KR102245227B1 - 강도, 성형성 및 도금성이 우수한 클래드 강판 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강도가 높아 부품 경량화 효율이 우수하면서도, 우수한 연신률을 가져 냉간 프레스 성형에 적합한 성형성도 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 도금성이 우수하여 부식에 대한 저항성도 우수하여 자동차 구조부재용으로 적합한 강판을 제공한다.

Description

강도, 성형성 및 도금성이 우수한 클래드 강판 및 그 제조방법 {CLAD STEEL SHEET HAVING EXCELLENT STRENGTH, FORMABILITY AND GALVANIZABILITY, AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}

본 발명은 자동차의 구조부재 등에 사용될 수 있는 강도, 성형성 및 도금성이 우수한 클래드 강판과 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

최근 지구 온난화를 저감하기 위한 배출가스 규제가 강화됨에 따라 자동차의 연비향상을 위해 차량 경량화가 강하게 요구되고 있다. 한편 자동차의 충돌안전성 및 주행 중 내구안전성을 위해 부품의 고강도화에 대한 요구도 증가하여, 자동차용 강판의 고강도화가 지속적으로 이루어지고 있다.

이러한 고강도 강판을 생산하기 위해서는 저온 변태조직을 활용하는 것이 일반적이다. 하지만 고강도를 달성하기 위해 저온변태조직을 활용하는 경우, 인장강도가 780MPa급 이상에서는 30% 이상의 연신율을 확보가 하기가 어려워, 냉간 프레스 성형으로 복잡한 형상의 부품에 적용하는 것이 어려우므로 원하는 용도에 맞는 자유로운 부품 설계가 어려운 문제가 있었다.

종래 기술로서 특허문헌 1 에서는 강도와 성형성을 동시에 확보하기 위하여 탄소(C)와 망간(Mn)등의 오스테나이트 안정화 원소를 다량 첨가하여 강조직을 오스테나이트 단상으로 유지하고 변형 중 발생하는 쌍정을 이용하는 방법이 제시되어 있다. 특허문헌 1 과 같이 오스테나이트 단상 조직을 확보하기 위해서는 0.5중량% 이상의 탄소와 15중량% 이상의 Mn을 첨가하는 것이 일반적이다. 그러나 이 경우, 인장강도와 성형성은 우수하나 항복강도가 낮아 충돌성능이 열위해지고, 다량의 Mn 첨가에 의해 제조비용이 상승하는 문제가 있었다.

한편, 특허문헌 2 에서는 5.0~10.0중량%의 Mn과 1.0~3.0중량%의 Si을 첨가하여 미세조직을 페라이트와 오스테나이트의 복합조직으로 구성함으로써, 강판의 강도와 연신률을 동시에 확보하는 방법을 제시하고 있다. 그러나 이 경우 철보다 산화경향이 높은 다량의 Mn과 Si 첨가에 의해 환원조건의 소둔 분위기에서도 강재 표면에 Mn 및 Si 산화막이 형성되어 도금성이 열위해지는 문제가 있다.

따라서, 고강도로부터 부품 경량화 효율이 우수하고, 연신율이 높아 냉간 프레스 성형에 적합하면서도 동시에 도금성이 우수한 자동차용 강판의 개발이 필요한 실정이다.

한국 공개특허공보 제2007-0023831호 일본 공개특허공보 제2019-039037 호

본 발명의 일 측면은, 강도가 높아 부품 경량화 효율이 우수하면서도, 우수한 연신률을 가져 냉간 프레스 성형에 적합한 성형성도 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 도금성이 우수하여 부식에 대한 저항성도 우수하여 자동차 구조부재용으로 적합한 강판 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정되지 아니한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명 명세서의 전반적인 사항으로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.

본 발명의 일 측면은, 모재; 및 상기 모재의 양 측면에 구비되는 클래드재를 포함하는 클래드 강판으로서,

상기 모재는, 중량%로, C: 0.2~0.5%, Mn: 5.0~12.0%, Si 0.3~3.0%, Al: 0.5~4.0%, N: 0.04% 이하, P: 0.03% 이하, S: 0.03% 이하, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 미세조직이 템퍼드 마르텐사이트와 오스테나이트를 포함하는 듀플렉스 강판이며, 상기 클래드재는, 중량%로, C: 0.0005~0.2%, Mn: 0.05~2.5%, N: 0.04% 이하, P: 0.03% 이하, S: 0.03% 이하, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 페라이트계 강판인 강도, 성형성 및 도금성이 우수한 클래드 강판을 제공한다.

본 발명의 다른 일 측면은, 상술한 합금조성을 가지는 모재와 상술한 합금조성을 가지는 2매의 클래즈재를 준비하는 단계; 2 매의 상기 클래드재 사이에 상기 모재를 개재하여 적층체를 얻는 단계; 상기 적층체의 테두리를 용접한 후 1050~1350℃의 온도 범위로 가열하는 단계; 상기 가열된 적층체를 750~1050℃의 온도 범위로 마무리 압연하여 열연 강판을 얻는 단계; 상기 열연강판을 마르텐사이트 개시온도(Ms) 이하로 냉각하는 단계; 상기 냉각된 열연강판 표면의 산화물을 제거하는 산세단계; 및 상기 산세된 열연강판을 600~850℃에서 소둔하는 단계를 포함하는 강도, 성형성 및 도금성이 우수한 클래드 강판의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 의하면, 고강도를 가질 뿐만 아니라 도금성이 우수하여 자동차용 강판에 바람직하게 적용할 수 있으며, 30% 이상의 연신율을 가져 냉간 프레스 성형을 적용할 수 있는 강판 및 그 제조방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 클래드 강판(발명예 1)의 단면 미세조직을 나타낸 광학현미경 사진이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 비교예 1, 비교예 2 및 발명예 1의 용융도금아연재의 외관을 촬영한 사진이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 클래드 강판(발명예 1)의 모재를 구성하는 템퍼드 마르텐사이트-오스테나이트의 듀플렉스 미세조직을 촬영한 전자현미경 사진이다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.

명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명자들은 종래의 강판에 있어서 인장강도가 높고 연신률이 높은 강재의 제조는 가능하나, 다량의 Mn 및 Si 첨가에 의해 표면에 산화물이 생성되어 도금성이 열위해진다는 문제가 있다는 점을 인지하고, 이를 해결하기 위해 깊이 연구하였다.

