KR101999017B1 - 고망간 아연도금강판 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 바람직한 측면은 C: 0.2~0.8중량%, Mn: 10~25중량%, P: 0.8 중량% 이하(0% 제외), S: 0.05 중량% 이하(0% 포함), Al: 0.01~0.5 중량%, Si: 0.01~0.4 중량%, Ti: 0.02~0.1 중량%, B: 0.001~0.003 중량%, V: 0.52~1.0중량%, N: 0.015중량%이하(0% 제외), 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 소지강판; 및 소지강판 상에 형성된 아연도금층을 포함하고, 상기 소지강판은 표층 산화물을 포함하고, 상기 표층 산화물을 구성하는 원소의 농도가 0.5중량% 미만인 고망간 아연도금 강판 및 그 제조방법을 제공한다.

Description

고망간 아연도금강판 및 그 제조방법{HIGH MANGANESE GALVANIZED STEEL SHEET AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 자동차용 강판등에 사용되는 고망간 아연도금강판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용접성, 강도 및 연신율이 우수한 고 망간 아연도금 강판 그 제조방법에 관한 것이다.

점차 심각해지고 있는 환경 오염 규제에 대응하기 위해 연비를 증가시키고자 보다 높은 강도 부품의 고강도 강 사용 비율이 증가하고 있는데, 최근에는 980MPa 이상의 고강도 강의 상업화에 대한 연구가 증가하고 있다.

자동차용 고강도 강은 대표적으로 변태유기소성(TRIP; Transformation Induced Plasticity)강과 이상조직(DP; Dual Phase)강과 최근에 사용되기 시작한 고Mn강이 있다.

이상조직강의 제조공정은 크게 제조된 잉곳의 성분을 재고용하는 가열로, 열간 압연, 열간압연된 판재를 냉각하는 공정인 냉각공정으로 구분되는데, 가열로에서 나온 슬라브를 오스테나이트 구간에서 압연하고, 냉각과정에서 냉간종료온도를 Ms온도 보다 낮게 하여 오스테나이트를 마르텐사이트로 변태시키는 경우 이 강을 이상 조직강이라고 하며, 전체 조직 중에서 마르텐사이트의 비율이 증가할수록 강도가 증가하고 페라이트 비율이 증가할수록 연성이 증가하는데, 강도 상승을 위하여 마르텐사이트 비율이 너무 커지면 상대적으로 페라이트 비율이 감소하여 오히려 연성이 저하된다.

변태유기소성강은 상기 방법과 같이 압연 과정에서 오오스테나이트를 형성한 후 냉각과정에서 냉각 속도와 냉각종료온도 등을 제어하여 상온에서 오오스테나이트를 일부 잔류시킴으로써, 상기 변태조직강의 강도와 연성을 동시에 높이는 방법이 있다. 즉, 잔류 오오스테나이트를 소성변형 중에 가공에 의해 마르텐사이트로 변태 하도록 하면 강도와 함께 소성유기 변태에 의해 형성되는 변태상이 국북적인 응력집중을 완화(relax)함으로써 연성을 증가시키는데 이를 변태유기소성강 (TRansformation Induced Plasticity Steel, TRIP Steel)이라고 하며 강도와 연성이 동시에 우수한 특성을 가지므로 고강도 강으로 널리 이용되고 있다

강도와 함께 우수한 연신율을 얻기 위해서 열간압연 후의 냉각조건을 제어하는 것이 중요하며, 냉각중에 공냉을 통해 페라이트를 얻고자 냉각패턴을 적정화하고 성분을 최적화하여야 한다. 변태유기소성강은 준안정한 오오스테나이트를 상온에서 일정 분율 이상(약 10 vol% 이상) 유지하는 것이 중요한데, 이를 위해서 Si, Mn 등을 첨가하여 탄화물의 형성을 억제함으로써 오오스테나이트내의 탄소량을 증가시켜 오오스테나이트를 잔류 하도록 하는데, 적정 재질 확보를 위해서 첨가성분을 엄격히 제어할 필요가 있다.

