KR102068499B1 - 강판 및 법랑 제품 - Google Patents

강판 및 법랑 제품 Download PDF

Info

Publication number
KR102068499B1
KR102068499B1 KR1020187006500A KR20187006500A KR102068499B1 KR 102068499 B1 KR102068499 B1 KR 102068499B1 KR 1020187006500 A KR1020187006500 A KR 1020187006500A KR 20187006500 A KR20187006500 A KR 20187006500A KR 102068499 B1 KR102068499 B1 KR 102068499B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
oxide
less
enamel
steel sheet
steel
Prior art date
Application number
KR1020187006500A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180038019A (ko
Inventor
가즈히사 구스미
도시마사 도모키요
사토시 니시무라
Original Assignee
닛폰세이테츠 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 filed Critical 닛폰세이테츠 가부시키가이샤
Publication of KR20180038019A publication Critical patent/KR20180038019A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102068499B1 publication Critical patent/KR102068499B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0236Cold rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C21D9/48Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals deep-drawing sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/004Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/16Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/60Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/004Dispersions; Precipitations
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/005Ferrite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

이 강판은, 질량%로, C:0.0060% 이하, Si:0.0010 내지 0.050%, Mn:0.05 내지 0.50%, P:0.005 내지 0.100%, S:0.0500% 이하, Al:0.0010 내지 0.010%, Cu:0.010 내지 0.045%, O:0.0250 내지 0.0700%, N:0.0010 내지 0.0045%, 잔부가 Fe 및 불순물을 포함하고, 조직이 페라이트를 함유하고, 표면으로부터 판 두께 방향으로 판 두께의 1/4의 위치에 있어서의 상기 페라이트의 평균 결정립경이 20.0㎛ 이하이고, Fe 및 Mn을 포함하는 산화물을 함유하고, 상기 산화물 내, 직경이 1.0㎛보다 크고 10㎛ 이하인 상기 산화물의 개수 밀도가, 1.0×103개/㎟ 이상, 5.0×104개/㎟ 이하이고, 또한 직경이 0.1 내지 1.0㎛인 상기 산화물의 개수 밀도가 5.0×103개/㎟ 이상이다.

Description

강판 및 법랑 제품
본 발명은 강판 및 법랑 제품에 관한 것이다.
본원은 2015년 09월 11일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2015-179722호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
법랑 제품은 법랑용 강판의 표면에 유리질이 베이킹된 것이다. 법랑 제품은 내열성, 내후성, 내약품성, 내수성의 기능을 가지므로, 종래, 냄비류, 싱크대 등의 부엌 용품, 건재 등의 재료로서 널리 이용되고 있다. 이와 같은 법랑 제품은 일반적으로, 강판을 소정 형상으로 가공 후, 용접 등에 의해 제품 형상으로 조립된 후, 법랑 처리(소성 처리)가 실시됨으로써 제조된다.
법랑 제품의 소재로서 사용되는 법랑용 강판에는, 그 특성으로서, 내소성 변형성, 내피시 스케일성, 밀착성, 내기포ㆍ흑점 결함성 등이 요구된다. 또한, 법랑 제품의 제조에 있어서는, 통상, 제품 형상을 얻기 위해 프레스 가공되므로, 양호한 성형성이 요구된다.
또한, 법랑 처리를 실시함으로써 황산 등이 포함되는 가혹한 부식 환경 하에서의 내식성이 향상되므로, 법랑 제품은 발전 설비 등의 에너지 분야에도 적용 범위가 넓어지고 있다. 이와 같은 분야에 있어서는, 경년 사용에 있어서의 피로 등에 대한 신뢰성에 대한 요구가 있고, 나아가, 부품의 경량화를 목적으로 하고, 사용되는 강판의 고강도화가 요구되고 있다. 상기 피로 등에 대한 신뢰성에 대해서는, 법랑 제품의 가공-법랑 처리의 제조 공정에 있어서의 강판의 조직 형태의 변화, 즉 강판 내에서의 조직 형태의 차이에 의한 강도 변화가 영향을 미치는 것이 알려져 있다.
지금까지, 법랑 처리에 수반하는 조직 형태의 변화에 관해서는, 결정립경의 조대화에 의한 내피시 스케일성의 열화를 방지하는 방법이, 예를 들어 특허문헌 1에 기재되어 있다. 특허문헌 1에서는, 공지의 고산소 강을 기초로, 개재물의 조성, 크기, 형상, 비율, 개수를 최적화하는 동시에, Ni, Cr, V, Mo을 미량 첨가하고, 필요에 따라 Nb, B, Ti을 더 첨가하여, 강판의 제조 조건을 최적화함으로써, 반복의 법랑 처리를 행한 경우라도, 내피시 스케일성의 저하를 작게 하는 것이 가능한 것이 기재되어 있다.
또한, 특허문헌 2에서는, 고산소 강의 법랑 처리에서의 결정립 성장에 수반하는 강도 저하에 의해 소성 중의 휨이 발생하여 치수 정밀도가 열화되는 과제에 대하여, 법랑용 강판의 조직 형태, 즉 페라이트 입경을 균일화하여 입도 분포를 작게 하는 것이 유효한 것이 기재되어 있다. 특허문헌 2에서는 강판 제조 공정에 있어서의, 열연 강판의 조직의 미세화, 어닐링에서의 입성장의 균일화를 위해, Ni 및 Cr의 첨가를 행하고 있다.
그러나, 특허문헌 1, 2 모두, 조직 변화를 수반하는 법랑 처리를 행한 법랑 제품에 있어서, 일정한 특성 확보가 가능하다고 생각되지만, 법랑 처리에 있어서의 결정립 성장에 관계되는 과제를 해결하기 위해, Ni의 첨가를 필수로 하고 있다. 즉, 과제의 해결에는 고가의 합금 원소를 첨가할 필요가 있다. 또한 특허문헌 2에 관해서는, Cr 첨가에 의해 산화물을 조대화시켜 페라이트 입성장을 방해하기 어렵게 함으로써, 페라이트의 입경의 균일성을 향상시켜 이상 입성장을 억제하고, 혼립이 되는 것을 억제하고 있다. 그러나, 석출물이나 개재물의 핀 고정에 의한 입성장의 억제를 사용하지 않는 이 방법에서는, 법랑 처리 중에 부재 중의 온도가 변동된 경우에 입경의 불균일이 발생하고, 요구되는 효과를 얻을 수 없을 가능성도 생각된다. 이 경우, 법랑 처리 후의 강도가 안정적으로 얻어지지 않는다. 또한, 특허문헌 2에서는 법랑 처리 후의 부재의 휨을 억제하는 것을 과제로 하고, 법랑 처리 전후의 항복 응력만 검토하고 있으므로, 피로 특성에 영향을 미치는 인장 강도의 변화는 불분명하다.
이와 같이, 법랑용 강판의 중요한 특성인, 내피시 스케일성이나 강판 신뢰성의 지침이 되는 강도 특성을, 제조 공정을 고려하여 충분히 만족되는 고강도 강판은 제공되어 있지 않은 것이 실정이고, 가일층의 특성 향상을 위해서는, 아직 과제가 남아 있다.