그 결과, 항복강도와 인장강도가 높고 성형성이 우수한 듀플렉스 강판을 모재로 하고, 도금성이 우수한 페라이트계 탄소강을 클래드재로 하는 복합강판을 제조함으로써, 강도와 우수한 성형성을 구현할 수 있는 것은 물론 도금성도 우수한 자동차용 강판을 제조하는 것이 가능하다는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

이하 본 발명의 일 측면에 따른 강도, 성형성 및 도금성이 우수한 클래드강판에 대하여 자세히 설명한다.

본 발명에서 각 원소를 함량을 나타낼 때 특별히 달리 정하지 아니하는 한, 중량%를 의미한다는 것에 유의할 필요가 있다. 또한, 결정이나 조직의 비율은 특별히 달리 표현하지 아니하는 한 면적을 기준으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 클래드 강판은 모재; 및 상기 모재의 양 측면에 구비되는 클래드재를 포함할 수 있다.

상기 모재는, 탄소, 망간, 실리콘, 알루미늄 등을 포함하고, 미세조직이 템퍼드 마르텐사이트와 오스테나이트를 포함하는 듀플렉스 강판일 수 있으며, 상기 클래드재는, 중량%로, 탄소, 망간 등을 포함하는 페라이트계 강판일 수 있다.

이하에서는 본 발명의 클래드 강판을 구성하는 모재와 클래드재에 대하여 각각 설명한 후, 상기 모재의 양 측면에 구비되는 클래드재를 포함하는 강판(클래드 강판)에 대하여 상세히 설명한다.

모재 (듀플렉스 강판)

먼저 모재는, 중량%로, C: 0.2~0.5%, Mn: 5.0~12.0%, Si 0.3~3.0%, Al: 0.5~4.0%, N: 0.04% 이하, P: 0.03% 이하, S: 0.03% 이하, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.

탄소(C): 0.2~0.5%

탄소(C)는 오스테나이트 상의 안정화에 기여하는 원소로서, 그 함량이 증가할수록 오스테나이트 상을 확보하는 데 유리한 측면이 있다. 또한, 탄소는 확산속도가 높으므로 소둔 단계에서 마르텐사이트로부터 오스테나이트로 용이하게 확산될 수 있다. 다만, 탄소의 함량이 0.2% 미만이면 소둔시 오스테나이트를 충분히 안정화시킬 수 없으므로, 변형시 불안정한 오스테나이트의 응력유기변태에 의해 강의 강도가 향상될 수는 있으나 성형성은 확보할 수 없는 문제가 있다. 반면, 그 함량이 0.5%를 초과하게 되면 소둔 후 템퍼드 마르텐사이트 조직의 분율이 낮아져서 항복강도가 저하되는 문제가 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기 탄소의 함량을 0.2~0.5%로 제한할 수 있다.

망간(Mn): 5.0~12.0%

망간(Mn)은 탄소와 함께 오스테나이트 상을 안정화시키는 원소이다. 또한, 망간은 탄소와 친화력이 높기 때문에 망간 첨가에 의해 강 내에 고용 가능한 탄소의 양을 증가시키므로 오스테나이트 상의 안정화에 추가적으로 기여할 수 있다. 이러한 망간의 함량이 5.0% 미만이면 소둔시 오스테나이트를 충분히 안정화 시킬 수 없으므로 성형성을 확보할 수 없는 문제가 있다. 반면 12.0%를 초과하게 되면 소둔 후 템퍼드 마르텐사이트 조직의 분율이 낮아져서 항복강도가 저하되는 문제가 있다.

따라서, 본 발명에서 Mn의 함량은 5.0~12.0%로 제한할 수 있다.

실리콘(Si): 0.3~3.0%

실리콘(Si)은 소둔온도로 가열하는 단계에서 탄화물의 성장을 지연시키는 역할을 하여 고용 상태의 탄소가 오스테나이트로 확산하여 오스테나이트의 상을 안정화 시키는데 유효한 원소이다. 또한 실리콘은 템퍼드 마르텐사이트와 오스테나이트에 고용되어 고용강화에 의해 강의 항복강도 및 인장강도를 향상시킨다. 본 발명에서 이러한 효과를 얻기 위해서는 상기 실리콘의 함량이 0.3% 이상인 것이 바람직하다. 반면, 실리콘의 함량이 3.0%를 초과하게 되면 열간압연시 표면에 실리콘 산화물이 다량 형성되어 표면 품질이 저하되는 문제가 있다.

따라서, 본 발명에서 실리콘의 함량은 0.3~3.0%로 제한할 수 있다.

알루미늄(Al): 0.5~4.0%

알루미늄(Al)은 페라이트를 안정화 시키는 원소로서 소둔 후 일정량의 템퍼드 마르텐사이트를 확보하여 항복 강도를 증가시킨다. 또한, 알루미늄은 페라이트-오스테나이트 이상역의 범위를 증가시킴으로써 넓은 온도구간에서 의도하는 상분율을 구현할 수 있으므로 제조 공정 편차에 의한 재질 편차를 저감하는데 유리한 측면이 있다. 상기 알루미늄 함량이 0.5% 미만인 경우에는 소둔시 템퍼드 마르텐사이트를 확보할 수 있는 온도구간이 협소해지는 문제가 있으며, 반면, 상기 알루미늄 함량이 4.0%를 초과하는 경우에는 주조성이 열위해지는 문제와 함께, 열간압연시 적층물의 고상접합이 어려워지는 문제가 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기 알루미늄 함량을 0.5~4.0중량%로 제한할 수 있다.

질소(N): 0.04% 이하

질소는 불가피하게 함유되는 불순물로써 알루미늄과 반응하여 미세한 질화물을 석출시켜 강의 가공성을 저하시키는 원소이므로, 그 함량을 가능한 한 낮게 제어하는 것이 바람직하다. 질소의 함량은 가능한 한 낮게 제어하는 것이 바람직하나 제조공정상 필연적으로 함유될 수밖에 없다.

따라서, 상한을 관리하는 것이 중요하며 본 발명에서 상기 질소의 함량은 0.04% 이하로 제한할 수 있다. 다만, 불가피하게 함유되는 수준을 고려하여 0%는 제외할 수 있다.

인(P): 0.03% 이하

인은 불가피하게 함유되는 불순물로써, 편석에 의해 강의 가공성을 저하시키는데 주요 원인이 되는 원소이므로, 그 함량을 가능한 한 낮게 제어하는 것이 바람직하다. 인의 함량은 가능한 한 낮게 제어하는 것이 바람직하나 제조공정상 필연적으로 함유될 수 밖에 없다.