이러한 변태 조직을 이용하는 강은 강도가 증가하면 연성이 저하되는 특성을 가진다. 강도가 증가하는 경우 연성이 감소하여 경향을 바나나 다이아그램이라고 부른다.

고강도와 높은 성형성을 갖추기 위하여 특허문헌 1에서는 강 중에 망간(Mn)을 15~35 중량%만큼 포함하는 고망간강을 제안하고 있다. 이러한 고망간강은 다량의 망간의 첨가로 변형 중 쌍정 형성 및 전위로 인한 슬립 변형을 억제함으로써 우수한 강도 및 연신율(성형성)을 갖는 특징을 갖는다.

운송기기의 승객 안정성과 연비 향상을 위해서는 고강도강을 사용하는 것이 효율적인 방법이나 강도가 높아지면 성형성이 낮아져서 복잡한 형상의 부품을 프레스로 성형하는데 어려움이 있다. 최근에 개발된 고망간강은 강도와 성형성이 동시에 우수한 제품으로 자동차사의 관심이 높다. 한편 자동차에 적용하기 위해서는 자동차 사용중에 발생하는 부식을 방지하고자 대부분 아연도금강판을 사용하는데 아연도금된 강판을 자동차사에서 용접을 통해 부품을 접합하는 경우 용접 중 아연이 융융되어 도 1과 같이 용접된 부위에 용접 균열을 만드는 경우 있다. 고강도강의 경우 강도가 높아서 용접 균열이 더욱 잘 발생하는 것으로 알려져 있다.

용접 중 발생하는 균열은 용융된 액상의 금속이 계면을 따라 침투하여 크랙을 만드므로 액상금속취화, Liquid Metal Embrittlement (이하 LME)로 정의하기도 한다. LME가 발생하는 주요한 조건은 도 2에도 나타난 바와 같이, 용융 금속이 고상 금속의 표면과 계면에 접촉한 경우 계면의 에너지가 액상과 고상 금속 계면의 에너지의 2배 이상이 되는 특정 온도 이상에서 주로 발생한다.

입계에너지가 큰 경우 표면장력으로 인해 액상 금속이 입계로 잘 침투하는 것으로 알려져 있다. 계면 에너지는 용융 아연이 모재로 침투하는 구동력의 지표로 입계 에너지 (grain boundary energy)가 높을수록 아연의 침투가 용이하고 용접균열 크랙 발생이 증가하는 경향을 보인다.

이러한 물리적인 특성이 바탕이 되어 용접 중 용융아연이 모재로 침투하는 것에 영향을 미치는 다양한 미세조직 인자가 존재한다. 예를 들어 입도의 경우를 보면 입도가 적어지면 용접 중 발생하는 응력이 잘 분산되어 용접균열은 감소하는 경향을 보인다.

국제공개특허공보 제1993-013233호

본 발명의 바람직한 일 측면은 용접성, 강도 및 연신율이 우수한 고 망간 아연도금 강판을 제공하는 것이다.

본 발명의 바람직한 다른 일 측면은 용접성, 강도 및 연신율이 우수한 고망간 아연도금 강판의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 바람직한 일 측면에 의하면, C: 0.2~0.8중량%, Mn: 10~25중량%, P: 0.8 중량% 이하(0% 제외), S: 0.05 중량% 이하(0% 포함), Al: 0.01~0.5 중량%, Si: 0.01~0.4 중량%, Ti: 0.02~0.1 중량%, B: 0.001~0.003 중량%, V: 0.52~1.0중량%, N: 0.015중량%이하(0% 제외), 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 소지강판; 및 소지강판 상에 형성된 아연도금층을 포함하고, 상기 소지강판은 표층 산화물을 포함하고, 상기 표층 산화물을 구성하는 원소의 농도가 0.5중량% 미만인 고망간 아연도금 강판이 제공된다.