일본 특허 공개 2001-316760호 공보 일본 특허 공개 2000-063985호 공보
본 발명은 전술한 법랑용 강판의 기술을 발전시켜, 내시효성 및 성형성, 그리고 법랑 처리 후에, 우수한 법랑 특성(내피시 스케일성, 밀착성, 외관) 및 강도 특성(법랑 처리에 의한 인장 강도의 저하를 발생시키지 않거나, 또는 인장 강도 저하를 안정적으로 억제할 수 있는 특성)이 얻어지는 강판을 제공하는 것을 과제로 한다. 또한, 본 발명은 상기 강판을 구비하여 법랑 특성이 우수한 법랑 제품을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명은 종래의 법랑용 강판의 과제를 극복하기 위해 다양한 검토를 거듭하여 얻어진 것으로, 특히, 법랑 처리 후의 강판의 내피시 스케일성, 강도 저하 억제 등에 대하여, 화학 조성, 제조 조건의 영향을 검토한 결과 얻어진 지견에 기초한다.
즉, 본 발명은 이하의 1) 내지 4)의 지견에 기초한다.
1) 내피시 스케일성은 강 성분의 적정화에 의해 강 중 석출물을 제어하고, 피시 스케일의 요인이 되는 강 중 수소를 트랩함으로써 향상시킬 수 있다. 특히, 1.0㎛ 초과 내지 10㎛의 산화물을 강 중에 존재시키고, 이 산화물의 직경, 개수를 적정화함으로써 내피시 스케일성을 확보하는 것이 가능해진다.
2) Nb는 희소 금속이고, 사용하지 않는 쪽이 환경적으로도 유리하다. 그러나, Nb가 함유되지 않는 경우, 법랑 처리 후의 강도 저하가 커진다. 이것은 Nb가 함유되어 있을 때에는 Nb가 법랑 처리의 가열, 보온 시에 있어서의 입성장을 억제하지만, Nb를 함유하지 않는 경우에는, 이 효과를 얻을 수 없기 때문이다.
3) Nb를 함유시키지 않아도, 법랑 처리 전의 강판, 즉 원판의 강판 성분, 결정립경, 그리고 강 중 산화물의 직경 및 개수를 적정화함으로써, 법랑 처리 후의 강도를, 안정적으로 확보하는 것이 가능해진다(즉, 법랑 처리에 의한 강도 저하를 억제할 수 있음). 특히, 법랑 처리에 의한 강도 저하의 큰 요인이 되는 법랑 처리 시의 입성장을 억제하기 위해서는, 0.1 내지 1.0㎛의 산화물의 개수 밀도를 적정화하는 것이 유효하다.
4) 제강 조건의 제어에 의해, 산화물의 사이즈를 제어함과 함께, 열간 압연 조건, 냉간 압연 조건, 어닐링 조건 및 조질 압연 조건을 적정하게 제어함으로써, 최종 제품에서의 석출물 형태를 제어하는 것이 가능하다.
본 발명은 이상의 지견에 기초하여 완성한 것으로, 그 발명의 요지는 이하와 같다.
(1) 본 발명의 일 양태에 관한 강판은, 질량%로, C:0.0060% 이하, Si:0.0010 내지 0.050%, Mn:0.05 내지 0.50%, P:0.005 내지 0.100%, S:0.0030 내지 0.0500%, Al:0.0010 내지 0.010%, Cu:0.010 내지 0.045%, O:0.0250 내지 0.0700%, N:0.0010 내지 0.0045%, 잔부:Fe 및 불순물을 포함하고, 조직이 페라이트를 함유하고, 표면으로부터 판 두께 방향으로 판 두께의 1/4의 위치에 있어서의 상기 페라이트의 평균 결정립경이 20.0㎛ 이하이고, Fe 및 Mn을 포함하는 산화물을 함유하고, 상기 산화물 내, 직경이 1.0㎛보다 크고 10㎛ 이하인 상기 산화물의 개수 밀도가, 1.0×103개/㎟ 이상, 5.0×104개/㎟ 이하이고, 또한 직경이 0.1 내지 1.0㎛인 상기 산화물의 개수 밀도가 5.0×103개/㎟ 이상이다.
(2) 상기 (1)에 기재된 강판은, 상기 불순물에 있어서, 질량%로, B, Cr, Ni, As, Ti, Se, Ta, W, Mo, Sn, Sb, La, Ce, Ca, Mg의 1종 이상의 합계:0.100% 이하로 제한해도 된다.
(3) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 강판은, 상기 불순물에 있어서, 질량%로, Nb:0.010% 이하로 제한해도 된다.
(4) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재된 강판은 냉연 강판이어도 된다.
(5) 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 한 항에 기재된 강판은 법랑용 강판이어도 된다.
(6) 본 발명의 다른 양태에 관한 법랑 제품은 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 강판을 구비한다.
본 발명의 상기 형태에 관한 강판은 성형성, 법랑 처리 후의 강도 및 내피시 스케일성이 우수하다. 또한, 내시효성, 법랑 밀착성, 법랑 처리 후의 외관도 우수하다. 그로 인해, 부엌 용품, 건재, 에너지 분야 등에 적용되는 법랑 제품의 기재인 법랑용 강판으로서 적합하다.
또한, 본 발명의 상기 형태에 관한 법랑 제품은 법랑 특성이 우수하다. 그로 인해, 부엌 용품, 건재, 에너지 분야 등의 용도에 적합하다.
도 1은 직경이 0.1 내지 1.0㎛인 산화물의 일례를 나타내는 사진이다.
도 2는 직경이 1.0㎛보다 크고 10㎛ 이하인 산화물의 일례를 나타내는 사진이다.
본 발명의 일 실시 형태에 관한 강판(이하, 본 실시 형태에 관한 강판)에 대하여 상세하게 설명한다. 본 실시 형태에 관한 강판은 법랑 제품의 기재(법랑용 강판)로서 적합하게 사용된다.
<화학 성분>
먼저 본 실시 형태에 관한 강판의 화학 성분(화학 조성)을 한정한 이유를 설명한다. 성분에 관한 「%」는 정하지 않는 한 질량%를 의미한다.
<C:0.0060% 이하>
C는 함유량이 적을수록 연성이 양호해진다. 또한, C 함유량이 0.0060%를 초과하면 기포 결함이 발생하기 쉬워진다. 그로 인해, C 함유량을 0.0060% 이하로 한다. 연성을 향상시키기 위해서는, C 함유량은 낮은 쪽이 바람직하다. 그러나, C 함유량을 낮추면 제강 비용이 높아지므로, C 함유량은 0.0015% 이상이 바람직하다.
<Si:0.0010 내지 0.050%>
Si는 산화물의 조성을 제어하는 효과를 갖는 원소이다. 이 효과를 얻기 위해, Si 함유량을 0.0010% 이상으로 한다. 한편 과잉의 Si의 함유는 법랑 특성을 저해함과 동시에 열간 압연으로 Si 산화물을 다량으로 형성시켜, 내피시 스케일성을 저하시키는 경우가 있다. 그로 인해, Si 함유량을 0.050% 이하로 한다. 내기포, 내흑점성 등을 향상시키고, 더욱 양호한 법랑 처리 후의 표면 성상을 얻는 점에서는, 0.0080% 이하로 하는 것이 바람직하다.
<Mn:0.05 내지 0.50%>
Mn은 O 함유량과 관련하여, 법랑용 강판의 내피시 스케일성에 효과를 발휘하는 산화물의 조성에 영향을 미치고, 동시에 강판의 고강도화에도 기여하는 중요한 성분이다. 또한 Mn은 열간 압연 시에 S에 기인하는 열간 취성을 방지하는 원소이다. 이들의 효과를 얻기 위해, Mn 함유량을 0.05% 이상으로 한다. 통상, Mn 함유량이 높아지면 법랑 밀착성이 나빠지고, 기포나 흑점이 발생하기 쉬워지지만, 산화물로서 강 중에 존재하는 경우에는, 이들의 특성의 열화는 작다. 그러나, Mn 함유량이 과잉이 되면 연성이 열화된다. 그로 인해, Mn 함유량의 상한을 0.50%로 한다.