따라서, 상한을 관리하는 것이 중요하며 본 발명에서는 상기 인 함량의 상한을 0.03% 이하로 제한할 수 있다. 다만, 불가피하게 함유되는 수준을 고려하여 0%는 제외할 수 있다.

황(S): 0.03% 이하

황은 불가피하게 함유되는 불순물로써, 조대한 망간황화물(MnS)을 형성하여 플렌지 크랙과 같은 결함을 발생시키며, 강판의 구멍확장성을 크게 저하시키므로, 그 함량을 가능한 한 낮게 제어하는 것이 바람직하다. 황의 함량은 가능한 한 낮게 제어하는 것이 바람직하나 제조공정상 필연적으로 함유될 수 밖에 없다.

따라서, 상한을 관리하는 것이 중요하며 본 발명에서는 상기 황 함량의 상한을 0.03% 이하로 제한할 수 있다. 다만, 불가피하게 함유되는 수준을 고려하여 0%는 제외할 수 있다.

상기 모재는 상술한 성분조성 이외에 V: 0.05~0.5%를 추가로 포함할 수 있다.

바나듐(V): 0.05~0.5%

바나듐(V)은 탄소 또는 질소와 반응하여 탄질화물을 형성하는 원소로써, 본 발명에서는 저온에서 미세한 석출물을 형성시켜 강의 항복강도를 증가시키는 중요한 역할을 한다. 또한 열간압연시 생성된 탄질화물은 소둔시 상계면을 고착시켜 템퍼드 마르텐사이트의 분율을 증가시킴으로써 항복강도를 증가시킨다. 본 발명에서 이러한 효과를 얻기 위해서는 상기 바나듐의 함량이 0.05% 이상인 것이 바람직하다. 반면, 상기 바나듐의 함량이 0.5%를 초과하는 경우에는 고온에서 조대한 탄질화물이 형성되어 열간 가공성이 저하되는 문제가 있다.

따라서, 본 발명에서 상기 바나듐의 함량은 0.05~0.5중량%로 제한할 수 있다.

상술한 모재의 성분조성 이외에 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다. 불가피한 불순물은 통상의 철강 제조공정에서 의도되지 않게 혼입될 수 있는 것으로, 이를 전면 배제할 수는 없으며, 통상의 철강제조 분야의 기술자라면 그 의미를 쉽게 이해할 수 있다. 또한, 본 발명은, 앞서 언급한 강 조성 이외의 다른 조성의 첨가를 전면적으로 배제하는 것은 아니다.

상술한 합금조성을 가지는 모재는 미세조직이 템퍼드 마르텐사이트와 오스테나이트를 포함하는 듀플렉스 강판일 수 있다.

상기 모재의 미세조직은 면적분율로, 템퍼드 마르텐사이트 40~75%, 탄화물 2% 이하(0% 포함), 나머지 오스테나이트를 포함하고, 상기 오스테나이트 결정립의 장단경비가 3 이상일 수 있다.

상기 모재의 템퍼드 마르텐사이트의 분율이 40% 미만이면 목표로 하는 항복강도를 얻기 어려워질 수 있다. 반면에 75% 초과의 템퍼드 마르텐사이트를 확보하기 위해서는 낮은 온도에서 소둔을 하여야 하는데, 이 경우 가열과정에서 생성된 탄화물이 미고용되어 오스테나이트의 안정도가 저하되고, 이로 인해 연신율이 저하되는 문제가 있다. 따라서 모재의 미세조직에서 템퍼드 마르텐사이트의 분율은 40~75%로 제한할 수 있다.

또한, 상기 탄화물의 분율이 2%를 초과하게 되면 강 중 C의 함량이 감소하게 되어 오스테나이트의 안정도가 저하되며, 그로 인해 연신율이 열위해지는 문제가 있다.

상기 템퍼드 마르텐사이트 및 상기 탄화물 외 나머지는 안정화된 오스테나이트일 수 있다. 이때 상기 오스테나이트의 분율은 25~65% 일 수 있으며, 오스테나이트 결정립의 장단경비가 3 이상일 수 있다.

상기 오스테나이트 결정립의 장단경비는 강 제조과정 중 소둔 열처리 전 오스테나이트가 마르텐사이트 조직 사이에 존재하는 형태의 침상 형상에서 기인하는 것으로서, 상기 오스테나이트 결정립의 장단경비가 3 이상인 경우 구멍확장성을 우수하게 확보하는 효과가 있다.

한편, 상기 모재는 상기 제안된 합금성분계 내에서 하기 관계식 1의 성분관계식을 만족할 수 있다.

[관계식 1]

241 < 423[C] + 30.4[Mn] + 7.5[Si] - 30[Al] < 468

(단, 관계식 1에서 [C], [Mn], [Si] 및 [Al]은 각 원소의 함량을 중량%로 나타낸 것이다.)

상기 관계식 1 은 탄소, 망간, 실리콘, 알루미늄 조성범위와 열간압연 후의 미세조직의 상관성을 인자화하여 도출한 관계식이다.

상기 관계식 1의 값이 468 이상인 경우, 열간압연 이후 마르텐사이트의 분율이 40% 미만이 된다. 이로 인해, 소둔 이후에도 40% 이상의 템퍼드 마르텐사이트 조직을 확보할 수 없어, 600MPa 이상의 항복강도를 확보하기 어려울 수 있다. 반면에 상기 관계식 1 의 값이 241 이하인 경우 25% 이상의 안정한 오스테나이트를 확보할 수 없게 되어, 30% 이상의 연신율을 확보하기 어려울 수 있다.

클래드재 (페라이트계 강판)

다음으로, 클래드재는 중량%로, C: 0.0005~0.2%, Mn: 0.05~2.5%, N: 0.04% 이하, P: 0.03% 이하, 및 S: 0.03% 이하, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.

탄소(C): 0.0005~0.2%

탄소(C)는 용선을 제조하는 공정에서 불가피하게 잔류되는 원소로서, 제강공정의 탈탄 공정을 실시하더라도 0.0005% 이상은 강중에 잔류할 수 있다. 또한 탄소는 소둔 과정에서 오스테나이트로 확산하여 소둔 후의 냉각과정에서 펄라이트, 마르텐사이트, 베이나이트를 페라이트 기지 내에 분산되도록 하여 강의 강도를 향상시키는 역할을 한다. 반면, 그 함량이 0.2%를 초과하게 되면 펄라이트, 마르텐사이트, 베이나이트의 분율이 지나치게 증가하여 강판의 성형성을 저하할 우려가 있다.

따라서, 본 발명에서는 클래드재의 탄소의 함량을 0.0005~0.2%로 제한할 수 있다.

