KR102256376B1 - High-manganese steel sheet having excellent quality of surface, and method for manufacturing thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차의 샤시 구조부재 등에 사용되는 강판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표면품질이 우수한 고망간 강판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a steel plate used for a chassis structural member of an automobile, and more particularly, to a high manganese steel plate having excellent surface quality and a method of manufacturing the same.
최근 지구 온난화를 저감하기 위한 이산화탄소의 규제에 따라 자동차의 경량화가 강하게 요구되고 있으며, 동시에 자동차의 충돌 안정성을 향상시키기 위하여 자동차용 강판의 초고강도화가 지속적으로 이루어지고 있다.In recent years, according to the regulation of carbon dioxide to reduce global warming, there is a strong demand for weight reduction of automobiles, and at the same time, ultra-high strength of automobile steel plates has been continuously made in order to improve collision stability of automobiles.
자동차의 샤시 부품, 예컨대 로워암, 휠 디스크 등에는 열연강판을 산세 및 도유하여 적용하고 있으며, 이러한 부품들은 차체를 지지하는 역할을 하므로 부품의 강도가 우수하여야 하는 동시에 주행시 피로에 의한 파괴를 방지하기 위해 피로특성이 우수하여야 한다.Hot-rolled steel sheets are applied by pickling and lubricating the chassis parts of automobiles, such as lower arms and wheel disks, and these parts support the vehicle body, so the strength of the parts must be excellent and at the same time, to prevent destruction due to fatigue during driving. Hazard fatigue characteristics must be excellent.
이에, 자동차 샤시 부품용 열연강판을 생산하기 위해서는 대부분 저온 변태조직을 활용하는 것이 일반적이다. 하지만, 고강도와 피로특성의 확보를 위해 저온 변태 조직을 활용하는 경우, 인장강도 600MPa급 이상에서는 30% 이상의 연신율을 확보하기 어렵다. 이로 인해, 냉간 프레스 성형을 이용하여 복잡한 형상의 부품을 제조하는데에 어려움이 있는 바, 원하는 용도에 맞는 자유로운 부품 설계에 한계가 있다.Accordingly, in order to produce hot-rolled steel sheets for automobile chassis parts, it is common to use a low-temperature transformation structure in most cases. However, when a low-temperature transformation structure is used to secure high strength and fatigue properties, it is difficult to secure an elongation of 30% or more at a tensile strength of 600 MPa or higher. For this reason, there is a difficulty in manufacturing a component having a complex shape using cold press forming, and there is a limit to free component design suitable for a desired use.
한편, 강의 강도와 성형성을 동시에 확보하기 위한 방안으로서, 탄소(C)와 망간(Mn) 등의 오스테나이트 안정화 원소를 다량 첨가하여 강 조직을 오스테나이트 단상으로 유지하고, 변형 중 발생하는 쌍정(Twin)을 이용하여 강도 및 성형성을 동시에 확보하는 기술이 제시된 바 있다 (특허문헌 1).On the other hand, as a method for securing the strength and formability of steel at the same time, a large amount of austenite stabilizing elements such as carbon (C) and manganese (Mn) are added to maintain the steel structure as a single austenite phase, and twin crystals generated during deformation ( Twin) has been proposed to secure strength and formability at the same time (Patent Document 1).
하지만, 종래의 C와 Mn을 다량으로 함유하는 고망간 강은 우수한 성형성을 가지는 반면, 망간의 높은 함유량에 기인하는 열간압연 중의 표면산화로 인해 표면 선형 결함이 발생하는 문제가 있다. 그 결과, 제품으로 사용이 곤란하거나, 사용이 가능하더라도 결함부위를 제거한 후 사용할 수 있는 바 실수율이 감소하는 등의 단점이 있다. 또한, 부품에 표면결함이 존재하게 되면 성형이 이루어지더라도 표면결함에 기인한 피로성능의 열화로 치명적인 문제를 야기하게 된다.However, while the conventional high manganese steel containing a large amount of C and Mn has excellent formability, there is a problem in that a surface linear defect occurs due to surface oxidation during hot rolling due to a high content of manganese. As a result, it is difficult to use as a product, or even if it is possible to use it, it can be used after removing the defective part, which has disadvantages such as a decrease in the error rate. In addition, if a surface defect exists in a part, even if molding is performed, a fatal problem is caused by deterioration of the fatigue performance due to the surface defect.
따라서, 표면결함이 없는 우수한 표면품질을 가지는 소재의 개발이 요구되는 실정이다.Therefore, there is a need to develop a material having excellent surface quality without surface defects.
본 발명의 일 측면은, 표면품질과 더불어 피로성능이 우수한 고망간 강판 및 이의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.An aspect of the present invention is to provide a high manganese steel sheet having excellent fatigue performance as well as surface quality and a method for manufacturing the same.
다만, 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.However, the subject of the present invention is not limited to the above description. The subject of the present invention will be able to be understood from the entire contents of the present specification, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will not have any difficulty in understanding the additional subject of the present invention.
본 발명의 일 측면은, 중량%로, 탄소(C): 0.35~1.0%, 망간(Mn): 13~21%, 알루미늄(Al): 0.01~3.0%, 인(P): 0.1% 이하, 황(S): 0.01% 이하, 질소(N): 0.2% 이하, 잔부 Fe 및 기타 불순물을 포함하며, 표면에서 요철의 평균 깊이가 60㎛ 이하이고, 선형 결함이 전체 면적 기준 3% 이하인 표면품질이 우수한 고망간 강판을 제공한다.One aspect of the present invention, by weight %, carbon (C): 0.35 to 1.0%, manganese (Mn): 13 to 21%, aluminum (Al): 0.01 to 3.0%, phosphorus (P): 0.1% or less, Sulfur (S): 0.01% or less, nitrogen (N): 0.2% or less, the balance contains Fe and other impurities, the average depth of irregularities on the surface is 60㎛ or less, and the linear defect is 3% or less based on the total area. It provides an excellent high manganese steel plate.