본 발명의 바람직한 다른 일 측면에 의하면, C: 0.2~0.8중량%, Mn: 10~25중량%, P: 0.8 중량% 이하(0% 제외), S: 0.05 중량% 이하(0% 포함), Al: 0.01~0.5 중량%, Si: 0.01~0.4 중량%, Ti: 0.02~0.1 중량%, B: 0.001~0.003 중량%, V: 0.52~1.0중량%, N: 0.015중량%이하(0% 제외), 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 1100~1250℃의 온도로 가열하는 가열 단계;

상기 가열된 슬라브를 800~1000℃의 온도에서 마무리 압연하여 열연강판을 얻는 열간압연 단계;

상기 열연강판을 수냉하여 400~700℃의 온도에서 권취하는 단계;

상기 열연강판을 30~60%의 압하율로 냉간 압연하여 냉연강판을 얻는 냉간 압연 단계;

상기 냉연강판을 650~900℃의 온도에서 연속소둔하는 단계; 및

상기와 같이 연속소둔된 냉연강판을 전기아연도금 또는 용융아연도금하여 표면에 아연도금층을 형성하는 단계를 포함하는 고망간 아연도금 강판의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 바람직한 일 측면에 의하면, 용접성, 강도 및 연신율이 우수한 고 망간 아연도금 강판을 제공할 수 있다.

도 1은 자동차용 고강도강의 점용접 LME 크랙 형태를 나타내는 사진이다.
도 2는 자동차용 고강도강의 입계 아연 침투에 대한 계면 에너지 관계를 나타내는 모식도이다.
도 3은 자동차용 고강도강의 용접 크랙 분류의 일례를 나타내는 사진이다.
도 4는 실시예의 발명예 1의 표층부의 성분 분석결과를 나타내는 사진이다.
도 5는 실시예의 비교예 3의 표층부의 성분 분석결과를 나타내는 사진이다.
도 6은 실시예의 발명예 1의 결함형태를 나타내는 사진이다.
도 7은 실시예의 비교예 3의 결함형태를 나타내는 사진이다.

이하, 본 발명에 대하여 설명한다.

본 발명은 인장강도와 항복강도를 높여 자동차 충돌 안정성을 개선하면서, 전기 도금 또는 용융도금 한 아연도금강판을 자동차 부품으로 제조하기 위해 점용접으로 부품을 조립하는 단계에서 용접 크랙 발생이 적은 아연도금강판 및 그 제조방법을 제공한다.

먼저, 본 발명의 바람직한 일 측면에 따르는 고망간 아연도금 강판에 대하여 설명한다.

본 발명의 바람직한 일 측면에 따르는 고망간 아연도금 강판은 C: 0.2~0.8중량%, Mn: 10~25중량%, P: 0.8 중량% 이하(0% 제외), S: 0.05 중량% 이하(0% 포함), Al: 0.01~0.5 중량%, Si: 0.01~0.4 중량%, Ti: 0.02~0.1 중량%, B: 0.001~0.003 중량%, V: 0.52~1.0중량%, N:0.015중량%이하(0% 제외), 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 소지강판; 및 소지강판 상에 형성된 아연도금층을 포함하고, 상기 소지강판은 표층 산화물을 포함하고, 상기 표층 산화물을 구성하는 원소의 농도가 0.5중량% 미만이다.

C: 0.2~0.8%

C는 강의 강도확보를 위해 필요한 원소로서 0.2% 이상을 첨가한다. 하지만 C의 함량이 0.8%를 초과하는 경우에는 탄화물이 석출되어 성형성을 저하시키며, 액상선온도와 고상선온도의 간격이 커져서 주조성이 열화되는 문제점이 있다. 또한 오스테나이트의 안정도가 증가하고 적층결함에너지가 증가하여 변형 중 쌍정이 발생하며, 입실론 마르텐사이트 형성이 억제되어 강도가 감소하므로, C의 함량은 0.2~0.8%로 제한한다.

