KR102138313B1 - 이중경도 복합강판 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

한 표면은 고경도층이고 다른 한 표면은 저경도층이며, 상기 고경도층과 저경도층사이에 복합압연을 통해 원자결합을 실현하며, 그중 저경도층은 Mn13강이고, 상기 고경도층의 브리넬경도가 600보다 큰 이중경도 복합강판을 제공하며, 또한 (1)각각 고경도층 슬래브 및 저경도층 슬래브를 제조하는 단계, (2)레이업단계: 슬래브의 결합면에 대해 예비처리를 진행하며, 슬래브의 접합면에 대해 주위 용접밀봉을 진행하며, 용접밀봉 후의 복합슬래브에 대해 진공처리를 진행한다; (3)가열단계; (4)복합압연 단계; (5)냉각단계; (6)열처리 가열온도는 1050 내지 1100℃이며, 가열시간은 2 내지 3min/mm×판두께이며, 가열 후의 복합판에 대해 수냉처리를 진행하며, 수온은 40℃이하인 열처리단계를 포함하는 이중경도 복합강판의 제조방법을 제공한다. 상기 강판은 부동한 경도특성과 우수한 저온인성을 겸비한다.

Description

이중경도 복합강판 및 그의 제조방법
본 발명은 일종의 강판 및 그의 제조방법에 관한 것이며, 특히 일종의 복합강판 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 강판의 두께와 경도 레벨의 증가는 장갑차량의 방호능력을 제고시키는 데에 유리하다. 그러나, 강판 두께의 증가는 차량의 중량감소에 불리하며, 차량의 전술 기동성에 영향을 준다. 동시에, 강판의 경도가 일정한 범위를 벗어나면, 탄알 또는 폭탄에 접촉할 경우 붕락하게 되며, 이러한 파편은 직접적으로 인신안전과 기기설비의 정상적 운행에 위협을 준다.
중국 공고번호가 CN202750372U이고, 공개일이 2013년 2월 20일이며, 명칭이 "일종의 신형 방탄기상자"인 중국 특허문헌에는 방탄기능을 가진 상자가 공개되었다. 상기 상자외부에는 방탄갑옷을 설치하며, 방탄갑옷은 616장갑강판 및 케블라 복합판의 접합으로 이루어지며, 616 장갑강판은 방탄갑옷의 외층이며, 케블라 복합판은 방탄갑옷의 내층이다. 외층 616장갑강판은 8mm 두께의 강판을 이용하며, 내층 케블라 복합판은 7mm 두께의 강판이다. 그러나, 상기 중국특허문헌에는 관련 강판의 제품 특성 및 종합성능이 기재되어 있지 않다.
따라서, 아주 높은 경도를 가지고 있을 뿐만아니라, 비교적 큰 충격 운동에너지를 흡수할 수 있는 일종의 강판을 얻을 것을 기대한다.
본 발명의 목적은 두개의 부동한 표면이 두가지 부동한 경도 특성을 가진 일종의 이중경도 복합강판을 제공하는데 있다. 상기 이중경도 복합강판의 한개 표면은 초고경도를 가지며, 상기 표면에 상대적인 다른 표면에는 상대적으로 낮은 경도와 비교적 높은 저온 인성을 가지고 있다. 본 발명의 상기 이중경도 복합강판은 고, 저경도와 고인성의 결합을 실현하였다. 또한, 본 발명의 상기 이중경도 복합강판은 양호한 기계적 가공성 및 우수한 방탄성을 가지고 있다.
상기 목적을 실현하기 위해, 본 발명은, 한 표면은 고경도층이고 다른 한 표면은 저경도층이며, 고경도층과 저경도층사이에 압연복합을 통해 원자결합을 실현하며, 그중 저경도층은 Mn13강이고, 고경도층의 브리넬경도가 600보다 큰 이중경도 복합강판을 제공하였다.
