KR102109272B1 - A hot rolled steel sheet having excellent blanking properties and uniforminty, and a manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 중량%로, C: 0.10~0.30%, Si: 0.001~1.0%, Mn: 0.5~2.5%, Cr: 0.001~1.5%, Mo: 0.001~0.5%, Al: 0.001~0.5%, P: 0.001~0.01%, S: 0.001~0.01%, N: 0.001~0.01%, B: 0.0001~0.004%, Ti: 0.001~0.1%, Nb: 0.001~0.1% 및 잔부가 철 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식 (1) 을 만족하며,
미세조직이, 주상은 마르텐사이트 상과 베이나이트 상으로 이루어지며, 상기 마르텐사이트 상의 분율은 50% 이상 90% 미만이고, 상기 베이나이트 상의 분율은 5% 이상 50% 이하이며, 상기 마르텐사이트 상과 상기 베이나이트 상의 분율의 합이 90% 이상이고, 잔부는 페라이트 상으로 이루어진 고강도 열연강판을 제공한다.
[관계식 (1)] CL < 1
CL = -0.692 - 0.158×[Mn] + 0.121×[Mn]2 + 0.061×[Cr]2 - 0.319×[Mo] + 0.035×[Hardness_HRC]
(여기서, CL 은 유효크랙발생지수이며, [Mn], [Cr], [Mo] 는 해당 합금원소의 중량%, [Hardness_HRC]는 로크웰 경도(HRC)이다.)
The present invention is by weight, C: 0.10 to 0.30%, Si: 0.001 to 1.0%, Mn: 0.5 to 2.5%, Cr: 0.001 to 1.5%, Mo: 0.001 to 0.5%, Al: 0.001 to 0.5%, P : 0.001 ~ 0.01%, S: 0.001 ~ 0.01%, N: 0.001 ~ 0.01%, B: 0.0001 ~ 0.004%, Ti: 0.001 ~ 0.1%, Nb: 0.001 ~ 0.1% and the balance contains iron and unavoidable impurities , Satisfies the following relation (1),
The microstructure, the main phase is composed of a martensite phase and a bainite phase, the fraction of the martensite phase is 50% or more and less than 90%, the fraction of the bainite phase is 5% or more and 50% or less, and the martensite phase The sum of the fractions of the bainite phase is 90% or more, and the remainder provides a high-strength hot-rolled steel sheet made of a ferrite phase.
[Relational formula (1)] CL <1
CL = -0.692 - 0.158 × [Mn ] + 0.121 × [Mn] 2 + 0.061 × [Cr] 2 - 0.319 × [Mo] + 0.035 × [Hardness_HRC]
(Wherein, CL is an effective crack generation index, [Mn], [Cr], [Mo] is the weight percent of the alloy element, and [Hardness_HRC] is the Rockwell hardness (HRC).)

Description

타발성 및 재질 균일성이 우수한 고강도 열연강판 및 그 제조방법 {A HOT ROLLED STEEL SHEET HAVING EXCELLENT BLANKING PROPERTIES AND UNIFORMINTY, AND A MANUFACTURING METHOD THEREOF}High strength hot rolled steel sheet with excellent punchability and material uniformity and its manufacturing method {A HOT ROLLED STEEL SHEET HAVING EXCELLENT BLANKING PROPERTIES AND UNIFORMINTY, AND A MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 인장강도 1100MPa이상, 표면경도 35HRC 이상의 타발성 및 재질 균일성이 우수한 고강도 열연강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high-strength hot-rolled steel sheet having a high tensile strength of 1100 MPa or more, a surface hardness of 35 HRC or more, and excellent material uniformity, and a method of manufacturing the same.

종래의 체인 및 기계부품은 고탄소강 및 고탄소 합금강을 이용하여 구상화 열처리 및 QT(Quenching and Tempering) 열처리하여 제조한다. 하지만 이와 같은 반복적인 열처리 공정은 이산화탄소 배출 및 공해를 유발하는 원인이 되며, 체인 및 기계부품의 제조원가도 증가하게 된다. 따라서, 이를 개선하기 위해 저탄소강을 이용하여 베이나이트 및 마르텐사이트 등을 기지조직으로 하는 저온변태조직강으로 제조함으로써 추가적인 열처리 없이 목표로 하는 강도 및 경도를 확보할 수 있는 기술이 제안되었다. Conventional chain and mechanical parts are manufactured by spheroidizing heat treatment and QT (Quenching and Tempering) heat treatment using high carbon steel and high carbon alloy steel. However, this repetitive heat treatment process causes carbon dioxide emission and pollution, and increases the manufacturing cost of chains and mechanical parts. Therefore, to improve this, a technique capable of securing the target strength and hardness without additional heat treatment has been proposed by using low-carbon steel and manufacturing low-temperature transformed structure steel using bainite and martensite as a base structure.

특허문헌 1 에서는 강을 열간 압연한 직후에 특정한 냉각조건에 따라 베이나이트 및 마르텐사이트가 형성되도록 제조하여 목표로 하는 강도와 경도를 확보하는 기술을 제안하고 있다. 또한, 특허문헌 2 에서는 C-Si-Mn-Ni-B 성분계를 기본으로 표면 경도를 확보하는 방안을 제안하였다.Patent Document 1 proposes a technique to ensure the target strength and hardness by manufacturing bainite and martensite according to specific cooling conditions immediately after hot rolling the steel. In addition, Patent Document 2 proposed a method for securing the surface hardness based on the C-Si-Mn-Ni-B component system.

그러나, 위와 같은 고강도강들은 체인 및 기계부품을 제조하는 과정에서 타발 성형을 할 때 타발 후 압연판재에 균열이 발생하는 문제가 발생한다. 특히 높은 강도 및 경도를 확보하기 위해 주로 활용하는 Si, Mn, Mo, Cr, V, Cu, Ni 등의 합금성분이 국부적으로 편석되거나 미세조직의 불균일을 초래하여 타발 특성이 열위하게 될 뿐만 아니라, 사용 시 성분의 편석 및 미세조직이 불균일한 부위에서 피로 파괴가 용이하게 발생하게 된다. 또한 경화능이 높은 강은 냉각 시 미세조직의 변화가 민감하게 변화하기 때문에 저온변태조직상이 불균일하게 형성되어 타발특성을 더욱 감소시킨다. 이를 개선하기 위하여 추가적인 열처리 공정의 도입을 고려해볼 수 있지만, 이러한 추가적인 열처리 공정의 도입은 경제적으로 불리한 문제가 있고 기존의 고탄소강 및 고탄소 합금강을 이용하는 공정과의 차별성도 없어 실제 적용이 어려운 실정이다.However, high-strength steels as described above have a problem in that cracks are generated in the rolled sheet after punching when punching in the process of manufacturing chains and machine parts. In particular, alloying components such as Si, Mn, Mo, Cr, V, Cu, and Ni, which are mainly used to secure high strength and hardness, are locally segregated or result in non-uniformity of the microstructure, resulting in inferior punching characteristics, When used, fatigue breakdown easily occurs in areas where component segregation and microstructure are non-uniform. In addition, the high hardenability steel is sensitive to changes in microstructure when cooled, so the low temperature transformation phase is formed non-uniformly, further reducing the punching characteristics. In order to improve this, it is possible to consider introducing an additional heat treatment process, but the introduction of such an additional heat treatment process is economically disadvantageous, and it is difficult to apply it since there is no discrimination from existing high carbon steel and high carbon alloy steel processes. .

유럽 특허공개공보 제1375694호European Patent Publication No. 1375694 일본 특허공개공보 제1999-302781호Japanese Patent Publication No. 1999-302781

본 발명에서는 고강도 열연강판이면서도, 합금조성, 압연온도 및 냉각속도를 최적화하여 높은 강도를 가지면서도 뛰어난 타발성을 가지는 미세조직을 전장, 전폭에 걸쳐 균일하게 획득하여 타발성 및 재질 균일성이 우수한 것을 특징으로 하는 고강도 열연강판 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.In the present invention, a high-strength hot-rolled steel sheet is obtained by optimizing alloy composition, rolling temperature, and cooling speed to obtain a high-strength microstructure having excellent punchability uniformly over the entire length and width, so that the punchability and material uniformity are excellent. It is intended to provide a high-strength hot-rolled steel sheet characterized in that and a manufacturing method thereof.

한편, 본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정하지 않는다. 본 발명의 과제는 본 명세서의 내용 전반으로부터 이해될 수 있을 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 부가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.In addition, the subject of this invention is not limited to the above-mentioned content. The subject matter of the present invention will be understood from the entire contents of the present specification, and those skilled in the art to which the present invention pertains will have no difficulty in understanding the additional subject matter of the present invention.

본 발명의 일 측면은 중량%로, C: 0.10~0.30%, Si: 0.001~1.0%, Mn: 0.5~2.5%, Cr: 0.001~1.5%, Mo: 0.001~0.5%, Al: 0.001~0.5%, P: 0.001~0.01%, S: 0.001~0.01%, N: 0.001~0.01%, B: 0.0001~0.004%, Ti: 0.001~0.1%, Nb: 0.001~0.1% 및 잔부가 철 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식 (1) 을 만족하며, One aspect of the present invention in weight percent, C: 0.10 to 0.30%, Si: 0.001 to 1.0%, Mn: 0.5 to 2.5%, Cr: 0.001 to 1.5%, Mo: 0.001 to 0.5%, Al: 0.001 to 0.5 %, P: 0.001 ~ 0.01%, S: 0.001 ~ 0.01%, N: 0.001 ~ 0.01%, B: 0.0001 ~ 0.004%, Ti: 0.001 ~ 0.1%, Nb: 0.001 ~ 0.1% and the balance iron and unavoidable impurities And satisfies the following relational expression (1),

미세조직이, 주상은 마르텐사이트 상과 베이나이트 상으로 이루어지며, 상기 마르텐사이트 상의 분율은 50% 이상 90% 미만이고, 상기 베이나이트 상의 분율은 5% 이상 50% 이하이며, 상기 마르텐사이트 상과 상기 베이나이트 상의 분율의 합이 90% 이상이고, 잔부는 페라이트 상으로 이루어지는 고강도 열연강판을 제공한다.The microstructure, the main phase is composed of a martensite phase and a bainite phase, the fraction of the martensite phase is 50% or more and less than 90%, the fraction of the bainite phase is 5% or more and 50% or less, and the martensite phase The sum of the fractions of the bainite phase is 90% or more, and the remainder provides a high-strength hot-rolled steel sheet made of a ferrite phase.

[관계식 (1)] CL < 1[Relational formula (1)] CL <1

CL = -0.692 - 0.158×[Mn] + 0.121×[Mn]2 + 0.061×[Cr]2 - 0.319×[Mo] + 0.035×[Hardness_HRC]CL = -0.692 - 0.158 × [Mn ] + 0.121 × [Mn] 2 + 0.061 × [Cr] 2 - 0.319 × [Mo] + 0.035 × [Hardness_HRC]

(여기서, CL 은 유효크랙발생지수이며, [Mn], [Cr], [Mo] 는 해당 합금원소의 중량%, [Hardness_HRC]는 로크웰 경도(HRC)이다.)(Wherein, CL is an effective crack generation index, [Mn], [Cr], [Mo] is the weight percent of the alloy element, and [Hardness_HRC] is the Rockwell hardness (HRC).)

상기 고강도 열연강판은 상기 마르텐사이트 상의 평균 패킷 크기(packet size)가 원상당 직경으로 1~7㎛ 이며, 상기 마르텐사이트 상의 패킷 구조(packet structure)의 종횡비(aspect ratio)가 두께 방향 중심부(t/4~t/2)에서 1~5 일 수 있고, 두께 방향 표층부(표층~t/8)에서 1.1~6 일 수 있으며, 표층부의 종횡비를 중심부의 종횡비로 나눈 값이 0.9~2 일 수 있다.In the high strength hot rolled steel sheet, the average packet size on the martensite is 1 to 7 µm in diameter per circle, and the aspect ratio of the packet structure on the martensite is in the thickness direction center (t / 4 to t / 2) may be 1 to 5, the thickness direction of the surface layer portion (surface layer ~ t / 8) may be 1.1 to 6, the aspect ratio of the surface layer divided by the aspect ratio of the center may be 0.9 to 2.

상기 고강도 열연강판의 인장강도는 1100MPa 이상이고, 표면 경도가 35HRC 이상일 수 있다.The high-strength hot-rolled steel sheet has a tensile strength of 1100 MPa or more, and a surface hardness of 35 HRC or more.

권취된 코일 형태의 열연강판의 전폭 9부위, 전장 3부위에서 인장강도 및 표면 경도를 측정하였을 때, 각 측정결과의 최대값과 최소값의 차이가 인장 강도 기준 140MPa, 표면 경도 기준 4HRC 이내일 수 있다.When the tensile strength and the surface hardness of the coiled coiled hot-rolled steel sheet are measured at 9 parts in full width and 3 parts in full length, the difference between the maximum and minimum values of each measurement result may be within 140 MPa of tensile strength and 4 HRC of surface hardness. .