Mn: 10~25%

Mn은 오스테나이트 조직을 안정화시키는 역할을 하는 중요한 원소로 본 발명에서는 10% 이상 첨가되어야 한다. 만일 10% 미만으로 첨가되면 마르텐사이트가 형성되어 연신율이 감소한다. 반면에 25%를 초과하면 제조원가가 크게 증가하고, 공정상 열간압연 단계에서 가열 시 내부산화가 심하게 발생되어 표면품질이 나빠지는 문제가 발생하게 된다. 그리고 오스테나이트의 안정도가 증가하여 입실론 마르텐사이트 형성이 억제되어 강도가 감소하게 된다. 따라서, Mn의 함량은 10~25%로 한정한다.

P: 0.8 중량% 이하(0% 제외)

P는 편석이 쉽게 발생되는 원소로 주조시 균열발생을 조장한다. 이를 방지하기 위하여 0.8% 이하로 제어되어야 한다. P의 양이 0.8%를 초과하면 주조성이 악화될 수 있으므로 그 상한은 0.8%로 한정한다.

S: 0.05 중량% 이하(0% 포함)

S는 개재물의 제어를 위하여 0.05% 이하로 제어될 필요성이 있다. S의 양이 0.05%를 초과하면 열간취성의 문제점이 발생한다.

Al: 0.01~0.5 중량%

Al은 통산 탈산제로 사용되어 필수불가결하게 미량 첨가되는 원소이다. 특히 Al은 고 Mn강의 적층결함에너지를 크게 하여 쌍정 또는 입실론마르텐사이트의 형성에 크게 영향을 미치는 원소이다. Al이 과도하게 첨가되는 경우 입계에 산화물을 형성하여 고온연성을 감소시키고, 크랙 등을 유발하여 표면품질을 저하시키는 원소로 알려져 있다. 그러나 강 중에서 첨가 양을 줄이기 위해서는 과도한 비용이 발생되므로, 표면 품질을 저하시키지 않는 범위에서 0.01% 이상 함유될 수 있다. 하지만, 0.5%를 초과하여 첨가되는 경우에는 표층에 농화된 산화물 농도가 증가하여 용접시 크랙 등을 형성한다.

따라서, 상기 Al의 함량은 0.01~0.5%로 제한한다.

Si: 0.01~0.4 중량%

Si은 Al과 같이 탈산제로 사용되어 필수불가결하게 미량 첨가되는 원소이다. Si이 과도하게 첨가되는 경우 입계에 산화물을 형성하여 고온연성을 감소시키고, 크랙 등을 유발하여 표면품질을 저하시키는 원소로 알려져 있다. 그러나 강 중에서 첨가 양을 줄이기 위해서는 과도한 비용이 발생되므로, 표면 품질을 저하시키지 않는 범위에서 0.01% 이상 함유될 수 있다. Al과 비교하여 산화성이 높으므로 0.4%를 초과하여 첨가되는 경우에는 산화물을 형성하여 크랙 등을 형성하여 표면품질을 저하시킬 수 있다. 따라서, 상기 Si의 함량은 0.01~0.4%로 제한한다.

Ti: 0.02~0.1 중량%

Ti은 강재 내부에 질소와 반응하여 질화물을 침전시키고 석출상을 형성하여 강도를 증가시킨다. 하지만, 첨가량이 0.02% 이상이 되어야 효과가 나타나며, 0.1%를 초과하면 석출상이 과다하게 형성되어 냉간 압연시 미세 크랙이 형성될 수 있고, 성형성 및 용접성이 악화될 수 있으므로 그 함량의 상한은 0.1%로 제한한다.

B: 0.001~0.003 중량%

B은 질소와 반응하여 질화물을 침전시키고 석출상을 형성하여 강도를 증가시킨다. 또한 입계를 강화하여 고온 변형 시 입계를 안정화함으로써 고온연성을 증가시키는 효과를 가진다. 이를 위해 0.001% 이상 첨가한다. 그 함량이 0.003%를 초과하면 입계 석출상을 형성하여 고온 연성이 악화되므로 그 상한은 0.003%로 제한한다.