망간(Mn): 0.05~2.5%

망간(Mn)은 강 중에 고용되어 강판의 강도를 향상시키는 원소이다. 이러한 효과를 충분히 얻기 위해서는 그 함량이 0.05% 이상인 것이 바람직하다. 반면에, 그 함량이 2.5%를 초과하게 되면 강판의 도금성을 저하시킬 우려가 있다.

따라서, 본 발명에서 클래드재의 망간의 함량을 0.05~2.5%로 제한할 수 있다.

질소(N): 0.04% 이하

질소(N)는 불가피하게 함유되는 불순물로써, 강 중에 잔류하는 알루미늄과 반응하여 질화알루미늄(AlN)을 생성할 수 있으며, 생성된 질화알루미늄(AlN)은 연주시 표면 균열을 야기할 수 있다. 그러므로 알루미늄의 함량을 가능한 낮게 제어하는 것이 바람직하나 제조 공정상 필연적으로 함유될 수밖에 없다.

따라서 질소의 상한을 관리하는 것이 중요하며, 본 발명에서는 클래드재의 질소 함량의 상한을 0.04% 이하로 제한할 수 있다.

인(P): 0.03% 이하

인(P)은 불가피하게 함유되는 불순물로써, 편석에 의해 강의 가공성을 저하시키는데 주요 원인이 되는 원소이므로, 그 함량을 가능한 한 낮게 제어하는 것이 바람직하다. 이론상 인의 함량은 0%인 것이 유리하나, 제조공정상 필연적으로 함유될 수 밖에 없다.

따라서, 상한을 관리하는 것이 중요하며, 본 발명에서는 클래드재의 인 함량의 상한을 0.03% 이하로 제한할 수 있다.

황(S): 0.03% 이하

황은 불가피하게 함유되는 불순물로써, 조대한 망간황화물(MnS)을 형성하여 플렌지 크랙과 같은 결함을 발생시키며, 강판의 구멍확장성을 크게 저하시키므로, 그 함량을 가능한 한 낮게 제어하는 것이 바람직하다. 이론상의 황의 함량은 0%인 것이 유리하나, 제조공정상 필연적으로 함유될 수 밖에 없다.

따라서, 상한을 관리하는 것이 중요하며 본 발명에서는 클래드재의 황 함량의 상한을 0.03% 이하로 제한할 수 있다.

상기 클래드재는 상술한 합금조성 이외에 Si: 0.01~0.7%, Al: 0.01~0.3%, Cr: 0.02~0.5%, Ti: 0.005~0.08%, Nb: 0.005~0.05% 중 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다.

실리콘(Si): 0.01~0.7%

실리콘(Si)은 강판 내에 고용되어 강의 강도를 향상시키는 역할을 한다. 이러한 Si의 함량을 0.01% 미만으로 제어하기 위해서는 과도한 비용이 발생하며, 반면에 그 함량이 0.7%를 초과하는 경우 소둔시 표면산화물이 과도하게 생성되어 도금성이 열위해질 수 있다.

따라서, 클래드재의 실리콘의 함량은 0.01~0.7%로 제한할 수 있다.

알루미늄(Al): 0.01~0.3%

알루미늄(Al)은 철탄화물의 생성을 방해하여 마르텐사이트, 베이나이트 등의 저온변태상을 확보함으로써 강의 강도를 향상시키는 역할을 한다. 알루미늄은 통상적으로 탈산을 위해 첨가하는 원소로, 그 함량을 0.01% 미만으로 제어하기 위해서는 과도한 비용이 발생하며, 반면 그 함량이 0.3%를 초과하는 경우에는 소둔시 표면산화물을 생성하여 도금성을 열위하게 한다.

따라서, 클래드재의 알루미늄의 함량은 0.01~0.3%로 제한할 수 있다.

크로뮴(Cr): 0.02~0.5%

크로뮴(Cr)은 강의 경화능을 향상시키는 원소로서 소둔 후 냉각 중 페라이트 변태를 억제하여 베이나이트 및 마르텐사이트와 같은 저온변태상의 분율을 증가시켜 강판의 강도를 상승시키는 역할을 한다. 이러한 Cr의 함량이 0.02% 미만일 경우 경화능 향상 효과를 기대할 수 없으며, 반면에 0.5%를 초과하는 경우 저온변태상의 분율이 높아 강판의 성형성이 저해될 수 있다.

따라서 클래드재의 크로뮴의 함량은 0.02~0.5%로 제한할 수 있다.

티타늄(Ti): 0.005~0.08%

티타늄(Ti)은 강재 내부의 질소 및 탄소와 반응하여 탄질화물을 형성하여 강도를 증가시키는 역할을 한다. 이러한 효과를 얻기 위해서, 티타늄은 0.005% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 반면에 티타늄 함량이 0.08%를 초과하는 경우 침전물이 과다하게 형성되어 주조성을 악화시킬 수 있다.

따라서, 클래드재의 티타늄의 함량은 0.005~0.08%로 제한할 수 있다.

니오븀(Nb): 0.005~0.05%

니오븀(Nb)은 티타늄과 같은 탄질화물 형성원소로서 강재 내부의 질소 및 탄소와 반응하여 강도를 증가시키는 역할을 한다. 이를 위해서 니오븀은 0.005% 이상 포함되는 것이 바람직하지만, 0.05%를 초과하여 함유되는 경우 침전물이 과다하게 형성되어 주조성을 악화시킬 수 있다.

따라서, 클래드재의 니오븀의 함량은 0.005~0.05%로 제한할 수 있다.

상술한 합금조성 이외에 상기 클래드재의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.

상술한 합금조성을 가지는 클래드재는 미세조직으로 페라이트 상을 기지조직으로 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 클래드재는 페라이트 상을 면적분율 80% 이상으로 포함할 수 있으며, 제 2상으로 탄화물, 펄라이트, 마르텐사이트, 베이나이트 및 잔류 오스테나이트 중 1종 이상을 면적분율 20% 이하로 포함할 수 있다.

상기 클래드재는 상술한 미세조직을 확보함으로써 성형성과 도금 밀착성을 우수하게 확보할 수 있다.

클래드 강판

본 발명의 일 측면에 따른 클래드 강판은 모재; 및 상기 모재의 양 측면에 구비되는 클래드재를 포함할 수 있다. 여기서 클래드 강판이란 두 가지 이상의 금속재료의 표면을 야금학적으로 접합하여 일체화시킨 적층형의 복합재료로 정의될 수 있다.