본 발명의 다른 일 측면은, 상술한 합금조성을 만족하는 강 슬라브를 연속주조공정을 통해 제조하는 단계;Another aspect of the present invention, the step of manufacturing a steel slab satisfying the above-described alloy composition through a continuous casting process;
상기 강 슬라브를 하기 관계식 2를 만족하는 온도로 가열하여, 하기 관계식 3을 만족하는 시간 동안 유지하는 재가열 단계; 상기 재가열된 강 슬라브를 1150℃ 이상의 온도에서 조압연하는 단계; 상기 조압연 후 마무리 열간압연하여 열연강판을 얻는 단계; 및 상기 열연강판을 5℃/s 이상의 냉각속도로 650℃ 이하의 온도범위로 냉각하여 권취하는 단계를 포함하고,A reheating step of heating the steel slab to a temperature that satisfies the following
상기 연속주조공정은 하기 관계식 1을 만족하는 압하량으로 압하(reduction)를 행하며, 상기 조압연시 선단 1~2패스는 하기 관계식 4를 만족하도록 압연하는 것인 표면품질이 우수한 고망간 강판의 제조방법을 제공한다.The continuous casting process is a reduction (reduction) to the amount of reduction that satisfies the following relational equation 1, and during the rough rolling, 1 to 2 passes at the tip end are rolled to satisfy the following
[관계식 1] [Relationship 1]
총 연주 압하량(mm) ≥ {(슬라브 두께(mm)) × (1.05 + [Mn]/109.9 + [C]/3)}/100Total rolling reduction (mm) ≥ {(Slab thickness (mm)) × (1.05 + [Mn]/109.9 + [C]/3)}/100
(관계식 1에서 [Mn]과 [C]는 각각의 중량 함량을 의미함)(In relational equation 1, [Mn] and [C] mean each weight content)
[관계식 2][Relationship 2]
1180℃ ≤ 슬라브 최고 평균온도(SRMT) = (최고온도×2 + 슬라브 가열 전체 시간 중 3/4 시간대의 온도)/3 ≤ 1230℃1180℃ ≤ Maximum average slab temperature (SRMT) = (maximum temperature×2 + temperature in 3/4 of the total slab heating time)/3 ≤ 1230℃
(여기서, 최고온도는 슬라브 표면에서 측정한 온도이다.)(Here, the maximum temperature is the temperature measured on the slab surface.)
[관계식 3][Relationship 3]
슬라브 최고 평균온도(SRMT) 도달 후 유지시간(SRMt) < 30minHolding time (SRMt) <30min after reaching the maximum slab temperature (SRMT)
[관계식 4][Relationship 4]
(IT - 2T)/IT ≥ 35%(IT-2T)/IT ≥ 35%
(관계식 4에서 IT는 슬라브 초기두께(mm), 2T는 2패스 압연 후 두께(mm)를 의미함)(In
본 발명에 의하면, 합금조성 및 제조조건의 최적화로부터 고강도를 가지면서 표면품질과 더불어 피로성능이 우수한 강판을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a steel sheet having high strength and excellent fatigue performance as well as surface quality from optimization of alloy composition and manufacturing conditions.
본 발명의 강판은 자동차용 소재, 특히 자동차의 샤시 구조부재 등에 적합하게 적용 가능한 효과가 있다.The steel plate of the present invention has an effect that can be suitably applied to a material for automobiles, especially a chassis structural member of an automobile.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 열간압연 중 최초 1~2패스 압연시의 압하율에 따른 크랙의 크기 변화를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 발명예 1과 비교예 2의 단면을 측정한 사진을 나타낸 것이다.1 shows a change in the size of a crack according to a reduction rate during the first 1 to 2 pass rolling during hot rolling according to an embodiment of the present invention.
2 shows a photograph of measuring cross-sections of Inventive Example 1 and Comparative Example 2 according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 발명자들은 기존 C와 Mn을 다량으로 함유하는 고망간 강은 우수한 성형성을 가지는 반면, 다량의 Mn 등에 의해 기인하는 표면품질이 열화하는 문제가 발생하고, 이로 인해 강의 피로성능이 저하하는 문제를 해결할 수 있는 방안에 대하여 깊이 연구하였다.The inventors of the present invention argue that while the existing high manganese steel containing a large amount of C and Mn has excellent formability, there is a problem that the surface quality is deteriorated due to a large amount of Mn, and thus the fatigue performance of the steel is reduced. I studied in depth the way to solve the problem.
그 결과, 합금조성 및 제조조건을 최적화하여 강의 표면품질을 향상시키면서, 강의 항복강도 및 피로성능을 크게 향상시킨 강판을 제공할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.As a result, it was confirmed that it was possible to provide a steel sheet with greatly improved yield strength and fatigue performance while improving the surface quality of the steel by optimizing the alloy composition and manufacturing conditions, and the present invention was completed.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명의 일 측면에 따른 표면품질이 우수한 고망간 강판은 중량%로, 탄소(C): 0.35~1.0%, 망간(Mn): 13~21%, 알루미늄(Al): 0.01~3.0%, 인(P): 0.1% 이하, 황(S): 0.01% 이하, 질소(N): 0.2% 이하를 포함할 수 있다.The high manganese steel sheet having excellent surface quality according to an aspect of the present invention is in wt%, carbon (C): 0.35 to 1.0%, manganese (Mn): 13 to 21%, aluminum (Al): 0.01 to 3.0%, phosphorus (P): 0.1% or less, sulfur (S): 0.01% or less, nitrogen (N): 0.2% or less.
이하에서는, 본 발명에서 제공하는 강판의 합금조성을 위와 같이 제한하는 이유에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the reason for limiting the alloy composition of the steel sheet provided by the present invention as described above will be described in detail.
한편, 본 발명에서 특별히 언급하지 않는 한 각 원소의 함량은 중량을 기준으로 하며, 조직의 비율은 면적을 기준으로 한다.On the other hand, unless otherwise specified in the present invention, the content of each element is based on the weight, and the ratio of the structure is based on the area.
C: 0.35~1.0%C: 0.35~1.0%
탄소(C)는 오스테나이트 상의 안정화에 기여하는 원소로서, 그 함량이 증가할수록 오스테나이트 상을 확보하는데에 유리하다. 또한, C는 강의 적층결함 에너지(Stacking Fault Energy, SFE)를 증가시켜 강도와 연성을 동시에 향상시키는 역할을 한다.Carbon (C) is an element that contributes to the stabilization of the austenite phase, and as its content increases, it is advantageous in securing the austenite phase. In addition, C increases the stacking fault energy (SFE) of the steel to improve strength and ductility at the same time.
이러한 C의 함량이 0.35% 미만이면 강판의 고온 가공시 탈탄에 의해 표층에 α'(알파다시)-마르텐사이트 상이 형성되어 지연파괴와 피로성능이 열위하는 문제가 있다. 또한, 강도 및 연성을 목표 수준으로 확보하기 어려워진다. 반면, 그 함량이 1.0%를 초과하게 되면 탄화물이 다량 석출되어 균일 연신율을 저감시키며, 이로 인해 연성을 우수하게 확보하기 곤란해진다.If the C content is less than 0.35%, an α'(alpha-dashi)-martensite phase is formed on the surface due to decarburization during high-temperature processing of the steel sheet, resulting in a problem of delayed fracture and poor fatigue performance. In addition, it becomes difficult to secure strength and ductility to target levels. On the other hand, when the content exceeds 1.0%, a large amount of carbide is precipitated to reduce the uniform elongation, which makes it difficult to secure excellent ductility.
따라서, 본 발명에서는 C를 0.35~1.0%로 포함할 수 있으며, 보다 유리하게는 0.4~0.9%로 포함할 수 있다.Accordingly, in the present invention, C may be included in an amount of 0.35 to 1.0%, and more advantageously, it may be included in an amount of 0.4 to 0.9%.
Mn: 13~21%Mn: 13~21%
망간(Mn)은 탄소(C)와 함께 오스테나이트 상을 안정화시키는 원소이다. Manganese (Mn) is an element that stabilizes the austenite phase together with carbon (C).