V: 0.52~1.0 중량%

V은 석출상을 형성하는 성분으로 강도 및 성형성을 확보하기 위하여 첨가될 수 있다. 또한 오스테나이트강에서 고온 고용도는 높으나 상온 고용도가 적어 미세한 석출상을 형성하는데 효과적인 원소이다. V의 함량이 1,0%를 초과하면 석출상이 과다하게 형성되어 냉간 압연시 미세 크랙이 형성될 수 있으며 성형성 및 용접성이 악화될 수 있다. 따라서, 상기 V 함량의 상한은 1.0%로 제한한다.

특히, V은 열간압연 공정과 같이 고온에서는 고용도가 높아 석출이 되지 않으나, 냉간 압연 후의 연속 소둔 공정인 600~ 850℃의 온도구간에서는 석출상을 형성한다. 열간압연 중에 석출이 되면 압연 부하가 증가하고 이후 공정인 냉간압연 중에도 하중이 증가하여 판재 압연에 어려움이 있으나, 연속 소둔 공정에서 석출상이 형성되므로 이러한 어려움이 적다. 그리고 저온에서 석출상을 형성하여 석출상이 미세하므로 석출 강화 효과가 높다.

N: 0.015중량%이하(0% 제외)

질소(N)는 티타늄(Ti), 보론(B) 등과 반응하여 질화물을 형성하는 원소로서, 형성된 질화물은 결정입도를 미세하게 하는 효과가 있다. 다만, 강 중 질소는 자유질소(free N)로 존재하는 경향이 강하며, 그 함량이 높으면 질화물을 과도하게 형성하여 성형성이 감소하게 된다.

이를 고려하여, 본 발명에서는 N을 0.015% 이하로 포함할 수 있으며, 0%는 제외한다.

본 발명의 바람직한 일 측면에 따르는 고망간 아연도금 강판의 소지강판은

미세조직으로 오스테나이트와 마르텐사이트를 포함할 수 있다.

상기 오스테나이트의 분율은 면적%로 85%이상(100%제외)이 바람직하고, 상기 마르텐사이트의 분율은 면적%로 15%이하(0%제외)가 바람직하다.

상기 마르텐사이트 분율이 과도하게 높을 경우 취성이 증가하여 성형성이 저하되므로 15면적% 이하(0% 제외)로 제한하는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 일 측면에 따르는 고망간 아연도금 강판은 표층 산화물을 포함하고, 이 표층 산화물을 구성하는 원소의 농도가 0.5중량% 미만인 소지강판과 이 소지강판 상에 형성된 아연도금층을 포함한다.

상기 아연도금층은 특별히 한정되는 것은 아니며, 통상의 아연도금층이면 충분하다.

이하, 표층 산화물에 대하여 설명한다.

아연도금 강판의 용접성을 개선하기 위해 표층에 농화되는 산화물을 최소화하기 위해 산화물 형성 원소 범위를 제한한다. 대표적인 산화물 형성원소인 Al, Si, Ti, B는 표층에 산화물을 형성하지만, 고망간강의 적층결함에너지를 증가시켜 수소지연파괴성과 구멍확장성과 같은 중요한 특성과 저융점화합물의 온도를 올리거나, 강 중 질소를 제거하여 품질을 개선하는 긍정적인 효과를 가지고 있다.

한편, 점용접성은 자동차 부품을 조립하는 가장 저렴하고 생산성이 높은 접합 방법이며, 자동차사마다 점용접성에 대한 기준이 다르다. 점용접의 크랙은 도 3에 나타난 바와 같이, A, B, C type으로 구분되며 A타입은 용접 전극과 접촉하는 부위에 발생하는 크랙이고, B타입 크랙은 용접 전극에 의해 직접 닿지는 않으나 전극에 하중이 가해지는 경우 변형이 발생하는 부위에 발생하는 크랙이며, C타입 크랙은 용접되는 판재의 경계 부위에 발생하는 크랙이다. 상기 크랙 타입 중 변형이 발생하는 부위에 발생하는 B타입 크랙 발생을 억제하는 것이 중요하다. 본 발명은 상기 크랙 타입 중, 특히, B타입 크랙 발생을 억제하는 것이다.

