상기 강판의 집합조직은 (111) 집합조직을 포함하며,
상기 강판의 항복강도는 180MPa 이상이며, 인장강도는 370MPa 이상이며, 연신율은 47% 이상이며, r값은 2.3 이상인 것을 특징으로 하는,
냉연강판.
삭제
(a) 중량%로, 0.001 내지 0.01%의 탄소(C), 0.03% 이하(0% 제외)의 실리콘(Si), 0.05 내지 1.0%의 망간(Mn), 0.01 내지 0.1%의 인(P), 0.01% 이하(0% 제외)의 황(S), 0.01 ~ 0.06%의 알루미늄(Al), 0.01 ~ 0.05%의 티타늄(Ti), 0.01 내지 0.05%의 니오븀(Nb), 0.001 내지 0.005%의 질소(N), 0.05 내지 0.1%의 구리(Cu), 0.01 ~ 0.02%의 주석(Sn), 합이 0.07% 이하(0% 제외)인 니켈(Ni)과 크롬(Cr) 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브를 재가열하는 단계;
(b) 상기 재가열된 슬라브를 마무리 압연온도가 750 내지 800℃인 조건으로 열간압연하는 단계;
(c) 상기 열간압연된 강재를 1차 냉각하여 650 내지 700℃의 온도에서 5 내지 10초 동안 유지하는 1차 유지 단계;
(d) 상기 1차 유지된 강재를 2차 냉각하여 200 내지 300℃의 온도에서 5 내지 10초 동안 유지하는 2차 유지 단계;
(e) 상기 2차 유지된 강재를 가열하여 600 내지 700℃의 온도에서 9 내지 11분 동안 유지하는 추가 열처리 단계;
(f) 상기 추가 열처리된 강재를 냉간압연하는 단계;
를 포함하는, 냉연강판의 제조방법.
제 3 항에 있어서,
상기 1차 냉각 및 상기 2차 냉각은 각각 냉각속도가 10 내지 30℃/s인 것을 특징으로 하는, 냉연강판의 제조방법.
제 3 항에 있어서,
상기 강재를 열간압연한 후 냉간압연 전에 490 내지 510℃의 온도에서 권취하는 단계;를 더 포함하는, 냉연강판의 제조방법.