이러한 Mn의 함량이 13% 미만이면 변형 중에 α'(알파다시)-마르텐사이트 상이 형성되어 안정한 오스테나이트 상의 확보가 어려워진다. 반면, 그 함량이 21%를 초과하게 되면 강도 향상 효과가 포화되며, 오히려 제조원가가 상승하는 문제가 있다.If the content of such Mn is less than 13%, an α'(alpha)-martensite phase is formed during deformation, making it difficult to secure a stable austenite phase. On the other hand, when the content exceeds 21%, the strength improvement effect is saturated, and there is a problem that the manufacturing cost increases.
따라서, 본 발명에서는 Mn을 13~21%로 함유할 수 있으며, 보다 유리하게는 13.5~20.0%로 포함할 수 있다.Therefore, in the present invention, it may contain 13 to 21% of Mn, more advantageously It can be included in 13.5~20.0%.
Al: 0.01~3.0%Al: 0.01~3.0%
알루미늄(Al)은 통상 강의 탈산을 위해 첨가하나, 본 발명의 한 가지 측면에서는 강의 적층결함 에너지(SFE)를 높여 ε(입실론)-마르텐사이트의 생성을 억제함으로써 강의 연성 및 내지연파괴성을 향상시키는 역할을 한다.Aluminum (Al) is usually added for deoxidation of steel, but in one aspect of the present invention, by increasing the stacking defect energy (SFE) of the steel and suppressing the generation of ε (epsilon)-martensite, the ductility and delayed fracture properties of the steel are improved. Plays a role.
이러한 Al의 함량이 0.01% 미만이면 급격한 가공경화 현상에 의해 오히려 강의 연성이 저하되어 내지연파괴 특성이 열위하는 문제가 있다. 반면, 그 함량이 3.0%를 초과하게 되면 강도가 저하되며, 주조성이 열위해지고, 열간압연시에 강의 표면 산화가 심화되어 표면품질이 저하되는 문제가 있다.If the Al content is less than 0.01%, there is a problem that the ductility of the steel is rather reduced due to the rapid work hardening phenomenon, and the delayed fracture characteristics are inferior. On the other hand, when the content exceeds 3.0%, the strength is lowered, castability is inferior, and surface oxidation of the steel is deepened during hot rolling, resulting in a decrease in surface quality.
따라서, 본 발명에서는 Al을 0.01~3.0%로 포함할 수 있으며, 보다 유리하게는 0.02~2.0%로 포함할 수 있다. Accordingly, in the present invention, Al may be included in an amount of 0.01 to 3.0%, and more advantageously, it may be included in an amount of 0.02 to 2.0%.
P: 0.1% 이하P: 0.1% or less
인(P)은 강 중 불가피하게 첨가되는 원소로서, 그 함량이 0.1%를 초과하게 되면 강의 인성이 크게 저하하는 문제가 있다. 이를 고려하여, 본 발명에서는 P을 0.1% 이하로 포함할 수 있으며, 불가피한 수준을 고려하여 0%는 제외할 수 있다.Phosphorus (P) is an element that is unavoidably added in steel, and when its content exceeds 0.1%, there is a problem that the toughness of the steel is greatly reduced. In consideration of this, in the present invention, P may be included in an amount of 0.1% or less, and 0% may be excluded in consideration of an unavoidable level.
S: 0.01% 이하S: 0.01% or less
황(S)은 강 중 불가피하게 첨가되는 원소로서, 그 함량이 0.01%를 초과하게 되면 열연판에 조대한 MnS가 생성되어 가공성과 인성을 저해하는 문제가 있다. 이를 고려하여, 본 발명에서는 S을 0.01% 이하로 포함할 수 있으며, 불가피한 수준을 고려하여 0%는 제외할 수 있다.Sulfur (S) is an element that is unavoidably added in steel, and when its content exceeds 0.01%, coarse MnS is generated in the hot-rolled sheet, which impairs workability and toughness. In consideration of this, in the present invention, S may be included in an amount of 0.01% or less, and 0% may be excluded in consideration of an inevitable level.
N: 0.2% 이하N: 0.2% or less
질소(N)는 고용강화 효과가 있는 원소이지만, 그 함량이 0.2%를 초과하게 되면 조대한 질화물을 생성하여 오히려 강의 강도를 저해하는 문제가 있다. 이를 고려하여, 본 발명에서는 N를 0.2% 이하로 포함할 수 있으며, 불가피한 수준을 고려하여 0%는 제외할 수 있다.Nitrogen (N) is an element that has a solid solution strengthening effect, but when its content exceeds 0.2%, it generates coarse nitrides, which rather hinders the strength of the steel. In consideration of this, in the present invention, N may be included in an amount of 0.2% or less, and 0% may be excluded in consideration of an unavoidable level.
한편, 본 발명의 고망간 강판은 상술한 합금조성 외에, 티타늄(Ti): 0.001~2.0%, 보론(B): 0.10% 이하, 및 실리콘(Si): 0.001~2.0% 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.On the other hand, the high manganese steel sheet of the present invention, in addition to the above-described alloy composition, titanium (Ti): 0.001 ~ 2.0%, boron (B): 0.10% or less, and silicon (Si): more than one of 0.001 ~ 2.0% Can include.
Ti: 0.001~2.0%Ti: 0.001~2.0%
티타늄(Ti)은 강 내 질소와 반응하여 질화물로 침전하여 열간 압연성을 향상시킨다. 또한, 일부는 강 내 탄소와 결합하여 탄화물의 석출상을 형성함으로써 강도를 향상시키는 역할을 한다.Titanium (Ti) reacts with nitrogen in the steel and precipitates as nitride to improve hot-rollability. In addition, some play a role of improving the strength by forming a precipitated phase of carbide by bonding with carbon in the steel.
상술한 효과를 위해서는 0.001% 이상으로 Ti을 포함할 수 있으나, 그 함량이 2.0%를 초과하게 되면 침전물이 과다하게 형성되어 부품의 피로특성이 열위하는 문제가 있다.For the above-described effect, Ti may be included in an amount of 0.001% or more, but when the content exceeds 2.0%, excessive sediment is formed, and there is a problem in that the fatigue property of the part is inferior.
따라서, 본 발명의 하나의 측면에 있어서 Ti의 첨가시 0.001~2.0%로 포함할 수 있다.Therefore, in one aspect of the present invention, when Ti is added, it may be included in an amount of 0.001 to 2.0%.
B: 0.10% 이하B: 0.10% or less
보론(B)은 미량의 첨가로도 주편의 입계를 강화하여 열간 압연성을 향상시키는데 유효한 원소이다. 다만, 그 함량이 0.10%를 초과하게 되면 B의 효과가 포화되며, 오히려 제조비용의 상승을 초래하는 문제가 있다.Boron (B) is an element effective in improving hot rolling properties by reinforcing grain boundaries of cast steel even with a small amount of addition. However, when the content exceeds 0.10%, the effect of B is saturated, but rather, there is a problem of causing an increase in manufacturing cost.