도 3에 나타난 바와 같이, 상기 B타입 크랙은 표층에서 발생하므로 표층에 존재하는 산화물의 양을 제어하는 것이 중요하다.

이에 본 발명에서는 표층 산화물의 함량을 저감시킨 것이다.

즉, 본 발명에서는 표층 산화물을 구성하는 원소의 농도를 0.5중량% 미만으로 한정한다. 표층 산화물을 구성하는 원소의 농도가 0.5중량%이상인 경우에는 표층 산화물의 함량이 증가되어 용접성을 저하시키게 된다.

상기 표층 산화물을 구성하는 원소가 Al 및 Si 일 수 있다.

상기 표층 산화물을 구성하는 Al + Si의 농도가 0.5중량% 미만일 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 측면에 따르는 고망간 아연도금 강판은 20%~50%의 연신율 및 1000MPa 이상의 인장강도를 가질 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 다른 일 측면에 따르는 고망간 아연도금 강판의 제조 방법에 대하여 설명한다.

본 발명의 바람직한 다른 일 측면에 따르는 고망간 아연도금 강판의 제조 방법은 C: 0.2~0.8중량%, Mn: 10~25중량%, P: 0.8 중량% 이하(0% 제외), S: 0.05 중량% 이하(0% 포함), Al: 0.01~0.5 중량%, Si: 0.01~0.4 중량%, Ti: 0.02~0.1 중량%, B: 0.001~0.003 중량%, V: 0.52~1.0중량%, N: 0.015중량%이하(0% 제외), 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 1100~1250℃의 온도로 가열하는 가열 단계;

상기 같이 가열된 슬라브를 800~1000℃의 온도에서 마무리 압연하여 열연강판을 얻는 열간압연 단계;

상기 열연강판을 수냉하여 400~700℃의 온도에서 권취하는 단계;

상기 열연강판을 30~60%의 압하율로 냉간 압연하여 냉연강판을 얻는 냉간 압연 단계;

상기 냉연강판을 650~900℃의 온도에서 연속소둔하는 단계; 및

상기와 같이 연속소둔된 냉연강판을 전기아연도금 또는 용융아연도금하여 표면에 아연도금층을 형성하는 단계를 포함한다.

슬라브 가열 단계

상기와 같이 조성되는 강 슬라브를 1100~1250℃의 온도로 가열하는 가열한다.

상기 슬라브는 1100~1250℃의 온도에서 가열하여 슬라브 전체를 균일하게 가열한다. 가열온도가 너무 낮으면, 열간압연시 압연하중이 과도하게 걸릴 수 있기 때문에 1100℃ 이상의 온도에서 가열하는 것이 바람직하다. 가열온도가 높을수록 열간압연이 용이하지만, 본 강재와 같이 Mn 함량이 높은 강은 고온 가열시 내부산화가 심하게 발생되어 표면품질이 나빠지는 문제가 있어 1250℃ 이하로 가열한다.

열간압연 단계

상기 같이 가열된 슬라브를 800~1000℃의 온도에서 마무리 압연하여 열연강판을 얻는 열간압연을 실시한다.

열간압연 마무리 온도 역시 고온일수록 변형저항이 낮아서 압연이 용이하지만 압연온도가 높을수록 표면품질은 저하될 수 있기 때문에 1000℃ 이하의 온도에서 마무리압연을 실시하고, 온도가 너무 낮으면 압연 중에 부하가 커지므로, 800℃ 이상에서 실시한다.

냉각 및 권취단계

상기와 같이 열간압연을 통해 얻어진 열연강판을 수냉하여 400~700℃의 온도에서 권취한다.