<P:0.005 내지 0.100%>
P은 강판의 고강도화에 대하여 유효한 원소이다. 또한, P은 법랑 처리에 의한 강도 저하를 억제하는 효과도 있다. 이들의 효과를 얻기 위해, P 함유량을 0.005% 이상으로 한다. 또한, P은 재결정 온도를 높게 하고, 법랑 처리 시의 결정립의 성장 억제에 대해서도 유효한 원소이다. 이 효과를 얻는 경우, P 함유량을 0.015% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편 P 함유량이 과잉이 되면, 법랑 처리 시에 P이 강판의 입계에 고농도로 편석하고, 기포ㆍ흑점 등의 요인이 되는 경우가 있다. 이로 인해, P 함유량을 0.100% 이하로 한다. 바람직하게는 0.075% 이하이다.
<S:0.0500% 이하>
S은 Mn황화물을 형성하는 원소이다. 이 황화물은 산화물에 복합 석출하는 경우가 있고, 복합 석출한 경우에는 내피시 스케일성을 더욱 향상시킬 수 있다. 이 효과를 얻기 위해, S을 함유시켜도 된다. 상기 효과를 얻는 경우, S 함유량을 0.0030% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.0100% 이상, 더욱 바람직하게는 0.0150% 이상이다. 그러나 S 함유량이 과잉이 되면, 강 중의 산화물의 제어에 필요한 Mn의 효과가 저하되는 경우가 있다. 그로 인해, S 함유량의 상한을 0.0500%로 한다. 바람직하게는 0.0300% 이하이다.
<Al:0.0010 내지 0.010%>
Al은 강탈산 원소이다. 그로 인해 신중하게 제어할 필요가 있다. Al 함유량이 0.010%를 초과하면, 필요로 하는 O양을 강 중에 머무르게 하는 것이 곤란해지고, 내피시 스케일성에 유효해지는 산화물의 제어가 곤란해진다. 그로 인해, Al 함유량을 0.010% 이하로 한다. 한편, Al 함유량을 0.0010% 미만으로 하면, 주조편에서 기포성 결함이 발생하기 쉬워져, 제강 단계에서의 주조편의 정정이 통상보다 많아지므로 제강 공정에 큰 부하가 가해진다. 그 때문에 Al 함유량의 하한을 0.0010%로 한다.
<Cu:0.010 내지 0.045%>
Cu는 법랑 처리 시의 유리질과 강의 반응을 제어하고, 법랑의 밀착성을 향상시키는 원소이다. 그 효과를 얻기 위해, Cu 함유량을 0.010% 이상으로 한다. 한편, Cu는 그 함유량이 과잉이 되면 유리질과 강의 반응을 저해할 뿐만 아니라, 연성을 열화시키는 경우도 있다. 이와 같은 악영향을 피하기 위해, Cu 함유량을 0.045% 이하로 한다. 바람직하게는 0.029% 이하, 더욱 바람직하게는 0.019% 이하이다.
<O:0.0250 내지 0.0700%>
O는 내피시 스케일성, 연성에 직접 영향을 미침과 동시에, 산화물을 형성하는 원소이고, Mn 함유량과 관련하여 내피시 스케일성에 영향을 미친다. 우수한 연성, 내피시 스케일성을 얻기 위해, O 함유량을 0.0250% 이상으로 한다. 바람직하게는 0.0400% 이상이다. 한편, O 함유량이 과잉으로 높아지면, 연성이 열화됨과 함께, 필요한 양의 산화물을 형성시키기 위한 Mn 함유량이 증가하여, 합금 비용이 상승한다. 그로 인해, O 함유량을 0.0700% 이하로 한다.
본 실시 형태에 있어서, O 함유량은 JIS G1239에 따라, 약 0.5g의 강 시료 중의 산소를 흑연 도가니와 반응시키고, 발생한 CO를 적외선 흡수법으로 측정하여 농도를 정량화함으로써 측정한다.
<N:0.0010 내지 0.0045%>
N는 침입형 고용 원소이고, 다량으로 함유하면 연성이 열화된다. 또한, N 함유량이 많으면, 내시효성이 열화된다. 이로 인해, N 함유량의 상한을 0.0045%로 한다. 하한은 특별히 한정할 필요가 없지만, 현 상황 기술에서는 0.0010% 미만으로 용제하는 데에는 현저하게 비용이 들기 때문에, N 함유량의 하한을 0.0010%로 한다.
본 실시 형태에 관한 강판은 상기 원소를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불순물을 포함하는 것을 기본으로 한다. 불순물이란, 강재를 공업적으로 제조할 때에, 광석 혹은 스크랩 등과 같은 원료로부터, 또는 제조 공정의 다양한 요인에 의해 혼입되는 성분이며, 본 실시 형태에 관한 강판에 악영향을 미치지 않는 범위에서 허용되는 것을 의미한다.
본 실시 형태에 관한 강판에 있어서는, 불순물로서 포함되는 원소에 대하여, 그 함유량을 후술하는 범위로 제한하는 것이 바람직하다.
Cr, Ni, B, As, Ti, Se, Ta, W, Mo, Sn, Sb, La, Ce, Ca, Mg:합계로 0.100% 이하
Cr, Ni, B, As, Ti, Se, Ta, W, Mo, Sn, Sb, La, Ce, Ca, Mg은 적극적으로 함유시킬 필요가 없는 원소이지만, 불가피적으로 혼입되는 불순물이다. 이들의 원소는 일반적으로, 단독으로 혼입되는 경우는 적고, 예를 들어 Cr 및 Ni과 같이 2 이상의 원소로 혼입되는 경우가 많다.
이들의 원소를 과잉으로 함유하면, 산화물 형성 원소와의 반응을 무시할 수 없게 되고, 원하는 산화물 제어가 곤란한 것이 되므로 함유량의 합계를 0.100% 이하로 제한하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.050% 이하, 더욱 바람직하게는 0.010% 이하이다.
또한, 이들의 원소는 탈산 원소로서 작용하는 경우에는, 프리 산소의 값에 영향을 미쳐 프리 산소의 조정이 곤란해지는 경우가 있다. 그로 인해, 각각의 원소의 상한은 주조 단계에서의 프리 산소의 값에 영향을 미치지 않는 범위로 하는 것이 바람직하다.
Nb:0.010% 이하
Nb는 희소 금속이고, 사용하지 않는 쪽이 환경적으로도 유리하다. 따라서, 본 실시 형태에 관한 강판에서는 Nb를 첨가하지 않는다. Nb는 불순물로서 혼입되는 경우도 있지만, 개재물 개수에 영향을 미치는 원소이고, Nb 함유량을 0.010% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.
<산화물>
이어서 본 실시 형태에 관한 강판 중에 존재하는, Fe, Mn을 포함하는 산화물에 관한 한정 이유를 설명한다.