따라서, 본 발명의 하나의 측면에 있어서 B의 첨가시 0.10% 이하로 포함할 수 있다.Therefore, in one aspect of the present invention, when B is added, it may be contained in an amount of 0.10% or less.
Si: 0.001~2.0% Si: 0.001~2.0%
실리콘(Si)은 고용강화에 의한 강의 항복 강도 및 인장 강도를 개선하기 위하여 첨가할 수 있는 성분이다. 이러한 Si은 탈산제로 사용되기 때문에 통상적으로 0.001% 이상 강중에 포함될 수 있으나, 그 함량이 2.0%를 초과하게 되면 강이 취성을 뛰게 되어 연신율을 급격히 떨어뜨려 조기 파단될 우려가 있다.Silicon (Si) is a component that can be added to improve the yield strength and tensile strength of steel by solid solution strengthening. Since Si is used as a deoxidizer, it may be included in the steel by more than 0.001% in general, but when the content exceeds 2.0%, the steel becomes brittle and thus the elongation is rapidly lowered and there is a risk of early fracture.
따라서, 본 발명의 하나의 측면에 있어서 Si의 첨가시 0.001~2.0%로 포함할 수 있다.Therefore, in one aspect of the present invention, when Si is added, it may be included in an amount of 0.001 to 2.0%.
본 발명의 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.The remaining component of the present invention is iron (Fe). However, since unintended impurities from the raw material or the surrounding environment may inevitably be mixed in the normal manufacturing process, this cannot be excluded. Since these impurities are known to anyone of ordinary skill in the manufacturing process, all the contents are not specifically mentioned in the present specification.
상술한 합금조성을 가지는 본 발명의 강판은 미세조직으로 재결정율 95% 이상의 오스테나이트 단상(sigle phase)을 포함할 수 있으며, 이로부터 강의 강도와 연성을 동시에 우수하게 확보할 수 있다.The steel sheet of the present invention having the above-described alloy composition may include an austenite sigle phase having a recrystallization rate of 95% or more as a microstructure, and thereby excellent strength and ductility of the steel can be secured at the same time.
즉, 본 발명은 오스테나이트 상의 재결정율을 높임으로써 강의 연성, 굽힘성, 구멍확장성 등을 향상시킬 수 있다.That is, the present invention can improve the ductility, bendability, hole expandability, and the like of the steel by increasing the recrystallization rate of the austenite phase.
특히, 본 발명과 같이 C, Mn 등을 다량으로 함유하는 고망간 강은 열간압연 공정을 위한 재가열시 필연적으로 강 표면에 입계산화에 기인한 크랙 시드(seed)가 야기되는데, 본 발명에 따라 오스테나이트 상을 재결정율 95% 이상으로 확보함으로써 크랙 시드가 재결정에 막혀 더 이상 강 내부로 성장(진전)하지 못하게 된다.In particular, the high manganese steel containing a large amount of C, Mn, etc., as in the present invention, inevitably causes a crack seed due to grain boundary oxidation on the steel surface when reheating for the hot rolling process, according to the present invention. By securing the austenite phase with a recrystallization rate of 95% or more, crack seeds are blocked by recrystallization and no longer grow (progress) into the steel.
이에 따라, 본 발명의 강판은 표면에서 요철의 평균 깊이가 60㎛ 이하인 특징을 가질 수 있다. 여기서, 요철의 평균 깊이는 요철의 높낮이 차를 의미한다.Accordingly, the steel sheet of the present invention may have a characteristic that the average depth of irregularities on the surface is 60 μm or less. Here, the average depth of the irregularities means the difference in height of the irregularities.
또한, 본 발명의 강판은 그 표면에서 관찰되는 선형 결함이 전체 면적 기준 3% 이하로 관찰되는 바, 기존 고망간 강 대비 표면 결함이 크게 감소하는 효과를 가진다.In addition, the steel sheet of the present invention has an effect of significantly reducing surface defects compared to the existing high manganese steel, as the linear defects observed on the surface thereof are observed to be 3% or less based on the total area.
구체적으로, 고망간 강 표면에 선형 결함이 발생하게 되면, 결함이 없는 부위 대비 피로 특성이 최대 50%까지 열위하는 경향을 보이는데, 본 발명의 강판은 선형 결함이 발생되더라도 그 면적이 전체 면적 대비 3% 이하이므로 피로 특성이 크게 저하하지 않는 효과가 있다.Specifically, when a linear defect occurs on the surface of the high manganese steel, the fatigue property tends to be inferior by up to 50% compared to the defect-free area. Since it is less than %, there is an effect that the fatigue property does not significantly decrease.
더불어, 본 발명의 고망간 강판은 상술한 합금조성과 미세조직을 가지게 됨으로써, 800MPa 이상의 인장강도를 가지면서, 피로한을 400MPa 이상으로 확보할 수 있다.In addition, since the high manganese steel sheet of the present invention has the above-described alloy composition and microstructure, it is possible to secure a fatigue limit of 400 MPa or more while having a tensile strength of 800 MPa or more.
뿐만 아니라, 본 발명의 고망간 강판은 인장강도 및 연신율의 곱(TS×El)이 50,000MPa% 이상으로 확보됨으로써 성형성을 우수하게 확보할 수 있다.In addition, the high manganese steel sheet of the present invention can secure excellent formability by securing a product of tensile strength and elongation (TS×El) of 50,000 MPa% or more.
이하, 본 발명의 다른 일 측면인 본 발명에서 제공하는 표면품질이 우수한 고망간 강판을 제조하는 방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a high manganese steel sheet having excellent surface quality provided by the present invention, which is another aspect of the present invention, will be described in detail.
간략히, 본 발명은 [강 슬라브 재가열 - 열간압연 - 냉각 - 권취] 공정을 거쳐 목표로 하는 고망간 강판을 제조할 수 있으며, 각 단계별 조건에 대해서는 하기에 상세히 설명한다.Briefly, the present invention can produce a target high manganese steel sheet through the [steel slab reheating-hot rolling-cooling-winding] process, and the conditions for each step will be described in detail below.
[강 슬라브 재가열][Reheating steel slab]
먼저, 본 발명에서 제안하는 합금조성을 가지는 강 슬라브를 준비한 후, 이를 재가열하는 것이 바람직하다. 본 공정은 후속하는 열간압연 공정을 원활히 수행하고, 목표로 하는 강판의 물성을 충분히 얻기 위해 행하여진다.First, after preparing a steel slab having an alloy composition proposed in the present invention, it is preferable to reheat it. This step is performed in order to smoothly perform the subsequent hot rolling step and to sufficiently obtain the desired physical properties of the steel sheet.