상기와 같이 열간압연을 통해 얻어진 열연강판을 수냉하고 권취하는 단계를 거치는데, 권취 이후의 냉각속도는 통상적으로 느린 경우가 많다. 권취 개시 온도가 낮으면 냉각을 위해 다량의 냉각수가 필요하고, 권취 시 하중이 크게 작용하므로 권취온도는 400℃ 이상으로 한다. 고온에서 권취하면, 권취 후 냉각과정 중에 판 표면의 산화피막과 강판 기지조직과의 반응이 진행되어 산세성을 악화시키기 때문에 700℃ 이하의 온도에서 권취하는 것이 바람직하다.

냉간 압연 단계

상기 열연강판을 30~60%의 압하율로 냉간 압연하여 냉연강판을 얻는 냉간 압연을 실시한다.

냉간압연 시 압하율은 일반적으로는 요구되는 제품의 두께에 따라 결정되지만, 본 강재의 경우에는 냉간압연 후 열처리 과정에서 재결정이 진행되기 때문에 재결정의 구동력을 잘 제어하는 것이 필요하다. 즉, 냉간압하율이 너무 낮으면 제품의 강도가 떨어지므로 30% 이상으로 하며, 압하율을 높게 하면 강도 확보에 유리하나 압연기의 부하가 증가하므로 이를 고려하여 압하율의 상한값을 특정한다. 압하율의 상한값은 60%이다.

연속소둔단계

상기 냉연강판을 650~900℃의 온도에서 연속소둔한다.

연속소둔은 재결정이 충분히 일어나는 650℃ 이상에서 실시하며, 소둔 온도를 올리면 표면에 산화물이 형성되고 연속 작업되는 전/후 연결제품과의 작업성이 나빠지므로, 연속소둔온도는 900℃이하로 제한한다.

아연도금층 형성 단계

상기와 같이 연속소둔된 냉연강판을 전기아연도금 또는 용융아연도금하여 표면에 아연도금층을 형성한다.

상기 전기아연도금 공정 및 용융아연도금공정은 특별히 한정되는 것은 아니며, 통상적으로 실시되는 것이라면 적용 가능하다.

이하, 실시 예를 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

(실시예 1)

하기 표 1의 성분 및 성분 범위를 갖는 슬라브를 강 슬라브를 1200℃로 가열하고, 가열된 슬라브를 950℃에서 마무리 압연하여 열연강판을 얻은 후, 상기 열연강판을 수냉하여 450℃에서 권취하였다.

상기 열연강판을 50%의 압하율로 냉간 압연하여 냉연강판을 얻은 후, 냉연강판을 780에서 연속소둔한 다음, 연속소둔된 냉연강판을 전기도금하여 아연도금강판을 제조하였다.

상기와 같이 제조된 아연도금강판에 대한 항복강도(YS), 인장강도(TS) 및 연신율(T-El), 표면 산화물의 원소 농도 및 도 3의 B 타입 용접 크랙길이를 조사하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 하기 표 2에서 마르텐사이트 이외의 조직은 오스테나이트이다. 하기 표 2에서 표층 산화물 원소농도(wt%)는 산화물을 구성하는 원소 Al + Si의 농도를 의미한다.

하기 표 2의 크랙길이는 용접된 부위를 4방향으로 절단한 후 마운팅하여 광학현미경 100으로 관찰하여 측정된 값이고, 표면 산화물의 원소농도는 표층의 산화물 양은 주사전자현미경의 EDS 법으로 분석하고 표층을 point로 분석하는 EDS point analysis로 성분분석을 통해 얻은 값이다.

한편, 발명예 1에 대하여 표층의 성분 분석을 실시하고, 그 결과를 도 4에 나타내고, 비교예 3에 대하여 표층의 성분 분석을 실시하고, 그 결과를 도 5에 나타내고, 발명예 1에 대하여 용접후 결함 형태을 관찰하고, 그 결과를 도 6에 나타내고, 비교예 3에 대하여 용접후 결함 형태을 관찰하고, 그 결과를 도 7에 나타내었다.