일반적으로 클래드 강판은 니켈(Ni)이나 구리(Cu)와 같은 귀금속을 클래드재로 사용하여 극한 부식환경 등의 특수목적 하에서 사용되어 왔으나, 본 발명에서는 높은 강도와 성형성, 도금성을 모두 우수하게 확보하기 위하여 상술한 듀플렉스 강판을 모재로 하고, 모재의 양 측면에 페라이트계 강판을 클래드재로 구비하는 클래드 강판을 제안한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 클래드 강판의 모재는 템퍼드 마르텐사이트 기지에 안정한 오스테나이트 상을 포함한 듀플렉스 조직으로 구성되어 강도와 연신율이 우수한 것을 특징으로 한다. 하지만 첨가된 높은 함량의 실리콘과 망간에 의해 소둔공정에서 표면에 산화물이 생성되어 도금성이 열위하므로 자동차 강재로 사용하기에 부적합한 문제가 있다.

반면에 본 발명의 일 측면에 따른 클래드 강판의 클래드재는 페라이트계 강판으로 구성된다. 페라이트계 탄소강은 도금성이 우수한 특징이 있으나, 강도와 연신율을 동시에 확보할 수 없는 문제가 있다.

본 발명의 발명자들은 템퍼드 마르텐사이트-오스테나이트 듀플렉스 강판을 모재로 하고, 이 모재의 양 측면에 상술한 페라이트계 강판을 클래드재로 구비하여 클래드 강판으로 제작하는 경우, 상술한 각각의 단점을 극복할 수 있는 것을 발견하였다. 이에 따라 본 발명의 일 측면에 따른 클래드 강판은 강도가 높고 성형성이 우수하면서도 도금성이 우수한 효과를 얻을 수 있다.

상기 모재 및 클래드재 사이에서는 제조공정의 열간 압연과 소둔 공정에 의해 성분차이에 의한 원소 농도의 구배가 발생하고, 계면에서는 원소의 확산이 진행될 수 있다.

특히, 망간, 실리콘 및 알루미늄은 그 함량이 높은 모재에서 클래드재로 이동하게 되어 국부적으로 함량이 높은 영역이 클래드재 내에 생성될 수 있다. 즉, 클래드 강판의 클래드층 내에 일정 두께의 망간, 실리콘, 알루미늄 확산층이 생성될 수 있다.

만일, 클래드층의 두께가 상기 확산층의 두께보다 얇으면, 모재의 망간, 실리콘이나 알루미늄이 클래드층 표면까지 확산되고 클래드층 표면에 이들 원소들의 산화물이 형성되어 도금성을 확보할 수 없는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 클래드재의 두께는 상기 확산층의 두께보다 두꺼운 것이 바람직하다.

망간, 실리콘 및 알루미늄의 확산거리를 고려하였을 때, 클래드재의 편면 두께가 20㎛ 이상인 경우 도금성에 미치는 영향이 없는 것으로 확인되었다. 따라서 본 발명에서 클래드재의 편면 두께는 20㎛ 이상으로 제한할 수 있다. 여기서 클래드재의 편면 두께는 모재의 일 측면에 구비된 1 매의 클래드재의 두께를 의미하며, 클래드재의 양면 두께는 모재의 양 측면에 구비된 2 매의 클래드재 두께의 합을 의미한다.

상기 모재의 양 측면에 구비된 상기 클래드재 두께의 합, 즉 클래드재의 양면 두께는 클래드 강판의 총 두께의 30% 이하일 수 있다. 여기서 클래드 강판의 총 두께는 모재의 두께와 상기 클래드재의 양면 두께를 모두 더한 두께를 의미하며, 만일 클래드재의 일면에 도금층이 형성되어 있는 경우 그 도금층의 두께도 포함한다.

클래드재는 모재인 듀플렉스 강판에 비해 도금성은 우수하지만 강도는 낮은 경향이 있다. 따라서, 클래드 강판의 두께가 과도하게 두꺼운 경우, 본 발명에서 얻고자 하는 항복강도 600MPa 이상과 인장강도 780MPa 이상을 확보하기 어려울 수 있다. 모재를 구성하는 조직의 분율에 따라 다소 차이는 있을 수 있으나, 클래드재의 두께가 클래드 강판 총 두께의 30% 이하인 경우, 클래드 강판의 항복강도를 600MPa 이상, 인장강도를 780MPa 이상으로 확보할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 클래드 강판은 모재와 마주하지 않는 상기 클래드재의 일면에 도금층이 추가로 형성되어 있을 수 있다. 상기 도금층의 종류 에 대해서는 특별히 제한하지는 않으나, 바람직한 일 구현례로서 Zn계, Zn-Fe계, Zn-Al계, Zn-Mg계, Zn-Mg-Al계, Zn-Ni계, Al-Si계 및 Al-Si-Mg계로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1 종일 수 있으며, 용융도금방식에 의해 형성될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 클래드 강판은 상술한 구조와 더불어, 상기 클래드 강판을 구성하는 모재와 클래드재의 성분조성 및 미세조직을 구비함으로써 항복강도가 600MPa 이상이고, 인장강도가 780MPa 이상이며, 연신율이 30% 이상을 만족할 수 있다.

다음으로 본 발명의 다른 일 측면에 따른 강도, 성형성 및 도금성이 우수한 클래드 강판의 제조방법에 대하여 자세히 설명한다. 다만 이하에서 설명하는 제조방법은 모든 가능한 실시형태 중 하나의 실시형태일 뿐이며, 본 발명의 클래드 강판이 반드시 이하의 제조방법에 의해서만 제조되어야 함을 의미하는 것은 아니다.

먼저, 클래드 강판을 구성하기 위한 모재와 클래드재를 준비한다. 상기 클래드재는 2매 준비할 수 있다.

이때, 상기 모재는 상술한 합금조성 및 미세조직을 가지는 것일 수 있으며, 한 가지 예로서 듀플렉스 강판일 수 있다. 또한, 상기 클래드재는 상술한 합금조성을 가지는 페라이트계 강판일 수 있다.

상기 모재와 상기 클래드재를 제조하는 방법은 일반적인 제조공정을 적용하여 생산할 수 있으므로, 본 발명에서는 특별히 한정하지는 않을 수 있다. 다만 바람직한 일 구현례로, 상기 모재는 전기로 또는 고로에서 생산된 용강을 주조하여 제조할 수 있고, 상기 클래드재는 고로에서 생산된 용강을 정련 및 주조하여 불가피하게 함유될 수 있는 불순물 함량을 제어하여 제조할 수 있다.