본 실시 형태에 관한 강판의 강 조직에는 탈산 생성물의 원소로서 Fe, Mn을 포함하는 산화물이 포함된다. 본 실시 형태에 관한 강판에서는 Nb를 첨가하지 않으므로, 산화물에 탈산 생성물의 원소로서 Nb는 포함되지 않는다. 또한, 상기 산화물은 Al, Cr, Si 등도 포함하지 않는 것이 바람직하다. 이것은 상기 원소에 대하여, 함유량을 제한하거나, 또는 산화물 조성에 영향을 미치지 않도록 첨가함으로써 달성된다. 그러나, 용강 성분 조정 시에 탈산제로서 Al, Cr, Si 등을 첨가하지 않아도, 산화물 분석하면 6% 이하 정도의 Al, Cr, Si 등이 산화물로부터 검출되는 경우가 있다. 이들은 불순물 원소로서 포함되어 있는 Al, Cr, Si 등이 산화물 내에 도입된 것이라고 생각되므로, 15% 정도 이하, 바람직하게는 6% 정도 이하 포함되는 산화물 중의 성분은 탈산 생성물의 원소로서는 카운트하지 않는다.
즉, 본 실시 형태에 관한 강판이 포함하는 산화물은 실질적으로 Fe, Mn, O만 포함하는(불가피적으로 Al, Cr, Si가 함유되어 있어도, 그 함유량의 합계가 15% 이하임) 것이 바람직하다. 단, MnS 등의 황화물과 복합 석출되어 있어도 된다. 산화물이, 탈산 생성물의 원소로서 Nb, Al, Cr, Si 등을 포함하지 않는 경우, 주조 중의 프리 산소의 조정으로 산화물을 미세하게 분산시킬 수 있다. 한편 탈산 생성물의 원소로서 Al, Nb, Cr, Si 등을 포함하는 경우에는, 본원의 주조 과정에서의 프리 산소의 조정에 의해, 산화물의 개수와 크기를 원하는 범위로 제어하는 것이 곤란해진다.
본 실시 형태에 관한 강판에서는, 이 산화물 내, 직경이 1.0㎛보다 크고 10㎛ 이하인 상기 산화물의 개수 밀도를, 1.0×103개/㎟ 이상, 5.0×104개/㎟ 이하, 또한 직경이 0.1 내지 1.0㎛인 상기 산화물의 개수 밀도를 5.0×103개/㎟ 이상으로 할 필요가 있다.
직경이 1.0㎛를 초과하는 산화물은 내피시 스케일성을 향상시킨다. 이 범위보다 작은 산화물은 내피시 스케일성을 향상시키는 효과가 작아진다. 내피시 스케일성의 향상 효과의 점에서는, 직경의 상한을 특별히 한정할 필요는 없다. 단, 함유 산소량에 따라 다르지만, 조대한 산화물이 많아지면 산화물의 개수 밀도가 감소하고, 수소 투과 저해 효과가 작아진다. 또한, 조대한 산화물은 가공 시의 균열의 기점이 되기 쉽고, 연성을 저감시킨다. 이로 인해, 내피시 스케일성 향상을 위해 활용하는 산화물의 직경은 10㎛ 이하, 바람직하게는 5㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 즉, 내피시 스케일성을 향상시키기 위해, 직경이 1.0 초과 내지 10㎛인 산화물을 제어한다.
내피시 스케일성을 향상시키기 위해서는, 직경이 1.0 초과 내지 10㎛인 Fe 및 Mn을 포함하는 산화물을 1.0×103개/㎟ 이상 함유하는 것이 필요하다. 이것보다 개수 밀도가 작은 경우에는 우수한 내피시 스케일성을 확보할 수 없다. 한편, 상기 산화물이 5.0×104개/㎟를 초과하여 존재하면, 가공 시에 산화물과 강판 모재의 계면에 공극이 필요 이상으로 많이 발생하고, 법랑 처리 후의 강도가 저하된다. 그로 인해, 개수 밀도의 상한을 5.0×104개/㎟로 한다. 바람직하게는 1.0×104개/㎟ 이하이다. 직경이 1.0㎛를 초과하는 산화물은, 도 2에 도시한 바와 같이 둥근 형상이 되는 경우가 많다.
한편, 직경이 1.0㎛ 이하인 산화물은 법랑 제품의 제조에 있어서의 열처리(법랑 처리) 공정에 있어서 입성장을 억제하는 효과를 갖는다. 직경이 1.0㎛를 초과하면 열처리 시의 입열에 의한 입성장을 억제하는 효과가 없어지므로, 입성장의 억제에 활용하는 산화물의 직경의 상한을 1.0㎛ 이하로 한다. 이 효과는 강 중의 산화물의 직경이 작은 것이 바람직하고, 바람직하게는 0.8㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.5㎛ 이하가 바람직하다. 강 중에 존재하는 산화물의 직경은 가능한 한 작은 쪽이 바람직하지만, 지나치게 작아지면 산화물의 분석, 즉 Fe, Mn을 포함하는 산화물의 동정이 곤란해진다. 그 때문에, 본 실시 형태에 관한 강판에 있어서는 개수 밀도를 제어하는 대상으로 하는 산화물 직경의 하한을 0.1㎛ 이상으로 한다. 즉, 열처리 공정에 있어서 입성장을 억제하기 위해, 직경이 0.1 내지 1.0㎛인 산화물을 제어한다. 직경이 0.1 내지 1.0㎛인 산화물은, 도 1에 도시한 바와 같이 각진 형상이 되는 경우가 많다.
열처리 공정에 있어서의 입성장을 억제하는 경우, 직경이 0.1㎛ 이상 1.0㎛ 이하이고 Fe 및 Mn을 포함하는 산화물을, 5.0×103개/㎟ 이상 함유하는 것이 필요하다. 이것보다 개수 밀도가 작은 경우에는, 열처리 공정에 있어서의 입성장 억제의 효과가 충분히 얻어지지 않게 되기 때문이다. 입성장의 억제의 관점에서는 산화물의 밀도의 상한은 없지만, 산화물의 밀도가 1.0×105개/㎟를 초과하면, 결과적으로 1.0㎛를 초과하는 산화물의 개수 밀도가 작아지므로, 내피시 스케일성의 저하로 연결된다. 그로 인해, 직경이 0.1㎛ 내지 1.0㎛이고 Fe 및 Mn을 포함하는 산화물의 밀도를 1.0×105개/㎟ 이하로 한다.
본 실시 형태에 관한 강판에서는 상기 범위에 산화물을 제어함으로써, Nb를 함유시키지 않아도 법랑 처리 시에 입성장을 억제하여 강도의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 직경이 0.1㎛ 내지 1.0㎛이고 Fe 및 Mn을 포함하는 산화물은 냉연 재결정 후의 결정립경을 미세화하는 효과도 있기 때문에, 굽힘 가공성이나 강재를 가공한 부재의 사용 시의 파단이나 피로 파괴의 억제에도 기여한다.
상술한 산화물을 동정하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니다. 본 실시 형태에서는 Fe, Mn 및 O가 동시에 검출되는 것을 대상의 산화물로 하므로, 그 동정에는, 예를 들어 주사형 전자 현미경(FE-SEM) 및 에너지 분산형 X선 분산형 분석 장치(EDAX)를 사용하면 된다. 측정 방법은 통상의 방법이어도 상관없지만, 특히 미소 영역의 농도를 결정할 필요가 있기 때문에, 전자선의 빔 직경은 충분히 작게 하는(예를 들어, 0.1 내지 0.5㎛) 등의 주의가 필요하다.
또한, 산화물의 직경 및 개수 밀도는 이하의 방법으로 측정할 수 있다. 즉, FE-SEM으로, 배율:5000배 이상, 시야수:10 이상으로 하고, 시야 내의 당해 산화물의 사이즈 및 개수를 계측하여, 산화물의 긴 직경을 산화물의 직경으로 한다. 개수 밀도는 시야 내의 산화물 내, 그 긴 직경이 0.1㎛ 내지 1.0㎛, 혹은 1.0㎛ 초과 내지 10.0㎛인 산화물의 개수를 각각 산출하고, 그 개수를 단위 면적(㎟)을 시야의 총 면적으로 나눈 값으로 곱함으로써 단위 면적당의 개수로 환산하여 얻어진다.