강종	C	Mn	P	S	Al	Si	Ti	B	V	N
1	0.15	17	0.015	0.003	0	0	0.04	0.0015	0.30	0.007
2	0.23	20.2	0.015	0.003	0.15	0.01	0.05	0.0021	0.52	0.007
3	0.24	20.5	0.015	0.003	0.45	0.03	0.06	0.0022	0.71	0.007
4	0.5	23	0.016	0.003	0.2	0.2	0.04	0.0019	0.62	0.007
5	0.55	22.5	0.016	0.003	0.64	0.2	0.03	0.0025	0.65	0.007
6	0.57	21.5	0.016	0.003	0.64	0.65	0.08	0.0010	0.67	0.007

강종	YS	TS	T-El	표층 산화물 원소농도(wt%)	용접크랙 (㎛)	실시예 No.
1	650	950	44.0	0.182	25	비교예1
2	721	1050	45.2	0.19	30	발명예1
3	742	1088	42.2	0.50	< 20	발명예2
4	798	1236	41.4	0.44	< 29	발명예3
5	830	1201	44.2	0.89	80	비교예2
6	828	1275	50.6	1.66	130	비교예3

상기 표 1 및 2 및 도 4 및 5에 나타난 바와 같이, 본 발명에 부합되는 발명예(1-3)은 본 발명의 표층 산화물의 원소농도를 가질 뿐만 아니라 강도가 우수하고 용접크랙 길이도 짧음을 알 수 있다. 한편, 소지강판이 Al 및 Si를 함유하지 않는 비교예(1)은 강도가 낮고, 표층 산화물의 원소농도가 본 발명의 범의 보다 높은 비교예(2 및 3)은 용접크랙 길이가 80㎛이상임을 알 수 있다.

한편, 도 6에 나타난 바와 같이, 발명예(1)의 경우에는 결함이 발생되지 않았지만, 도 7에 나타난 바와 같이, 비교예(3)의 경우에는 결함이 발생됨을 알 수 있다.

Claims (5)

1. C: 0.2~0.8중량%, Mn: 10~25중량%, P: 0.8 중량% 이하(0% 제외), S: 0.05 중량% 이하(0% 포함), Al: 0.01~0.5 중량%, Si: 0.01~0.4 중량%, Ti: 0.02~0.1 중량%, B: 0.001~0.003 중량%, V: 0.52~1.0중량%, N: 0.015중량% 이하(0% 제외), 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 소지강판; 및 소지강판 상에 형성된 아연도금층을 포함하되,
   상기 소지강판은 표층 산화물을 포함하고,
   상기 소지강판은 상기 표층 산화물을 구성하는 원소인 상기 Al 및 상기 Si를 합계 함량 기준 0.5중량% 미만으로 포함하며,
   20~50%의 연신율 및 1000MPa 이상의 인장강도를 가지는, 고망간 아연도금 강판.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. C: 0.2~0.8중량%, Mn: 10~25중량%, P: 0.8 중량% 이하(0% 제외), S: 0.05 중량% 이하(0% 포함), Al: 0.01~0.5 중량%, Si: 0.01~0.4 중량%, Ti: 0.02~0.1 중량%, B: 0.001~0.003 중량%, V: 0.52~1.0중량%, N: 0.015중량%이하(0% 제외), 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 1100~1250℃의 온도로 가열하는 가열 단계;
   상기 가열된 슬라브를 800~1000℃의 온도에서 마무리 압연하여 열연강판을 얻는 열간압연 단계;
   상기 열연강판을 수냉하여 400~700℃의 온도에서 권취하는 단계;
   상기 열연강판을 30~60%의 압하율로 냉간 압연하여 냉연강판을 얻는 냉간 압연 단계;
   상기 냉연강판을 650~900℃의 온도에서 연속소둔하는 단계; 및
   상기와 같이 연속소둔된 냉연강판을 전기아연도금 또는 용융아연도금하여 표면에 아연도금층을 형성하는 단계를 포함하되,
   상기 강 슬라브에 포함되는 상기 Al 및 상기 Si의 합계 함량은 0.5중량% 미만인, 고망간 아연도금 강판의 제조 방법.

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