KR102383626B1 - 냉간 압연되고 어닐링된 강 시트 및 냉간 압연되고 어닐링된 강 시트를 제조하는 방법 - Google Patents

냉간 압연되고 어닐링된 강 시트 및 냉간 압연되고 어닐링된 강 시트를 제조하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트에 관한 것이고, 상 강시트는 중량 % 로:
C : 0.03 - 0.25 %
Mn　: 3.5 - 8 %
Si　: 0.5 - 2.0 %
Al　 : 0.03 - 2.0 %
Ti　≤ 0.080 %
Nb　≤ 0.080 %
V　≤ 0.2 %
V + Ti + Nb > 0.01%
S　 ≤ 0.010 %
P　 ≤ 0.020 %
N　 ≤ 0.008 % 를 포함하고,
그리고, 선택적으로 중량 % 로 다음의 원소들:
Mo : 0.1 - 0.5 %
Cr　: 0.01 - 1 %
B　: 0.0005 - 0.004 % 중 하나 이상을 포함하는 조성을 갖는 강으로 제조되고, 상기 조성의 잔부는 철 및 제련으로부터 기인된 불가피한 불순물들이고, 상기 냉간 압연된 강 시트는 표면 분율로: - 10% 내지 30% 의 잔류 오스테나이트로서, 상기 잔류 오스테나이트는 적어도 3 의 애스팩트 비를 갖는 필름들로서 그리고 마르텐사이트 오스테나이트 아일랜드들로서 존재하고, 8% 미만의 상기 마르텐사이트 A 아일랜드들은 0.5 ㎛ 초과의 사이즈를 갖는, 상기 잔류 오스테나이트, - 최대 1% 의 프레시 마르텐사이트 - 최대 50% 의 템퍼링된 마르텐사이트 및 - 니오븀, 티타늄 및 바나듐 중에서 선택된 적어도 하나의 원소의 석출물들을 포함하는 회복된 마르텐사이트로 이루어지는 미세조직을 갖는다.
본 발명은 또한 그 제조 방법을 다룬다.

Description

냉간 압연되고 어닐링된 강 시트 및 냉간 압연되고 어닐링된 강 시트를 제조하는 방법
본 발명은 높은 연성 및 성형성을 갖는 고강도 강 시트 및 그러한 강 시트를 얻는 방법에 관한 것이다.
차량들을 위한 본체 구조적 부재들 및 본체 패널들의 부품들과 같은 다양한 아이템들을 제조하도록, DP (듀얼 상) 강들 또는 TRIP (변태 유기 소성) 강들로 제조된 시트들을 사용하는 것을 공지되어 있다.
자동차의 중량을 감소시켜 글로벌 환경 보전의 관점에서 그들의 연료 효율을 개선하도록, 개선된 항복 및 인장 강도들을 갖는 시트들을 갖는 것이 바람직하다. 그러나 그러한 시트들은 또한 양호한 연성 및 양호한 성형성 및 보다 구체적으로 양호한 스트레치 플랜지성을 가져야 한다.
본 발명의 목적은 따라서 적어도 750 MPa 의 항복 강도, 적어도 1000 MPa 의 인장 강도, 적어도 12% 의 균일한 연신율 및 적어도 20% 의 구멍 확장 비에 이르는 강 시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 청구항 1 에 따른 강 시트를 제공함으로써 달성된다. 강 시트는 또한 청구항 2 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 따른 특징들을 포함할 수 있다. 또 다른 목적은 청구항 13 에 따른 방법을 제공함으로써 달성된다. 방법은 또한 청구항 14 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 따른 특징들을 포함할 수 있다. 또 다른 목적은 청구항 16 또는 청구항 17 에 따른 스폿 용접된 조인트를 제공함으로써 달성된다.
본 발명은 제한으로서 의도되지 않은 예들에 의해 예시되고 상세하게 설명될 것이다.
이후에, Ae1 는 오스테나이트가 그 미만에서 완전히 불안정한 평형 변태 온도를 나타내고, Ae3 는 오스테나이트가 그 초과에서 완전히 안정적인 평형 변태 온도를 나타내고, Ar3 는 미세조직이 냉각 시에 완전히 오스테나이트로 유지될 때까지의 온도를 나타내고, TΘ 는 시멘타이트가 그 초과에서 가열 시에 용해되는 온도를 나타내고 Ms 는 마르텐사이트 시작 온도, 즉 오스테나이트가 냉각 시에 마르텐사이트로 변태하기 시작하는 온도를 나타낸다.
모든 조성 퍼센티지들은 다르게 나타내지 않는다면 중량 퍼센트 (wt.%) 로 주어진다.
본 발명에 따른 강의 조성은, 중량 % 로,
- 충분한 연신율을 얻는 것이 필수적인 잔류 오스테나이트의 안정성을 개선하고 만족스러운 강도를 보장하기 위해 0.03% ≤ C ≤ 0.25% 를 포함한다. 바람직하게, 탄소 함량은 0.1% 이상이다. 탄소 함량이 너무 높다면, 열간 압연된 시트는 냉간 압연하는 데 너무 경질이고 용접성이 불충분하다. 탄소 함량이 0.03% 미만이면, 인장 강도는 목표된 값들에 이르지 못한다.
본 발명에 따른 강의 조성은, 중량 % 로
- 충분한 연신율을 얻도록 오스테나이트의 적어도 일부의 안정화를 달성하고 만족스러운 강도를 보장하기 위해 3.5% ≤ Mn ≤ 8% 을 포함한다. Mn 이 3.5% 미만이면, 최종 조직은 불충분한 잔류 오스테나이트 분율 및, 잔류 오스테나이트에서 불충분 Mn 함량을 포함하여서, 연성 및 강도의 원하는 조합이 달성되지 못한다. 최대값은 연성에 대해 해로운 편석 이슈들을 갖는 것을 회피하도록 규정된다. 바람직하게, 망간 함량은 3.7% 이상이다.
본 발명에 따른 강의 조성은 중량 % 로,
- 0.5% ≤ Si ≤ 2.0% 및 0.03% ≤ Al ≤ 2.0% 를 포함한다. 본 발명에 따르면 Si 및 Al 는 함께 중요한 역할을 한다: 규소는 평형 변태 온도 Ae3 미만의 냉각 시에 시멘타이트의 석출을 딜레이시킨다. 따라서, 적어도 0.5% 의 Si 첨가는 충분한 양의 잔류 오스테나이트를 안정화시키는 것을 돕는다. Si 는 추가로 고용체 강화를 제공하고 부분적인 마르텐사이트 변태 후에 수행되는 직접 재가열 및 유지 단계로부터 기인하는 마르텐사이트로부터 오스테나이트로의 탄소 재분포 중에 탄화물들의 형성을 지연시킨다. 너무 높은 함량의 Si 에서는, 강의 코팅성을 손상하는 규소 산화물들이 표면에서 형성된다. 따라서, Si 함량 2.0% 이하이다.
알루미늄은 정교 가공 중에 액체 상으로 강을 탈산하는 매우 효율적인 원소이다. 뿐만 아니라, Al 은 강의 Ae1 및 Ae3 온도들을 증가시키는 알파-포머 (alpha-former) 원소이다. 따라서, 적어도 0.03% 의 Al의 첨가로 인해, 임계간 도메인 (즉 Ae1 내지 Ae3) 은 추가로 아래의 상세에 설명된 바와 같이 오스테나이트에서 Mn 의 파티션닝을 선호하는 온도 범위에 존재한다. Al 함량은 함유물들의 발생을 회피하여 산화 문제점을 회피하도록 그리고 재료의 경화능을 보장하도록, 2.0% 보다 높지 않고, 바람직하게 보다 높은 1.2% 보다 높지 않다.
본 발명에 따른 강은 적어도 0.01% 의 최소 조합된 함량으로 니오븀, 티타늄 및 바나듐 중에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함해야 한다. 그러한 첨가는 석출을 통해 마르텐사이트 라스들 (laths) 의 성장을 제한함으로써 회복된 마르텐사이트의 강화를 허용한다.
본 발명에 따른 강의 조성은, 중량 % 로,
- Nb ≤ 0.080% 가 석출 강화를 제공하도록 그리고 열간-압연 중에 오스테나이트 결정립들을 정제하도록 첨가될 수 있다. 바람직한 실시형태에서, 첨가된 최소 양의 니오븀은 0.010% 이다. 0.080% 초과의 첨가라면, 항복 강도, 연신율 및 구멍 확장 비가 원하는 레벨로 확보되지 않는다.