이후 상기 2 매의 클래드재 사이에 모재를 개재하여 적층체를 얻을 수 있으며, 적층하기 전 모재와 클래드재의 표면을 세척하는 것이 바람직하다.

상기 적층체의 테두리를 용접한 후 1050~1350℃의 온도 범위로 가열한다. 적층체의 테두리를 용접함으로써, 모재와 클래드재 사이로 산소가 침입하는 것을 방지할 수 있어, 가열시 산화물의 생성을 방지할 수 있다.

상기 가열 온도가 1050℃ 미만인 경우 열간압연시 마무리 압연온도의 확보가 어려우며, 온도 감소에 의한 압연하중이 증가하여 소정의 두께까지 충분히 압연하기 어려울 수 있다. 반면, 가열 온도가 1350℃를 초과하는 경우에는 결정입도가 증가하고, 표면산화가 발생하여 강도가 감소하거나 표면이 열위되는 경향이 있으므로 바람직하지 못하다. 또한, 연주 슬라브의 주상정입계에 액상막이 생성되므로 후속되는 열간압연시 균열이 발생할 우려가 있다. 따라서, 상기 가열 온도는 1050~1350℃로 제한하는 것이 바람직하다.

상기에 따라 가열된 적층체를 750~1050℃의 온도 범위로 마무리 압연하여 열연 강판을 얻는다. 상기 마무리 압연온도가 750℃ 미만이면 압연하중이 높아져 압연기에 무리가 가는 문제가 있다. 반면, 마무리 압연온도가 1050℃를 초과하는 경우, 압연시 표면 산화가 발생할 우려가 있다. 따라서, 상기 마무리 압연온도는 750~1050℃로 제한하는 것이 바람직하다.

이후, 상기 열연 강판을 모재의 마르텐사이트 개시(Ms) 온도 이하로 냉각한다. 이와 같이, 마르텐사이트 개시(Ms) 온도 이하로 냉각함으로써 마르텐사이트와 오스테나이트의 복합조직을 확보할 수 있다. 마르텐사이트 개시(Ms) 온도 이하로의 냉각은 공냉, 수냉 또는 노냉의 통상적인 방법으로 행해질 수 있으므로, 본 발명에서는 냉각 방법에 대해 특별히 제한하지 않는다.

마르텐사이트 개시(Ms) 온도 이하에서 마르텐사이트는 등온 혹은 연속 냉각 중에 생성될 수 있다. 본 발명에서 제안하는 성분 범위 내에서는 페라이트와 베이나이트의 생성이 노냉의 냉각 속도에서도 충분히 지연될 수 있기 때문에, 면적분율 기준으로 40% 이상의 마르텐사이트가 생성될 수 있다.

이후, 상기 냉각된 열연강판 표면에 생성된 산화물을 제거하는 산세 단계를 거친다. 산세는 일반적으로 실시하는 염산용액에 침지하는 화학적 산세방법과 모래입자 등을 활용한 기계적 산세방법이 적용될 수 있다.

냉각된 열연강판을 600~850℃에서 소둔한다. 가열과정과 소둔온도에서 유지하는 동안 모재의 마르텐사이트 일부는 오스테나이트로 변태가 진행되며, 마르텐사이트 내의 탄소와 망간이 오스테나이트로 상(phase)간 확산하여 변태된 오스테나이트를 안정화시킨다. 소둔 온도가 600℃미만일 경우 가열과정에서 마르텐사이트 내에 생성된 탄화물이 미고용되어 오스테나이트를 충분히 안정화시킬 수 없으므로 연신율을 확보하기 어려울 수 있다. 반면, 소둔 온도가 850℃초과인 경우 40% 이상의 템퍼드 마르텐사이트를 확보할 수 없으므로 항복 강도가 낮아지는 문제가 있다. 따라서, 냉각된 열연강판을 600~850℃에서 소둔하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 소둔온도에서 유지하는 시간은 30초 이상~30분 이내인 것이 바람직하다. 상기 소둔시간이 30초 미만이면 모재의 마르텐사이트 내 탄소와 망간이 오스테나이트로 충분히 확보하지 못하여 오스테나이트를 충분히 안정화시킬 수 없게 된다. 반면, 상기 소둔시간이 30분을 초과하게 되면 클래드재의 결정립이 조대해져 강도가 하락할 우려가 있으며, 망간, 실리콘 등과 같은 표면 농화 원소들이 모재에서 클래드재로의 확산이 과도하게 진행되어 도금성이 열위해지는 문제가 있다.

더불어, 상기 소둔은 통상의 환원성 분위기, 이슬점 온도 조건에서 행할 수 있음을 밝혀둔다.

이후 소둔된 강판을 도금할 수 있다. 본 발명에서 도금의 방식 및 종류에 대해서는 특별히 제한하지 않을 수 있다. 비제한적인 일 구현례로서 상기 도금은 용융도금방법 및 전기도금방법으로 도금될 수 있으며, Zn계, Zn-Fe계, Zn-Al계, Zn-Mg계, Zn-Mg-Al계, Zn-Ni계, Al-Si계 및 Al-Si-Mg계로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1 종일 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하여 구체화하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의하여 결정되는 것이기 때문이다.

(실시예)

하기 표 1 에 나타낸 성분조성을 갖는 강괴를 준비하여, 강괴의 표면을 세척한 후 표 2 의 적층비를 갖도록 3겹 적층체를 제작하였다. 하기 표 1 에서 각 원소의 함량 단위는 중량%이며, 하기 표 2 에서 클래드재 두께는 양측 두께의 합이고, 두께비는 클래드 강판 총 두께에 대한 양측 클래드재 두께의 합의 비를 나타낸다.

이후, 적층체의 경계면을 따라서 용접봉을 사용하여 아크 용접하였다. 상기 경계면이 용접된 적층체를 1150℃의 가열로에서 1시간 동안 가열한 후 900℃의 마무리 압연온도로 압연하여 열연강판을 제조하였다. 이후, 상기 열연강판을 상온으로 공냉하였다. 공냉된 강판을 염산용액에 침지하여 산세하고, 하기 표 2에 나타낸 소둔온도로 가열하여 5부피% H₂가 포함된 N₂ 분위기에서 이슬점 온도를 -50℃로 유지한 후 용융아연도금을 실시하여 시편을 제작하였다.

제조된 각각의 시편에 대해 기계적 성질과 도금성을 측정하여 하기 표 3 에 나타내었다.