본 기술방안에 있어서, 저경도층은 고경도층에 비해 상대적으로 비교적 낮은 경도를 가진 층을 가리킨다. 또한, 저경도층이 Mn13강이기에, 그의 브리넬경도가 일반적으로 250보다 낮다.
본 기술방안에서, Mn13강은 Mn함량을 10%＜Mn＜20%범위내로 제어한 강을 가리키며, 이러한 강의 미세조직은 기본상 단일한 오스테나이트 조직이다.
진일보, 상기 고경도층의 화학원소 질량 백분율은:
C：0.35 내지 0.45%；
Si：0.80 내지 1.60%；
Mn：0.3 내지 1.0%；
Al：0.02 내지 0.06%；
Ni：0.3 내지 1.2%；
Cr：0.30 내지 1.00%；
Mo：0.20 내지 0.80%；
Cu：0.20 내지 0.60%；
Ti：0.01 내지 0.05%；
B：0.001 내지 0.003%이며；
잔부는 Fe 및 불가피한 불순물이다.
상기 고경도층 중의 각 화학원소의 설계원리는 하기와 같다.C：강중에서 고용강화 작용을 하며, 강의 강도에 공헌이 제일 크고 원가가 제일 낮은 강화원소이다. 일정한 경도 레벨에 도달하기 위해, 강에 비교적 높은 함량의 C를 함유할 것을 희망하나, C함량이 너무 높으면 강의 용접성 및 인성에 불리한 영향을 주게 된다. 따라서, 강판의 강도 인성의 매칭을 종합적으로 고려하여, 본 발명의 이중경도 복합강판의 고경도층 중의 C함량을 0.35 내지 0.45%로 제어해야 한다.
Si：Si는 탈산소원소이다. 또한, Si는 페라이트에 용해되어 고용강화작용을 일으키며, 탄소, 질소, 인 버금으로 가며 기타 합금원소를 초과함으로, Si는 강의 강도와 경도를 현저하게 제고시킨다. Si를 이용한 고용강화 작용이 필요할 경우, 그 첨가량은 일반적으로 0.6%보다 낮지 않다. 상기 고경도층에 있어서, Si함량을 0.8 내지 1.6% 범위내로 제어하여 고용강화작용을 일으키게 한다.
Mn：Mn은 강의 임계냉각속도를 늦춰 담금질성을 대폭 제고시키며, 또한 강에 대해 고용강화작용을 일으킨다. 그러나, Mn의 함량이 너무 높을 경우, 마르텐사이트의 변태온도 하강폭이 너무 커서, 실온 오스테나이트의 증가를 초래하며, 강의 강도 증가에 불리하다. 빌렛 중심의 편석부위에 조대한 MnS이 생성되어, 판두께 중심의 인성이 낮아진다. 이에 감안하여, 상기 고경도층 중의 Mn함량을 0.3 내지 1.0%로 제어해야 한다.
Al：Al도 탈산소원소이다. 동시에, Al는 질소와 함께 미세한 난용성 AlN과립을 형성하며, 강의 미세조직을 미세화시키며, 또한 BN의 생성을 억제시켜, B가 고용상태로 존재하게 하여, 강의 담금질성을 확보한다. Al함량이 0.06%를 초과할 경우, 강중에서 조대한 산화알루미늄 불순물을 형성한다. 따라서, 고경도층 중의 Al함량을 0.02 내지 0.06%로 제어해야 한다.
Ni：Ni은 강중의 기질 상 페라이트 및 오스테나이트 중에만 용해되며, 탄화물을 형성하지 않으며, 생성된 오스테나이트 안정화 작용이 매우 강하다. Ni는 강의 고인성을 확보하는 주요원소이며, Ni의 강화작용 및 첨가원가를 고려하여, 고경도층 중의 Ni함량을 0.3 내지 1.2%로 제어해야 한다.