본 실시 형태에 관한 강판에는 제조 과정에서 혼입된 슬래그나 내화물이 개재물로서 존재하는 경우가 있지만, 조성이 Mn과 Fe을 포함하는 것은 아니고, 강도 저감의 억제 효과가 없으므로 이와 같은 개재물은 카운트하지 않는다.
본 실시 형태에서 측정의 대상으로 하는 산화물은 Fe, Mn 및 O가 동시에 검출되면 되고, 예를 들어 MnS 등이 복합 석출되어 있어도 된다.
<금속 조직>
이어서, 본 실시 형태에 관한 강판의 조직(금속 조직)에 대하여 설명한다.
본 실시 형태에 관한 강판의 조직은 페라이트를 주체로 한다. 그로 인해, 강도를 향상시키기 위해서는 결정립경을 작게 하는 것이 유효하다.
본 실시 형태에 관한 강판을 가공하여 법랑 제품으로 하는 경우, 열처리(법랑 처리)에 의해 페라이트의 입성장이 발생하여 결정립경이 변화되고, 결과적으로 강도(인장 강도)가 저하된다. 또한, 강도가 저하됨으로써, 피로 특성도 저하된다. 열처리 후의 결정립경을 작게 하는 것이, 열처리 후의 강판의 강도를 확보하는 데에는 유효하다. 열처리 후의 결정립경을 작게 하기 위해서는, 열처리 전의 입경을 작게 하고, 또한 열처리에 수반하는 입성장을 억제하는 것이 중요해진다.
열처리 전의 강판 조직 중의 페라이트의 평균 결정립경은 표면으로부터 판 두께 방향으로 판 두께의 1/4의 위치(1/4 t:t는 판 두께)에 있어서, 20.0㎛ 이하인 것이 필요하다. 평균 결정립경이 20.0㎛ 초과가 되면 강판의 고강도화를 도모하는 것이 곤란해진다. 고강도화를 도모하기 위해서는 평균 결정립경은 작은 쪽이 바람직하지만, 평균 결정립경이 작아짐에 따라, 연성이 열화된다. 그로 인해, 원하는 제품 형상에 대하여 최적의 결정립경을 확정할 필요가 있다. 바람직하게는, 15.0㎛ 이하, 보다 바람직하게는 13.0㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 11.0㎛ 이하이다. 페라이트의 평균 결정립경은 JIS G0552에 기재된 절단법 등에 준하여 측정하면 된다.
또한, 양호한 연성을 얻기 위해서는, 페라이트의 면적률은 90% 이상, 보다 바람직하게는 95% 이상, 더욱 바람직하게는 99% 이상이다. 또한, 잔부는, 예를 들어 산화물이나 철 탄화물이다.
통상, 굽힘 가공 시나 강재를 가공한 부재를 사용할 때의, 파단이나 피로 파괴는 강판의 표면으로부터 발생하기 쉽다. 그로 인해, 이들의 특성 향상에는 특히 강판 표층의 결정립경이 작은 것이 바람직하다. 강판의 결정립경은 강 중 원소, 특히 P의 농도에 큰 영향을 받고, P 농도가 높아지면 결정립경이 작아지는 경향이 있다.
이어서 본 실시 형태에 관한 법랑 제품에 대하여 설명한다.
본 실시 형태에 관한 법랑 제품은 본 실시 형태에 관한 강판을 구비한다. 예를 들어, 본 실시 형태에 관한 강판에 대하여, 가공, 용접, 법랑 처리를 행하여 얻어진 제품이다.
<제조 방법>
본 실시 형태에 관한 강판의 바람직한 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 실시 형태에 관한 강판은 상기 구성을 갖고 있으면, 그 효과가 얻어지므로, 제조 방법을 한정할 필요는 없다. 그러나, 후술하는 바와 같이, 제강, 주조, 열간 압연, 냉간 압연, 연속 어닐링, 조질 압연의 각 공정을 포함하는 제조 방법에 의하면 안정적으로 제조할 수 있으므로 바람직하다.
각 공정에 있어서, 바람직한 조건을 설명한다.
제조상의 포인트는 Fe 및 Mn을 포함하는 산화물에 의한 내피시 스케일성 향상과 법랑 처리 시의 이상 입성장의 억제 효과를 갖는 산화물의 제어이다. 내피시 스케일성의 향상에는 산화물 직경은 비교적 큰 쪽이 바람직하고, 이상 입성장 억제에 대해서는 산화물 직경은 작은 것이 요망된다. 강 중의 산소 농도가 높으면 직경이 큰 산화물이 생성된다. 한편, 산소 농도가 낮으면 산화물 직경은 미세화되게 된다.
0.1 내지 1.0㎛의 산화물은 도 1과 같이 각이 져 있고, 응고 후에 프리 산소가 강 성분과 반응하여 생성되는 경우가 많다고 생각된다. 그로 인해, 제강 단계의 프리 산소의 조정, 응고 계면의 산소 등의 성분 농화를 조정하기 위한 전자 교반에 의한 응고 계면의 교반을 행함으로써, 0.1 내지 1.0㎛의 산화물의 정출의 수를 제어할 수 있다.
또한, 1.0 초과 내지 10㎛의 개재물은 도 2와 같이 둥근 형태이고 용강 단계에 있어서 액상으로 생성하는 경우가 많다고 생각된다. 그로 인해, 주조 속도나 용강의 교반, 용강의 과열도 등의 제어에 의해 개재물의 응집, 부상을 제어함으로써, 1.0 초과, 10㎛ 이하의 개재물의 개수를 제어할 수 있다.
<제강 공정, 주조 공정>
주형 내의 ΔT(용강의 과열도)를 20 내지 35℃의 범위로 하고, 주조 속도는 1 내지 1.5m/분의 범위로 하는 것이 바람직하다. 상술한 조건으로 함으로써, 직경이 큰 개재물을 주형 내에서 응집, 부상시켜, 그 개수를 제어할 수 있다. 주형 내에 유동을 부여하여 개재물의 응집을 촉진하기 위해, 주형 내를 전자 교반해도 된다.
또한, 응고 중 또는 응고 후에 미세한 산화물을 석출시키기 위해 주형 내의 프리 산소를 2차 정련에서의 탈가스나 산화물 조성에 영향을 미치지 않을 정도의 미량의 탈산 원소의 첨가에 의해 250 내지 700ppm 정도로 제어한 후, 1200 내지 1500℃의 범위를 1.0 내지 5.0℃/초로 냉각하여 주조하는 것이 바람직하다. 상술한 조건으로 함으로써, 고온에서 용존 산소를 잔존시키고 저온에서 직경이 작은 개재물을 형성시킬 수 있다.
즉, 제강 조건 및 주조 조건의 제어에 의해, 직경이 큰 산화물, 직경이 작은 산화물의 양쪽의 존재 상태를 제어하는 것이 가능해진다.
용존 산소(프리 산소)량은 산소 농담 전지를 사용하여, 턴디쉬 내에서 측정할 수 있다. 2차 정련에서의 제조가 안정되어 있는 경우에는, 때마다 측정하지 않아도 된다.