본 발명의 하나의 측면에 의하면, 상기 강 슬라브는 의도하는 합금조성을 가지는 용강을 연속주조(연주)함으로써 제조할 수 있으며, 이때 목표로 하는 두께의 슬라브로 제조함에 있어서, 하기 관계식 1을 만족하도록 연속주조공정을 행할 수 있다.According to one aspect of the present invention, the steel slab can be manufactured by continuously casting (rolling) molten steel having the intended alloy composition, and in this case, in manufacturing the slab of the target thickness, the steel slab is continuous so as to satisfy the following relational formula 1. Casting process can be performed.
일반적인 탄소강 대비 고망간 강의 수축량이 큰데, 본 발명의 발명자들은 많은 연구 끝에 강 내 C와 Mn 함량에 따라 수축량이 변화하며, 특정 압하량 이상으로 연주시 슬라브의 중심 편석을 제어할 수 있음을 발견하였다.The shrinkage of high manganese steel is larger than that of general carbon steel, but the inventors of the present invention have found that the shrinkage varies depending on the C and Mn content in the steel, and can control the central segregation of the slab when playing more than a specific rolling reduction. .
이에 따라, 본 발명에서는 강 슬라브 제조시 슬라브 두께 대비 C와 Mn에 비례하여 총 연주 압하량을 설정하고, 그 이상으로 행함으로써 중심 편석이 억제된 강 슬라브를 얻을 수 있다. 즉, 용강을 투입한 직후부터 최종 슬라브가 추출될 때까지 관계식 1에 따라 점진적으로 압하(reduction)를 행함으로써 중심 크랙 형성이 억제되고, 중심 편석이 제어된 슬라브의 생산이 가능하다.Accordingly, in the present invention, when the steel slab is manufactured, the total rolling reduction is set in proportion to C and Mn compared to the slab thickness, and by performing more than that, it is possible to obtain a steel slab with suppressed central segregation. That is, from immediately after the molten steel is input to until the final slab is extracted, the formation of central cracks is suppressed and the production of slabs in which central segregation is controlled is possible by gradually performing reduction according to the relational equation 1.
본 발명에서는 목표 슬라브 두께가 100~250t(mm)이다.In the present invention, the target slab thickness is 100 to 250t (mm).
[관계식 1] [Relationship 1]
총 연주 압하량(mm) ≥ {(슬라브 두께(mm)) × (1.05 + [Mn]/109.9 + [C]/3)}/100Total rolling reduction (mm) ≥ {(Slab thickness (mm)) × (1.05 + [Mn]/109.9 + [C]/3)}/100
(관계식 1에서 [Mn]과 [C]는 각각의 중량 함량을 의미함)(In relational equation 1, [Mn] and [C] mean each weight content)
이후, 상기에 따라 제조된 강 슬라브를 고온에서 재가열할 수 있다. 이 공정은 주조시 편석된 성분을 재고용하기 위한 것인 바, 1180~1300℃의 온도범위에서 행할 수 있다.Thereafter, the steel slab manufactured according to the above may be reheated at a high temperature. This process is for re-dissolving segregated components during casting, and can be performed in a temperature range of 1180 to 1300°C.
상기 재가열시 온도가 1180℃ 미만이면 주조시 편석된 성분이 충분히 재고용되지 못할 우려가 있으며, 반면 1300℃를 초과하게 되면 오스테나이트 결정입도가 조대해져 강도가 저하하는 문제가 있다.When the temperature during reheating is less than 1180°C, there is a concern that the segregated components during casting may not be sufficiently re-used, whereas when the temperature exceeds 1300°C, the austenite grain size becomes coarse and the strength decreases.
본 발명은 Mn을 다량 함유하는 강판의 제조를 목표로 하는 바, 이와 같이 Mn이 다량 함유된 슬라브를 재가열하는 중에 표층부 입계산화가 발생하게 된다. 본 발명자들은 Mn이 다량 함유된 슬라브를 고온에서 장시간 유지하는 경우, 입계산화가 심화되어 슬라브 두께 방향으로 크랙이 깊게 발생함을 발견하였다.The present invention aims at the production of a steel sheet containing a large amount of Mn, and grain boundary oxidation of the surface layer occurs during reheating of the slab containing a large amount of Mn. The present inventors have found that when a slab containing a large amount of Mn is maintained at a high temperature for a long time, grain boundary oxidation is deepened, and cracks are generated deeply in the slab thickness direction.
이에, 본 발명은 상술한 온도범위에서 재가열을 행함에 있어서, 하기 관계식 2로 도출되는 슬라브 최고 평균온도(SRMT)가 1180~1230℃를 만족하며, 그 온도(SRMT)에 도달한 후의 유지시간을 하기 관계식 3으로 제어하는 것이 바람직하다. 이에 의할 경우, 편석된 원소들의 용해 및 확산이 충분히 이루어져 편석된 성분이 충분히 재고용되면서, 표층부 입계산화를 효과적으로 억제할 수 있다. 여기서, 유지시간은 슬라브 최고 평균온도에 도달한 후 슬라브를 추출할 때까지의 시간을 의미한다.Accordingly, the present invention satisfies the slab maximum average temperature (SRMT) derived from the following
[관계식 2][Relationship 2]
1180℃ ≤ 슬라브 최고 평균온도(SRMT) = (최고온도×2 + 슬라브 가열 전체 시간 중 3/4 시간대의 온도)/3 ≤ 1230℃1180℃ ≤ Maximum average slab temperature (SRMT) = (maximum temperature×2 + temperature in 3/4 of the total slab heating time)/3 ≤ 1230℃
(여기서, 최고온도는 슬라브 표면에서 측정한 온도이다.)(Here, the maximum temperature is the temperature measured on the slab surface.)
[관계식 3][Relationship 3]
슬라브 최고 평균온도(SRMT) 도달 후 유지시간(SRMt) < 30minHolding time (SRMt) <30min after reaching the maximum slab temperature (SRMT)
[열간압연][Hot Rolled]
상술한 바에 따라 재가열된 강 슬라브를 열간압연하여 열연강판을 제조할 수 있다.As described above, the reheated steel slab may be hot-rolled to manufacture a hot-rolled steel sheet.
상기 재가열시 본 발명의 조건에 의하더라도, 재가열된 슬라브 표면에는 입계산화에 기인한 크랙이 존재할 수 있다. 이와 같이 표면에 크랙이 존재하는 상태에서 통상의 열간압연 공정을 행하게 되면, 크랙이 점차 깊어지게 된다.Even under the conditions of the present invention during the reheating, cracks due to grain boundary oxidation may exist on the reheated slab surface. In this way, when a normal hot rolling process is performed in a state in which cracks exist on the surface, the cracks gradually become deeper.
이에, 본 발명에서는 상기 재가열된 강 슬라브를 1150℃ 이상에서 조압연을 행하되, 선단 1~2패스를 하기 관계식 4를 만족하도록 행하는 것이 바람직하다.Accordingly, in the present invention, the reheated steel slab is roughly rolled at 1150° C. or higher, but it is preferable to perform rough rolling of the reheated steel slab at 1 to 2 passes to satisfy the following
본 발명에 따라 재가열된 강 슬라브의 조압연시 하기 관계식 4를 만족하는 조건으로 행할 경우, 급속한 재결정이 야기되어 재가열 공정 중에 형성된 표면 크랙(미소크랙)이 더 이상 성장하지 못하고, 후속 압연 공정에 의해 크랙을 포함한 표층부가 늘어나면서 크랙이 제거되는 효과를 얻을 수 있다 (도 1 참조). 그 결과, 최종 강판 표면에 존재하는 선형 결함이 전체 면적 대비 3% 이하로, 표면품질이 우수한 특징을 가질 수 있다.When the rough rolling of the reheated steel slab according to the present invention is performed under conditions that satisfy the following
[관계식 4][Relationship 4]
(IT - 2T)/IT ≥ 35%(IT-2T)/IT ≥ 35%
(관계식 4에서 IT는 슬라브 초기두께(mm), 2T는 2패스 압연 후 두께(mm)를 의미함)(In
상기 조압연시 온도가 1150℃ 미만이거나, 1~2패스 압연 공정이 상기 관계식 4를 만족하지 못하게 되면, 재결정 속도가 느려져 재가열 중에 형성된 크랙의 성장을 억제하지 못하게 되어, 크기가 큰 크랙으로 성장하고, 후속 열간압연 후 선형 결함이 과도하게 발생하게 된다.When the temperature during the rough rolling is less than 1150°C, or the 1-2 pass rolling process does not satisfy the above
본 발명에서 조압연은 최대 14패스로 행할 수 있으나, 이에 한정하지 아니하며, 이는 최종 마무리 열간압연하여 얻고자 하는 열연강판의 목표 두께에 따라 적절히 변경할 수 있음을 밝혀둔다.In the present invention, rough rolling may be performed in a maximum of 14 passes, but it is not limited thereto, and it should be noted that it can be appropriately changed according to the target thickness of the hot-rolled steel sheet to be obtained by final hot rolling.
상기한 바에 따라 조압연을 완료한 후, 800℃ 이상의 온도에서 마무리 열간압연을 행할 수 있다.After completing the rough rolling according to the above, the finish hot rolling may be performed at a temperature of 800° C. or higher.
상기 마무리 열간압연시 온도가 800℃ 미만이면 미재결정립이 생성되어, 결정립 내에 많은 전위가 도입됨에 따라 연성이 크게 열위하게 되는 문제가 있다.If the temperature during the finish hot rolling is less than 800°C, unrecrystallized grains are generated, and as many dislocations are introduced into the grains, there is a problem in that ductility is greatly inferior.
보다 유리하게는 800~1000℃의 온도범위에서 마무리 열간압연을 행할 수 있다.More advantageously, finish hot rolling may be performed in a temperature range of 800 to 1000°C.
[냉각 및 권취][Cooling and winding]
상술한 바에 따라 제조된 열연강판을 냉각한 후 권취할 수 있다.The hot-rolled steel sheet manufactured according to the above may be cooled and then wound.
이때, 평균 냉각속도 5℃/s 이상으로 650℃ 이하의 온도범위까지 냉각한 후 그 온도에서 권취할 수 있다.At this time, after cooling to a temperature range of 650° C. or less at an average cooling rate of 5° C./s or more, it can be wound at that temperature.
상기 평균 냉각속도가 5℃/s 미만이면 조대한 탄화물이 형성되어 강의 성형성을 저해하므로 바람직하지 못하다. 상기 평균 냉각속도의 상한은 특별히 한정하지 아니하며, 설비 사양에 따라 적절히 선택할 수 있다. 일 예로, 100℃/s 이하로 행할 수 있다.If the average cooling rate is less than 5°C/s, coarse carbides are formed, which impairs the formability of steel, which is not preferable. The upper limit of the average cooling rate is not particularly limited, and may be appropriately selected according to equipment specifications. For example, it may be performed at 100° C./s or less.
또한, 냉각종료온도 즉, 권취온도가 650℃를 초과하게 되면 권취 이후 상온까지 냉각하는 동안에 조대한 탄화물이 형성되는 문제가 있다. 상기 권취온도의 하한은 특별히 한정하지 아니하며, 상온에서 행하더라도 문제가 없다. 여기서 상온은 15~35℃ 정도의 온도를 의미한다.In addition, when the cooling end temperature, that is, the coiling temperature exceeds 650°C, there is a problem that coarse carbides are formed during cooling to room temperature after coiling. The lower limit of the winding temperature is not particularly limited, and there is no problem even if it is performed at room temperature. Here, room temperature means a temperature of about 15 to 35°C.
한편, 필요에 따라 권취 후 산세 공정을 더 행할 수 있으며, 이로부터 강판 표면에 형성된 산화층을 제거할 수 있다.On the other hand, if necessary, the pickling process can be further performed after winding, and the oxide layer formed on the surface of the steel sheet can be removed therefrom.
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 should be noted that the following examples are for illustrative purposes only 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 matters reasonably inferred therefrom.
(실시예)(Example)
하기 표 1에 나타낸 합금조성을 갖는 용강을 제조한 후, 이를 하기 표 2에 나타낸 공정조건으로 두께 3.0mmt의 열연강판을 제조하였다.After the molten steel having the alloy composition shown in Table 1 was prepared, a hot-rolled steel sheet having a thickness of 3.0 mmt was prepared under the process conditions shown in Table 2 below.
이후, 각 열연강판의 기계적 물성을 평가하고, 조직을 관찰하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.Thereafter, the mechanical properties of each hot-rolled steel sheet were evaluated, and the structure was observed, and the results are shown in Table 3 below.
구체적으로, 항복강도(YS), 인장강도(TS), 연신율(El)의 측정을 위해 인장시험을 행하였으며, 연신율은 총 연신율을 의미한다.Specifically, a tensile test was performed to measure the yield strength (YS), tensile strength (TS), and elongation (El), and the elongation refers to the total elongation.
또한, 각 열연강판에 대해 굽힘 피로 시험기를 이용하여 응력비 -1의 조건에서 피로한을 측정하였으며, 10000000으로 설정한 결과를 나타내었다. 피로시험은 표면 결함(선형 결함)을 포함하는 시편, 표면 결함을 포함하지 않는 시편을 결함율 기준으로 총 20개의 시편을 제작한 후, 시험결과의 평균치를 나타내었다. 즉, 결함율이 20%이면 표면 결함을 포함하는 시편 4개, 미포함 시편 16개로 시편을 제작하고, 결함율이 30%이면 표면 결함을 포함하는 시편 6개, 미포함 시편 14개로 시편을 제작하였다.In addition, for each hot-rolled steel sheet, the fatigue limit was measured under the condition of the stress ratio -1 using a bending fatigue tester, and the result was set to 10000000. In the fatigue test, a total of 20 specimens were prepared based on the defect rate of a specimen containing surface defects (linear defects) and a specimen containing no surface defects, and the average value of the test results was shown. That is, if the defect rate was 20%, a specimen was prepared with 4 specimens including surface defects and 16 specimens without a defect rate, and when the defect rate was 30%, specimens were manufactured using 6 specimens including surface defects and 14 specimens without.
종River
Bell
(℃)CT
(℃)
속도
(℃/s)Cooling
speed
(℃/s)
압하
량
(mm)gun
Abha
Quantity
(mm)
두께
(mm)Slabs
thickness
(mm)
식1relation
Equation 1
시간대
슬라브
온도(℃)3/4
slot
Slabs
Temperature(℃)
최고
온도
(℃)Slabs
Best
Temperature
(℃)
식2relation
식3relation
Equation 3
두께
(mm)After 2 passes
thickness
(mm)
(℃)FDT
(℃)
예1invent
Example 1
압연 불가Crack in the center of the slab
Non-rollable
예1compare
Example 1
예2compare
Example 2
예3compare
Example 3
예2invent
Example 2
예4compare
Example 4
예5compare
Example 5
예6compare
Yes 6
(표 2에서 FDT는 마무리 열간압연 온도를 의미하며, CT는 권취온도를 의미한다. 권취 후 냉각은 상온까지 행하였다.)(In Table 2, FDT means the finish hot rolling temperature, and CT means the winding temperature. After winding, cooling was performed to room temperature.)
(표 2에서 관계식 4의 값은 소숫점 첫 번째 자리에서 반올림하여 백분율로 나타낸 것이다.)(The value of
(%)γ fraction
(%)
결함율Linear
Defect rate
(㎛)Uneven depth
(㎛)
(MPa)YS
(MPa)
(MPa)TS
(MPa)
(%)El
(%)
(MPa%)TS×El
(MPa%)
(MPa)Tired
(MPa)
(표 3에서 모든 강의 오스테나이트 상은 재결정율 95% 이상이다.)(In Table 3, the austenite phase of all steels has a recrystallization rate of 95% or more.)
상기 표 1 내지 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에서 제안하는 합금성분계 및 제조 공정조건을 모두 만족하는 발명예 1 및 2는 인장강도 800MPa 이상이면서, 400MPa 이상의 피로한을 확보할 수 있다.As shown in Tables 1 to 3, Inventive Examples 1 and 2, which satisfy both the alloy component system and the manufacturing process conditions proposed in the present invention, have a tensile strength of 800 MPa or more and a fatigue limit of 400 MPa or more can be secured.
특히, 본 발명에 따른 발명예 1 및 2는 선형 결함율이 0% 이면서, 요철 깊이가 60㎛ 이하로 형성되었는 바, 표면품질이 우수함을 확인할 수 있다.In particular, Inventive Examples 1 and 2 according to the present invention had a linear defect rate of 0% and an uneven depth of 60 μm or less, so that the surface quality was excellent.
반면, 합금성분계 및 제조조건 중 어느 하나 이상이 본 발명을 벗어나는 비교예 2 내지 6은 강 표면에서 선형 결함율이 10% 이상으로 높고, 피로한이 400MPa 미만으로 열위하였다. 이 중, 비교예 5 및 6은 C 또는 Mn의 함량이 불충분함에 따라, 미세조직으로 오스테나이트 상 외에 다른 상(ex, 페라이트 상 등)이 형성되었다.On the other hand, in Comparative Examples 2 to 6 in which at least one of the alloy component system and manufacturing conditions deviated from the present invention, the linear defect rate on the steel surface was as high as 10% or more, and the fatigue limit was inferior to less than 400 MPa. Among them, in Comparative Examples 5 and 6, as the content of C or Mn was insufficient, other phases (ex, ferrite phases, etc.) were formed as a microstructure in addition to the austenite phase.
한편, 비교예 2는 연주 압하량이 관계식 1을 만족하지 못하는 경우로서, 슬라브 중심부에 크랙이 발생함에 따라 후속 열간압연 공정이 불가능하였다.On the other hand, Comparative Example 2 was a case where the rolling reduction did not satisfy the relational equation 1, and the subsequent hot rolling process was impossible as a crack occurred in the center of the slab.
도 1은 열간압연 중 조압연 1~2패스 압연시의 압하율에 따른 크랙의 크기 변화를 나타낸 것이다. 여기서, 압하율 소(小)는 본 발명의 관계식 4를 벗어나는 경우이며, 압하율 대(大)는 본 발명의 관계식 4를 만족하는 경우에 해당한다.1 shows the change in the size of the crack according to the rolling reduction rate during rough rolling 1 to 2 pass rolling during hot rolling. Here, the reduction ratio small (small) corresponds to the case where it deviates from the
도 1에 나타낸 바와 같이, 열간압연시 최초 1~2패스의 압하율이 일정 이상으로 클 때, 재가열 중에 형성되어 표면에 잔존하는 크랙의 성장이 억제됨을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 1, when the rolling reduction ratio of the first 1-2 passes during hot rolling is greater than a certain amount, it can be confirmed that the growth of cracks formed during reheating and remaining on the surface is suppressed.
도 2는 발명예 1과 비교예 2의 단면을 측정한 사진을 나타낸 것이다.Figure 2 shows a photograph of measuring the cross section of Inventive Example 1 and Comparative Example 2.
도 2에 나타낸 바와 같이, 발명예 1은 표면에서 크랙이나 결함 등의 발생이 없는 반면, 비교예 2는 강 두께 방향으로 크랙이 크게 발달한 것을 확인할 수 있다. 이러한 비교예 2의 강 표면을 육안으로 관찰한 결과, 선형 결함이 크게 형성된 것을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 2, it can be seen that in Inventive Example 1, cracks or defects do not occur on the surface, whereas in Comparative Example 2, cracks are greatly developed in the thickness direction of the steel. As a result of visually observing the steel surface of Comparative Example 2, it can be seen that a large linear defect was formed.
Claims (9)
표면에서 요철의 평균 깊이가 60㎛ 이하이고, 선형 결함이 전체 면적 기준 3% 이하인 표면품질이 우수한 고망간 강판.
In% by weight, carbon (C): 0.35 to 1.0%, manganese (Mn): 13 to 21%, aluminum (Al): 0.01 to 3.0%, phosphorus (P): 0.1% or less, sulfur (S): 0.01% Hereinafter, nitrogen (N): 0.2% or less, the balance contains Fe and other impurities,
High manganese steel sheet with excellent surface quality with an average depth of irregularities less than 60㎛ on the surface and linear defects less than 3% based on the total area.
상기 강판은 중량%로 티타늄(Ti): 0.001~2.0%, 보론(B): 0.10% 이하 및 실리콘(Si): 0.001~2.0% 중 1종 이상을 더 포함하는 표면품질이 우수한 고망간 강판.
The method of claim 1,
The steel sheet is a high manganese steel sheet having excellent surface quality further comprising at least one of titanium (Ti): 0.001 to 2.0%, boron (B): 0.10% or less, and silicon (Si): 0.001 to 2.0% by weight.
상기 강판은 미세조직으로 재결정율 95% 이상의 오스테나이트 단상 조직을 포함하는 표면품질이 우수한 고망간 강판.