본 발명에 따른 강의 조성은, 중량 % 로,
- Ti ≤ 0.080% 가 석출 강화를 제공하도록 첨가될 수 있다. 바람직한 실시형태에서, 첨가된 최소 양의 티타늄은 0.010% 이다. 그러나, 그 양이 0.080% 이상일 때에, 항복 강도, 연신율 및 구멍 확장 비는 원하는 레벨로 확보되지 않는다.
본 발명에 따른 강의 조성은, 중량 % 로,
- V ≤ 0.2% 가 석출 강화를 제공하도록 첨가될 수 있다. 바람직한 실시형태에서, 첨가된 최소 양의 바나듐은 0.010% 이다. 그러나, 그 양이 0.2% 이상일 때에, 항복 강도, 연신율 및 구멍 확장 비는 원하는 레벨로 확보되지 않는다.
강의 조성의 잔부는 철 및 제련으로부터 기인되는 불순물들이다. 이와 관련하여, Ni, Cu, S, P 및 N 은 적어도 불가피한 불순물들인 잔류 원소들로서 고려된다. 따라서, 그들의 함량들은 Ni 에 대해 0.05%, Cu 에 대해 0.03%, S 에 대해 0.010%, P 에 대해 0.020% 및 N 에 대해 0.008% 미만이다.
일부 원소들은 선택적으로 본 발명에 따른 강의 조성에 첨가될 수 있다:
본 발명에 따른 강의 조성은, 중량 % 로,
- 0.1% ≤ Mo ≤ 0.5% 를 포함한다. 몰리브덴은 경화능을 증가시키고, 잔류 오스테나이트를 안정화시키고 따라서 파티션닝 중에 오스테나이트 분해를 감소시키고, 높은 망간 함량로부터 기인할 수 있고 구멍 확장 비에 해로운 중앙 편석을 감소시킨다. 추가로, Mo 조직을 정제하는 하는 데 도움을 준다. Mo 가 5% 초과라면, Mo 의 첨가는 추구되는 특성들의 관점에서 비싸고 비효율적이다.
본 발명에 따른 강의 조성은 중량 % 로,
- 탄화물들의 용해를 안정화시키고 잔류 오스테나이트를 안정화시키도록 0.01% ≤ Cr ≤ 1% 를 포함한다. 최대 1% 의 크롬이 허용되고, 그 포화 초과에서 효과는 크롬의 첨가가 무용할 뿐만 아니라 비싸다는 데 주목된다.
본 발명에 따른 강의 조성은 중량 % 로,
- 강의 켄칭성을 증가시키도록 0.0005% ≤ B ≤ 0.004% 를 포함한다.
바람직하게, 강의 조성은 강이 0.4% 이하의 탄소 당량 Ceq 을 갖게 되고, 탄소 당량은 Ceq = C% + Si%/55 + Cr%/20 + Mn%/19 - Al%/18+ 2.2*P% - 3.24*B% - 0.133*Mn% * Mo% 으로서 규정된다.
본 발명에 따른 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트의 미세조직이 지금부터 설명될 것이다.
냉간 압연되고 열 처리된 강 시트는 표면 분율로,
- 10% 내지 30% 의 잔류 오스테나이트로서, 상기 잔류 오스테나이트는 적어도 3 의 애스팩트 비를 갖는 필름들로서 그리고 마르텐사이트 오스테나이트 아일랜드들 (소위 MA 아일랜드들) 로서 존재하고, 8% 미만의 상기 MA 아일랜드들은 0.5 ㎛ 초과의 사이즈를 갖는, 상기 잔류 오스테나이트,
- 최대 1% 의 프레시 마르텐사이트
- 최대 50% 의 템퍼링된 마르텐사이트 및
- 니오븀, 티타늄 및 바나듐 중에서 선택된 적어도 하나의 원소의 석출물들을 포함하는 회복된 마르텐사이트로 이루어지는 조직을 갖는다.
표면 분율들 및 애스팩트 비는 다음의 방법을 통해 결정되고: 표본은 냉간 압연되고, 열 처리되고, 폴리싱되고 자체로 공지된 시약으로 에칭되어 미세조직을 드러낸다. 섹션은 그뒤에 광학 또는 주사 전자 현미경을 통해, 예를 들면 후방산란 전자 회절 (“EBSD”) 디바이스 및 투과 전자 현미경 (TEM) 에 커플링된 5000x 보다 큰 배율의 전계 방출 건 (“FEG-SEM”) 을 구비한 주사 전자 현미경에 의해 검사된다.
각각의 성분의 표면 분율의 결정은 자체로 공지된 방법을 통해 이미지 분석에 의해 수행된다. 잔류 오스테나이트 분율은 예를 들면 X-ray 회절 (XRD) 에 의해 결정된다.
냉간 압연되고 열 처리된 강 시트의 미세조직은 실온에서, 잔류 오스테나이트인 적어도 10% 의 오스테나이트를 포함한다. 잔류 오스테나이트가 적어도 10% 의 표면 분율로 존재한다면, 잔류 오스테나이트는 연성을 증가시키는 데 기여한다. 잔류 오스테나이트가 30% 초과라면, ISO 16630:2009 에 따른 구멍 확장 비 (HER) 의 요구된 레벨은 20% 보다 낮다.
잔류 오스테나이트는 적어도 3 의 애스팩트 비를 갖는 필름으로서 그리고 MA (마르텐사이트 오스테나이트) 로서 존재하고, 그러한 MA 아일랜드들의 8% 보다 작은 아일랜드들은 0.5 ㎛ 초과의 사이즈를 갖는다.
0.5 ㎛ 초과의 사이즈를 갖는 MA 아일랜드들의 최대 퍼센티지 및 잔류 오스테나이트 필름들의 애스팩트 비의 구체적인 최소 값은 ISO 16630:2009 에 따라 구멍 확장 비 (HER) 의 요구된 레벨을 얻도록 고려되어야 한다.
바람직한 실시형태에서, 본 발명에 따른 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트는 0.5 ㎛ 초과의 사이즈를 갖는 MA 아일랜드들과 오스테나이트 필름 사이의 분율 비가 1.0 미만 또는, 심지어 보다 양호하게, 0.5 미만이 되게 되어 있다.
또 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 본 발명에 따른 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트는 5% 미만의 그러한 MA 아일랜드들이 0.5 ㎛ 초과의 사이즈를 갖게 되어 있다.
또 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 본 발명에 따른 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트는 3 초과의 애스팩트비를 갖는 오스테나이트 필름들의 표면 분율이 적어도 5% 로 되게 되어 있다.
냉간 압연되고 열 처리된 강 시트의 미세조직은 최대 1% 의 프레시 마르텐사이트 및 최대 50% 의 템퍼링된 마르텐사이트를 포함한다. 실제로, 50% 보다 높은 템퍼링된 마르텐사이트의 분율은 12% 보다 낮은 균일한 연신율을 발생시킨다.
또 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 본 발명에 따른 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트는 프레시 마르텐사이트의 표면 분율이 1% 미만으로 되게 되어 있다.
냉간 압연되고 열 처리된 강 시트의 미세조직은 니오븀, 티타늄 및 바나듐 중에서 선택된 적어도 하나의 원소의 석출물들을 포함하는 회복된 마르텐사이트를 포함한다. 그러한 석출물들이 존재하지 않으면, 강 등급은 본 발명에 의해 목표된 인장 강도의 최소 값에 도달할 수 없다.
템퍼링된 마르텐사이트는 제 2 어닐링 후에 냉각 중에 형성되고 그후 템퍼링 단계 중에 템퍼링된 마르텐사이트이고; 회복된 마르텐사이트는 제 1 어닐링 후에 냉각 중에 형성되고 그후 제 2 어닐링 중에 회복된 마르텐사이트이다.
회복된 마르텐사이트는 주사 전자 현미경 (SEM) 및 후방산란 전자 회절 (EBSD) 에 의해 관찰될 때에, 폴리싱되고 자체로 공지된 시약, 예를 들면 Nital 시약으로 에칭된 섹션에서 템퍼링된 그리고 프레시 마르텐사이트와 구별될 수 있다.
본 발명에 따른 강 시트는 임의의 적절한 제조 방법에 의해 제조될 수 있고 본 기술 분야의 당업자가 그것을 규정할 수 있다. 본 발명에 따른 방법을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 방법은 다음의 단계들:
예를 들면, 슬래브를 얻도록 상기 언급된 조성을 갖는 강을 주조함으로써 제조될 수 있는 1.8 내지 6 mm 의 두께를 갖는 시트를 열간 압연하는 단계, 1150℃ 내지 1300℃ 의 온도 T재가열 로 슬래브를 재가열하는 단계, 및 재가열된 슬래브를 열간 압연하는 단계들을 포함하고, 최종 압연 온도는 열간 압연된 강을 얻도록 Ar3 보다 높다.
최종 압연 온도는 바람직하게 오스테나이트 결정립들의 조질화를 회피하도록 최대 1000℃ 이다.
열간 압연된 강은 그후 예를 들면 1℃/s 내지 120℃/s 의 냉각 속도로 냉각되고, 20℃ 내지 600℃ 의 온도 T코일 로 코일링된다.
코일링 후에, 시트는 산세될 수 있다.
열간 압연된 강 시트는 그후 어닐링되어 열간 압연된 강 시트의 냉간 압연성 및 인성을 개선하고, 높은 기계적 특성들, 특히 고강도 및 높은 연성을 갖는 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트를 제조하기 위해 적절한 열간 압연되고 어닐링된 강 시트를 제공한다.
바람직한 실시형태에서 열간 압연된 강 시트에서 수행된 어닐링은 1000 초 내지 50000 초 동안 500℃ 내지 680℃ 의 온도에서 수행되는 배치 어닐링이다.
열간 압연되고 어닐링된 강 시트는 그후 선택적으로 산세된다.
열간 압연되고 어닐링된 강 시트는 그후 예를 들면 0.7 mm 내지 3 mm 이고, 또는 심지어 보다 양호하게 0.8 mm 내지 2 mm 의 범위일 수 있는 두께를 갖는 냉간 압연된 강 시트로 냉간 압연된다.
냉간-압연 압하율은 바람직하게 20% 내지 80% 이다. 20% 미만이라면, 차후의 열-처리 중에 재결정화가 선호되지 않고, 이는 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트의 연성을 손상할 수 있다. 80% 초과라면, 냉간-압연 중에 에지 크랙킹의 위험성이 존재한다.
냉간 압연된 강 시트는 그후 연속적인 어닐링 라인에서 열처리된다.
열 처리는,
- 어닐링 시에, 완전한 오스테나이트 조직을 얻도록, Ae3 내지 Ae3+100℃ 의 제 1 어닐링 온도에서 상기 냉간 압연된 강 시트를 재가열하고 30 초 내지 600 초의 유지 시간 동안 상기 어닐링 온도에서 상기 냉간 압연된 강 시트를 유지하는 단계를 포함하고,
제 1 어닐링 온도의 재가열 속도는 바람직하게 1℃/s 내지 200℃/s 이다.
열처리는,
- 20℃ 내지 Ms-50℃ 의 켄칭 온도까지 상기 냉간 압연된 강 시트를 켄칭하고 0.5℃/s 내지 200℃/s 의 냉각 속도로 1 내지 200 초의 유지 시간 동안 켄칭 온도에서 상기 냉간 압연된 강 시트를 유지하는 단계를 포함하고,
냉각 속도는 냉각 시에 펄라이트 형성을 회피하도록 선택된다. 각각의 조직 및 강의 각각의 특정한 조성에 대해, 본 기술분야의 당업자는 팽창시험에 의해 오스테나이트의 Ms 시작 변태점을 결정하는 방법을 알고 있다.
이러한 켄칭 단계 중에, 오스테나이트는 마르텐사이트로 부분적으로 변태한다.
켄칭 온도가 20℃ 보다 낮다면, 최종 조직에서 회복된 마르텐사이트의 분율은 너무 높아서 10% 초과의 충분한 양의 잔류 오스테나이트를 안정화시키지 못한다. 게다가, 켄칭 온도가 Ms-50℃ 보다 높다면, 최종 조직에서 회복된 마르텐사이트의 분율은 너무 낮아서 원하는 연신율을 얻지 못한다.
열처리는,
- 선택적으로 강의 연신율을 감소시키게 되는 마르텐사이트에서 엡실론 탄화물들의 형성을 회피하도록 2 초 내지 200 초, 바람직하게 3 초 내지 7 초의 유지 시간 동안 켄칭 온도에서 켄칭된 시트를 유지하는 단계를 포함한다.
열처리는,
- TΘ 내지 Ae3 -30℃ 의 제 2 어닐링 온도까지 상기 냉간 압연된 강 시트를 재가열하고,100 초 내지 2000 초의 시간 동안 상기 어닐링 온도에서 상기 냉간 압연된 강 시트를 유지하는 단계,
이러한 제 2 어닐링 단계 중에, 시멘타이트는 용해되고 탄소 및 Mn 은 마르텐사이트로부터 오스테나이트로 확산됨으로써, 오스테나이트의 탄소 및 Mn 의 풍부화를 달성하고 마르텐사이트를 회복시킨다.
열처리는,
- 480℃ 이하의 온도의 욕에서 시트를 선택적으로 용융 도금 코팅하는 단계를 포함한다. 임의의 종류의 코팅들, 특히, 아연 또는 아연 합금들, 예를 들면 아연-니켈, 아연-마그네슘 또는 아연-마그네슘-알루미늄 합금들, 알루미늄 또는 알루미늄 합금들, 예를 들면 알루미늄-규소가 사용될 수 있다.
열처리는,
- 제 2 어닐링 단계 직후에, 또는 용융 도금 코팅 단계 직후에, 수행된다면, 냉간 압연되고 열처리된 강 시트를 얻도록 실온까지 냉간 압연된 강 시트를 냉각하는 단계를 포함한다. 냉각 속도는 바람직하게 1℃/s 보다 높고, 예를 들면 2℃/s 내지 20℃/s 이다.
이러한 냉각 단계 중에, 오스테나이트의 일부는 프레시 마르텐사이트로 변태될 수 있다. 그러나, 프레시 마르텐사이트의 표면 분율은 50% 이하이다.
열처리는,
- 실온까지 냉각하고 선택적인 코팅 후에, 시트는 3 내지 1200 초 (온도가 높을수록, 유지 시간은 보다 짧음) 의 유지 시간 동안 170℃ 내지 500℃ 의 온도로 템퍼링 처리를 거치는 단계를 포함한다. 이러한 템퍼링 처리는 0.5㎛ 보다 작은 사이즈를 갖는 작은 오스테나이트 아일랜드들 또는 적어도 3 의 애스팩트 비를 갖는 오스테나이트 필름들을 갖는 템퍼링된 마르텐사이트로 변하는 큰 MA 아일랜드들 (0.5 ㎛ 초과의 사이즈를 가짐) 의 비율을 감소시키도록 예정된다.
열처리는,
- 선택적으로, 실온까지 냉각 후에, 용융 도금 코팅 단계가 수행되지 않는다면, 시트는 전기화학적 방법들, 예를 들면 전기 도금에 의해, 또는 임의의 진공 코팅 프로세스, 예를 들면 PVD 또는 제트 증착 (Jet Vapor Deposition) 을 통해 코팅될 수 있는 단계를 포함한다. 임의의 종류의 코팅들, 특히, 아연 또는 아연 합금들, 예를 들면 아연-니켈, 아연-마그네슘 또는 아연-마그네슘-알루미늄 합금들이 사용될 수 있다. 선택적으로, 전기 도금에 의한 코팅 후에, 시트는 탈기를 거칠 수 있다.
예들
조성들이 표 1 에 수집된 두개의 등급들은 반-제품들로 주조되었고 가열, 제어된 열간 압연 및 차후의 워터 냉각을 거치고, 켄칭 및 자체-템퍼링에 의해 달성된, 표 2 에 수집된 다음의 프로세스 파라미터들로 강 시트들에서 프로세싱되었다.
표 1 - 조성들
테스트된 조성들은 다음의 표에 수집되고 원소 함량들은중량 퍼센트로 표현된다:
Figure 112020056858299-pct00001
강 A 및 B 은 본 발명에 따른 것이다.
주어진 강에 대해, 본 기술분야의 당업자에게는 팽창시험 테스트들 및 금속조직학 분석을 통해 Ae1, Ae3 및 TΘ 온도들을 결정하는 방법이 공지되어 있다.
표 2 - 프로세스 파라미터들
주조물로서 강 반-제품들은 1250℃ 에서 재가열되고, 열간 압연되고 그후 550℃ 에서 코일링되고, 산세되고, 5 h 동안 600℃ 에서 어닐링되고, 산세되고 50% 압하율로 냉간 압연되었다. 그것들은 그후 다음의 조건들 하에서 프로세싱되었다:
Figure 112020056858299-pct00002
최종적인 샘플들은 그후 분석되었고 상응하는 미세조직 원소들 및 기계적 특성들은 표 3 및 표 4 에 각각 수집되었다.
표 3 - 미세조직 및 석출물들
얻어진 강 시트의 미세조직들의 상 퍼센티지들이 결정되었다:
Figure 112020056858299-pct00003
* : 본 발명에 따른 시도들.
γ : 잔류 오스테나이트 표면 분율을 나타냄
γ 애스팩트 비 : 오스테나이트 필름들의 애스팩트 비를 나타냄
MA : 0.5 ㎛ 초과의 사이즈를 갖는 MA 아일랜드들 표면 분율을 나타냄
FM : 프레시 마르텐사이트 표면 분율을 나타냄
TM : 템퍼링된 마르텐사이트를 나타냄
RM : 회복된 마르텐사이트 또는 재결정화된 페라이트 표면 분율을 나타냄
RF : 재결정화된 페라이트 표면 분율을 나타냄.
RM 에서 석출물들: 회복된 마르텐사이트에서 Nb 의 석출물들의 존재를 나타냄
표 4 - 기계적 특성들
테스트된 샘플들의 기계적 특성들이 결정되었고 다음의 표에 수집되었다:
Figure 112020056858299-pct00004
* : 본 발명에 따른 시도들.
항복 강도 (YS), 인장 강도 (TS) 및 균일한 연신율 (UE) 은 2009 년 10월에 출간된 ISO standard ISO 6892-1 에 따라 측정된다. 구멍 확장 비 (HER) 는 ISO standard 16630:2009 에 따라 측정된다. 측정 방법들의 차이로 인해, ISO standard 16630:2009 에 따른 구멍 확장 비 (HER) 의 값들은 매우 상이하고 JFS T 1001 (Japan Iron and Steel Federation standard) 에 따른 구멍 확장 비 λ 의 값들에 필적하지 못한다. 예들 본 발명에 따른 강 시트들, 즉 예들 1 및 2 만이 단지 그들의 구체적인 조성 및 미세조직들로 인해 모든 목표된 특성들을 나타낸내는 것임 보여준다.

Claims (17)

  1. 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트로서,
    중량 % 로:
    C : 0.03 - 0.25 %
    Mn : 3.5 - 8 %
    Si : 0.5 - 2.0 %
    Al : 0.03 - 2.0 %
    Ti ≤ 0.080 %
    Nb ≤ 0.080 %
    V ≤ 0.2 %
    V + Ti + Nb > 0.01%
    S ≤ 0.010 %
    P ≤ 0.020 %
    N ≤ 0.008 % 를 포함하고,
    그리고, 선택적으로 중량 % 로 다음의 원소들:
    Mo : 0.1 - 0.5 %
    Cr : 0.01 - 1 %
    B : 0.0005 - 0.004 % 중 하나 이상을 포함하는 조성을 갖는 강으로 제조되고,
    상기 조성의 잔부는 철 및 제련으로부터 기인되는 불가피한 불순물들이고,
    냉간 압연된 상기 강 시트는, 표면 분율로,
    - 10% 내지 30% 의 잔류 오스테나이트로서, 상기 잔류 오스테나이트는 적어도 3 의 애스팩트 비를 갖는 필름들로서 그리고 마르텐사이트 오스테나이트 아일랜드들 (islands) 로서 존재하고, 8% 미만의 상기 마르텐사이트 오스테나이트 아일랜드들은 0.5 ㎛ 초과의 사이즈를 갖는, 상기 잔류 오스테나이트,
    - 최대 1% 의 프레시 마르텐사이트
    - 최대 50% 의 템퍼링된 마르텐사이트 및
    - 표면 분율의 나머지 잔부로 니오븀, 티타늄 및 바나듐 중에서 선택된 적어도 하나의 원소의 석출물들을 포함하는 회복된 (recovered) 마르텐사이트로 이루어지는 미세조직을 갖고,
    상기 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트는 적어도 750 MPa 의 항복 강도 (YS), 적어도 1000 MPa 의 인장 강도 (TS), 적어도 12% 의 균일한 연신율 (UE), 및 적어도 20% 의 구멍 확장 비 (HER) 를 갖는, 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    알루미늄 함량은 최대 1.2% 인, 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    니오븀 함량은 적어도 0.010% 인, 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    탄소 함량은 적어도 0.10% 인, 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    0.5 ㎛ 초과의 사이즈를 갖는 마르텐사이트 오스테나이트 아일랜드들과 오스테나이트 필름 사이의 분율 비는 1.0 미만인, 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트.
  6. 제 5 항에 있어서,
    0.5 ㎛ 초과의 사이즈를 갖는 마르텐사이트 오스테나이트 아일랜드들과 상기 오스테나이트 필름 사이의 분율 비는 0.5 미만인, 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트.
  7. 제 1 항에 있어서,
    프레시 마르텐사이트의 표면 분율은 1% 미만인, 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트.
  8. 제 1 항에 있어서,
    5% 미만의 상기 마르텐사이트 오스테나이트 아일랜드들은 0.5 ㎛ 초과의 사이즈를 갖는, 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트.
  9. 제 1 항에 있어서,
    3 초과의 애스팩트 비를 갖는 오스테나이트 필름들의 표면 분율은 적어도 5% 인, 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트는 Zn 또는 Zn 합금으로 코팅되는, 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트는 Al 또는 Al 합금으로 코팅되는, 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트.
  12. 삭제
  13. 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트를 제조하기 위한 방법으로서,
    다음의 연속적인 단계들:
    - 슬래브를 얻도록 강을 주조하는 단계로서, 상기 강은 제 1 항에 따른 조성을 갖는, 상기 주조하는 단계,
    - 1150℃ 내지 1300℃ 의 온도 T재가열 로 상기 슬래브를 재가열하는 단계,
    - 열간 압연된 강 시트를 얻도록 Ar3 보다 높은 온도에서 재가열된 상기 슬래브를 열간 압연하는 단계,
    - 20℃ 내지 600℃ 의 코일링 온도 T코일 로 상기 열간 압연된 강 시트를 코일링하는 단계,
    - 열간 압연되고 어닐링된 강 시트를 얻도록 상기 열간 압연된 강 시트를 어닐링하는 단계,
    - 냉간 압연된 강 시트를 얻도록 상기 열간 압연되고 어닐링된 강 시트를 냉간 압연하는 단계,
    - 어닐링 시에, 완전한 오스테나이트 조직을 얻도록, Ae3 내지 Ae3+100℃ 의 제 1 어닐링 온도까지 상기 냉간 압연된 강 시트를 재가열하고 30 초 내지 600 초의 유지 시간 동안 상기 어닐링 온도에서 상기 냉간 압연된 강 시트를 유지하는 단계,
    - 20℃ 내지 Ms-50℃ 의 켄칭 온도까지 0.5℃/s 내지 200℃/s 의 냉각 속도로 상기 냉간 압연된 강 시트를 켄칭하고 1 내지 200 초의 유지 시간 동안 상기 켄칭 온도에서 상기 냉간 압연된 강 시트를 유지하는 단계,
    - TΘ 내지 Ae3 -30℃ 의 제 2 어닐링 온도까지 상기 냉간 압연된 강 시트를 재가열하고, 100 초 내지 2000 초의 시간 동안 상기 제 2 어닐링 온도에서 상기 냉간 압연된 강 시트를 유지하는 단계로서, TΘ 는 시멘타이트가 가열 시에 용해되는 온도를 나타내는, 상기 어닐링 온도에서 상기 냉간 압연된 강 시트를 유지하는 단계,
    - 실온까지 상기 냉간 압연된 강 시트를 냉각하는 단계,
    - 냉간 압연되고 열처리된 강 시트를 얻도록 3 내지 1200 초의 유지 시간 동안 170℃ 내지 500℃ 의 온도에서 상기 냉간 압연된 강 시트를 템퍼링하는 단계를 포함하고,
    상기 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트는 적어도 750 MPa 의 항복 강도 (YS), 적어도 1000 MPa 의 인장 강도 (TS), 적어도 12% 의 균일한 연신율 (UE), 및 적어도 20% 의 구멍 확장 비 (HER) 를 갖는, 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트를 제조하기 위한 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 열간 압연된 강 시트에서 수행된 어닐링은 1000 초 내지 50000 초 동안 500℃ 내지 680℃ 의 온도에서 수행되는 배치 어닐링인, 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트를 제조하기 위한 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 어닐링 온도까지 상기 냉간 압연된 강 시트의 재가열 속도는 1 내지 200℃/s 인, 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트를 제조하기 위한 방법.
  16. 적어도 두개의 강 시트들의 스폿 용접된 조인트를 제조하기 위한 방법으로서,
    - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 또는 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따라 제조된 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트를 제공하는 단계,
    - 제 2 강 시트를 제공하는 단계,
    - 상기 제 2 강 시트에 상기 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트를 스폿 용접하는 단계를 포함하는, 적어도 두개의 강 시트들의 스폿 용접된 조인트를 제조하기 위한 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 2 강 시트는 상기 냉간 압연되고 열 처리된 강 시트인, 적어도 두개의 강 시트들의 스폿 용접된 조인트를 제조하기 위한 방법.
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