<열간 압연 공정>
열간 압연에 앞서 행하는 주조편의 가열 시에, 가열 온도는 1150 내지 1250℃로 하는 것이 바람직하다. 가열 온도가 1250℃ 초과에서는 1차 스케일의 생성량이 많아 수율이 저하된다. 한편, 1150℃ 미만에서는 압연 중의 온도 저하로 인해 압연 부하가 높아진다. 또한, 열간 압연에 있어서는, 압연율은 30 내지 90%, 마무리 온도는 Ar3 내지 950℃로 하는 것이 바람직하다. 열간 압연 후의, 권취 온도는 550 내지 750℃가 바람직하다. Ar3 온도는 소형의 시험편에서 열간 압연을 모의한 열 이력과 가공을 가한 후에, 열팽창 측정에 의해 구할 수 있다.
제강 공정, 주조 공정에서 생성한 Fe 및 Mn을 포함하는 산화물은 열간 압연에 의해 연신된다. 열간 압연율(열간 압연에 있어서의 누적 압하율)을 30% 이상으로 함으로써, 강 중의 Fe 및 Mn을 포함하는 산화물을 충분히 연신시키는 것이 가능해진다. 열간 압연율이 90%를 초과하면 강 중의 산화물이 지나치게 연신하여 양호한 내피시 스케일성을 얻을 수 없게 되는 경우가 있다.
열간 압연에 있어서의 마무리 온도가, Ar3 미만에서는 변태점 이하에서의 압연이 되어 제품으로서의 연성 등의 기계 특성이 열화됨과 동시에 강판의 강도 변화가 커지기 때문에 압연이 불안정해지기 쉬워진다. 또한, 마무리 온도가 Ar3 미만이 된 경우, 열연 강판의 마이크로 조직이 조대 입자를 포함하는 혼립이 되고, 이 열연 강판을 사용한 냉연 어닐링판에 있어서 가공 후에 리징이 발생하는 것도 염려된다. 그로 인해, 마무리 온도는 Ar3 이상으로 하는 것이 필요하고, 900℃ 이상이 보다 바람직하다. 한편, 마무리 온도가 950℃를 초과하면 결정립경이 조대가 되고, 원하는 강도를 확보하는 것이 곤란해진다.
열간 압연 후의 권취 온도는 550℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 550℃ 미만에서는 냉간 압연, 연속 어닐링 후의 조직 형태가 가공에 필요한 연성, r값을 확보하기 어려워진다. 또한, 권취 온도가 750℃를 초과한 경우, 결정립경이 커지므로, 원하는 강판 강도를 확보하는 것이 곤란해진다.
<냉간 압연 공정>
열연 강판에 대하여, 필요에 따라 산세를 행한 후, 냉간 압연을 행한다. 냉간 압연에 있어서의 냉연율은 제품의 특성을 결정하기 때문에 중요하고, 65 내지 85%인 것이 바람직하다. 제강 공정, 주조 공정에서 형성된 Fe 및 Mn을 포함하는 산화물은 열간 압연 공정에서 압연율에 따라 연신된다. 그 후, 냉간 압연 공정에 있어서 더욱 연신되지만, 냉간 압연은 최대라도 150℃ 정도에서의 가공이고, 상기 산화물은 경질이기 때문에 연신되기 어렵다. 따라서, 적절하게 연신시키기 위해, 65% 이상의 냉연율로 냉간 압연을 행하는 것이 바람직하다.
이때, 산화물의 압연 방향의 양단부에는 공극이 발생한다. 이 공극의 존재는 내피시 스케일성에 대해서는 유효하게 작용하지만 연성에 대해서는 불리하게 작용한다. 그로 인해, 필요 이상의 공극의 존재는 연성의 저하, 나아가서는 가공성, 법랑 처리 후의 제품의 강도 특성을 손상시키는 원인이 된다. 이로 인해, 냉연율의 상한을 85%로 한다. 이 이상의 냉연율로 냉간 압연을 행한 경우, 압연 초기에 형성된 공극이 냉연율의 증가에 의해 찌그러지고 소실되는 것처럼 조직 관찰상은 보인다. 그러나, 조직적으로 결합되어 있는 것은 아니므로, 가공에 의한 변형의 도입으로 파괴의 기점이 되어 연성을 열화시키는 것이라고 추정하고 있다.
<연속 어닐링 공정>
냉연 강판에 대하여, 연속 어닐링을 행한다. 연속 어닐링 공정의 어닐링 온도는 700 내지 850℃로 하는 것이 바람직하다. 강도 등의 기계적 성질에 특징을 갖게 할 목적으로, 어닐링 온도를 700℃ 미만으로 해도 된다. 한편, 어닐링 온도가 850℃ 초과가 되면, 기계적 성질에 대해서는, 연성 등이 향상되므로 바람직하지만, 냉간 압연 공정에서 생성한 공극이 확산에 의해 소멸되기 쉬워져, 내피시 스케일성이 열화된다. 이로 인해, 연속 어닐링 공정의 어닐링 온도는 850℃를 상한으로 하는 것이 바람직하다.
어닐링 후, 형상 제어를 주목적으로 하여 조질 압연을 실시해도 된다. 조질 압연에 있어서는 형상 제어와 동시에 조질 압연율에 의해 강판에 도입되는 변형량이 변화된다. 이때, 조질 압연율이 커지면, 즉 강판에 도입되는 변형량이 많아지면, 법랑 처리 시의 이상 입성장을 조장하게 된다. 이로 인해, 조질 압연율은 형상 제어가 가능한 압연율을 상한으로 하고 필요 이상으로 변형을 부여하는 것은 바람직하지 않다. 형상 제어의 관점에서, 조질 압연의 압연율은 1.5% 이하가 바람직하다.
이상에 의해 원하는 특성을 갖는 강판, 구체적으로는 법랑용 냉연 강판을 얻을 수 있다.
본 실시 형태에 관한 법랑 제품은 본 실시 형태에 관한 강판을, 소정 형상으로 가공 후, 용접 등에 의해 제품 형상으로 조립되고, 법랑 처리가 실시됨으로써 얻어진다. 법랑 처리는 공지의 조건에서 행하면 되고, 예를 들어 유약을 도포한 강판을, 예를 들어 800 내지 850℃로 가열하고, 1 내지 10분 유지함으로써, 유약의 유리질과 강판을 밀착시키면 된다.
실시예
표 1, 표 2에 나타내는 성분 조성의 강을 전로에서 용제하고, 연속 주조로 슬래브로 했다. 주조 시의 주형 내의 ΔT, 주조 속도를 표 3, 표 4와 같이 하고, 전자 교반을 사용하여, 1200 내지 1500℃의 범위의 냉각 속도, 용존 산소량을 표 3, 표 4의 범위에서 제어하고, 산화물 수ㆍ밀도와 산소량을 제어했다. 용존 산소량(프리 산소)은 전술한 방법으로 확인했다. 이들의 슬래브를 가열로 중에서 1150℃ 내지 1250℃의 온도에서 가열하고, 900℃ 이상의 마무리 온도에서 열간 압연을 행하고, 700 내지 750℃에서 권취하여, 열연 강판으로 했다. 그리고, 산세 후에 냉간 압연의 압연율을 표 3, 표 4의 범위에서 변화시켜 냉연 강판으로 하고, 또한 780℃에서 연속 어닐링을 실시한 후, 조질 압연을 실시하여, 판 두께 0.8㎜의 강판으로 했다. 조질 압연 후의 판 두께를 일정하게 하기 위해, 냉간 압연의 압연율에 대하여 열연 강판의 판 두께를 변화시켰다.
Figure 112018022566868-pct00001
Figure 112018022566868-pct00002
Figure 112018022566868-pct00003
Figure 112018022566868-pct00004
상기 강판을 사용하여, 각종 평가를 실시했다.