The method of claim 1,
The steel sheet is a high manganese steel sheet having excellent surface quality including a single-phase structure of austenite having a recrystallization rate of 95% or more in a microstructure.
상기 강판은 인장강도 및 연신율의 곱(TS×El)이 50,000MPa% 이상이고, 피로한이 400MPa 이상인 표면품질이 우수한 고망간 강판.
The method of claim 1,
The steel sheet is a high manganese steel sheet having excellent surface quality having a product of tensile strength and elongation (TS×El) of 50,000 MPa% or more and a fatigue limit of 400 MPa or more.
상기 강 슬라브를 하기 관계식 2를 만족하는 온도로 가열하여, 하기 관계식 3을 만족하는 시간 동안 유지하는 재가열 단계;
상기 재가열된 강 슬라브를 1150℃ 이상의 온도에서 조압연하는 단계;
상기 조압연 후 마무리 열간압연하여 열연강판을 얻는 단계; 및
상기 열연강판을 5℃/s 이상의 냉각속도로 650℃ 이하의 온도범위로 냉각하여 권취하는 단계를 포함하고,
상기 연속주조공정은 하기 관계식 1을 만족하는 압하량으로 압하(reduction)를 행하며, 상기 조압연시 선단 1~2패스는 하기 관계식 4를 만족하도록 압연하는 것인 표면품질이 우수한 고망간 강판의 제조방법.
[관계식 1]
총 연주 압하량(mm) ≥ {(슬라브 두께(mm)) × (1.05 + [Mn]/109.9 + [C]/3)}/100
(관계식 1에서 [Mn]과 [C]는 각각의 중량 함량을 의미함)
[관계식 2]
1180℃ ≤ 슬라브 최고 평균온도(SRMT) = (최고온도×2 + 슬라브 가열 전체 시간 중 3/4 시간대의 온도)/3 ≤ 1230℃
(여기서, 최고온도는 슬라브 표면에서 측정한 온도이다.)
[관계식 3]
슬라브 최고 평균온도(SRMT) 도달 후 유지시간(SRMt) < 30min
[관계식 4]
(IT - 2T)/IT ≥ 35%
(관계식 4에서 IT는 슬라브 초기두께(mm), 2T는 2패스 압연 후 두께(mm)를 의미함)
In% by weight, carbon (C): 0.35 to 1.0%, manganese (Mn): 13 to 21%, aluminum (Al): 0.01 to 3.0%, phosphorus (P): 0.1% or less, sulfur (S): 0.01% Hereinafter, nitrogen (N): producing a steel slab containing 0.2% or less, the balance Fe and other impurities through a continuous casting process;
A reheating step of heating the steel slab to a temperature that satisfies the following relationship 2, and maintaining it for a time satisfying the following relationship 3;
Rough rolling the reheated steel slab at a temperature of 1150° C. or higher;
Obtaining a hot-rolled steel sheet by finishing hot-rolling after the rough rolling; And
Including the step of cooling the hot-rolled steel sheet to a temperature range of 650 ℃ or less at a cooling rate of 5 ℃ / s or more and winding,
The continuous casting process is a reduction (reduction) to the amount of reduction that satisfies the following relational equation 1, and during the rough rolling, 1 to 2 passes at the tip end are rolled to satisfy the following relational equation 4 to produce a high manganese steel sheet having excellent surface quality. Way.
[Relationship 1]
Total rolling reduction (mm) ≥ {(Slab thickness (mm)) × (1.05 + [Mn]/109.9 + [C]/3)}/100
(In relational equation 1, [Mn] and [C] mean each weight content)
[Relationship 2]
1180℃ ≤ Maximum average slab temperature (SRMT) = (maximum temperature×2 + temperature in 3/4 of the total slab heating time)/3 ≤ 1230℃
(Here, the maximum temperature is the temperature measured on the slab surface.)
[Relationship 3]
Holding time (SRMt) <30min after reaching the maximum slab temperature (SRMT)
[Relationship 4]
(IT-2T)/IT ≥ 35%
(In relational equation 4, IT means the initial slab thickness (mm), and 2T means the thickness (mm) after 2-pass rolling)
상기 강 슬라브는 중량%로 티타늄(Ti): 0.001~2.0%, 보론(B): 0.10% 이하 및 실리콘(Si): 0.001~2.0% 중 1종 이상을 더 포함하는 표면품질이 우수한 고망간 강판의 제조방법.
The method of claim 5,
The steel slab is a high manganese steel sheet having excellent surface quality, further comprising at least one of titanium (Ti): 0.001 to 2.0%, boron (B): 0.10% or less and silicon (Si): 0.001 to 2.0% by weight Method of manufacturing.
상기 강 슬라브 재가열 단계는 1180~1300℃의 온도범위에서 행하는 것인 표면품질이 우수한 고망간 강판의 제조방법.
The method of claim 5,
The reheating step of the steel slab is a method of manufacturing a high manganese steel sheet having excellent surface quality, which is performed in a temperature range of 1180 to 1300°C.
상기 마무리 열간압연은 800℃ 이상에서 행하는 것인 표면품질이 우수한 고망간 강판의 제조방법.
The method of claim 5,
The finishing hot rolling is performed at 800° C. or higher.
상기 권취 후 열연강판을 산세하는 단계를 더 포함하는 표면품질이 우수한 고망간 강판의 제조방법.
The method of claim 5,
A method of manufacturing a high manganese steel sheet having excellent surface quality further comprising the step of pickling the hot-rolled steel sheet after the winding.
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| KR20070067950A (en) * | 2005-12-26 | 2007-06-29 | 주식회사 포스코 | High manganese steel strips with excellent coatability and superior surface property, coated steel strips using steel strips and method for manufacturing the steel strips |
| KR20090070510A (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-01 | 주식회사 포스코 | High managese steel plate, hot rolled steel plate, cold rolled steel plate, galvanized steel plate having excellent hole expansibility and manufacturing method thereof |
| KR101988763B1 (en) * | 2017-12-21 | 2019-06-12 | 주식회사 포스코 | High-strength steel sheet having excellent formability and quality of surface, and method for manufacturing thereof |
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|---|---|---|---|---|
| KR100711361B1 (en) | 2005-08-23 | 2007-04-27 | 주식회사 포스코 | High strength hot rolled steel sheet containing high Mn with excellent formability, and method for manufacturing the same |
| KR20070067950A (en) * | 2005-12-26 | 2007-06-29 | 주식회사 포스코 | High manganese steel strips with excellent coatability and superior surface property, coated steel strips using steel strips and method for manufacturing the steel strips |
| KR20090070510A (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-01 | 주식회사 포스코 | High managese steel plate, hot rolled steel plate, cold rolled steel plate, galvanized steel plate having excellent hole expansibility and manufacturing method thereof |
| KR101988762B1 (en) * | 2017-12-20 | 2019-06-12 | 주식회사 포스코 | High-manganese steel sheet having excellent formability, and method for manufacturing thereof |
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