기계적 성질은 만능인장실험기를 이용하여 인장실험을 실시한 뒤, 항복강도(YS), 인장강도(TS) 및 총연신율(T-EL)을 측정하였다. 항복강도(YS)와 인장강도(TS)의 단위는 MPa이며, 총연신율(T-EL)의 단위는 %이다.

도금성은 외관을 관찰하여 미도금이 발생하지 않은 경우 "○"로 표기하고, 미도금이 발생하는 등의 표면이 불량한 경우 "×"로 표기하였다.

강괴	성분조성(중량%)
	C	Si	Mn	P	S	Al	기타	N	관계식 1
A1	0.0015	0	0.12	0.009	0.0040	0.026	Ti 0.05 Nb 0.02	0.0028	(해당없음)
A2	0.028	0	0.23	0.009	0.0020	0.035	-	0.0035	(해당없음)
A3	0.08	0.3	1.8	0.013	0.0014	0.025	Cr 0.2	0.0042	(해당없음)
B1	0.3	2.0	8	0.011	0.0023	3	-	0.0065	295.1
B2	0.3	0.5	8	0.012	0.0031	3	-	0.0052	283.9
B3	0.4	2.0	8	0.009	0.0015	1.5	-	0.0035	382.4
B4	0.4	2.0	8	0.010	0.0019	3	V 0.3	0.0048	337.4
B5	0.3	1.0	10	0.012	0.0036	3	-	0.0042	348.4
B6	0.1	1.0	8	0.011	0.0023	2	-	0.0058	233
B7	0.7	0	15	0.013	0.0023	2	-	0.0065	692.1
B8	0.3	0.5	8	0.012	0.0031	3	-	0.0062	283.9

강괴 조합		치수			공정조건		구분
클래드재	모재	클래드재 두께 (양면, mm)	모재 두께 (mm)	두께비(%)	소둔온도 (℃)	소둔시간 (분)
-	B1	-	-	-	750	20	비교예 1
A1	B1	0.037	1.46	2.5	750	20	비교예 2
A1	B1	0.50	1.00	50.0	750	20	비교예 3
A1	B1	0.21	1.29	16.3	750	20	발명예 1
A1	B2	0.21	1.29	16.3	700	20	발명예 2
A1	B3	0.21	1.29	16.3	700	1	발명예 3
A1	B4	0.21	1.29	16.3	750	10	발명예 4
A1	B5	0.21	1.29	16.3	650	20	발명예 5
A2	B1	0.21	1.29	16.3	750	20	발명예 6
A3	B1	0.21	1.29	16.3	750	20	발명예 7
A1	B6	0.21	1.29	16.3	750	5	비교예 4
A1	B7	0.21	1.29	16.3	780	5	비교예 5
A1	B8	0.21	1.29	16.3	580	20	비교예 6
A1	B8	0.21	1.29	16.3	870	1	비교예 7

구분	기계적 물성			도금성
	YS(MPa)	TS(MPa)	T-El(%)
비교예 1	768	937	53	×
비교예 2	753	921	34	×
비교예 3	566	723	39	○
발명예 1	692	857	36	○
발명예 2	631	790	52	○
발명예 3	602	930	31	○
발명예 4	815	1052	35	○
발명예 5	615	810	49	○
발명예 6	690	852	52	○
발명예 7	713	896	49	○
비교예 4	786	1294	14	○
비교예 5	411	805	57	○
비교예 6	689	836	26	○
비교예 7	505	639	14	○

상기 표 1 내지 표 3 에서 확인할 수 있는 바와 같이, 비교예 1은 도금성이 우수한 클래드층을 포함하지 않는 듀플렉스 강판으로 도금성이 열위한 것을 확인할 수 있었다.

이에 반해, 본 발명의 성분조성과 제조조건을 모두 만족하는 발명예 1 내지 7은 600MPa 이상의 항복강도, 780MPa 이상의 인장강도 및 30% 이상의 연신율과 우수한 도금표면을 확보할 수 있음을 확인할 수 있다.

한편, 비교예 2는 클래드재의 두께가 편측 18㎛ 수준으로 모재의 실리콘과 알루미늄이 클래드층으로 확산하여 표면에 산화물이 형성되어 도금성을 확보할 수 없었다.

비교예 3은 클래드층의 두께비가 30%를 초과하게 되어 600MPa 이상의 항복강도와 780MPa 이상의 인장강도를 확보할 수 없었다.

비교예 4는 모재의 성분이 관계식 1을 만족하지 않아 모재 미세조직에서 25% 이상의 안정적인 오스테나이트를 확보할 수 없게 되어, 클래드 강판의 연신율이 30% 미만으로 나타났다.

비교예 5는 모재의 성분이 관계식 1을 만족하지 않아 모재 미세조직에서 40% 이상의 템퍼드 마르텐사이트를 확보할 수 없게 되어, 클래드 강판의 항복강도가 600MPa 미만으로 나타났다.

비교예 6은 관계식 1과 성분은 만족하나 소둔 온도가 낮으므로, 소둔시 모재 내부의 탄화물이 과다하여 오스테나이트가 충분히 안정화되지 못함에 따라, 클래드 강판의 연신율이 열위하였다.

비교예 7은 관계식 1과 성분조성은 만족하나 소둔 온도가 과도하게 높으므로, 소둔시 모재의 미세조직이 오스테나이트 단상으로 유지되었고, 냉각하는 과정에서 마르텐사이트가 생성되어 강도는 우수하나 연신율이 열위하였다.

도 1은 발명예 1의 단면 미세조직을 나타낸 광학현미경 사진으로, 템퍼드 마르텐사이트-오스테나이트로 구성된 듀플렉스 강판인 모재(B)와 페라이트계 강판으로 구성된 클래드재(A 및 C)의 미세조직과 두께를 확인할 수 있다. 페라이트계 강판은 결정립이 조대하여 광학현미경으로 미세조직 확인이 가능하다.

도 2 는 비교예 1, 비교예 2 및 발명예 1의 용융도금아연재의 외관을 촬영한 사진이다. 비교예 1은 듀플렉스 강판으로 외부에 표면에 생성된 산화물에 의해 도금 젖음성이 매우 열위하여 대부분의 면적에서 도금이 이루어지지 않았다. 비교예 2는 외부 클래드층의 두께가 20㎛ 이하이기 때문에 클래드 강판의 표면에 국부적으로 산화물이 형성되어 점상 미도금 영역이 존재하는 것을 확인할 수 있다. 반면에, 발명예 1은 외부 강재를 구성하는 클래드재인 페라이트계 강판의 도금성이 우수하여, 도금성이 우수한 클래드 강판을 제조할 수 있음을 확인할 수 있다.