<기계 특성>
기계 특성은 JIS Z2241에 따라, 인장 시험을 JIS5호 시험편을 사용하여, 인장 강도(TS) 및 파단 신장(EL)을 측정했다. 파단 신장이 30% 이상이 되는 것을 성형성이 우수하다고 판단했다.
<조직, 석출물의 관찰>
강 중의 석출물은 냉간 압연의 방향과 평행한 단면을 SEM으로 관찰하고, 상술한 방법으로 산화물의 직경과 개수 밀도를 측정했다. 페라이트의 평균 결정립경은 JIS G0552에 기재된 절단법을 사용하여 측정했다.
<법랑 처리 후의 강도 특성>
또한, 법랑 처리 후의 입성장에 의한 강도 저하를 평가하기 위해, 강판을 노 온 830℃에서 5분간의 법랑을 모의한 열처리를 실시하고, 상기와 마찬가지로 인장 시험에 의해 인장 강도를 구하고, 열처리 전의 강도에 대한 열처리 후의 강도의 비율을 구했다.
또한, 열처리 후의 강도의 안정성도 고려하여, 열처리의 전후에 강재의 비커스 경도를 측정하고, 측정 결과의 최저값에 대하여 열처리 전후의 비율도 구했다.
구체적으로는, 열처리 전후의 강재의 각각에 있어서, 판 두께의 1/4의 위치에서 하중 0.98N으로 5점 비커스 경도를 측정하고, 그 평균값을 그 측정 위치에서의 경도로 했다. 또한, 상기 측정을, 20㎜ 이상의 간격을 둔 10개소 이상의 위치에 두고 행하고, 열처리 전후의 각각에 있어서, 측정 결과(경도)의 최저값을 얻었다. 그리고, 열처리 전후의 측정 결과의 최저값에 대하여, 비율을 구했다.
법랑 처리 후의 인장 강도가 법랑 처리 전의 인장 강도급의 0.85(85%) 이상이고, 또한 법랑 처리 후의 경도의 최저값이 법랑 처리 전의 경도의 최저값의 0.85 이상인 경우에, 법랑 처리에 의한 강도 저하를 안정적으로 억제할 수 있다고 판단했다.
<내시효성>
내시효성은 시효 지수에 의해 평가했다. 시효 지수란 JIS5호 인장 시험편을 사용하여, 10%의 예비 변형을 인장에 의해 부여하고, 100℃×60분의 시효를 행한 전과 후의 항복 응력차이다. 항복 응력차가 30㎫ 이하인 경우에, 내시효성이 우수하다(OK)고 판단했다.
법랑 특성은 하기와 같이 조사했다.
<내피시 스케일성>
내피시 스케일성은 분체 정전 도장법에 의해 건식으로, 유약을 100㎛ 도포하고, 대기 중, 노온 830℃에서 5분간의 소성을 한 것에 대하여 평가를 실시했다. 법랑 처리 후의 강판을, 160℃의 항온조 중에 10시간 넣는 피시 스케일 촉진 시험을 행하고, 눈으로 피시 스케일 발생 상황을, A:우수함, B:약간 우수함, C:통상, D:문제 있음으로 하는 4단계로 판정하고, D의 경우를 불합격으로 했다.
<법랑 밀착성>
법랑 밀착성은 상기와 마찬가지로 법랑 처리한 강판을, 2㎏의 구 헤드의 추를 1m 높이로부터 낙하시켜, 변형부의 법랑 박리 상태를 169개의 촉진 바늘로 계측하고, 미박리 부분의 면적률로 평가했다. 미박리부의 면적률이 40% 이상이면 문제 없음, 40% 미만이면 밀착성 열위라고 판단했다.
<외관>
법랑 처리 후의 외관은 상기와 마찬가지로 법랑 처리한 강판을 눈으로 관찰하고, 기포ㆍ흑점의 상황을 관찰하여, 「매우 우수함」, 「우수함」, 「통상」, 「약간 떨어짐」, 「현저하게 떨어짐」의 5단계에서 평가하고, 「매우 우수함」, 「우수함」, 「통상」, 「약간 떨어짐」이면 문제 없음, 「현저하게 떨어짐」의 경우에, 기포, 흑점이 발생했다고 판단했다.
평가 결과를 표 5, 표 6에 정리하여 나타낸다. 본 발명 예에서는 강 중에 Fe 및 Mn을 포함하는 산화물에 있어서 그 직경이 10㎛ 초과인 석출물은 관찰되지 않았다. 또한, Fe 및 Mn을 포함하는 산화물 내, 그 직경이 1.0㎛ 초과, 10㎛ 이하인 산화물의 단위 면적당의 개수가 본 발명의 범위 내인 것은, 내피시 스케일성을 만족시키는 것이 확인되었다. 또한 단위 면적당의 Fe 및 Mn을 포함하는 산화물 내, 그 직경이 1.0㎛ 이하인 산화물의 단위 면적당의 개수가 본 발명의 범위 내인 것은, 법랑 처리 후의 입성장에 의한 강도 저하가 작은 것이 확인되었다. 표 5, 표 6 중의 산화물 밀도에 관한 기재에 있어서, E는 지수를 나타내고 있고, 예를 들어 1.0E+03은 1.0×103인 것을 나타내고 있다.
본 발명예는 모두 90% 이상이 페라이트 조직이었다.
표 5, 표 6의 결과로부터, 본 발명의 범위에서는, 종래의 법랑용 강판에 대하여, 내시효성, 법랑 밀착성, 외관을 저하시키지 않고, 내피시 스케일성이 우수하고, 법랑 처리에 의한 인장 강도의 저하를 안정적으로 억제할 수 있는 법랑용 강판을 제공하는 것이 가능한 것이 확인되었다.
Figure 112018022566868-pct00005
Figure 112018022566868-pct00006
본 발명의 상기 형태에 관한 강판은 법랑 처리 후에, 부엌 용품, 건재, 에너지 분야 등에 적용되는 경우에, 성형성, 법랑 처리 후의 내피시 스케일성 및 강도 특성이 우수하다. 그로 인해, 법랑용 강판으로서 적합하고, 산업상 이용 가능성이 높다.

Claims (6)

  1. 질량%로,
    C:0.0060% 이하,
    Si:0.0010 내지 0.050%,
    Mn:0.05 내지 0.50%,
    P:0.005 내지 0.100%,
    S:0.0500% 이하,
    Al:0.0010 내지 0.010%,
    Cu:0.010 내지 0.045%,
    O:0.0250 내지 0.0700%,
    N:0.0010 내지 0.0045%,
    Nb:0.010% 이하,
    잔부:Fe 및 불순물을 포함하고,
    조직이 페라이트를 함유하고, 표면으로부터 판 두께 방향으로 판 두께의 1/4의 위치에 있어서의 상기 페라이트의 평균 결정립경이 20.0㎛ 이하이고,
    Fe 및 Mn을 포함하는 산화물을 함유하고, 상기 산화물 내, 직경이 1.0㎛보다 크고 10㎛ 이하인 상기 산화물의 개수 밀도가, 1.0×103개/㎟ 이상, 5.0×104개/㎟ 이하이고, 또한 직경이 0.1 내지 1.0㎛인 상기 산화물의 개수 밀도가 5.0×103개/㎟ 이상이고,
    파단 신장이 30% 이상인
    것을 특징으로 하는 강판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 불순물에 있어서, 질량%로,
    B, Cr, Ni, As, Ti, Se, Ta, W, Mo, Sn, Sb, La, Ce, Ca, Mg의 1종 이상의 합계:0.100% 이하로 제한하는 것을 특징으로 하는 강판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 냉연 강판인 것을 특징으로 하는 강판.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 법랑용 강판인 것을 특징으로 하는 강판.