본 발명의 다른 일 측면은 중량%로, C: 0.10~0.30%, Si: 0.001~1.0%, Mn: 0.5~2.5%, Cr: 0.001~1.5%, Mo: 0.001~0.5%, Al: 0.001~0.5%, P: 0.001~0.01%, S: 0.001~0.01%, N: 0.001~0.01%, B: 0.0001~0.004%, Ti: 0.001~0.1%, Nb: 0.001~0.1% 및 잔부가 철 및 불가피한 불순물을 포함하고, 상기 관계식 (1) 을 만족하는 강 슬라브를 1180~1350℃로 재가열하는 단계; 재가열된 상기 강 슬라브를 하기 관계식 (2) 를 만족하도록 열간압연하는 단계; 열간압연된 강판을 0~400℃의 범위의 온도까지 하기 관계식 (3) 을 만족하도록 냉각하는 단계; 및 냉각된 강판을 0~400℃의 범위의 온도에서 권취하는 단계; 를 포함하는 고강도 열연강판의 제조방법을 제공한다.Another aspect of the present invention in weight percent, C: 0.10 to 0.30%, Si: 0.001 to 1.0%, Mn: 0.5 to 2.5%, Cr: 0.001 to 1.5%, Mo: 0.001 to 0.5%, Al: 0.001 to 0.5%, P: 0.001 ~ 0.01%, S: 0.001 ~ 0.01%, N: 0.001 ~ 0.01%, B: 0.0001 ~ 0.004%, Ti: 0.001 ~ 0.1%, Nb: 0.001 ~ 0.1% and the balance iron and inevitable Reheating the steel slab containing impurities and satisfying the above relation (1) to 1180 ~ 1350 ℃; Hot rolling the reheated steel slab to satisfy the following relational expression (2); Cooling the hot rolled steel sheet to a temperature in the range of 0 to 400 ° C. to satisfy the following relationship (3); And winding the cooled steel sheet at a temperature in the range of 0 to 400 ° C. It provides a method of manufacturing a high-strength hot-rolled steel sheet comprising a.

[관계식 (2)] Tn-70 ≤ FDT ≤ Tn[Relational Formula (2)] Tn-70 ≤ FDT ≤ Tn

Tn = 967 - 280×[C] + 35.7×[Si] - 28.1×[Mn] - 11.4×[Cr] + 11.4×[Mo] - 62×[Ti] + 46.2×[Nb]Tn = 967-280 × [C] + 35.7 × [Si]-28.1 × [Mn]-11.4 × [Cr] + 11.4 × [Mo]-62 × [Ti] + 46.2 × [Nb]

(여기서, Tn 은 임계압연온도(℃), FDT 는 압연 마무리 온도(℃)이며, [C], [Si], [Mn], [Cr], [Mo], [B], [Nb], [Ti] 은 해당 합금원소의 중량%이다.)(Wherein, Tn is the critical rolling temperature (℃), FDT is the rolling finish temperature (℃), [C], [Si], [Mn], [Cr], [Mo], [B], [Nb], [Ti] is the weight percent of the alloy element.)

[관계식 (3)] LCR ≤ CR ≤ HCR[Relational Formula (3)] LCR ≤ CR ≤ HCR

LCR = 2000/(-1076 + 2751×[C] + 17×[Si] + 301×[Mn] + 330×[Cr] + 355×[Mo] + 42939×[B])LCR = 2000 / (-1076 + 2751 × [C] + 17 × [Si] + 301 × [Mn] + 330 × [Cr] + 355 × [Mo] + 42939 × [B])

HCR = 2500/(-70.3 + 198×[C] + 32.0×[Si] + 16.7×[Mn] + 18.4×[Cr] + 42.1×[Mo] + 5918×[B])HCR = 2500 / (-70.3 + 198 × [C] + 32.0 × [Si] + 16.7 × [Mn] + 18.4 × [Cr] + 42.1 × [Mo] + 5918 × [B])

(여기서, CR 은 냉각대에서의 냉각속도(℃/s)이며, LCR 은 최소임계냉각속도(℃/s) 이며 그 최소값은 5 이고 그 최대값은 45 이며, HCR 은 최대임계냉각속도(℃/s) 이며 그 최소값은 50 이고 그 최대값은 200 이다. 또한 [C], [Si], [Mn], [Cr], [Mo], [B] 는 해당 합금원소의 중량%이다.)(Where CR is the cooling rate in the cooling zone (℃ / s), LCR is the minimum critical cooling rate (℃ / s), the minimum value is 5, the maximum value is 45, and the HCR is the maximum critical cooling rate (℃ / s) and its minimum value is 50 and its maximum value is 200. [C], [Si], [Mn], [Cr], [Mo], [B] are weight percentages of the alloy element.)

상기 권취하는 단계 이후 상기 고강도 열연강판은 산세처리 후 도유될 수 있다.After the winding step, the high-strength hot-rolled steel sheet may be oiled after pickling.

본 발명에 의하면 합금조성, 압연온도 및 냉각속도를 최적화함으로써, 높은 강도에 비해 뛰어난 타발성을 가지는 미세조직이 전장, 전폭에 걸쳐 균일하게 획득되어 타발성 및 재질 균일성이 우수한 고강도 열연강판 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, by optimizing the alloy composition, rolling temperature and cooling rate, microstructures having excellent punchability compared to high strength are obtained uniformly over the entire length and width, and high strength hot-rolled steel sheet excellent in punchability and material uniformity, and It can provide a manufacturing method.

도 1 은 발명강 3 의 표층부와 중심부의 미세조직을 나타낸 EBSD 사진이다.1 is an EBSD photograph showing the microstructure of the surface layer portion and the central portion of Invention Steel 3.

고강도 열연강판High strength hot rolled steel sheet

이하, 본 발명의 일 측면에 따른 고강도 열연강판에 대하여 자세히 설명한다.Hereinafter, a high-strength hot-rolled steel sheet according to an aspect of the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 측면에 따른 고강도 열연강판은, 중량%로, C: 0.10~0.30%, Si: 0.001~1.0%, Mn: 0.5~2.5%, Cr: 0.001~1.5%, Mo: 0.001~0.5%, Al: 0.001~0.5%, P: 0.001~0.01%, S: 0.001~0.01%, N: 0.001~0.01%, B: 0.0001~0.004%, Ti: 0.001~0.1%, Nb: 0.001~0.1% 및 잔부가 철 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식 (1) 을 만족하며, 미세조직이, 주상은 마르텐사이트 상과 베이나이트 상으로 이루어지며, 상기 마르텐사이트 상의 분율은 50% 이상 90% 미만이고, 상기 베이나이트 상의 분율은 5% 이상 50% 이하이며, 상기 마르텐사이트 상과 상기 베이나이트 상의 분율의 합이 90% 이상이고, 잔부는 페라이트 상으로 이루어질 수 있다.High-strength hot-rolled steel sheet according to an aspect of the present invention, by weight, C: 0.10 to 0.30%, Si: 0.001 to 1.0%, Mn: 0.5 to 2.5%, Cr: 0.001 to 1.5%, Mo: 0.001 to 0.5% , Al: 0.001 ~ 0.5%, P: 0.001 ~ 0.01%, S: 0.001 ~ 0.01%, N: 0.001 ~ 0.01%, B: 0.0001 ~ 0.004%, Ti: 0.001 ~ 0.1%, Nb: 0.001 ~ 0.1% and The balance contains iron and unavoidable impurities, satisfies the following relational expression (1), the microstructure, the main phase is composed of a martensite phase and a bainite phase, the fraction of the martensite phase is 50% or more and less than 90%, The fraction of the bainite phase is 5% or more and 50% or less, the sum of the fractions of the martensite phase and the bainite phase is 90% or more, and the balance may be made of a ferrite phase.

[관계식 (1)] CL < 1[Relational formula (1)] CL <1

CL = -0.692 - 0.158×[Mn] + 0.121×[Mn]2 + 0.061×[Cr]2 - 0.319×[Mo] + 0.035×[Hardness_HRC]CL = -0.692 - 0.158 × [Mn ] + 0.121 × [Mn] 2 + 0.061 × [Cr] 2 - 0.319 × [Mo] + 0.035 × [Hardness_HRC]

(여기서, CL 은 유효크랙발생지수이며, [Mn], [Cr], [Mo] 는 해당 합금원소의 중량%, [Hardness_HRC] 는 로크웰 경도(HRC)이다.)(Wherein, CL is an effective crack generation index, [Mn], [Cr], [Mo] is the weight percent of the alloy element, and [Hardness_HRC] is the Rockwell hardness (HRC).)

먼저, 본 발명의 일 측면에 따른 고강도 열연강판의 합금조성에 대하여 상세히 설명한다. 이하 각 합금원소의 단위는 중량%이다.First, the alloy composition of the high-strength hot-rolled steel sheet according to an aspect of the present invention will be described in detail. Hereinafter, the unit of each alloy element is% by weight.

C: 0.10~0.30%C: 0.10 to 0.30%

C 는 강을 강화시키는데 가장 경제적이며 효과적인 원소이며, 첨가량이 증가할수록 페라이트 상의 분율이 감소하고 고용강화 효과로 인해 경도가 높은 베이나이트 및 마르텐사이트 상을 얻을 수 있다. 그러나 그 함량이 0.10% 미만이면 충분한 강화 효과를 얻기 어렵고, 0.30% 를 초과하면 지나치게 단단하고 취성이 낮은 마르텐사이트 상이 형성되어 타발성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 상기 C 의 함량은 0.10~0.30% 로 포함되는 것이 바람직하다. C is the most economical and effective element for reinforcing steel, and as the amount added increases, the fraction of ferrite phase decreases and the bainite and martensite phases with high hardness can be obtained due to the solid solution strengthening effect. However, if the content is less than 0.10%, it is difficult to obtain a sufficient strengthening effect, and if it exceeds 0.30%, there is a problem in that the martensitic phase is too hard and has low brittleness and deteriorates the punchability. Therefore, the content of C is preferably included in 0.10 ~ 0.30%.

Si: 0.001~1.0%Si: 0.001 ~ 1.0%

Si 는 용강을 탈산시키고 고용강화 효과가 있으며, 조대한 탄화물 형성을 지연시켜 타발성을 향상시키는데 유리하다. 그러나 그 함량이 0.001% 미만이면 상기의 효과를 얻기 어려우며, 1.0% 를 초과하면 열간압연 시 강판표면에 Si 에 의한 붉은색 스케일이 형성되어 강판표면 품질이 매우 나빠지고, 표면 경도를 저하시키는 문제점이 있으므로, 그 함량을 1.0% 이하로 제한하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 Si 의 함량은 0.001~1.0% 로 포함되는 것이 바람직하다.Si deoxidizes the molten steel and has a solid solution strengthening effect, and is advantageous in improving the punchability by delaying the formation of coarse carbides. However, if the content is less than 0.001%, it is difficult to obtain the above effect, and when it exceeds 1.0%, a red scale by Si is formed on the surface of the steel sheet during hot rolling, resulting in very poor quality of the steel sheet surface and deteriorating surface hardness. Therefore, it is preferable to limit the content to 1.0% or less. Therefore, the content of Si is preferably included in 0.001 ~ 1.0%.

Mn: 0.5~2.5%Mn: 0.5-2.5%

Mn 은 강을 고용강화시키는데 효과적인 원소이며 강의 경화능을 증가시켜 냉각 시 페라이트 형성을 억제하여 강의 강도 및 경도를 증가시킨다. 하지만, 그 함량이 0.5% 미만이면 첨가에 따른 상기 효과를 얻을 수 없고, 2.5% 를 초과하면 연주공정에서 슬라브 주조 시 두께중심부에서 편석부가 크게 발달되며, 열연 후 냉각 시에는 두께방향으로의 미세조직을 불균일하게 형성하여 타발 특성을 열위하게 된다. 따라서, 상기 Mn 의 함량은 0.5~2.5% 로 제한하는 것이 바람직하다.Mn is an effective element for solid solution strengthening of steel and increases the hardenability of steel to suppress the formation of ferrite upon cooling to increase the strength and hardness of steel. However, if the content is less than 0.5%, the above effects due to addition cannot be obtained, and if it exceeds 2.5%, the segregation part is greatly developed at the thickness center during slab casting in the playing process. By forming the tissue non-uniformly, the punching characteristics are inferior. Therefore, the content of Mn is preferably limited to 0.5 to 2.5%.

Cr: 0.001~1.5%Cr: 0.001 ~ 1.5%

Cr 은 강을 고용강화 시키고, 강의 경화능을 증가시켜 페라이트 생성을 억제하여 강의 강도 및 경도를 증가시킨다. 하지만, Cr 함량이 0.001% 미만이면 첨가에 따른 상기 효과를 얻을 수 없고, 1.5% 를 초과하면 두께 중심부에서의 편석부가 크게 발달되며, 두께 방향 미세조직을 불균일하게 하여 타발 특성을 열위하게 한다. 따라서, 상기 Cr 의 함량은 0.001~1.5% 로 제한하는 것이 바람직하다.Cr hardens the steel and increases the hardenability of the steel to suppress ferrite formation, thereby increasing the strength and hardness of the steel. However, if the Cr content is less than 0.001%, the above effect due to addition cannot be obtained, and if it exceeds 1.5%, the segregation part in the center of the thickness is greatly developed, and the microstructure in the thickness direction is non-uniform to deteriorate the punching property. Therefore, the content of Cr is preferably limited to 0.001 to 1.5%.

Mo: 0.001~0.5%Mo: 0.001 ~ 0.5%

Mo 는 입계를 강화시켜 타발성을 향상시키고, 강의 경화능을 향상시켜 강도를 증가시키는 역할을 한다. 그러나 그 함량이 0.001% 미만으로 포함될 경우 그 효과가 미비하며, 0.5% 를 초과하여 포함될 경우 그 효과가 포화되며 강의 제조 원가를 크게 상승시키므로, 상기 Mo 의 함량은 0.001~0.5%로 제한하는 것이 바람직하다.Mo strengthens the grain boundary to improve the punchability, and improves the hardenability of the steel to increase the strength. However, if the content is less than 0.001%, the effect is incomplete, and when it exceeds 0.5%, the effect is saturated and the production cost of steel is greatly increased. Therefore, it is preferable to limit the content of Mo to 0.001 to 0.5%. Do.

Al: 0.001~0.5%Al: 0.001 to 0.5%

Al 은 탈산을 위하여 첨가하는 성분이며 용해 상태에서 그 함량이 0.001% 미만이면 탈산 효과가 충분치 않으며, 0.5% 를 초과하면 개재물 형성에 의한 결함이 발생하기 쉬우며 연주시 노즐 막힘을 유발하는 문제가 있다. 따라서, 그 함량을 0.001~0.5%로 제한하는 것이 바람직하다.Al is a component added for deoxidation, and in the dissolved state, if its content is less than 0.001%, the deoxidation effect is insufficient, and if it exceeds 0.5%, defects due to inclusion formation are likely to occur and there is a problem that nozzle clogging occurs when playing. . Therefore, it is desirable to limit the content to 0.001 to 0.5%.

P: 0.001~0.01%P: 0.001 to 0.01%

P 는 강에 불가피하게 함유되는 불순물로서 그 함량을 가능한 낮게 제어하는 것이 유리하다. 다만 P 함량을 0.001% 미만으로 하기 위해서는 제조비용이 많이 소요되어 경제적으로 불리하며, 그 함량이 0.01% 를 초과하면 입계편석에 의한 취성이 발생하여 강재의 타발성을 저하시킨다. 따라서 상기 P 는 0.001~0.01% 로 제한하는 것이 바람직하다.P is an imperatively contained in the steel, and it is advantageous to control its content as low as possible. However, in order to reduce the P content to less than 0.001%, manufacturing costs are high, which is economically disadvantageous, and when the content exceeds 0.01%, brittleness by grain boundary segregation occurs, thereby reducing the punchability of steel. Therefore, it is preferable to limit the P to 0.001 to 0.01%.

S: 0.001~0.01%S: 0.001 ~ 0.01%

S 는 강 중에 존재하는 불순물로써, 그 함량이 0.01% 를 초과하면 Mn 등과 결합하여 비금속개재물을 형성하기 쉽고 이는 강의 타발성을 저하시키는 원인이 된다. 또한, 0.001% 미만으로 제조하기 위해서는 제강 조업 시 시간과 비용이 과다하게 소모되어 생산성이 떨어진다. 따라서, 그 함량을 0.001∼0.01% 로 제한하는 것이 바람직하다.S is an impurity present in the steel, and when its content exceeds 0.01%, it is easy to form a non-metallic inclusion by combining with Mn, etc., which causes deterioration of the steel's punchability. In addition, in order to manufacture less than 0.001%, time and cost are excessively consumed during the steelmaking operation, resulting in poor productivity. Therefore, it is preferable to limit the content to 0.001 to 0.01%.

N: 0.001~0.01%N: 0.001 to 0.01%

N 은 고용강화 원소이다. 이를 0.001% 미만으로 제조하기 위해서는 제강조업 시 시간과 비용이 많이 소요되어 생산성이 떨어지게 되며, 0.01% 를 초과하면 생산 시 타발성에 악영향을 미치는 개재물을 다량으로 생성하게 된다. 따라서, 본 발명에서는 N 의 함량을 0.001~0.01% 로 제한하는 것이 바람직하다.N is a solid solution strengthening element. In order to manufacture this to less than 0.001%, the steelmaking operation takes a lot of time and cost, which decreases productivity, and if it exceeds 0.01%, a large amount of inclusions that adversely affect the punchability during production is generated. Therefore, in the present invention, it is preferable to limit the content of N to 0.001 to 0.01%.

B: 0.0001~0.004%B: 0.0001 ~ 0.004%

B 는 강의 경화능을 증가시켜 마르텐사이트 및 베이나이트 상의 확보를 용이하게 하는 원소로서 그 효과가 타 원소에 비해 탁월한 것으로 알려져 있다.  그러나 그 함량이 0.0001% 미만이면 충분한 경화능 상승 효과를 얻기 어렵고, 0.004% 를 초과하면 경화능 상승 효과가 포화되어 추가적인 첨가에 의한 경화능 상승을 기대하기가 어렵다. 따라서, 상기 B 의 함량은 0.0001~0.004% 인 것이 바람직하다.B is an element that increases the hardenability of steel to facilitate the securing of martensite and bainite phases, and its effect is known to be superior to that of other elements. However, if the content is less than 0.0001%, it is difficult to obtain a sufficient curing ability synergistic effect, and if it exceeds 0.004%, the curing ability synergistic effect is saturated and it is difficult to expect an increase in curing ability by additional addition. Therefore, the content of B is preferably 0.0001 to 0.004%.

Ti: 0.001~0.1%Ti: 0.001 ~ 0.1%

Ti 은 TiC 의 생성을 통한 석출강화 효과가 있으며, N 과 친화력이 강해 강 중 조대한 TiN 을 형성하고, BN 의 형성을 억제하여 강의 경화능을 향상시키는 효과가 있다. 다만 Ti 의 함량이 0.001% 미만이면 상기 효과를 충분히 얻을 수 없고, Ti 함량이 0.1%를 초과하면 석출물의 조대화로 성형 시 타발 특성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 Ti 함량을 0.001~0.1% 로 제한하는 것이 바람직하다.Ti has a precipitation strengthening effect through the production of TiC, and has a strong affinity with N to form coarse TiN among steels, and suppresses the formation of BN to improve the hardenability of steel. However, if the content of Ti is less than 0.001%, the above effect cannot be sufficiently obtained, and if the content of Ti exceeds 0.1%, there is a problem in that the punching characteristics are deteriorated when coarsening the precipitate. Therefore, in the present invention, it is preferable to limit the Ti content to 0.001 to 0.1%.

Nb: 0.001~0.1%Nb: 0.001 to 0.1%

Nb 는 대표적인 석출강화 원소이며 열간압연 중 석출하여 재결정 지연에 의한 결정립 미세화 효과로 강의 강도, 경도 및 타발성 향상에 기여한다. 이때 Nb 의 함량이 0.001% 미만이면 상기 효과를 충분히 얻을 수 없고, Nb 함량이 0.1%를 초과하면 조대한 복합석출물의 형성으로 타발성이 저하된다. 따라서, 본 발명에서는 Nb 함량을 0.001~0.1%로 제한하는 것이 바람직하다.Nb is a representative precipitation-enhancing element and contributes to the improvement of strength, hardness, and punchability of the steel through precipitation during hot rolling and the effect of grain refinement due to recrystallization delay. At this time, when the content of Nb is less than 0.001%, the above effect cannot be sufficiently obtained, and when the content of Nb exceeds 0.1%, the punchability is reduced due to the formation of coarse composite precipitates. Therefore, in the present invention, it is preferable to limit the Nb content to 0.001 to 0.1%.

본 발명의 고강도 열연강판은 상기 언급된 합금원소 이외에 나머지는 철(Fe) 성분이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주의 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수 없다. 이들 불순물들은 통상의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에, 그 모든 내용을 상세히 언급하지 않는다.The high-strength hot-rolled steel sheet of the present invention is an iron (Fe) component other than the above-mentioned alloying elements. However, in the normal manufacturing process, unintended impurities may be inevitably mixed from the raw material or the environment of the environment, and thus cannot be excluded. Since these impurities are known to anyone skilled in the art, they are not described in detail.

또한 본 발명의 일 측면에 따른 고강도 열연강판은 상술한 합금조성을 만족할 뿐만 아니라, 타발성을 확보하기 위하여 다음의 관계식 (1) 을 만족한다.In addition, the high-strength hot-rolled steel sheet according to an aspect of the present invention not only satisfies the above-described alloy composition, but also satisfies the following relationship (1) in order to secure the punchability.

[관계식 (1)] CL < 1 [Relational formula (1)] CL <1

CL = -0.692 - 0.158×[Mn] + 0.121×[Mn]2 + 0.061×[Cr]2 - 0.319×[Mo] + 0.035×[Hardness_HRC]CL = -0.692 - 0.158 × [Mn ] + 0.121 × [Mn] 2 + 0.061 × [Cr] 2 - 0.319 × [Mo] + 0.035 × [Hardness_HRC]

(여기서, CL은 유효크랙발생지수이며, [Mn], [Cr], [Mo] 는 해당 합금원소의 중량%, [Hardness_HRC]는 로크웰 경도(HRC)이다.)(Wherein, CL is an effective crack generation index, [Mn], [Cr], [Mo] is the weight percent of the alloy element, and [Hardness_HRC] is the Rockwell hardness (HRC).)

상기 관계식 (1) 에서 유효크랙발생지수(CL)는 강재의 타발 특성을 나타내는 지수로서, 이 값이 1 이상이면 강재를 타발하였을 때, 치명적인 결함으로 이어지는 유효한 크기의 크랙이 강재의 타발면에 발생한다고 판단할 수 있다. 강재의 타발 특성은 합금원소 함량에 따른 편석에 영향을 받게 되며, 해당 강재에 주로 다량으로 포함되며, 연속주조공정에서 편석 현상이 발생한다고 알려진 Mn 과 Cr의 함량이 이와 관련된 주요한 지표이다. Mn, Cr의 함량이 많아질수록 선형적인 경향을 초과하여 편석으로 인한 타발성 저하 현상이 발생하므로, CL은 Mn 과 Cr 의 제곱값에 비례하여 증가하며, 이에 두 성분의 함유량을 조절하여 편석 현상이 심화되지 않도록 하여야 한다. 또한 강재의 경도가 증가할수록 인성은 저하되고 이로 인해, 타발 특성은 나빠지게 되는 경향을 띠므로, 목표로 하는 수준의 고경도 열연제품을 만들면서도 강재의 타발 특성을 저하시키지 않는 최적의 성분계 도출이 필요하며, 이를 관계식 (1)에 반영하여 나타내었다. 특히 Mo 를 첨가하였을 때, 강재의 경화능이 크게 증가하여, 강재 내의 조직 균일성이 증가하므로 동일 경도에서도 더욱 높은 타발성 확보가 가능하다는 사실을 확인하였으며, 이를 관계식 (1) 에 추가하였다.In the relational expression (1), the effective crack initiation index (CL) is an index indicating the punching characteristics of steel, and when this value is 1 or more, when the steel is punched, cracks of an effective size leading to fatal defects occur on the punching surface of the steel. You can judge that. The punching properties of steel materials are affected by segregation depending on the alloying element content, and are mainly included in a large amount in the steel materials, and the content of Mn and Cr, which is known to cause segregation in the continuous casting process, is a major index related to this. As the content of Mn and Cr increases, the linearity tends to exceed the linear tendency, resulting in a decrease in punchability due to segregation, so CL increases in proportion to the squared value of Mn and Cr, thereby controlling segregation by controlling the content of the two components. It should be avoided. In addition, as the hardness of the steel material increases, the toughness decreases, and as a result, the punching property tends to deteriorate, so that an optimum component system that does not deteriorate the punching properties of the steel material is produced while making a high-strength hot-rolled product at the target level. It is necessary, and it is expressed by reflecting it in relation (1). Particularly, when Mo was added, it was confirmed that the hardenability of the steel material was greatly increased, and the uniformity in the steel material was increased, so that it was possible to secure a higher punchability even at the same hardness, and this was added to the relational expression (1).

한편, 본 발명의 일 측면에 따른 고강도 열연강판의 미세조직은 주상이 마르텐사이트 상과 베이나이트 상으로 이루어지며, 상기 마르텐사이트 상의 분율은 50% 이상 90% 미만이고, 상기 베이나이트 상의 분율은 5% 이상 50% 이하이며, 상기 마르텐사이트 상과 상기 베이나이트 상의 분율의 합이 90% 이상이고, 잔부는 페라이트 상으로 이루어질 수 있다. 또한 상기 마르텐사이트 상의 평균 패킷 크기(packet size)가 원상당 직경으로 1~7㎛ 이며, 상기 마르텐사이트 상의 패킷 구조(packet structure)의 종횡비(aspect ratio)가 두께 방향 중심부(t/4~t/2)에서 1~5 일 수 있고, 두께 방향 표층부(표층~t/8)에서 1.1~6 일 수 있으며, 표층부의 종횡비를 중심부의 종횡비로 나눈 값이 0.9~2 일 수 있다.On the other hand, the microstructure of the high-strength hot-rolled steel sheet according to an aspect of the present invention is composed of a martensite phase and a bainite phase, the fraction of the martensite phase is 50% or more and less than 90%, and the fraction of the bainite phase is 5 % Or more and 50% or less, the sum of the fractions of the martensite phase and the bainite phase is 90% or more, and the balance may be made of a ferrite phase. In addition, the average packet size on the martensite is 1 to 7 μm in diameter per circle, and the aspect ratio of the packet structure on the martensite is in the center of the thickness direction (t / 4 to t / It may be 1 to 5 in 2), and may be 1.1 to 6 in a thickness direction surface layer (surface ~ t / 8), and a value obtained by dividing the aspect ratio of the surface layer by the aspect ratio of the center may be 0.9 to 2.

먼저 본 발명의 고강도 열연강판의 미세조직은 주상이 마르텐사이트 상과 베이나이트 상으로 이루어지며, 이때 마르텐사이트 상의 분율은 50% 이상 90% 미만일 수 있다. 상기 마르텐사이트 상의 분율이 50% 미만이면 상대적으로 경도가 낮은 페라이트/베이나이트 상의 분율이 높아져 목표로 하는 경도를 확보할 수 없다. 반면에 상기 마르텐사이트 상의 분율이 90% 이상이면 강재의 인성이 지나치게 부족해, 목표로 하는 타발 특성을 확보하기 어렵다. 따라서 마르텐사이트 상의 분율은 50% 이상 90% 미만으로 제한하는 것이 바람직하다.First, in the microstructure of the high-strength hot-rolled steel sheet of the present invention, the main phase is composed of a martensite phase and a bainite phase, and the fraction of the martensite phase may be 50% or more and less than 90%. When the fraction of the martensite phase is less than 50%, the fraction of the ferrite / bainite phase having a relatively low hardness is increased, so that the target hardness cannot be secured. On the other hand, if the fraction of the martensite phase is 90% or more, the toughness of the steel material is excessively insufficient, and it is difficult to secure a target punching property. Therefore, it is preferable to limit the fraction of martensite phase to 50% or more and less than 90%.

한편 베이나이트 상의 분율은 5% 이상 50% 이하일 수 있다. 상기 베이나이트 상은 마르텐사이트 상보다 경도가 조금 낮지만 유사한 수준이며, 생성시 타발성에 기여하는 정도가 마르텐아시트 상에 비해 탁월하므로 최소 5% 이상을 포함하여야 경도와 타발성의 밸런스를 유지할 수 있다. 하지만 그 분율이 50%를 초과하면 목표로 하는 경도를 만족하기 어려우므로 최대값을 50% 이하로 제한한다. 따라서 베이나이트 상의 분율은 5% 이상 50% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.Meanwhile, the fraction of bainite phase may be 5% or more and 50% or less. The bainite phase has a slightly lower hardness than the martensite phase, but has a similar level, and the degree of contributing to the punchability during formation is excellent compared to the martensitic phase, so at least 5% should be included to maintain the balance between hardness and punchability. have. However, if the fraction exceeds 50%, it is difficult to satisfy the target hardness, so the maximum value is limited to 50% or less. Therefore, it is preferable to limit the fraction of bainite phase to 5% or more and 50% or less.

또한 상기 마르텐사이트 상과 상기 베이나이트 상의 분율의 합이 90% 이상이고, 잔부는 페라이트 상으로 이루어질 수 있다. 상기 마르텐사이트 상과 상기 베이나이트 상을 제외한 잔부인 페라이트 상의 분율이 10% 이상인 경우 페라이트-마르텐사이트의 경계면에서의 상(phase)간 경도 차이에 의해 타발성이 저하되므로, 페라이트 상의 분율은 10% 미만으로 제한하는 것이 바람직하다. In addition, the sum of the fractions of the martensite phase and the bainite phase is 90% or more, and the balance may be made of a ferrite phase. When the fraction of the ferrite phase, which is the balance excluding the martensite phase and the bainite phase, is 10% or more, the punchability decreases due to the difference in hardness between the phases at the interface of the ferrite-martensite, so the fraction of the ferrite phase is 10% It is preferred to limit to less than.

한편 상기 마르텐사이트 상과 베이나이트 상 중에서 마르텐사이트 상을 주상으로 하고, 그 분율이 75% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한 본 발명의 열연강판의 미세조직은 페라이트 상이 존재하지 않고 마르텐사이트 상과 베이나이트 상만으로 이루어질 수 있다.On the other hand, it is more preferable that the martensite phase is the main phase among the martensite phase and the bainite phase, and the fraction is 75% or more. In addition, the microstructure of the hot-rolled steel sheet of the present invention may be made of only a martensite phase and a bainite phase without a ferrite phase.

본 발명의 미세조직 중 마르텐사이트 상의 평균 패킷 크기(packet size)가 원상당 직경으로 1~7㎛ 일 수 있다. 여기서 상기 마르텐사이트 상의 패킷(packet)이란 마르텐사이트 내에서 같은 방위 관계의 집합조직을 가지는 서로 인접한 조직의 의미하며, 그 평균 크기는 SEM 측정을 통하여 같은 방향을 나타내는 조직들의 원상당 직경을 구하여 평균값을 구하거나, EBSD 측정 등을 통하여 같은 방위관계를 가지는 조직들의 크기를 특정하여 정의할 수 있다. 상기 평균 패킷 크기는 강판 중심부에서 측정하는 것이 바람직하다. 또한 그 외의 종래에 잘 알려진 공지의 방법을 통해서도 측정될 수 있다. 제조된 강의 미세조직 중 마르텐사이트 상의 평균 패킷 크기(packet size)를 원상당 직경으로 1~7㎛ 이 되도록 제어함으로써 결정립 미세화를 통해 강재의 타발성을 증가시킬 수 있다. 상기 평균 패킷 크기가 1㎛ 미만이면 결정립 미세화를 위해 열간 압연 공정에서 지나친 압연 부하가 발생하며, 반면 7㎛ 를 초과하면 결정립 미세화를 통한 경도 상승의 효과를 기대하기 어렵다. 따라서 마르텐사이트 상의 평균 패킷 크기(packet size)는 원상당 직경으로 1~7㎛ 인 것이 바람직하다.The average packet size on martensite among the microstructures of the present invention may be 1 to 7 μm in diameter per circle. Here, the packet on the martensite refers to the tissues adjacent to each other having the same azimuth-assembled tissue within the martensite, and the average size is obtained by obtaining the diameter per circle of the tissues in the same direction through SEM measurement to obtain the average value. Or, it can be defined by specifying the size of organizations having the same defense relationship through EBSD measurement. The average packet size is preferably measured at the center of the steel sheet. It can also be measured through other well-known methods known in the art. By controlling the average packet size on the martensite among the microstructures of the prepared steel to be 1 to 7 µm in diameter per circle, it is possible to increase the punchability of the steel through grain refinement. When the average packet size is less than 1 μm, an excessive rolling load occurs in the hot rolling process for grain refinement, whereas when it exceeds 7 μm, it is difficult to expect an effect of increasing hardness through grain refinement. Therefore, the average packet size on the martensite is preferably 1 to 7 μm in diameter per circle.

또한 본 발명의 미세조직 중 마르텐사이트 상의 패킷 구조(packet structure)의 종횡비(aspect ratio)가 두께 방향 중심부(t/4~t/2)에서 1~5 이며, 두께 방향 표층부(표층~t/8)에서 1.1~6 이며, 표층부의 종횡비를 중심부의 종횡비로 나눈 값이 0.9~2 일 수 있다. 여기서 상기 마르텐사이트 상의 패킷 구조의 종횡비는 마르텐사이트 내에서 같은 방위 관계의 집합조직을 가지는 서로 인접한 조직을 타원의 형태로 단순화하여 그 중 장축을 단축으로 나눈 값으로 정의될 수 있다. In addition, the aspect ratio of the packet structure on the martensite among the microstructures of the present invention (aspect ratio) is 1 to 5 in the thickness direction central portion (t / 4 to t / 2), the thickness direction surface layer portion (surface layer-t / 8 ) Is 1.1 to 6, and the value of the aspect ratio of the surface layer divided by the aspect ratio of the center may be 0.9 to 2. Here, the aspect ratio of the packet structure on the martensite may be defined as a value obtained by dividing a long axis of a short axis by simplifying adjacent tissues having an aggregate structure having the same azimuth relationship within the martensite in the form of an ellipse.

두께 방향 중심부(t/4~t/2)에서 상기 종횡비가 1 미만이면 재결정 지연에 의한 결정립 미세화 효과가 부족하여 경도를 증가시키지 못하며, 반면 5 를 초과하면 강재의 중심부까지 부분적인 재결정이 발생하여 강재의 두께 방향 재질 편차에 의하여 타발 특성이 저하된다.If the aspect ratio is less than 1 in the central portion in the thickness direction (t / 4 to t / 2), the grain refining effect due to recrystallization delay is insufficient to increase the hardness, whereas if it exceeds 5, partial recrystallization occurs to the center of the steel material. The punching characteristics are deteriorated by the material deviation in the thickness direction of the steel material.

한편 두께 방향 표층부(표층~t/8)에서 상기 종횡비가 1.1 미만이면 표층에서도 압연에 의한 재결정 지연 현상이 거의 발생하지 않기 때문에 목표로 하는 경도를 달성하기 위한 표면 경화 효과가 부족하게 되며, 반면에 그 값이 6 을 초과하면 표층에서 지나친 부분적인 재결정이 발생하여, 두께방향 재질편차로 인해 타발 특성을 저하시키는 원인이 된다.On the other hand, if the aspect ratio in the thickness direction surface layer portion (surface ~ t / 8) is less than 1.1, the surface layer hardening effect to achieve the target hardness is insufficient because the retardation of recrystallization due to rolling hardly occurs even in the surface layer. If the value exceeds 6, excessive partial recrystallization occurs in the surface layer, which may cause deterioration of punching characteristics due to material deviation in the thickness direction.

또한 표층부의 종횡비를 중심부의 종횡비로 나눈 값이 0.9 미만이면 재결정 지연에 의한 표층 경화 효과가 부족하게 되며, 그 값이 2 를 초과하게 되면 두께 방향 재질편차로 타발 특성이 저하된다. In addition, if the value obtained by dividing the aspect ratio of the surface layer portion by the aspect ratio of the center portion is less than 0.9, the surface hardening effect due to recrystallization delay becomes insufficient, and when the value exceeds 2, the punching characteristics are deteriorated due to material deviation in the thickness direction.

따라서 마르텐사이트상의 패킷 구조의 종횡비가 두께 방향 중심부(t/4~t/2)에서 1~5 이며, 두께 방향 표층부(표층~t/8)에서 1.1~6 이며, 표층부의 종횡비를 중심부의 종횡비로 나눈 값이 0.9~2 인 것이 바람직하다.Therefore, the aspect ratio of the packet structure on the martensite is 1 to 5 at the center portion in the thickness direction (t / 4 to t / 2), and 1.1 to 6 at the thickness surface portion (surface to t / 8), and the aspect ratio of the surface portion is the center aspect ratio. It is preferable that the value divided by is 0.9-2.

한편 본 발명의 일 측면에 따른 고강도 열연강판은 인장강도가 1100MPa 이상이고, 표면경도가 35HRC 이상이다. 특히 권취된 코일 형태의 열연강판의 전폭 9부위, 전장 3부위에서 인장강도 및 표면경도를 측정하였을 때, 각 측정결과의 최대값과 최소값의 차이가 인장강도 기준 140MPa, 표면경도 기준 4HRC 이내인 것이 바람직하다. 여기서 상기 전폭 9부위는 코일 형태의 열연강판의 폭 방향으로 9부위를 선택하는 것을 의미하고, 상기 전장 3부위는 코일 형태의 열연강판의 길이 방향으로 3부위를 선택하는 것을 의미한다.Meanwhile, the high-strength hot-rolled steel sheet according to an aspect of the present invention has a tensile strength of 1100 MPa or more and a surface hardness of 35 HRC or more. In particular, when the tensile strength and the surface hardness of the coiled coiled hot-rolled steel sheet were measured at 9 parts of the entire width and 3 parts of the total length, the difference between the maximum value and the minimum value of each measurement result was within 140 MPa of tensile strength and within 4 HRC of surface hardness. desirable. Here, the 9 parts of the full width means to select 9 parts in the width direction of the coiled hot-rolled steel sheet, and the 3 parts of the total length means to select 3 parts in the longitudinal direction of the coiled hot-rolled steel sheet.

고강도 열연강판의 제조방법Manufacturing method of high strength hot rolled steel sheet

이하, 본 발명의 다른 일 측면에 따른 고강도 열연강판의 제조방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing a high-strength hot-rolled steel sheet according to another aspect of the present invention will be described in detail.

본 발명의 다른 일 측면에 따른 고강도 열연강판의 제조방법은 중량%로, C: 0.10~0.30%, Si: 0.001~1.0%, Mn: 0.5~2.5%, Cr: 0.001~1.5%, Mo: 0.001~0.5%, Al: 0.001~0.5%, P: 0.001~0.01%, S: 0.001~0.01%, N: 0.001~0.01%, B: 0.0001~0.004%, Ti: 0.001~0.1%, Nb: 0.001~0.1% 및 잔부가 철 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식 (1) 을 만족하는 강 슬라브를 1180~1350℃로 재가열하는 단계; 재가열된 상기 강 슬라브를 하기 관계식 (2) 을 만족하도록 열간압연하는 단계; 열간압연된 강판을 0~400℃의 범위의 온도까지 하기 관계식 (3) 를 만족하도록 냉각하는 단계; 및 냉각된 강판을 0~400℃의 범위의 온도에서 권취하는 단계; 를 포함한다.Method of manufacturing a high-strength hot-rolled steel sheet according to another aspect of the present invention in weight%, C: 0.10 to 0.30%, Si: 0.001 to 1.0%, Mn: 0.5 to 2.5%, Cr: 0.001 to 1.5%, Mo: 0.001 ~ 0.5%, Al: 0.001 ~ 0.5%, P: 0.001 ~ 0.01%, S: 0.001 ~ 0.01%, N: 0.001 ~ 0.01%, B: 0.0001 ~ 0.004%, Ti: 0.001 ~ 0.1%, Nb: 0.001 ~ Reheating the steel slab with 0.1% and the balance containing iron and unavoidable impurities, and satisfying the following relation (1) to 1180 to 1350 ° C; Hot rolling the reheated steel slab to satisfy the following relation (2); Cooling the hot rolled steel sheet to a temperature in the range of 0 to 400 ° C. to satisfy the following relationship (3); And winding the cooled steel sheet at a temperature in the range of 0 to 400 ° C. It includes.

[관계식 (1)] CL < 1 [Relational formula (1)] CL <1

CL = -0.692 - 0.158×[Mn] + 0.121×[Mn]2 + 0.061×[Cr]2 - 0.319×[Mo] + 0.035×[Hardness_HRC]CL = -0.692 - 0.158 × [Mn ] + 0.121 × [Mn] 2 + 0.061 × [Cr] 2 - 0.319 × [Mo] + 0.035 × [Hardness_HRC]

(여기서, CL은 유효크랙발생지수이며, [Mn], [Cr], [Mo] 는 해당 합금원소의 중량%, [Hardness_HRC]는 로크웰 경도(HRC)이다.)(Wherein, CL is an effective crack generation index, [Mn], [Cr], [Mo] is the weight percent of the alloy element, and [Hardness_HRC] is the Rockwell hardness (HRC).)

[관계식 (2)] Tn-70 ≤ FDT ≤ Tn[Relational Formula (2)] Tn-70 ≤ FDT ≤ Tn

Tn = 967 - 280×[C] + 35.7×[Si] - 28.1×[Mn] - 11.4×[Cr] + 11.4×[Mo] - 62×[Ti] + 46.2×[Nb]Tn = 967-280 × [C] + 35.7 × [Si]-28.1 × [Mn]-11.4 × [Cr] + 11.4 × [Mo]-62 × [Ti] + 46.2 × [Nb]

(여기서, Tn 은 임계압연온도(℃), FDT 는 압연 마무리 온도(℃)이며, [C], [Si], [Mn], [Cr], [Mo], [B], [Nb], [Ti] 은 해당 합금원소의 중량%이다.)(Wherein, Tn is the critical rolling temperature (℃), FDT is the rolling finish temperature (℃), [C], [Si], [Mn], [Cr], [Mo], [B], [Nb], [Ti] is the weight percent of the alloy element.)

[관계식 (3)] LCR ≤ CR ≤ HCR[Relational Formula (3)] LCR ≤ CR ≤ HCR

LCR = 2000/(-1076 + 2751×[C] + 17×[Si] + 301×[Mn] + 330×[Cr] + 355×[Mo] + 42939×[B])LCR = 2000 / (-1076 + 2751 × [C] + 17 × [Si] + 301 × [Mn] + 330 × [Cr] + 355 × [Mo] + 42939 × [B])

HCR = 2500/(-70.3 + 198×[C] + 32.0×[Si] + 16.7×[Mn] + 18.4×[Cr] + 42.1×[Mo] + 5918×[B])HCR = 2500 / (-70.3 + 198 × [C] + 32.0 × [Si] + 16.7 × [Mn] + 18.4 × [Cr] + 42.1 × [Mo] + 5918 × [B])

(여기서, CR 은 냉각대에서의 냉각속도(℃/s)이며, LCR 은 최소임계냉각속도(℃/s) 이며 그 최소값은 5 이고 그 최대값은 45 이며, HCR 은 최대임계냉각속도(℃/s) 이며 그 최소값은 50 이고 그 최대값은 200 이다. 또한 [C], [Si], [Mn], [Cr], [Mo], [B] 는 해당 합금원소의 중량%이다.)(Where CR is the cooling rate in the cooling zone (℃ / s), LCR is the minimum critical cooling rate (℃ / s), the minimum value is 5, the maximum value is 45, and the HCR is the maximum critical cooling rate (℃ / s) and its minimum value is 50 and its maximum value is 200. [C], [Si], [Mn], [Cr], [Mo], [B] are weight percentages of the alloy element.)

슬라브를 재가열하는 단계Steps to reheat the slab

먼저 상술한 합금조성을 가지며, 상기 관계식 (1) 을 만족하는 강 슬라브를 1180~1350℃의 온도에서 재가열한다. 이때 상기 재가열온도가 1180℃ 미만이면 석출물이 충분히 재고용되지 않아 열간압연 이후의 공정에서 석출물의 형성이 감소하게 되고, 조대한 TiN이 잔존하게 되며, 연주시 생성된 편석을 확산에 의해 해소하기 어렵다. 또한 1350℃ 를 초과하면 오스테나이트 결정립의 이상입성장에 의하여 강도 저하 및 조직 불균일이 발생한다. 따라서 상기 재가열온도는 1180~1350℃로 제한하는 것이 바람직하다.First, a steel slab having the above-described alloy composition and satisfying the relation (1) is reheated at a temperature of 1180 to 1350 ° C. At this time, if the reheating temperature is less than 1180 ° C, the precipitates are not sufficiently re-used, so that the formation of precipitates is reduced in the process after hot rolling, coarse TiN remains, and it is difficult to resolve the segregation generated during performance by diffusion. In addition, when the temperature exceeds 1350 ° C, strength decreases and texture unevenness occur due to abnormal grain growth of austenite grains. Therefore, it is preferable to limit the reheating temperature to 1180 to 1350 ° C.

열간압연하는 단계Step of hot rolling

상기 재가열된 슬라브를 750~1000℃ 의 범위의 온도에서 열간압연한다. 1000℃ 를 초과하는 높은 온도에서 열간압연을 개시하면 열연강판의 온도가 높아져 결정립 크기가 조대해지고 디스케일링을 충분히 하지 못해 열연강판의 표면품질이 열위해진다. 또한 750℃ 미만의 온도에서 압연이 종료하면 강의 재결정 거동이 위치별로 상이하여, 재질이 균일하지 못하고, 타발 특성이 나빠지게 된다.The reheated slab is hot rolled at a temperature in the range of 750 to 1000 ° C. When hot rolling is started at a temperature higher than 1000 ° C, the temperature of the hot-rolled steel sheet becomes high, the grain size becomes coarse and the descaling is insufficient, and thus the surface quality of the hot-rolled steel sheet is inferior. In addition, when rolling is finished at a temperature of less than 750 ° C, the recrystallization behavior of the steel is different for each location, so that the material is not uniform and the punching characteristics are deteriorated.

또한 상기 열간압연하는 단계에서 압연 마무리 온도(FDT)가 하기 관계식 (2) 를 만족하도록 열간압연한다.In addition, in the hot rolling step, the rolling finish temperature (FDT) is hot rolled to satisfy the following relational expression (2).

[관계식 (2)] Tn-70 ≤ FDT ≤ Tn[Relational Formula (2)] Tn-70 ≤ FDT ≤ Tn

Tn = 967 - 280×[C] + 35.7×[Si] - 28.1×[Mn] - 11.4×[Cr] + 11.4×[Mo] - 62×[Ti] + 46.2×[Nb]Tn = 967-280 × [C] + 35.7 × [Si]-28.1 × [Mn]-11.4 × [Cr] + 11.4 × [Mo]-62 × [Ti] + 46.2 × [Nb]

(여기서, Tn 은 임계압연온도(℃), FDT 는 압연 마무리 온도(℃)이며, [C], [Si], [Mn], [Cr], [Mo], [B], [Nb], [Ti] 은 해당 합금원소의 중량%이다.) (Wherein, Tn is the critical rolling temperature (℃), FDT is the rolling finish temperature (℃), [C], [Si], [Mn], [Cr], [Mo], [B], [Nb], [Ti] is the weight percent of the alloy element.)

상기 관계식 (2) 는 강재의 압연 마무리 온도와 성분과의 관계를 나타낸 식이다. 일반적으로 열간압연 시 강재의 온도를 특정 임계 온도 이하로 낮추었을 경우, 강재의 재결정 지연 현상이 발생하여 결정립 미세화 효과 등을 통해 강재의 타발 특성이 향상된다. 그러므로 강재의 압연 마무리 온도(FDT)를 임계압연온도(Tn) 이하로 제어하면, 제조된 강의 미세조직 중 마르텐사이트 상의 평균 패킷 크기(packet size)가 원상당 직경으로 1~7㎛ 이 되어 결정립 미세화를 통해 강재의 타발성을 증가시킬 수 있다. The relational expression (2) is a formula showing the relationship between the rolling finish temperature and the component of the steel material. In general, when the temperature of the steel material is lowered below a certain critical temperature during hot rolling, a recrystallization delay phenomenon occurs in the steel material, thereby improving the punching characteristics of the steel material through a grain refining effect. Therefore, if the rolling finish temperature (FDT) of the steel is controlled to be below the critical rolling temperature (Tn), the average packet size on the martensite among the microstructures of the manufactured steel becomes 1 to 7 µm in diameter per circle, resulting in grain refinement. Through it can increase the punchability of the steel.

하지만 압연 마무리 온도(FDT)를 지나치게 낮추게 되면 압연 공정에서의 통판성에 문제가 발생하며, 표층 부분에서만 지나친 부분적인 재결정이 발생하여 강재의 두께 방향 물성 차이로 인해 타발 특성이 저하되는 원인이 된다. 그러므로 강재의 압연 마무리 온도(FDT)를 Tn-70 이상으로 조절함으로써, 마르텐사이트 상의 패킷 구조(packet structure)의 종횡비(aspect ratio)가 두께 방향 중심부(t/4~t/2)에서 1~5 이며, 두께 방향 표층부(표층~t/8)에서 1.1~6 이며, 표층부의 종횡비를 중심부의 종횡비로 나눈 값이 0.9~2 가 되도록 조절하여 강재의 타발성 및 재질 균일성을 향상시킬 수 있다. However, if the rolling finish temperature (FDT) is excessively lowered, a problem arises in the plateability in the rolling process, and excessive partial recrystallization occurs only in the surface layer portion, which causes the punching property to be deteriorated due to the difference in physical properties in the thickness direction of the steel. Therefore, by adjusting the rolling finish temperature (FDT) of the steel to Tn-70 or higher, the aspect ratio of the packet structure on the martensite is 1 to 5 at the center of the thickness direction (t / 4 to t / 2). It is 1.1 to 6 in the thickness direction surface layer part (surface layer ~ t / 8), the aspect ratio of the surface layer divided by the aspect ratio of the center is adjusted to be 0.9 to 2, it is possible to improve the punchability and material uniformity of the steel.

냉각 및 권취하는 단계Cooling and winding steps

상기 압연된 강판을 0~400℃의 범위의 온도까지 평균 냉각속도 5~200℃/sec로 냉각하고, 0~400℃의 범위의 온도에서 권취하며, 이때의 강판의 냉각 속도는 강종의 성분에 따라 하기 관계식 (3) 을 만족하도록 설정한다. The rolled steel sheet is cooled to an average cooling rate of 5 to 200 ° C / sec to a temperature in the range of 0 to 400 ° C, wound at a temperature in the range of 0 to 400 ° C, and the cooling rate of the steel sheet at this time depends on the components of the steel grade. Accordingly, the following relational expression (3) is set.

[관계식 (3)] LCR ≤ CR ≤ HCR[Relational Formula (3)] LCR ≤ CR ≤ HCR

LCR = 2000/(-1076 + 2751×[C] + 17×[Si] + 301×[Mn] + 330×[Cr] + 355×[Mo] + 42939×[B])LCR = 2000 / (-1076 + 2751 × [C] + 17 × [Si] + 301 × [Mn] + 330 × [Cr] + 355 × [Mo] + 42939 × [B])

HCR = 2500/(-70.3 + 198×[C] + 32.0×[Si] + 16.7×[Mn] + 18.4×[Cr] + 42.1×[Mo] + 5918×[B])HCR = 2500 / (-70.3 + 198 × [C] + 32.0 × [Si] + 16.7 × [Mn] + 18.4 × [Cr] + 42.1 × [Mo] + 5918 × [B])

(여기서, CR 은 냉각대에서의 냉각속도(℃/s)이며, LCR 은 최소임계냉각속도(℃/s) 이며 그 최소값은 5 이고 그 최대값은 45 이며, HCR은 최대임계냉각속도(℃/s) 이며 그 최소값은 50 이고 그 최대값은 200 이며, [C], [Si], [Mn], [Cr], [Mo], [B] 는 해당 합금원소의 중량%이다.)(Where CR is the cooling rate in the cooling zone (℃ / s), LCR is the minimum critical cooling rate (℃ / s), the minimum value is 5, the maximum value is 45, and the HCR is the maximum critical cooling rate (℃ / s) and its minimum value is 50 and its maximum value is 200, and [C], [Si], [Mn], [Cr], [Mo], [B] are weight percentages of the alloy element.)

상기 관계식 (3) 은 강재의 냉각 조건에 대한 식이다. 냉각대에서의 냉각 조건은 강재의 미세조직을 결정하고 강도 및 경도에 지배적인 영향을 미친다. 또한 이때 강재의 냉각 조건은 합금 원소 첨가량에 따른 경화능의 변화를 고려하여야 한다. 그러므로 강재에 포함된 합금 원소에 따른 최적의 냉각속도를 적용하여 냉각하는 것은 필수적이다.The relational expression (3) is an expression for the cooling condition of the steel material. Cooling conditions in the cooling zone determine the microstructure of the steel and have a dominant effect on strength and hardness. In addition, at this time, the cooling condition of the steel material should consider a change in hardenability according to the amount of alloying elements added. Therefore, it is essential to cool by applying the optimum cooling rate according to the alloying elements included in the steel.

이를 위해 본 발명에서는 합금 원소 첨가량에 의한 최대임계냉각속도(HCR) 및 최소임계냉각속도(LCR)를 각각 구하고 냉각대에서의 냉각속도(CR)가 상기 최대임계냉각속도(HCR) 및 최소임계냉각속도(LCR) 사이를 만족하도록 하였다. 강재를 최대임계냉각속도(HCR) 보다 더욱 빠른 속도로 냉각하게 될 경우, 단단하지만 취성이 나쁜 마르텐사이트 조직이 생성되어 타발성이 저하되고, 강재의 형상이 나빠지며, 냉각대에서 지나친 급냉으로 인해 주수량이 전구간에서 동일하지 못해 재질 균일성이 감소한다. 반대로 강재의 냉각속도가 최소임계냉각속도(LCR) 보다 더 느린 경우 상대적으로 경도가 낮은 페라이트 상이 10% 이상 생성되어 강재의 경도를 저하시키고, 페라이트 생성량이 냉각속도의 변화에 지나치게 민감하게 반응하여, 재질 균일성이 나빠지게 된다. 따라서 상기 냉각대에서의 냉각속도(CR)는 최대임계냉각속도(HCR) 및 최소임계냉각속도(LCR) 사이의 값으로 설정하는 것이 바람직하다.To this end, in the present invention, the maximum critical cooling rate (HCR) and the minimum critical cooling rate (LCR) according to the amount of alloying elements are respectively obtained, and the cooling rate (CR) in the cooling zone is the maximum critical cooling rate (HCR) and minimum critical cooling. It was made to satisfy between the speeds (LCR). When the steel is cooled at a rate faster than the maximum critical cooling rate (HCR), a hard but brittle martensite structure is formed, resulting in deterioration in punchability, deterioration of the shape of the steel, and due to excessive rapid cooling in the cooling zone. Material uniformity decreases because the water intake is not the same across all regions. Conversely, when the cooling rate of the steel material is slower than the minimum critical cooling rate (LCR), a ferrite phase with a relatively low hardness is generated by more than 10% to degrade the hardness of the steel material, and the amount of ferrite reacts too sensitively to the change in the cooling rate. Material uniformity is deteriorated. Therefore, it is preferable to set the cooling rate CR in the cooling zone to a value between the maximum critical cooling rate HCR and the minimum critical cooling rate LCR.

(실시예)(Example)

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, it is necessary to note that the following examples are only intended to illustrate the present invention in more detail and are not intended to limit the scope of the present invention. This is because the scope of the present invention is determined by matters described in the claims and reasonably inferred therefrom.

먼저 하기 표 1 에 기재된 성분계를 만족하는 강슬라브를 1200℃로 가열하고 표 2 에 기재된 열간압연 조건으로 고강도 열연강판을 제조하였다. 이렇게 제조된 고강도 열연강판에 대해 시험을 실시하여 미세조직, 강도, 경도 및 타발성을 측정하고, 이를 하기 표 2 및 4 에 정리하여 나타내었다. First, a steel slab satisfying the component system shown in Table 1 was heated to 1200 ° C., and high-strength hot-rolled steel sheets were prepared under the hot-rolling conditions shown in Table 2. The high-strength hot-rolled steel sheet thus manufactured was tested to measure microstructure, strength, hardness and punchability, and summarized in Tables 2 and 4 below.

하기 표 1 의 각 성분원소들의 분율은 중량%이며, 하기 표 2 의 FDT, Tn, CR, LCR, HCR 의 의미는 다음과 같다. 또한 미세조직의 분율에서 Fer 은 페라이트, Bai 는 베이나이트, Mar 는 마르텐사이트를 의미하며, 각 미세조직의 분율이 목표 수준을 만족하는 경우에는 만족 여부에 'O' 표시를, 그렇지 못한 경우에는 'X' 표시로 나타내었다.The fraction of each component element in Table 1 below is% by weight, and the meanings of FDT, Tn, CR, LCR, and HCR in Table 2 are as follows. In addition, in the fraction of the microstructure, Fer means ferrite, Bai means bainite, Mar means martensite, and if the fraction of each microstructure satisfies the target level, an 'O' is displayed on satisfaction, or ' X '.

- FDT : 압연 마무리 온도(℃)-FDT: Rolling finishing temperature (℃)

- Tn : 임계압연온도(℃)-Tn: Critical rolling temperature (℃)

- CR : 냉각대에서의 냉각속도(℃/s)-CR: Cooling speed in cooling zone (℃ / s)

- LCR : 최소임계냉각속도(℃/s)-LCR: Minimum critical cooling rate (℃ / s)

- HCR : 최대임계냉각속도(℃/s)-HCR: Maximum critical cooling rate (℃ / s)

또한 발명강 및 비교강에 대해 두께 방향 중심부 및 두께 방향 표층부에서의 마르텐사이트상의 패킷 구조(packet structure)를 관찰하여 각 패킷을 타원의 형태로 단순화한 뒤, 그 중 장축의 길이를 단축의 길이로 나눈 종횡비를 측정하여 하기 표 3 에 나타내었고, 마르텐사이트 상의 패킷 크기 및 종횡비가 목표 수준을 만족하는 경우에는 만족 여부에 'O' 표시를, 그렇지 못한 경우에는 'X' 표시로 나타내었으며, 이러한 조직적 형상 불량은 표 2 에 나타난 제조 조건이 목표 관계식을 만족하지 못하였을 경우 마르텐사이트 조직이 지나치게 세밀/조대해 지거나 두께방향 편차가 심해지는 등의 결과로 나타난다. In addition, for the inventive steel and the comparative steel, the packet structure on the martensite at the central portion in the thickness direction and the surface portion in the thickness direction was observed to simplify each packet in the shape of an ellipse, and among them, the length of the long axis was shortened. The divided aspect ratio is measured and shown in Table 3 below, and when the packet size and aspect ratio on the martensite satisfies the target level, 'O' is indicated as satisfied or not, and 'X' is indicated as otherwise. When the manufacturing conditions shown in Table 2 did not satisfy the target relational expression, the defects in shape resulted in the martensitic structure becoming too fine / coarse or the thickness direction deviating.

하기 표 4 의 인장강도는 권취 후의 코일 형태의 열연강판의 전폭 9부위, 전장 3부위에서 균일한 간격으로 인장강도 혹은 로크웰 경도를 측정한 값들의 총 평균이며, 인장강도는 각 위치 별로 1회씩, 경도는 각 위치 별로 10회씩 측정하였다. 인장강도의 편차는 그 측정값 중 최대값과 최소값의 차이를 나타낸다. Tensile strength of Table 4 is the total average of the values of tensile strength or Rockwell hardness measured at uniform intervals in the entire width of the coiled hot-rolled steel sheet at 9 parts and 3 parts in total length.The tensile strength is once for each position, Hardness was measured 10 times for each location. The variation in tensile strength represents the difference between the maximum and minimum values of the measured values.

CL 은 유효크랙발생지수를 나타내며, 강재를 타발하였을 때 유효한 크기의 크랙이 발생한 경우에는 타발성 만족 여부에 'O' 로, 그렇지 않은 경우에는 'X' 로 나타내었다.CL represents the effective crack initiation index, and when cracks of an effective size occurred when steel was punched, it was denoted as 'O' for satisfactory punchability, and 'X' otherwise.

시편Psalter CC SiSi MnMn CrCr MoMo AlAl PP SS NN BB TiTi NbNb 비교강1Comparative Steel 1 0.0800.080 0.1000.100 1.4001.400 0.4000.400 0.0020.002 0.0020.002 0.0030.003 0.0030.003 0.0020.002 0.0020.002 0.0150.015 0.0010.001 비교강2Comparative Steel 2 0.2950.295 0.0500.050 1.2001.200 0.3000.300 0.1000.100 0.0020.002 0.0030.003 0.0030.003 0.0030.003 0.0020.002 0.0150.015 0.0010.001 비교강3Comparative Steel 3 0.1600.160 0.0400.040 1.8001.800 0.2000.200 0.2000.200 0.2000.200 0.0020.002 0.0020.002 0.0020.002 0.0010.001 0.0020.002 0.0010.001 비교강4Comparative steel 4 0.1800.180 0.5000.500 1.3501.350 0.0600.060 0.2000.200 0.0100.010 0.0020.002 0.0040.004 0.0030.003 0.0010.001 0.0100.010 0.0500.050 비교강5Comparative Steel 5 0.1950.195 0.1500.150 1.5001.500 0.1000.100 0.1000.100 0.0100.010 0.0030.003 0.0030.003 0.0030.003 0.0010.001 0.0200.020 0.0100.010 비교강6Comparative steel 6 0.1700.170 0.3000.300 2.2002.200 0.1000.100 0.0500.050 0.0020.002 0.0030.003 0.0020.002 0.0040.004 0.0010.001 0.0150.015 0.0150.015 비교강7Comparative Steel 7 0.1900.190 0.3000.300 1.5001.500 1.4801.480 0.0100.010 0.0020.002 0.0030.003 0.0020.002 0.0020.002 0.0010.001 0.0150.015 0.0150.015 비교강8Comparative Steel 8 0.2700.270 0.1000.100 1.6001.600 0.7000.700 0.0100.010 0.0020.002 0.0030.003 0.0020.002 0.0020.002 0.0020.002 0.0150.015 0.0200.020 발명강1Invention Steel 1 0.2100.210 0.0020.002 1.4001.400 0.0020.002 0.2000.200 0.0020.002 0.0030.003 0.0020.002 0.0020.002 0.00150.0015 0.0250.025 0.0020.002 발명강2Invention Steel 2 0.2100.210 0.0020.002 1.8001.800 0.0020.002 0.0020.002 0.0030.003 0.0020.002 0.0030.003 0.0030.003 0.00150.0015 0.0250.025 0.0020.002 발명강3Invention Steel 3 0.1950.195 0.1000.100 1.2501.250 0.6000.600 0.2000.200 0.0020.002 0.0030.003 0.0030.003 0.0020.002 0.00150.0015 0.0150.015 0.0200.020 발명강4Invention Steel 4 0.1950.195 0.1000.100 1.1001.100 0.8000.800 0.2000.200 0.0030.003 0.0030.003 0.0040.004 0.0020.002 0.00150.0015 0.0150.015 0.0200.020 발명강5Invention Steel 5 0.2100.210 0.0030.003 1.2501.250 0.8000.800 0.2000.200 0.0030.003 0.0040.004 0.0020.002 0.0030.003 0.00150.0015 0.0150.015 0.0200.020 발명강6Invention Steel 6 0.2100.210 0.0020.002 1.4001.400 0.4000.400 0.2000.200 0.0040.004 0.0020.002 0.0020.002 0.0030.003 0.00150.0015 0.0150.015 0.0200.020 발명강7Invention Steel 7 0.2100.210 0.0030.003 1.4001.400 0.8000.800 0.2000.200 0.0020.002 0.0020.002 0.0010.001 0.0020.002 0.00150.0015 0.0150.015 0.0020.002 발명강8Invention Steel 8 0.2300.230 0.1000.100 1.4001.400 0.8000.800 0.2000.200 0.0020.002 0.0010.001 0.0030.003 0.0020.002 0.00150.0015 0.0150.015 0.0200.020

시편Psalter 압연 조건 (관계식2)Rolling condition (relationship 2) 냉각 조건 (관계식 3)Cooling condition (relationship 3) 미세조직 분율Microstructure fraction Tn-70Tn-70 FDTFDT TnTn LCRLCR CRCR HCRHCR FerFer BaiBai MarMar 만족
여부
Satisfaction
Whether
비교강1Comparative Steel 1 833833 880880 903903 55 4545 5050 0.050.05 0.080.08 0.870.87 OO 비교강2Comparative Steel 2 779779 860860 849849 55 6565 8080 0.080.08 0.120.12 0.800.80 OO 비교강3Comparative Steel 3 803803 790790 873873 2323 145145 200200 0.020.02 0.100.10 0.880.88 OO 비교강4Comparative steel 4 830830 850850 900900 55 140140 129129 0.000.00 0.020.02 0.980.98 XX 비교강5Comparative Steel 5 805805 840840 875875 4545 4040 200200 0.150.15 0.250.25 0.600.60 XX 비교강6Comparative steel 6 797797 830830 867867 1313 100100 128128 0.000.00 0.110.11 0.890.89 OO 비교강7Comparative Steel 7 795795 840840 865865 55 6565 7070 0.010.01 0.140.14 0.850.85 OO 비교강8Comparative Steel 8 772772 830830 842842 55 6060 6565 0.010.01 0.090.09 0.890.89 OO 발명강1Invention Steel 1 800800 850850 870870 3434 8080 200200 0.010.01 0.100.10 0.890.89 OO 발명강2Invention Steel 2 786786 850850 856856 1818 120120 200200 0.020.02 0.150.15 0.830.83 OO 발명강3Invention Steel 3 806806 870870 876876 1212 110110 121121 0.010.01 0.110.11 0.880.88 OO 발명강4Invention Steel 4 808808 870870 878878 1010 8080 114114 0.010.01 0.200.20 0.790.79 OO 발명강5Invention Steel 5 796796 800800 866866 77 9595 103103 0.000.00 0.120.12 0.880.88 OO 발명강6Invention Steel 6 797797 800800 867867 1010 100100 129129 0.000.00 0.130.13 0.870.87 OO 발명강7Invention Steel 7 791791 830830 861861 66 8080 9393 0.010.01 0.110.11 0.890.89 OO 발명강8Invention Steel 8 790790 820820 860860 55 7070 7474 0.010.01 0.160.16 0.840.84 OO

시편Psalter 마르텐사이트 상의
평균 패킷 크기(㎛)
Martensite tops
Average packet size (㎛)
마르텐사이트상의 패킷 구조의 종횡비Aspect ratio of packet structure on martensite 만족
여부
Satisfaction
Whether
두께 방향 중심부
(t/4~t/2)
Thickness direction center
(t / 4 ~ t / 2)
두께 방향 표층부
(표층~t/8)
Thickness direction surface layer part
(Surface ~ t / 8)
표층부의 종횡비/중심부의 종횡비Aspect ratio of the surface layer / aspect ratio of the center
비교강1Comparative Steel 1 3.143.14 3.713.71 4.004.00 1.071.07 OO 비교강2Comparative Steel 2 7.087.08 2.892.89 3.213.21 1.101.10 XX 비교강3Comparative Steel 3 2.372.37 3.143.14 8.448.44 2.682.68 XX 비교강4Comparative steel 4 4.474.47 3.883.88 4.284.28 1.101.10 OO 비교강5Comparative Steel 5 3.743.74 4.544.54 4.814.81 1.061.06 OO 비교강6Comparative steel 6 4.884.88 4.984.98 5.145.14 1.01.0 OO 비교강7Comparative Steel 7 6.146.14 3.043.04 5.125.12 1.681.68 OO 비교강8Comparative Steel 8 5.775.77 4.874.87 5.875.87 1.201.20 OO 발명강1Invention Steel 1 4.154.15 3.813.81 4.114.11 1.081.08 OO 발명강2Invention Steel 2 5.125.12 4.114.11 4.514.51 1.091.09 OO 발명강3Invention Steel 3 4.364.36 4.124.12 4.714.71 1.141.14 OO 발명강4Invention Steel 4 4.874.87 3.713.71 4.724.72 1.271.27 OO 발명강5Invention Steel 5 3.543.54 4.124.12 5.115.11 1.241.24 OO 발명강6Invention Steel 6 3.813.81 4.474.47 5.645.64 1.261.26 OO 발명강7Invention Steel 7 4.124.12 3.813.81 5.075.07 1.331.33 OO 발명강8Invention Steel 8 3.943.94 4.244.24 4.414.41 1.041.04 OO

시편Psalter 인장강도
(MPa)
The tensile strength
(MPa)
인장강도 편차
(ΔMPa)
Tensile strength deviation
(ΔMPa)
표면 경도
(HRC)
Surface hardness
(HRC)
경도편차
(ΔHRC)
Hardness deviation
(ΔHRC)
CL
(관계식1)
CL
(Relational formula 1)
타발성
만족 여부
Repellency
Satisfaction
비교강1Comparative Steel 1 984984 5151 35.135.1 1.81.8 0.560.56 OO 비교강2Comparative Steel 2 19011901 121121 52.952.9 5.15.1 1.121.12 XX 비교강3Comparative Steel 3 13361336 131131 42.042.0 7.27.2 0.820.82 OO 비교강4Comparative steel 4 13451345 9898 42.142.1 5.25.2 0.730.73 OO 비교강5Comparative Steel 5 10851085 5454 37.137.1 2.12.1 0.810.81 OO 비교강6Comparative steel 6 14361436 6666 43.943.9 2.32.3 1.071.07 XX 비교강7Comparative Steel 7 14761476 7272 44.744.7 2.22.2 1.041.04 XX 비교강8Comparative Steel 8 17761776 124124 50.550.5 6.76.7 1.161.16 XX 발명강1Invention Steel 1 14431443 6262 44.044.0 1.81.8 0.800.80 OO 발명강2Invention Steel 2 14591459 5555 44.344.3 1.91.9 0.970.97 OO 발명강3Invention Steel 3 14061406 6868 43.343.3 2.22.2 0.770.77 OO 발명강4Invention Steel 4 13891389 4141 43.043.0 1.41.4 0.760.76 OO 발명강5Invention Steel 5 14881488 6666 44.944.9 2.42.4 0.850.85 OO 발명강6Invention Steel 6 14851485 3131 44.844.8 1.51.5 0.840.84 OO 발명강7Invention Steel 7 15271527 5252 45.745.7 1.91.9 0.900.90 OO 발명강8Invention Steel 8 16311631 6767 47.747.7 2.12.1 0.970.97 OO

상기 표 1 내지 4 에서 볼 수 있는 바와 같이, 발명강 1 내지 8 은 본 발명에서 제시하는 합금조성을 만족하여 모두 인장강도가 1100MPa 이상이고, 표면경도가 35HRC 이상인 것을 확인할 수 있다.As can be seen in Tables 1 to 4, the invention steels 1 to 8 satisfy the alloy composition suggested in the present invention, and it can be seen that all have tensile strength of 1100 MPa or more and surface hardness of 35 HRC or more.

그러나 비교강 1 은 탄소의 농도가 0.08%로 성분 범위에 미달되므로, C에 의한 고용강화 효과가 부족하여 그로 인해 목표 대비 경도 및 강도가 부족하였다.However, since the comparative steel 1 has a carbon concentration of 0.08%, which is less than the component range, the solid solution strengthening effect by C is insufficient, and thus, the hardness and strength compared to the target are insufficient.

한편, 관계식 (2) 를 이용하여 비교강 및 발명강을 분석한 결과, 모든 발명강은 관계식 (2) 를 만족하였으며, 이에 따라 마르텐사이트 상의 평균 패킷 크기(packet size)가 원상당 직경으로 1~7㎛ 이며, 마르텐사이트 상의 패킷 구조의 종횡비가 두께 방향 중심부(t/4~t/2)에서 1~5 이며, 두께 방향 표층부(표층~t/8)에서 1.1~6 이며, 표층부의 종횡비를 중심부의 종횡비로 나눈 값이 0.9~2 를 만족하였다. 실제 미세조직 관찰을 통해서도 이를 확인하였으며, 대표적으로 발명강 3 의 표층부와 중심부의 미세조직에 대해 EBSD 분석한 결과를 도 1 에 첨부하였다. On the other hand, as a result of analyzing the comparative steel and the invention steel using the relationship (2), all the invention steels satisfied the relationship (2), and accordingly, the average packet size on martensite is 1 ~ as the diameter per circle. 7㎛, the aspect ratio of the packet structure on the martensite is 1 to 5 in the thickness direction central portion (t / 4 to t / 2), 1.1 to 6 in the thickness direction surface layer portion (surface layer ~ t / 8), the aspect ratio of the surface layer portion The value divided by the aspect ratio of the center satisfied 0.9-2. This was also confirmed through observation of actual microstructure, and representatively, the results of EBSD analysis on the microstructure of the surface layer and the center of Invention Steel 3 are attached to FIG. 1.

하지만, 비교강 2 의 각 합금성분의 성분범위는 본 발명의 조건을 만족하지만, Tn 값이 통상 대비 낮으며, 그로 인해 FDT가 Tn 보다 높게 되어 관계식 (2) 를 만족하지 못하였다. 이러한 높은 압연 마무리 온도로 인해 표층 및 심층의 마르텐사이트 조직이 조대하여 타발성을 저하시키는 결과를 초래하였다. 또한 비교강 3 의 경우, 지나치게 낮은 온도에서 압연이 마무리 되어 FDT 온도가 Tn-70 보다 낮으므로 관계식 (2) 를 만족하지 못하였다. 그로 인해 표층에서 지나친 변형 미세조직이 형성되어 표층부와 중심부의 미세조직 편차에 의해 타발성이 저감되고, 재질 균일성이 감소하였다.However, the component range of each alloying component of Comparative Steel 2 satisfies the conditions of the present invention, but the Tn value is lower than that of the normal, and thus the FDT is higher than Tn, which does not satisfy the relation (2). Due to this high rolling finish temperature, the martensitic structure of the surface layer and the deep layer was coarse, resulting in a decrease in punchability. In addition, in the case of Comparative Steel 3, the rolling was finished at an excessively low temperature, and thus the FDT temperature was lower than Tn-70, so that the relationship (2) was not satisfied. As a result, an excessively deformed microstructure was formed in the surface layer, resulting in reduced punchability due to variations in microstructure between the surface layer portion and the center portion, and reduced material uniformity.

관계식 (3) 을 이용하여 비교강 및 발명강을 분석한 결과, 모든 발명강은 관계식 (3) 을 만족함을 확인하였으며 이를 정리하여 표 2 에 나타내었다. 그러므로 모든 발명강은 강도 및 경도를 저하시키는 페라이트 상이 10% 이상 생성되지 않으면서도, 단단하지만 취성이 높은 마르텐사이트 상이 생성되지 않아, 타발성이 저하되는 현상은 발생하지 않았다. As a result of analyzing the comparative steel and the invention steel using the relational formula (3), it was confirmed that all invention steels satisfy the relational expression (3) and are summarized in Table 2. Therefore, all of the inventive steels did not generate a hard but highly brittle martensite phase without generating more than 10% of the ferrite phase, which lowers the strength and hardness, and the phenomenon of deterioration in punchability did not occur.

하지만 비교강 4 의 경우 냉각 속도가 HCR 값보다 빨라 페라이트 상이나 베이나이트 상의 생성량은 부족하고 취성이 낮은 마르텐사이트 상만 다량으로 생성되었다. 이에 따라 타발성이 감소하고, 지나치게 빠른 냉각 속도로 인해 냉각대에서 폭방향 냉각속도를 균일하게 제어하기 어려워져 폭방향 재질 균일성이 감소되었다. 또한 비교강 5 의 경우는 냉각속도가 LCR 값보다 느리므로 관계식 (2)를 만족하지 못하고, 그로 인해 경화능 대비 냉각속도가 지나치게 느려 다량의 페라이트 상이 함유되어 강도 및 경도가 목표 대비 미달되었다.However, in the case of Comparative Steel 4, since the cooling rate was faster than the HCR value, the amount of ferrite phase or bainite phase was insufficient and only the martensite phase with low brittleness was produced in large quantity. Accordingly, the punchability is reduced, and it is difficult to uniformly control the cooling speed in the width direction in the cooling zone due to the excessively fast cooling speed, thereby reducing the uniformity in the width direction material. In addition, in the case of Comparative Steel 5, since the cooling rate was slower than the LCR value, relational expression (2) was not satisfied. Therefore, the cooling rate compared to the curing ability was too slow, and a large amount of ferrite phase was contained, so that the strength and hardness were less than the target.

한편 관계식 (1) 을 이용하여 비교강 및 발명강을 분석한 결과, 모든 발명강은 관계식 (1) 을 만족함을 확인 하였으며 이를 정리하여 표 4 에 나타내었다. 그러므로 모든 발명강은 목표 수준의 타발성을 확보하였으며, 실부품 제작을 위한 타발 가공시 제품 품질에 치명적인 영향을 주는 유효한 수준의 크랙이 발생하지 않는 것을 확인하였다. On the other hand, as a result of analyzing the comparative steel and the inventive steel using the relational expression (1), it was confirmed that all inventive steels satisfy the relational expression (1) and are summarized in Table 4. Therefore, it was confirmed that all invention steels secured the target level of punchability, and that an effective level of cracking, which had a fatal effect on product quality, did not occur during punching for production of real parts.

하지만 비교강 6 의 경우 Mn 의 함유량이 지나치게 높아 Mn 편석이 심화되고 그로 인해 타발 특성이 저하되었다. 그 결과 관계식 (1) 을 만족하지 못하므로, 타발성이 열위한 것을 확인할 수 있다. 비교강 7 의 경우도 마찬가지로 Cr 의 함유량이 지나치게 높아 관계식 (1) 을 만족하지 못하였고, 그 결과 Cr 편석이 심화되어 타발 특성이 저하되었다. However, in the case of comparative steel 6, the content of Mn was too high, resulting in intensification of Mn segregation, thereby deteriorating punching characteristics. As a result, since the relational expression (1) is not satisfied, it can be confirmed that the punchability is poor. In the case of Comparative Steel 7, the Cr content was too high to satisfy the relational expression (1), and as a result, Cr segregation intensified and the punching characteristics were deteriorated.

한편 비교강 8 의 경우는 강재를 경화 시키는 C 등의 성분계가 다량으로 포함되어 있어, 경도 값이 매우 높은 성분계이다. 그 결과 지나친 경도 상승으로 인해 관계식 (1) 을 만족하지 못하여 타발 가공시 제품 품질에 치명적인 영향을 주는 유효한 크랙이 다수 발생하였다. On the other hand, in the case of the comparative steel 8, a large amount of component systems such as C for hardening the steel material is included, and thus the component system having a very high hardness value. As a result, due to the excessive increase in hardness, relation (1) was not satisfied, and a number of effective cracks having a fatal effect on product quality occurred during punching.

Claims (6)

중량%로, C: 0.10~0.30%, Si: 0.001~1.0%, Mn: 0.5~2.5%, Cr: 0.001~1.5%, Mo: 0.001~0.5%, Al: 0.001~0.5%, P: 0.001~0.01%, S: 0.001~0.01%, N: 0.001~0.01%, B: 0.0001~0.004%, Ti: 0.001~0.1%, Nb: 0.001~0.1% 및 잔부가 철 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식 (1) 을 만족하며,
미세조직이, 주상은 마르텐사이트 상과 베이나이트 상으로 이루어지며, 상기 마르텐사이트 상의 분율은 50% 이상 90% 미만이고, 상기 베이나이트 상의 분율은 5% 이상 50% 이하이며, 상기 마르텐사이트 상과 상기 베이나이트 상의 분율의 합이 90% 이상이고, 잔부는 페라이트 상으로 이루어지는 고강도 열연강판.
[관계식 (1)] CL < 1
CL = -0.692 - 0.158×[Mn] + 0.121×[Mn]2 + 0.061×[Cr]2 - 0.319×[Mo] + 0.035×[Hardness_HRC]
(여기서, CL은 유효크랙발생지수이며, [Mn], [Cr], [Mo] 는 해당 합금원소의 중량%, [Hardness_HRC]는 로크웰 경도(HRC)이다.)
In weight percent, C: 0.10 to 0.30%, Si: 0.001 to 1.0%, Mn: 0.5 to 2.5%, Cr: 0.001 to 1.5%, Mo: 0.001 to 0.5%, Al: 0.001 to 0.5%, P: 0.001 to 0.01%, S: 0.001 ~ 0.01%, N: 0.001 ~ 0.01%, B: 0.0001 ~ 0.004%, Ti: 0.001 ~ 0.1%, Nb: 0.001 ~ 0.1% and the balance contains iron and unavoidable impurities, and the following relationship (1) is satisfied,
The microstructure, the main phase is composed of a martensite phase and a bainite phase, the fraction of the martensite phase is 50% or more and less than 90%, the fraction of the bainite phase is 5% or more and 50% or less, and the martensite phase A high-strength hot-rolled steel sheet in which the sum of the fractions of the bainite phase is 90% or more, and the balance is made of a ferrite phase.
[Relational formula (1)] CL <1
CL = -0.692 - 0.158 × [Mn ] + 0.121 × [Mn] 2 + 0.061 × [Cr] 2 - 0.319 × [Mo] + 0.035 × [Hardness_HRC]
(Wherein, CL is an effective crack generation index, [Mn], [Cr], [Mo] is the weight percent of the alloy element, and [Hardness_HRC] is the Rockwell hardness (HRC).)
제 1 항에 있어서,
상기 마르텐사이트 상의 평균 패킷 크기(packet size)가 원상당 직경으로 1~7㎛ 이며, 상기 마르텐사이트상의 패킷 구조(packet structure)의 종횡비(aspect ratio)가 두께 방향 중심부(t/4~t/2)에서 1~5 이며, 두께 방향 표층부(표층~t/8)에서 1.1~6 이며, 상기 두께 방향 표층부의 종횡비를 상기 두께 방향 중심부의 종횡비로 나눈 값이 0.9~2 인 고강도 열연강판.
According to claim 1,
The average packet size on the martensite is 1 to 7 µm in diameter per circle, and the aspect ratio of the packet structure on the martensite is in the center of the thickness direction (t / 4 to t / 2). ) 1 to 5, the thickness direction of the surface layer portion (surface ~ t / 8) is 1.1 to 6, the thickness ratio of the aspect ratio of the surface layer portion divided by the aspect ratio of the central portion in the thickness direction is high strength hot-rolled steel sheet.
제 1 항에 있어서,
상기 고강도 열연강판은 인장강도가 1100MPa 이상이고, 표면 경도가 35HRC 이상인 것을 특징으로 하는 고강도 열연강판.
According to claim 1,
The high-strength hot-rolled steel sheet is a high-strength hot-rolled steel sheet, characterized in that the tensile strength is 1100MPa or more, and the surface hardness is 35HRC or more.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
권취된 코일 형태의 열연강판의 전폭 9부위, 전장 3부위에서 인장강도 및 표면 경도를 측정하였을 때, 각 측정결과의 최대값과 최소값의 차이가 인장강도 기준 140MPa, 표면 경도 기준 4HRC 이내인 것을 특징으로 하는 고강도 열연강판.
The method according to any one of claims 1 to 3,
When the tensile strength and the surface hardness of the coiled coiled hot-rolled steel sheet are measured at 9 parts in total width and 3 parts in total length, the difference between the maximum and minimum values of each measurement result is within 140 MPa of tensile strength and 4 HRC of surface hardness. High-strength hot-rolled steel sheet.
중량%로, C: 0.10~0.30%, Si: 0.001~1.0%, Mn: 0.5~2.5%, Cr: 0.001~1.5%, Mo: 0.001~0.5%, Al: 0.001~0.5%, P: 0.001~0.01%, S: 0.001~0.01%, N: 0.001~0.01%, B: 0.0001~0.004%, Ti: 0.001~0.1%, Nb: 0.001~0.1% 및 잔부가 철 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식 (1) 을 만족하는 강 슬라브를 1180~1350℃로 재가열하는 단계;
재가열된 상기 강 슬라브를 하기 관계식 (2) 를 만족하도록 열간압연하는 단계;
열간압연된 강판을 0~400℃의 범위의 온도까지 하기 관계식 (3) 을 만족하도록 냉각하는 단계; 및
냉각된 강판을 0~400℃의 범위의 온도에서 권취하는 단계;
를 포함하는 고강도 열연강판의 제조방법.
[관계식 (1)] CL < 1
CL = -0.692 - 0.158×[Mn] + 0.121×[Mn]2 + 0.061×[Cr]2 - 0.319×[Mo] + 0.035×[Hardness_HRC]
(여기서, CL 은 유효크랙발생지수이며, [Mn], [Cr], [Mo] 는 해당 합금원소의 중량%, [Hardness_HRC]는 로크웰 경도(HRC)이다.)
[관계식 (2)] Tn-70 ≤ FDT ≤ Tn
Tn = 967 - 280×[C] + 35.7×[Si] - 28.1×[Mn] - 11.4×[Cr] + 11.4×[Mo] - 62×[Ti] + 46.2×[Nb]
(여기서, Tn 은 임계압연온도(℃), FDT 는 압연 마무리 온도(℃)이며, [C], [Si], [Mn], [Cr], [Mo], [B], [Nb], [Ti] 은 해당 합금원소의 중량%이다.)
[관계식 (3)] LCR ≤ CR ≤ HCR
LCR = 2000/(-1076 + 2751×[C] + 17×[Si] + 301×[Mn] + 330×[Cr] + 355×[Mo] + 42939×[B])
HCR = 2500/(-70.3 + 198×[C] + 32.0×[Si] + 16.7×[Mn] + 18.4×[Cr] + 42.1×[Mo] + 5918×[B])
(여기서, CR 은 냉각대에서의 냉각속도(℃/s)이며, LCR 은 최소임계냉각속도(℃/s) 이며 그 최소값은 5이고 그 최대값은 45이며, HCR 은 최대임계냉각속도(℃/s) 이며 그 최소값은 50이고 그 최대값은 200이며, [C], [Si], [Mn], [Cr], [Mo], [B] 는 해당 합금원소의 중량%이다.)
In weight percent, C: 0.10 to 0.30%, Si: 0.001 to 1.0%, Mn: 0.5 to 2.5%, Cr: 0.001 to 1.5%, Mo: 0.001 to 0.5%, Al: 0.001 to 0.5%, P: 0.001 to 0.01%, S: 0.001 ~ 0.01%, N: 0.001 ~ 0.01%, B: 0.0001 ~ 0.004%, Ti: 0.001 ~ 0.1%, Nb: 0.001 ~ 0.1% and the balance contains iron and unavoidable impurities, and the following relationship (1) re-heating the steel slab satisfying 1180 ~ 1350 ℃;
Hot rolling the reheated steel slab to satisfy the following relational expression (2);
Cooling the hot rolled steel sheet to a temperature in the range of 0 to 400 ° C. to satisfy the following relationship (3); And
Winding the cooled steel sheet at a temperature in the range of 0 to 400 ° C;
Method of manufacturing a high-strength hot-rolled steel sheet comprising a.
[Relational formula (1)] CL <1
CL = -0.692 - 0.158 × [Mn ] + 0.121 × [Mn] 2 + 0.061 × [Cr] 2 - 0.319 × [Mo] + 0.035 × [Hardness_HRC]
(Wherein, CL is an effective crack generation index, [Mn], [Cr], [Mo] is the weight percent of the alloy element, and [Hardness_HRC] is the Rockwell hardness (HRC).)
[Relational Formula (2)] Tn-70 ≤ FDT ≤ Tn
Tn = 967-280 × [C] + 35.7 × [Si]-28.1 × [Mn]-11.4 × [Cr] + 11.4 × [Mo]-62 × [Ti] + 46.2 × [Nb]
(Where, Tn is the critical rolling temperature (℃), FDT is the rolling finish temperature (℃), [C], [Si], [Mn], [Cr], [Mo], [B], [Nb], [Ti] is the weight percent of the alloy element.)
[Relational Formula (3)] LCR ≤ CR ≤ HCR
LCR = 2000 / (-1076 + 2751 × [C] + 17 × [Si] + 301 × [Mn] + 330 × [Cr] + 355 × [Mo] + 42939 × [B])
HCR = 2500 / (-70.3 + 198 × [C] + 32.0 × [Si] + 16.7 × [Mn] + 18.4 × [Cr] + 42.1 × [Mo] + 5918 × [B])
(Where CR is the cooling rate in the cooling zone (℃ / s), LCR is the minimum critical cooling rate (℃ / s), the minimum value is 5, the maximum value is 45, and the HCR is the maximum critical cooling rate (℃ / s) and its minimum value is 50 and its maximum value is 200, and [C], [Si], [Mn], [Cr], [Mo], [B] are weight percentages of the alloy element.)
제 5 항에 있어서,
상기 권취하는 단계 이후 상기 고강도 열연강판은 산세처리 후 도유되는 것을 특징으로 하는 고강도 열연강판의 제조방법.
The method of claim 5,
After the winding step, the high-strength hot-rolled steel sheet is a method of manufacturing a high-strength hot-rolled steel sheet characterized in that it is oiled after pickling treatment.
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