도 3 은 발명예 1의 모재를 구성하는 템퍼드 마르텐사이트-오스테나이트의 듀플렉스 미세조직을 촬영한 전자현미경 사진이다. 상기 듀플렉스 미세조직은 열연 후 냉각 중에 생성된 마르텐사이트의 일부가 소둔을 위해 재가열되는 동안 오스테나이트로 변태되면서 생성된 것이므로, 오스테나이트의 형상은 침상 마르텐사이트의 형상을 유지하여 성장하게 되어 가열 중 별도의 처리를 하지 않더라도 장단경의 비가 3.0 이상으로 자연스럽게 구성된다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 통상의기술자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

1. 모재; 및 상기 모재의 양 측면에 구비되는 클래드재를 포함하는 클래드 강판으로서,
   상기 모재는, 중량%로, C: 0.2~0.5%, Mn: 5.0~12.0%, Si 0.3~3.0%, Al: 0.5~4.0%, N: 0.04% 이하, P: 0.03% 이하, S: 0.03% 이하, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1을 만족하고, 미세조직이 템퍼드 마르텐사이트와 오스테나이트를 포함하며, 상기 오스테나이트 결정립의 장단경비가 3 이상인 듀플렉스 강판이며,
   상기 클래드재는, 중량%로, C: 0.0005~0.2%, Mn: 0.05~2.5%, N: 0.04% 이하, P: 0.03% 이하, S: 0.03% 이하, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 페라이트계 강판이고,
   상기 클래드재의 편면 두께는 20㎛ 이상, 상기 모재의 양 측면에 구비된 상기 클래드재 두께의 합은 상기 클래드 강판 총 두께의 30% 이하인 강도, 성형성 및 도금성이 우수한 클래드 강판.
   
   [관계식 1]
   241 < 423[C] + 30.4[Mn] + 7.5[Si] - 30[Al] < 468
   (단, 관계식 1에서 [C], [Mn], [Si] 및 [Al]은 각 원소의 함량을 중량%로 나타낸 것이다.)
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 모재는, 중량%로, V: 0.05~0.5% 를 추가로 포함하는 강도, 성형성 및 도금성이 우수한 클래드 강판.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 클래드재는, 중량%로 Si: 0.01~0.7%, Al: 0.01~0.3%, Cr 0.02~0.5%, Ti: 0.005~0.08%, Nb: 0.005~0.05% 중 1종 이상을 추가로 포함하는 강도, 성형성 및 도금성이 우수한 클래드 강판.
   
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 모재의 미세조직은, 면적분율로 템퍼드 마르텐사이트 40~75%, 탄화물 2% 이하(0% 포함), 나머지 오스테나이트를 포함하는 강도, 성형성 및 도금성이 우수한 클래드 강판.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 클래드재의 미세조직은, 페라이트를 기지조직으로 하고, 제 2상으로 탄화물, 펄라이트, 마르텐사이트, 베이나이트 및 잔류 오스테나이트 중 1종 이상인 강도, 성형성 및 도금성이 우수한 클래드 강판.
   
7. 삭제
8. 제 1항에 있어서,
   상기 모재와 마주하지 않는 상기 클래드재의 일면에 도금층이 추가로 형성되어 있는 강도, 성형성 및 도금성이 우수한 클래드 강판.
   
9. 제 8항에 있어서,
   상기 도금층은 Zn계, Zn-Fe계, Zn-Al계, Zn-Mg계, Zn-Mg-Al계, Zn-Ni계, Al-Si계 및 Al-Si-Mg계로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종인 강도, 성형성 및 도금성이 우수한 클래드 강판.
   
10. 중량%로, C: 0.2~0.5%, Mn: 5.0~12.0%, Si 0.3~3.0%, Al: 0.5~4.0%, N: 0.04% 이하, P: 0.03% 이하, S: 0.03% 이하, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1을 만족하고, 미세조직이 템퍼드 마르텐사이트와 오스테나이트를 포함하는 듀플렉스 강판인 모재를 준비하는 단계;
    중량%로, C: 0.0005~0.2%, Mn: 0.05~2.5%, N: 0.04% 이하, P: 0.03% 이하, S: 0.03% 이하, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 페라이트계 강판이고, 편면 두께가 20㎛ 이상인 클래드재를 2매 준비하는 단계;
    2 매의 상기 클래드재 사이에 상기 모재를 개재하여 적층체를 얻는 단계;
    상기 적층체의 테두리를 용접한 후 1050~1350℃의 온도 범위로 가열하는 단계;
    상기 가열된 적층체를 750~1050℃의 온도 범위로 마무리 압연하여 열연 강판을 얻는 단계;
    상기 열연 강판을 마르텐사이트 개시온도(Ms) 이하로 냉각하는 단계;
    상기 냉각된 열연 강판 표면의 산화물을 제거하는 산세단계; 및
    상기 산세된 열연 강판을 600~850℃에서 소둔하는 단계를 포함하며,
    상기 모재의 오스테나이트 결정립의 장단경비가 3 이상이고,
    상기 모재의 양 측면에 구비된 상기 클래드재 두께의 합은 클래드 강판 총 두께의 30% 이하인 강도, 성형성 및 도금성이 우수한 클래드 강판의 제조방법.
    
    [관계식 1]
    241 < 423[C] + 30.4[Mn] + 7.5[Si] - 30[Al] < 468
    (단, 관계식 1에서 [C], [Mn], [Si] 및 [Al]은 각 원소의 함량을 중량%로 나타낸 것이다.)
    
11. 제 10항에 있어서,
    상기 소둔하는 단계 후, 상기 소둔된 강판을 도금하여 도금층을 형성하는 단계를 더 포함하는 강도, 성형성 및 도금성이 우수한 클래드 강판의 제조방법.
    
12. 제 10항에 있어서,
    상기 모재는, 중량%로, V: 0.05~0.5%를 추가로 포함하는 것인 강도, 성형성 및 도금성이 우수한 클래드 강판의 제조방법.
    
13. 제 10항에 있어서,
    상기 클래드재는, 중량%로 Si: 0.01~0.7%, Al: 0.01~0.3%, Cr: 0.02~0.5%, Ti: 0.005~0.08%, Nb: 0.005~0.05% 중 1종 이상을 추가로 포함하는 강도, 성형성 및 도금성이 우수한 클래드 강판의 제조방법.
    
14. 삭제
15. 제 11항에 있어서,
    상기 도금은 용융아연도금방법인 강도, 성형성 및 도금성이 우수한 클래드 강판의 제조방법.

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