Cr：Cr은 오스테나이트 상 영역을 축소시키는 원소이며, 중등정도의 강한 탄화물 원소이다. Cr은 페라이트에도 용해될수 있다. Cr은 오스테나이트의 안정성을 제고시키며, C곡선이 오른쪽으로 편이하게 하며, 이로써 임계 냉각속도를 낮춰 강의 담금질성을 제고시킨다. 상기 고경도층 중의 Cr함량을 0.3 내지 1.0%로 제어해야 한다.
Mo：Mo은 강중에서 동시에 고용체상과 탄화물상중에 존재할 수 있어, Mo은 강에 대해 동시에 고용강화 및 탄화물 분산강화작용을 가지고 있으며, 이로써 강의 경도와 강도를 현저히 제고시키는 작용을 갖고 있다. 따라서, 상기 고경도층 중의 Mo함량을 0.20 내지 0.80%로 제어해야 한다.
Cu：Cu은 강중에서 주로 고용상태 및 단체 상 침전석출상태로 존재하며, 고용된 Cu은 고용강화작용을 일으킬수 있다. Cu은 페라이트중에서 온도하강에 따라 고용도가 신속하게 저하되어, 비교적 낮은 온도하에 과포화 고용의 Cu은 단체형식으로 침전석출되어 석출강화작용을 일으킨다. 상기 고경도층에 0.2 내지 0.6%의 Cu을 첨가하면, 강의 대기 내부식성을 현저히 제고시킬수 있다.
Ti：Ti은 강중의 C, N와 탄화티타늄, 질화티타늄 또는 탄질화티타늄을 형성할 수 있어, 빌릿의 가열압연단계에서 오스테나이트 결정립을 미세화시키는 작용을 하며, 강의 강도와 인성을 진일보 제고시킨다. 그러나, 너무 높은 Ti함량은 강중에서 비교적 많은 조대한 질화티타늄을 형성시키며, 강의 강도 및 인성에 대해 불리한 영향을 일으키게 된다. 본 발명의 기술방안에 근거하여, 상기 고경도층 중의 Ti함량을 0.01 내지 0.05%범위내로 제어해야 한다.
B：비교적 적은 양으로 B를 첨가하면 강의 담금질성을 현저하게 제고시키며, 강중에서 비교적 쉽게 마르텐사이트 조직을 얻을 수 있다. 그러나, 너무 많은 B를 첨가해서는 안되며, 그 원인은 B와 결정립계 사이에 비교적 강한 결합력이 존재하며, B가 쉽게 결정립계에 편석되어, 강의 종합적 성능에 영향주기 때문이다. 이로써, 상기 고경도층 중의 B함량을 0.001 내지 0.003%범위내로 제어해야 한다.
본 발명의 상기 이중경도 복합강판의 고경도층 중의 불가피한 불순물은 주로 P와 S이다.
진일보, 상기 고경도층의 미세조직은 마르텐사이트와 소량의 잔여 오스테나이트이다.
진일보, 상기 잔여 오스테나이트 상의 비율은 1%보다 낮다.
여기에서, 본 발명의 기술방안에 근거하여, 고경도층의 미세조직을 마르텐사이트와 소량의 잔여 오스테나이트로 제어하는 원인은 하기와 같다. 즉, 잔여 오스테나이트는 담금질 후 과냉각 오스테나이트에서 상변이가 일어날 경우 불가피하게 나타나는 조직이며, 잔여 오스테나이트를 엄격하게 제어하는 것은 강 종의 성능을 확보하는데 유리하나, 마르텐사이트 중에서 α상에 용해된 탄소가 고용강화 작용을 일으키며, 고밀도 전위 하부구조로 인한 강화작용에 의해, 마르텐사이트가 고경도 특성을 갖게 하며, 이로써 고경도층의 경도를 확보하며, 미세조직을 거의 전부 마르텐사이트 조직으로 제어해야 한다.
진일보, 상기 저경도층의 화학원소의 질량백분율은 하기와 같다.
C：1.00 내지 1.35%；
Si：0.30 내지 0.90%；
Mn：11.0 내지 19.0%；
Al：0.02 내지 0.06%；
잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물이다.
상기 저경도층의 각 화학원소의 설계원리는 하기와 같다.
C：C는 오스테나이트를 안정시키는 원소이며, 쾌속냉각시 오스테나이트 조직을 실온까지 유지시킬 수 있다. 탄소 함량의 증가는 강의 고용강화작용을 증가시키며, 이러한 경우 Mn13강의 강도와 경도를 제고시킬 수 있다. 탄소의 함량의 너무 높으면, 강중의 탄화물은 고용처리 시 오스테나이트 속에 용해되나, 탄화물과 오스테나이트의 비체적 차이가 커서. 고용 후의 고망간강에 홀이 생기는 결함을 초래하고, 밀도의 하강을 초래하며, 고망간강의 성능에 영향을 준다. 수인처리를 거치면 탄화물이 결정립계를 따라 분포되어 강의 인성을 대폭 저하시킬 수 있다.
Si：Si를 탈산소원소로 첨가하며, 또한 고용체를 강화시키며, 항복강도를 높이는 작용을 갖고 있다.
Mn：Mn은 고망간강중의 주요 합금원소이며, 오스테나이트 상 영역을 확장시키며, 오스테나이트를 안정시키고, Ms점을 낮추는 작용을 갖고 있으며, 망간은 오스테나이트 조직을 실온까지 유지시킬 수 있다. 강중의 망간은 오스테나이트중에 고용될 뿐만 아니라, 그외 일부분은 (Mn, Fe)C형 탄화물에 존재한다. 망간함량이 증가하면, 고망간강의 강도와 인성이 모두 증가하며, 이는 망간이 결정사이의 결합력을 증가시키는 작용을 갖고 있기때문이다. 망간의 함량이 너무 높으면, 강의 열전도성이 증가하며, 진일보 입간조직이 쉽게 생성되어, 고망간강의 역학적 성능에 영향을 준다. 안정적인 역학적 성능을 얻기 위해, 탄소 함량이 0.9 내지 1.5%일 경우, 망간함량을 일반적으로 11 내지 19%로 제어한다.
Al：Al도 탈산소원소이다. 동시에, Al은 질소와 함께 미세한 난용성 AlN과립을 형성하며, 강의 미세조직을 미세화시키며, 또한 BN의 생성을 억제시켜, B가 고용상태로 존재하게 하여, 이로써 강의 담금질성을 확보한다. Al함량이 0.06%를 초과할 경우, 강중에서 조대한 산화알루미늄 불순물을 형성한다. 따라서, 저경도층 중의 Al함량을 0.02 내지 0.06%로 제어해야 한다.
진일보, 상기 저경도층은 진일보 Mo：0.90 내지 1.80%를 첨가할 수 있다.
저경도층에 진일보 합금원소Mo를 첨가하는 원인은, Mo와 철의 결합력이 비교적 강하며, 동시에 몰리브덴 원자의 크기가 비교적 크며, 쉽게 확산되지 않기에, Mo을 첨가한 생주물 고망간강중의 탄화물의 석출량은 비교적 적으며, 오스테나이트 결정립계에서 망상분포를 이루지 않는다. 수인처리 후, 몰리브덴은 오스테나이트중에 고용되며, 오스테나이트의 분해를 늦춘다. 이는 고망간강의 강도와 인성에 모두 유리하다.
진일보, 본 발명의 상기 이중경도 복합강판의 -40℃하에서 충격 에너지는 50J보다 낮지 않다.
진일보, 상기 고경도층과 저경도층의 두께의 비는 (0.43 내지 3):1이다.
본 발명의 목적은 또한 일종의 이중경도 복합강판의 제조방법을 제공하는데 있다. 상기 제조방법에 의해 일종의 복합강판을 얻을 수 있으며, 상기 복합강판의 두개 표면은 부동한 경도특성을 갖고 있으며, 그중 하나의 표면은 초고경도를 가지고 있고, 다른 표면은 상대적으로 비교적 낮은 경도와 비교적 높은 저온인성을 갖고 있다. 상기 제조방법을 통해 동일한 강판에서 고, 저경도 및 고인성의 결합을 실현하였다. 또한, 상기 방법으로 얻은 이중경도 복합강판은 양호한 기계적 가공성과 우수한 방탄성능을 갖고 있다.
상기 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 이중경도 복합강판의 제조방법은 하기 단계를 포함한다.
(1)고경도층 슬래브 및 저경도층 슬래브를 각각 제조한다;
(2)레이업: 슬래브의 결합면에 대해 예비처리를 진행하며, 슬래브의 접합면에 대해 주위 용접밀봉을 진행하며, 용접밀봉 후의 복합슬래브에 대해 진공처리를 진행한다;
(3)가열한다;
(4)복합 압연을 진행한다;
(5)냉각을 진행한다;
(6)열처리를 진행한다. 열처리 가열온도는 1050 내지 1100℃이며, 가열시간은 2 내지 3min/mm×판두께이며, 가열 후의 복합판에 대해 수냉처리를 진행하며, 수온은 40℃이하이며, 그중 판두께의 단위는 mm이다.
본 발명의 상기 이중경도 복합강판의 제조방법의 관건포인트는 복합압연을 통해 부동한 경도 특성을 가진 슬래브 원자를 결합시키는 것이다. 상기 제조방법의 다른 관건 포인트는 열처리 과정에서 가열온도를 1050 내지 1100℃로 하여, 저경도층 슬래브에서 단일하고 균일한 오스테나이트 미세조직을 얻는 것이다. 가열 후의 복합판에 대해 온도가 40℃미만인 물로 냉각시키는 목적은 복합판의 저경도층 슬래브에 대해 수인 처리를 진행하여 단일한 오스테나이트 미세조직을 얻는 것이다. 동시에, 상기 열처리 단계는 복합판의 고경도층 슬래브에 대해 담금질 처리라고 볼 수 있이며, 이로써 마르텐사이트 미세조직을 얻는다.
진일보, 상기 단계(3)에 있어서, 가열온도는 1130 내지 1250℃이며, 가열시간은 120 내지 180분이다.
단계(3)에 있어서 가열온도를 1130 내지 1250℃로 제어하며, 가열시간을 120 내지 180분으로 제어하는 것은 복합판 슬래브의 합금성분의 균일함을 확보하여, 저경도층에서 완전한 오스테나이트를 얻으며, 이로써 슬래브의 항복응력을 감소시키며, 진일보 완제품 복합강판의 변형저항을 감소시킨다.
진일보, 상기 단계(4)에 있어서, 마무리 압연온도를 850 내지 1000℃로 제어한다.
상기 단계(4)에 있어서, 마무리 압연온도를 ≥950℃로 설정하는 것은 압연단계에서 복합판 슬래브의 변형저항을 감소시키기 위해서이다.
본 발명의 실시양태의 합금성분은 간단하며 쉽게 제어되며, 중탄소저합금원소를 위주로, C, Si, Mn, Cr, Ni, Cu 및 B등 합금원소의 고용강화 작용을 충분히 이용하며, 또한 미합금화원소Ti와 C, N원소와 함께 형성된 미세한 Ti（C, N）질점은 오스테나이트 결정립을 미세화시키는 작용을 하며, 제조과정에서 압연, 열처리 등 공정단계를 거쳐, 부동한 경도 특성을 가진 이중경도 복합강판을 얻는다.
또한, 본 발명의 상기 이중경도 복합강판중의 고경도층의 미세조직은 마르텐사이트와 소량의 잔여 오스테나이트이며, 본 발명의 상기 이중경도 복합강판중의 저경도층의 미세조직은 단일 오스테나이트이다.
또한, 실제상황에 따라 고경도층과 저경도층의 두께의 비를 조절한 후 복합 레이업을 진행하여, 고, 저 두가지 부동한 경도를 겸비한 이중복합강판을 얻는다.
본 발명의 상기 이중경도 복합강판의 제조방법은 동일한 열처리를 공정단계를 거쳐, 복합강판중의 저경도층의 수인 처리를 실현한 동시에, 복합강판중의 고경도층의 담금질 처리를 완성하였다.
본 발명의 상기 이중경도 복합강판은 부동한 표면경도를 가지며, 그중 하나의 표면의 브리넬 경도는 600보다 크고, 다른 표면의 브리넬 경도는 250보다 작아, 우수한 방탄성을 구비하며, 중국 국내 장갑차량이 강판에 대한 방탄요구를 만족시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 이중경도 복합강판은 우수한 저온인성을 가지며, -40℃샤르피V형 종향 충격에너지는 50J보다 낮지 않다.
또한, 본 발명의 상기 이중경도 복합강판은 우수한 기계적 가공성을 구비하며, 방탄요구를 가진 차량 및 그의 구조 부품의 제조에 적용된다.
본 발명의 상기 이중경도 복합강판의 제조방법을 통해 부동한 표면 경도특성을 가진 복합강판을 얻을 수 있으며, 상기 강판은 우수한 저온인성 및 우수한 방탄성 및 양호한 기계적 가공성을 갖고 있다.
또한, 본 발명의 상기 이중경도 복합강판의 제조방법은 간단하고 쉽게 실현가능하며, 중, 후판 생산라인의 안정적인 생산에 적합하다.
도1은 실시예A4의 이중경도 복합강판의 금속조직 사진이다.
도2는 실시예A4의 이중경도 복합강판중의 고경도층의 미세조직도이다.
아래, 도면설명과 구체적인 실시예를 결부하여, 본 발명의 상기 이중경도 복합강판 및 그의 제조방법을 진일보 해석 및 설명하나, 이러한 해석과 설명은 본 발명의 기술방안의 구성에 대해 부당한 한정을 하지 않는다.
실시예A1 내지 A4
상기 실시예의 이중경도 복합강판은 하기 단계를 통해 얻는다.
(1)각각 고경도층 슬래브 및 저경도층 슬래브를 제조하며, 고경도층 슬래브와 저경도층 슬래브중의 각각의 화학원소를 표1과 같이 제어하였다.
(2)레이업:
(2a)실제수요에 따라 고경도층 슬래브와 저경도층 슬래브에 대해 분괴 압연을 진행하며, 분괴 압연 두께는 완제품 이중경도 복합강판의 두께 및 고경도층과 저경도층의 두께의 비에 의해 결정된다.
(2b)슬래브 결합면에 대해 예비처리를 진행하며, 밀러 또는 플레이너를 이용하여, 고경도층 슬래브와 저경도층 슬래브의 결합면에 대해 각각 가공을 진행하여, 슬래브 표면의 스케일 또는 슬래그 혼입물 등 결함을 제거하며, 다시 슬래브의 한 표면에 대해 청결처리 후, 슬래브의 한 표면의 네개 변에 대해 모서리가공을 진행하였다.
(2c)청결 처리후의 두 슬래브의 청결면과 청결면을 마주하여 배치하며, 슬래브-슬래브의 접합면에 대해 변두리 용접밀봉을 진행하였다.
(2d)용접후의 슬래브의 변두리에는 진공통로가 남겨져 있으며, 용접 밀봉 후의 복합판 슬래브에 대해 진공처리를 진행하였다.
(3)가열: 가열온도는 1130 내지 1250℃이며, 가열시간은 120 내지 180min이다.
(4)복합 압연을 진행하며, 마무리 압연온도를 850 내지 1000℃로 제어하였다.
(5)냉각시켰다.
(6)열처리: 열처리 가열 온도는 1050 내지 1100℃이며, 가열시간은 2 내지 3min/mmХ판두께이며, 가열 후의 복합판에 대해 롤 테이블 또는 물탱크에서 수냉처리를 진행하며, 수온은 40℃이하이다.
표1은 실시예A1 내지 A6의 이중경도 복합강판의 고경도층 및 저경도층 주의 각 화학원소의 질량백분율을 열거하였다.
(wt%, 잔부가 Fe 및 기타 불가피한 불순물 원소이다)

번호
슬래브

C

Si

Mn

Al

Ni

Cr

Mo

Cu

Ti

B
복합판 두께(mm)		 고경도층과 저경도층의 두께의 비
A1 I* 0.36 1.55 0.41 0.034 0.40 0.39 0.30 0.40 0.023 0.0015 6.5 2.25/1
Ⅱ* 1.3 0.80 18 0.035 / / / / / /
A2 I 0.38 0.95 0.64 0.047 0.55 0.94 0.55 0.26 0.034 0.0022 8 3/1
Ⅱ 1.2 0.65 15 0.045 / / 1.2 / / /
A3 I 0.40 1.36 0.80 0.038 0.46 0.46 0.28 0.55 0.034 0.0026 15 0.67/1
Ⅱ 1.1 0.55 13 0.055 / / / / / /
A4 I 0.39 1.45 0.95 0.042 0.33 0.76 0.34 0.48 0.015 0.0016 20 0.43/1
Ⅱ 1.0 0.35 11 0.055 / / / / / /
A5 I 0.42 1.45 0.95 0.042 0.33 0.76 0.34 0.48 0.015 0.0016 12 1/1
Ⅱ 1.0 0.35 11 0.055 / / 0.9 / / /
A6 I 0.41 1.45 0.95 0.042 0.33 0.76 0.34 0.48 0.015 0.0016 16 0.6/1
Ⅱ 1.1 0.55 16 0.038 / / 1.6 / / /
*주：I은 고경도층을 나타내며, II는 저경도층을 나타낸다.
표 2는 실시예 A1 내지 A6의 이중경도 복합강판의 제조방법의 구체적 공정변수를 열거하였다.
번호 단계（3） 단계（4） 단계（6）
가열온도（℃） 가열시간（min） 마무리 압연온도（℃） 가열온도（℃） 가열시간（min） 수냉온도（℃）
A1 1250 120 850 1050 19.5 20
A2 1250 180 880 1060 24 22
A3 1200 120 960 1080 38 25
A4 1150 150 980 1090 40 30
A5 1140 160 950 1075 30 24
A6 1230 140 1000 1060 45 28
상기 실시예의 이중경도 복합강판을 샘플링 한 후, 각 역학적 성능 테스트를 진행하며, 테스트를 통해 얻은 관련 역학적 성능을 표3에 열거하였다. 동시에, 이중경도 복합강판 샘플에 대해 사격테스를 진행하였으며, 테스트 결과를 표4에 열거하였다.
표 3. 실시예 A1 내지 A4의 이중경도 복합강판의 관련 역학적 성능 변수를 열거하였다.
번호 고경도층의 브리넬 경도(HB10/3000) 저경도층의 브리넬 경도(HB10/3000) 복합강판의 충격 에너지KV2（-40℃）/J
A1 613 217 60
A2 618 230 54
A3 620 210 90
A4 630 210 210
A5 620 223 80
A6 615 235 190
주: A1, A2중 시험판의 충격 샘플 크기는 5×10×55mm이며, A3 내지 A6중 시험판의 충격 샘플 크기는 10×10×55mm이다. 충격 샘플이 시험판의 두께 단면 방향에서의 위치는, 강판의 저경도층의 일측에서 샘플링하며, 강판 표면층 1mm를 제거한 후, 종향 충격 샘플을 가공한다. 표에 있어서, HB10/3000는 직경이 10mm인 압자를 사용하여, 3000kg의 하중하에 브리넬 경도값을 측정함을 표시한다.
표3에서 알수 있듯이, 실시예 A1 내지 A6의 이중경도 복합강판의 고경도층의 브리넬 경도는 모두 ≥613HB이며, 저경도층의 브리넬 경도는 모두 ＜250HB이며, 이는 상기 실시예의 복합강판의 두개 표면의 경도가 상이하며, 상기 복합강판이 두가지 부동한 경도특성을 갖고 있음을 설명한다. 또한 실시예 A1 내지 A6의 이중경도 복합강판의 충격에너지KV2（-40℃）는 모두 ＞50J이며, 이는 상기 실시예의 복합강판이 우수한 저온인성을 갖고 있음을 설명한다.
표 4는 실시예 A1 내지 A6의 이중경도 복합강판의 사격테스트 결과를 열거하였다.
번호 탄두모델 사격거리（m） 사격속도（m/s） 결과
A1 M16자동소총，5.56×45 30 981/985/983 뚫지못함
A2 M16자동소총，5.56×45 30 986/986/985 뚫지못함
A3 M16자동소총，5.56×45 10 984/985/983 뚫지못함
A4 M16자동소총，5.56×45 10 986/984/987 뚫지못함
A5 M16자동소총，5.56×45 10 976/981/982 뚫지못함
A6 M16자동소총，5.56×45 10 971/975/973 뚫지못함
표4에서 알수 있듯이, 동일한 탄두모델을 사용하여 기본적으로 동일한 사격속도로, 부동한 사격거리에 있는 실시예 A1 내지 A6에 대해 사격을 진행했을 경우, 실시예 A1 내지 A6의 이중경도 복합강판은 모두 뚫리지 않았으며, 이는 실시예 A1 내지 A6이 우수한 방탄성능을 가지고 있으며, 방탄성이 EN.1063중의 FB5레벨 기준에 부합됨을 설명한다.
도 1은 실시예 A4의 이중경도 복합강판의 금속조직 사진이다. 또한, 도 2는 실시예 A4의 이중경도 복합강판중의 고경도층의 미세조직도이다
도 1에서 알수 있듯이, 상기 이중경도 복합강판은 고경도층과 저경도층을 가지고 있으며, 그중, 상층은 고경도층이고, 미세조직은 마르텐사이트 및 소량의 잔여 오스테나이트이며, 하층은 저경도층이고, 미세조직은 단일한 오스테나이트이다. 도 2에서 알 수 있듯이, 고경도층의 미세조직은 기본적으로 전부 마르텐사이트이고, 잔여 오스테나이트의 상 비율은 1%보다 적다.
주의해야할 점은, 상기 열거한 것은 본 발명의 구체적인 실시예일 뿐이며, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 유사한 변화를 가진다. 당업자들이 본 발명의 공개된 내용에서 직접 유도되거나 연상할 수 있는 모든 변형은 모두 본 발명의 보호범위에 속해야 한다.

Claims (11)

  1. 이중경도 복합강판으로서, 상기 이중경도 복합강판의 한 표면은 고경도층이고 다른 한 표면은 저경도층이며, 여기서 상기 고경도층과 저경도층 사이에 복합압연을 통해 원자결합을 실현하며, 그 중 저경도층은 Mn13강이고, 상기 고경도층은 600 초과의 브리넬 경도를 가지며;
    여기서 상기 Mn13강은 10% < Mn < 20% 범위의 Mn 함량을 갖는 강이고, 상기 저경도층은 250 미만의 브리넬경도를 가지며, 상기 저경도층은 화학원소의 질량백분율로: C：1.00 내지 1.35%, Si：0.30 내지 0.90%, Mn：11.0 내지 19.0%, Al：0.02 내지 0.06%, 및 Fe 및 불가피한 불순물의 잔부를 포함하고;
    여기서 상기 고경도층은 화학원소의 질량 백분율로: C：0.35 내지 0.45%, Si：0.80 내지 1.60%, Mn：0.3 내지 1.0%, Al：0.02 내지 0.06%, Ni：0.3 내지 1.2%, Cr：0.30 내지 1.00%, Mo：0.20 내지 0.80%, Cu：0.20 내지 0.60%, Ti：0.01 내지 0.05%, B：0.001 내지 0.003%, 및 Fe 및 불가피한 불순물의 잔부를 포함하는 이중경도 복합강판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 고경도층의 미세조직이 마르텐사이트와 소량의 잔여 오스테나이트이며, 여기서 상기 잔여 오스테나이트의 상 비율은 1%보다 적은 것을 특징으로 하는, 이중경도 복합강판.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 저경도층이 화학원소 Mo：0.90 내지 1.80%를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는, 이중경도 복합강판.
  5. 청구항 1에 있어서,
    -40 ℃ 하의 충격에너지가 50 J보다 낮지 않은 것을 특징으로 하는, 이중경도 복합강판.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 고경도층과 저경도층의 두께의 비가 (0.43 내지 3):1인 것을 특징으로 하는, 이중경도 복합강판.
  7. (1) 각각 고경도층 슬래브 및 저경도층 슬래브를 제조하는 단계,
    (2) 레이업단계: 슬래브의 결합면에 대해 예비처리를 진행하며, 슬래브의 접합면에 대해 주위 용접밀봉을 진행하며, 용접밀봉 후의 복합슬래브에 대해 진공처리를 진행한다;
    (3) 가열단계;
    (4) 복합압연 단계;
    (5) 냉각단계;
    (6) 열처리단계: 열처리 가열온도는 1050 내지 1100 ℃이며, 가열시간은 2 내지 3 min/mm×판두께이며, 가열 후의 복합판에 대해 수냉처리를 진행하며, 수온은 40 ℃이하이며, 그중 판두께의 단위는 mm인,
    청구항 1, 2 및 청구항 4 내지 6 중 어느 한 항의 이중경도 복합강판의 제조방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 단계 (3)에 있어서, 가열온도는 1130 내지 1250 ℃이며, 가열시간은 120 내지 180분인 것을 특징으로 하는, 이중경도 복합강판의 제조방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 단계 (4)에 있어서, 마무리 압연온도를 850 내지 1000 ℃로 제어하는 것을 특징으로 하는, 이중경도 복합강판의 제조방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
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