  5. 제1항 또는 제2항에 기재된 강판을 구비한 법랑 제품.
  6. 삭제
KR1020187006500A 2015-09-11 2016-09-12 강판 및 법랑 제품 KR102068499B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2015-179722 2015-09-11
JP2015179722 2015-09-11
PCT/JP2016/076847 WO2017043660A1 (ja) 2015-09-11 2016-09-12 鋼板およびほうろう製品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180038019A KR20180038019A (ko) 2018-04-13
KR102068499B1 true KR102068499B1 (ko) 2020-01-22

Family

ID=58239983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187006500A KR102068499B1 (ko) 2015-09-11 2016-09-12 강판 및 법랑 제품

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP3348661A4 (ko)
JP (1) JP6115691B1 (ko)
KR (1) KR102068499B1 (ko)
CN (1) CN107949652B (ko)
AU (1) AU2016321009C1 (ko)
MX (1) MX2018002854A (ko)
NZ (1) NZ740281A (ko)
WO (1) WO2017043660A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107574375B (zh) * 2017-08-31 2019-06-07 武汉钢铁有限公司 具有优异涂搪性能的双面搪瓷用热轧酸洗钢板及其制造方法
US11236427B2 (en) 2017-12-06 2022-02-01 Polyvision Corporation Systems and methods for in-line thermal flattening and enameling of steel sheets
KR102504491B1 (ko) * 2018-05-17 2023-02-28 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 강판 및 법랑 제품
JP7173307B2 (ja) * 2019-04-24 2022-11-16 日本製鉄株式会社 鋼板
WO2021193953A1 (ja) * 2020-03-27 2021-09-30 日本製鉄株式会社 鋼板およびほうろう製品
CN111485173B (zh) * 2020-04-09 2020-12-08 广东德纳斯金属制品有限公司 一种新型恒温材料及其制备方法和应用
KR102484992B1 (ko) * 2020-11-18 2023-01-05 주식회사 포스코 강도, 성형성 및 표면 품질이 우수한 도금강판 및 이의 제조방법
KR102501947B1 (ko) * 2020-12-21 2023-02-20 주식회사 포스코 법랑용 강판 및 그 제조방법
CN114214557B (zh) * 2021-11-16 2022-10-04 马鞍山钢铁股份有限公司 一种双面搪瓷用钢及其制造方法和应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015037614A1 (ja) * 2013-09-10 2015-03-19 新日鐵住金株式会社 ほうろう用冷延鋼板及びその製造方法、並びにほうろう製品

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5126628A (en) * 1974-08-29 1976-03-05 Kawasaki Steel Co Danmenketsukan no naigokuteitansokorenchusurabu no seizoho
JPS62270727A (ja) * 1986-05-16 1987-11-25 Nippon Steel Corp 連続鋳造によるほうろう用鋼板の製造法
JPH08238544A (ja) * 1995-03-02 1996-09-17 Sumitomo Metal Ind Ltd 溶接熱影響部靭性の優れた鋼材の製造方法
JPH116031A (ja) * 1997-06-13 1999-01-12 Nkk Corp 加工性に優れ、ほうろう焼成時に軟化しにくいほうろう用冷延鋼板およびその製造方法
JPH11229087A (ja) * 1998-02-18 1999-08-24 Nkk Corp 成形性に優れたほうろう用冷延鋼板およびその製造方法
JP3421911B2 (ja) 1998-08-21 2003-06-30 Jfeエンジニアリング株式会社 焼成後強度が低下しにくいほうろう用冷延鋼板
JP3797063B2 (ja) 2000-05-02 2006-07-12 住友金属工業株式会社 耐爪飛び性、密着性、加工性が優れたほうろう用鋼板とその製造方法
JP4855163B2 (ja) * 2006-01-18 2012-01-18 新日本製鐵株式会社 ほうろう加工品
KR101065545B1 (ko) * 2006-04-04 2011-09-19 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 경질 극박 강판 및 그 제조 방법
CN101535517B (zh) * 2006-09-27 2012-02-08 新日本制铁株式会社 耐鳞爆性显著优良的搪瓷用钢板及其制造方法
CN102747309A (zh) * 2012-07-27 2012-10-24 宝山钢铁股份有限公司 一种搪瓷用钢及其制造方法
KR101543854B1 (ko) * 2013-09-27 2015-08-11 주식회사 포스코 성형성이 우수한 법랑용 강판 및 그 제조방법
JP5713135B1 (ja) * 2013-11-19 2015-05-07 新日鐵住金株式会社 鋼板
CN104087828B (zh) * 2014-07-16 2016-05-04 武汉钢铁(集团)公司 一种热交换器用全铁素体搪瓷钢及生产方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015037614A1 (ja) * 2013-09-10 2015-03-19 新日鐵住金株式会社 ほうろう用冷延鋼板及びその製造方法、並びにほうろう製品

Also Published As

Publication number Publication date
CN107949652A (zh) 2018-04-20
AU2016321009B2 (en) 2019-08-22
CN107949652B (zh) 2020-04-07
MX2018002854A (es) 2018-06-15
WO2017043660A1 (ja) 2017-03-16
AU2016321009A1 (en) 2018-03-15
NZ740281A (en) 2019-01-25
JPWO2017043660A1 (ja) 2017-09-07
AU2016321009C1 (en) 2019-11-21
JP6115691B1 (ja) 2017-04-19
EP3348661A4 (en) 2019-02-13
EP3348661A1 (en) 2018-07-18
KR20180038019A (ko) 2018-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102068499B1 (ko) 강판 및 법랑 제품
KR101723349B1 (ko) 법랑용 냉연 강판과 그 제조 방법 및 법랑 제품
KR101617505B1 (ko) 핫 스탬프 부재용 강판 및 그 제조 방법
KR102162777B1 (ko) 박 강판 및 도금 강판, 그리고, 열연 강판의 제조 방법, 냉연 풀 하드 강판의 제조 방법, 박 강판의 제조 방법 및 도금 강판의 제조 방법
JP4959709B2 (ja) 耐つまとび性に著しく優れたほうろう用鋼板およびその製造方法
KR101019225B1 (ko) 내피쉬스케일성이 매우 우수한 연속 주조 에나멜링용 강판및 그 제조 방법
KR102504491B1 (ko) 강판 및 법랑 제품
WO2015147216A1 (ja) 高強度熱間成形鋼板部材
JP6409598B2 (ja) 靭性に優れた高強度極厚h形鋼及びその製造方法
JP2019014933A (ja) 鋼板およびその製造方法
JP5850090B2 (ja) 成形加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼板
KR20180120715A (ko) 박 강판 및 도금 강판, 그리고, 열연 강판의 제조 방법, 냉연 풀 하드 강판의 제조 방법, 박 강판의 제조 방법 및 도금 강판의 제조 방법
CN113166886A (zh) 耐鳞爆优秀的搪瓷用冷轧钢板及其制造方法
KR101969109B1 (ko) 법랑용 냉연강판 및 그 제조방법
KR20220137749A (ko) 강판 및 법랑 제품
CN113166887A (zh) 搪瓷用冷轧钢板及其制造方法
TWI551695B (zh) 鋼板、熔融鍍鋅鋼板及合金化熔融鍍鋅鋼板以及其等之製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant