KR102462210B1 - 냉간 압연되고 재결정 어닐링된 평강 제품 및 평강 제품의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 페라이트 미세 구조를 갖는 냉간 압연되고 재결정 어닐링된 평강 제품을 제공하며, 상기 평강 제품은 최적화된 성형성 및 도장성을 포함한다. 이를 위해, 평강 제품은 (중량%), C: 0.0001 내지 0.003%, Si: 0.001% 내지 0.025%, Mn: 0.05% 내지 0.20%, P: 0.001 내지 0.015%, Al: 0.02 내지 0.055%, Ti: 0.01 내지 0.1%, 그리고 각각 선택적으로 Cr: 0.001 내지 0.05%, V: 최대 0.005%, Mo: 최대 0.015%, N: 0.001 내지 0.004%를 갖는 강으로 형성된다. 기계적 특성은 다음과 같다: Rp 0.2 ≤ 180MPa, Rm ≤ 340MPa, A 80 ≤ 40%, n-값 ≤ 0.23. 평강 제품은 평강 제품의 표면들 중 적어도 하나에서, 0.8 내지 1.6㎛의 산술적 평균 거칠기(Ra) 및 적어도 75 1/cm의 피크 계수(RPc)를 포함한다. 평강 제품의 제조를 위해, 평강 제품은 H2-N2의 어닐링 분위기하에 연속으로 재결정 어닐링되고 오버에이징 처리된다. 이어서, 주연면이 1.0 내지 2.5㎛의 산술적 평균 거칠기(Ra) 및 피크 계수(RPc) ≥ 100 1/cm를 갖는 조질 압연 작업 롤을 사용하여, 0.4 내지 0.7%의 조질율(D)을 갖는 재결정 어닐링된 평강 제품을 조질 압연하며, 조질 압연 작업 롤의 표면 내에 형성된 함몰부 및 피크는 확률적으로 분포되게 제공된다.

Description

냉간 압연되고 재결정 어닐링된 평강 제품 및 평강 제품의 제조 방법{COLD-ROLLED AND RECRYSTALLISATION ANNEALED FLAT STEEL PRODUCT, AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF}
본 발명은 냉간 압연되고 재결정 어닐링된, 페라이트 미세 구조를 갖는 평강 제품에 관한 것이다.
이러한 유형의 평강 제품은, 평강 제품으로 성형된 부품의 성형성 및 시각적 외관에 대한 특히 높은 요건이 설정되는 특히 차량 섀시 제조 분야에서 사용된다.
평강 제품이 언급되는 경우, 이는 강 스트립(steel strip) 또는 강 시트(steel sheet) 및 이로부터 획득된 블랭크 및 시트 바(sheet bar)와 같은 압연 제품에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 언급되는 유형의 평강 제품의 제조 방법에 관한 것이다.
이하 합금의 함량에 대한 표시가 제시될 경우, 달리 명시하지 않는 한 이러한 표시는 항상 중량과 관련된다. 이에 반해, 대기의 조성에 대한 지시는 다르게 언급되지 않는 한, 항상 관측된 부피와 관련된다.
섀시 구조 또는 이와 유사한 용도를 위해 결정된 평강 제품은, 성형성 및 표면 인상(impression)(도장성 및 도장 광택성)과 관련하여 형성된 고객별 요구 사항에 따르기 위해, 통상, 규정된 거칠기 및 마찬가지로 규정된 피크 분포(peak distribution)를 특징으로 하는 표면 구조가 제공된다. 자동차 산업 분야의 해당 규격에 대한 통상적인 예는, 적어도 60 1/cm의 피크 계수(RPc)에서, 산술적 평균 거칠기(Ra)(이하 단축어로 "거칠기")는 1.1 내지 1.6㎛이다. 거칠기(Ra)와 피크 계수(RPc)는 철강 검사 사양 SEP 1940에 따라 ISO 3274에 따른 스타일러스(stylus) 기기를 이용하여 결정된다.
최적의 도장성 및 최적의 도장 광택성을 위해 달성될 표면 특성을 결정하기 위한 다른 기준은, 철강 검사 사양 SEP 1941:2012-05에 따라 5% 소성 신장 후 마르시냑 컵 테스트(Marciniak cup test)에서 결정되며 이하 단축어로 "Wsa"로 표시되는 "파상도 특성값 Wsa(1 내지 5)"을 나타낸다. 통상적인 요건은 0.35㎛ 내지 0.40㎛의 Wsa-값이다. 특히 양호한 도장 광택성은 ≤ 0.35㎛의 Was 값에서, 특히 < 0.30㎛에서 설정된다. 이러한 낮은 Wsa-값을 달성하기 위해, 적어도 75 1/cm의 피크 계수(RPc) 및 0.9 내지 1.4㎛의 거칠기(Ra)가 요구된다.
냉간 압연된 평강 제품의 제조시에, 재료 특성값(Ra, RPc)의 설정은 통상, 재결정 어닐링 후에 조질 압연에 의해 수행되는데, 이는 평강 제품의 최적의 성형성을 보장하기 위해, 평강 제품이 냉간 압연 후에 이행되는 것이다.
여기서, "조질 압연"은 재결정 어닐링 후에, 이행되는 부분 압연 또는 후속 압연을 의미하는 것으로 이해되며, 여기서 평강 제품은 약 0.2 내지 2.0%의 낮은 변형을 받는데, 이는 여기서 "조질율(temper reduction)"로 표시된다. 이 경우에, 조질율은, 거리 검출 센서를 구비한 편향 롤러의 원주 속도의 비교를 통해, 평강 제품이 조질 압연되는 롤 스탠드의 전방 및 후방에서 결정된다. 조질율(D)은 D = [(s2-s1)/s1]*100으로서 편향 롤러의 거리 차이(거리 진입(s1), 거리 진출(s2))로부터 형성된다.
"높은 피크 계수(RPc)"와 "높은 거칠기(Ra)"의 조합된 요건은 기본적으로 유효한 복잡한 제조 과제(task)를 나타낸다. 이는, 높은 Ra-값을 달성하기 위해 요구되는 높은 롤 거칠기가 기본적으로 적은 피크 계수(RPc)를 초래하는 것으로부터 나타나는데, 그 이유는 증가하는 롤의 표면 균열(fissuring)(=거칠기)이 롤 표면의 파고점(wave crest) 간의 거리를 서로로부터 변위시키며, 이로써 평강 제품에 형성될 수 있는 피크의 개수가 감소하기 때문이다. 건식 조질 압연시에 롤 표면 상에 존재하는 피크의 전달시에 이미 각각 압연된 평강 제품 상에는 약 20%의 피크 전달 손실이 기록되는 더 어려운 상황이 발생한다.
추가로, 조질율(D)이 너무 높게 선택되는 경우에 거칠기(Ra)가 너무 높아지는 규칙이 발생한다. 반면, 조질율(D)이 너무 낮게 설정되는 경우, 특히 넓은 스트립 치수에서, 조질 처리되지 않은 스트립 주변부가 형성될 수도 있을 것이다. 그 지점에서 목표한 Ra- 및 RPc-값이 너무 낮다.
또한, 조질율(D)은 강 기판의 기계적 특성과 관련하여 임의로 변경될 수 없다. 너무 낮은 조질율(D)은 특정 항복 강도에 단지 불충분하게 반응한다. 이에 반해, 너무 높은 조질율(D)을 통해, 너무 집중적인 냉간 응고로 인해, 강 기판의 강도가 수정할 수 없을 정도로 높게 된다.
제조될 평강 제품이 연해지고(soft) 넓어지고 얇아질수록 조질 압연에 대한 요건이 더 강화된다. "연하다"는 여기서 재결정화 상태에서 그리고 조질 압연 후, 180N/mm2 이하의 항복 강도(Rp0.2) 및 340N/mm2 이하의 인장 강도(Rm)를 포함하는 강을 의미하는 것으로 이해된다. 실제로 이는, 차량에서 통상적인 치수를 갖는 여기서 언급되는 유형의 현재의 평강 제품이 목표한 작동 안정성으로 단지 매우 복잡한 제조 과정을 거쳐야 가능하다는 결과를 갖는다. 최대 150MPa의 항복 강도(Rp0.2) 및 310MPa 이하의 인장 강도(Rm)를 갖는 강이 특히 중요한 것으로 증명되었다.
이러한 복잡성을 실제로 제어할 수 있고, 가장 엄격한 요건을 충족시키는 광택을 갖는 도장을 위한 최적의 전제 조건을 제공해야 하는 평강 제품을 생산하기 위한 다양한 제안이 공지되어 있다.
이를 위한 예는, 도장에 적합한 강 시트를 제조하기 위한 EP 0 234 698 B1에 공지된 방법이다. 이 방법은 에너지 빔을 이용하여 조질 압연 롤의 표면에 규칙적인 함몰 패턴을 생성하는 구성을 제공한다. 처리될 평강 제품이 2개의 작업 롤을 사용하여 조질 압연되며, 그 중 적어도 하나는 상술된 방식으로 가공된다. 조질 압연을 통해 달성되는 단면 감소는 작업 롤로부터 강 시트의 표면으로 패턴을 전달하기 위해 0.3% 이상이어야 한다. 이러한 방식으로, 평균 표면 거칠기(Ra)가 0.3 내지 3.0㎛의 범위 내에 있는 강 시트로서, 편평한 상부면을 갖는 사다리꼴 돌출 영역과, 돌출 영역을 완전히 또는 부분적으로 둘러싸도록 형성된 홈과 유사한 함몰 영역과, 함몰부 영역의 바닥보다 높고 돌출 영역의 상부면보다 낮거나 동일한 높이로, 돌출 영역들 사이에서 함몰 영역 외에 형성되는 중간 영역으로 구성되는 편평한 중간 영역을 포함하는 강 시트가 획득되어야 한다. 동시에, 돌출부 및 함몰부는 특히 조질 압연 작업 롤 내로 형성되는 함몰부의 직경의 특정 기하학적 종속성을 포함한다.
유사한 제안이 DE 36 86 816 T2에서 설명된다. 또한, 상기 공보에서, 냉간 압연된 평강 제품의 표면 내로, 0.3 내지 2.0㎛의 표면 거칠기를 형성하는 규칙적인 표면 거칠기(Ra) 패턴이 제공된다.
마지막으로, WO 2011/162135 A1에는 냉간 압연된 얇은 강 시트 및 그 제조 방법이 공지되어 있다. 이 경우에, 강 시트는 중량%로, 0.10% 이하의 C, 0.05% 이하의 Si, 0.1 내지 1.0% Mn, 0.05% 이하의 P, 0.02% 이하의 S, 0.02 내지 0.10% Al, 0.005% 미만의 N 및 철과 불가피한 오염물로 이루어진 나머지를 갖는 강으로 형성된다. 이렇게 형성된 강 시트는, 730 내지 850℃의 어닐링 온도에서 적어도 30초 동안 어닐링되고, 이어서 600℃ 이하의 온도까지 적어도 5℃/s의 냉각 속도로 냉각되는 어닐링 처리를 받는다. 이에 따라 획득되는 냉간 압연되고 어닐링된 평강 제품은, 주로 페라이트로 형성되고 5 내지 30㎛의 평균 결정 입자 직경을 갖는 미세 구조를 포함한다. 최종적으로, 평강 제품은, 표면 거칠기(Ra)가 2㎛이하인 롤러를 사용하여 조질 압연된다. 조질 압연을 통해 달성된 연신율은 냉간 압연되고 어닐링된 얇은 시트의 평균 결정 입자 직경에 따라 설정된다.
전술한 종래 기술을 배경으로 하여, 본 발명의 과제는 최적화된 성형성 및 우수한 도장 특성을 가지며 경제적으로 그리고 작동 안정적으로 제조될 수 있는 평강 제품을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 과제는 본 발명에 따른 평강 제품을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
평강 제품과 관련하여, 본 발명은 청구항 제1항에 따른 유형의 평강 제품을 제공함으로써 상기 목적을 달성한다.
본 발명에 따른 평강 제품의 작동 안정적인 제조를 허용하는 방법이 청구항 제5항에 명시된다.
본 발명의 바람직한 구성은 종속 청구항에 명시되며, 이하 통상적인 발명 구상이 상세히 설명된다.
따라서, 페라이트 미세 구조를 갖는 냉간 압연되고 재결정 어닐링된 본 발명에 따른 평강 제품은, 이하의 조성(중량%),
C: 0.0001 내지 0.003%,
Si: 0.001% 내지 0.025%,
Mn: 0.05% 내지 0.20%,
P: 0.001 내지 0.015%,
Al: 0.02 내지 0.055%,
Ti: 0.01 내지 0.1%,
철과 불가피한 불순물로 이루어진 나머지를 갖는 강으로 형성되며, 상기 강은 추가로 이하의 선택적인 합금 원소를 함유할 수 있고,
Cr: 0.001 내지 0.05%,
V: 최대 0.005%,
Mo: 최대 0.015%,
N: 0.001 내지 0.004%,
그리고, 상기 강은
- 최대 180MPa의 항복 강도(Rp0.2),
- 최대 340MPa의 인장 강도(Rm),
- 적어도 40%의 파단 연신율(A80),
- 적어도 0.23의 n-값,
그리고, 평강 제품의 표면들 중 적어도 하나에,
- 0.8 내지 1.6㎛의 산술적 평균 거칠기(Ra) 및
- 적어도 75 1/cm의 피크 계수(RPc)를 포함한다.
이 경우, 평균 거칠기(Ra) 및 피크 계수(RPc)를 전제로 하는, 표면에 형성되는 함몰부 및 피크가 확률적으로 분포된다.
따라서, 본 발명에 따른 평강 제품은 최대 180MPa, 특히 150MPa 미만의 항복 강도(Rp0.2) 및 최대 340MPa, 특히 310MPa 미만의 인장 강도(Rm)를 갖는 연강으로 형성되며, 이 경우에, 적어도 40%의 파단 연신율(A80)에서, 고 연신율 및 적어도 0.23의 높은 n-값을 갖는다. 이러한 특성 조합에 의해, 상기 평강 제품은 성형, 특히 딥 드로잉에 최적으로 적합하다.
동시에, 본 발명에 따른 평강 제품은 0.8 내지 1.6㎛의 산술적 평균 거칠기(Ra) 및 적어도 75 1/cm의 피크 계수(RPc)를 특징으로 하는 표면 특성을 포함는데, 이러한 특성은 최적화된 도장 광택성을 갖는 도장을 위한 우수한 적합성을 부여한다. 따라서, 본 발명에 따른 표면 구조는, 특히 본 발명에 따른 평강 제품이 최대 1.0mm의 두께와 적어도 1000mm의 폭을 갖는 차량 기술 응용을 위해 통상적인 치수 범위에서 제공되는 경우, 0.40㎛ 이하, 통상 0.35㎛ 이하, 특히 0.30㎛ 미만의 Wsa-값을 신뢰성 있게 달성한다.
본 발명에 따른 평강 제품은 코팅되지 않은 상태 또는 금속 보호층으로 도포된 상태에서 성형 및 도장을 위한 특별한 적합성을 포함한다.
이러한 금속 코팅이 제공되는 경우에 전해 코팅을 통해 코팅되어야 한다. 공지된 전해 방법을 사용함으로써, 본 발명에 따라 조질 처리된 강 스트립의 표면 구조가 금속 코팅으로 도포된 평강 제품의 표면에 보존되는 것이 보장된다. 이 경우에, 금속 보호층으로서 특히 아연을 기재로 하는 전해 코팅 층이 적합하다.
전술한 유형의 금속성 보호 코팅의 대안으로서 또는 이에 보완으로서, 본 발명에 따른 평강 제품은 또한 무기 또는 유기 코팅에 의해 코팅될 수 있다. 무기 코팅은 스트립 공정을 위해 통상적인 패시베이션 층, 예를 들어 인산화 코팅 또는 크롬화 코팅을 의미한다. 유기 코팅은 예를 들어 Cr(III) - 함유 화합물을 기재로 하는 스트립 공정을 위해 통상적인 후막 패시베이션을 의미한다. 이 경우에, 도료 부착성, 성형 공구의 마찰 거동 등을 개선시키기 위해, 그 자체로 공지된 통상적으로 사용되는 코팅 물질을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 평강 제품의 본 발명에 따라 제공된 표면 상에 형성된 표면 조직(texture)은 본 발명에 따른 거칠기 값(Ra) 및 본 발명에 따른 피크 계수(RPc)를 결정하는 함몰부 및 피크의 확률적 분포를 특징으로 한다.
본 발명에 따라 규정된 바와 같은 확률적 표면 조직은, 예를 들어, 상호 간에 다시 간격, 형태 및 크기에서 변경될 수 있는 함몰부와 같은 형상 특징의 불규칙적인 통계적 분포를 특징으로 하는 불규칙적 표면 조직이다. 이에 반해, 결정론적인 표면 조직은 일정한 유형의 형상 특징의 규칙적인 분포를 특징으로 하는 규칙적인 표면 조직이다.
확률적인 표면 조직화는, 오일 또는 그리스 공급된 상태에서 성형 공정 중에 강 표면과 공구 사이의 마찰 거동을 최적화하기 위해 본 발명에 따라 시도된다. 공구 결합된 성형 공정에서 특히 딥 드로잉 또는 스트레치 드로잉시에, 확률적 표면 구조는, 높은 압축 응력에서 윤활제가 표면 조직의 산과 골 사이에서 개방되는 미세 채널을 통해 응력 구역으로부터 흐를 수 있는 것을 특징으로 한다. 결정론적인 표면 조직화의 상당히 격리된 윤활 포켓에 비해, 미세 채널의 더 미세한 메시(mesh)는 성형 공정시에 공구와 평강 제품 사이의 접촉을 유도하는 전체 표면적 상에 윤활제의 보다 균일한 분포를 허용한다. 또한, 확률적인 기본 구조는 필요에 따라 추가로 본 발명에 따른 평강 제품 상에 적용될 수 있는 유기 또는 금속 코팅에 대한 작동- 및 접착 특성을 보장한다.
본 발명에 따른 평강 제품의 본 발명에 따른 표면에서 거칠기 값(Ra)은 0.8 ㎛ 이상이어야 하는데, 그 이유는 그렇지 않으면 표면이 너무 매끄럽기 때문이다. 그러나 거칠기 값(Ra)은 1.6㎛를 초과해서도 되는데, 그 이유는 최적의 성형 특성을 달성하기 위해 표면이 너무 거칠기 때문이다. 본 발명의 장점을 작동 안정적으로 이용할 수 있도록, 0.9 내지 1.4㎛의 거칠기 값(Ra)이 제공될 수 있다.
피크 계수(RPc)가 cm 당 75개 이상 이어야 하는데, 그 이유는 이는 Wsa-값에 악영향을 미칠 것이기 때문이다. 피크 계수를 적어도 75 1/cm로 결정함으로써, 본 발명에 따른 평강 제품의 Wsa-값이 0.40㎛를 초과하여, 특히 0.35 ㎛를 초과하여 증가하지 않도록 하고, 도장이 최적의 도장 광택을 얻는 것이 보장된다. 더 높은 피크 계수는 본 발명에 따른 평강 제품의 본 발명에 따라 제공된 표면의 Wsa-값을 더욱 개선시킨다. 이러한 방식으로, 0.30㎛ 미만의 본 발명에 따른 평강 제품의 Wsa-값이 달성될 수 있다. 0.40㎛ 이하의 Wsa-값은, 본 발명에 따라 제공된 표면에 대한 피크 계수(RPc)가 적어도 cm 당 75개로 결정될 경우 작동 안정적으로 달성된다. 본 발명에 따라 제공된 평강 제품 표면에 대한 피크 계수(RPc)가 cm 당 적어도 80개로 결정될 경우, 0.35㎛ 이하의 Wsa-값이 설정된다. 결과적으로, 피크 계수(RPc)에 대해 cm 당 90개의 최소값이 결정됨으로써, 0.30㎛ 미만의 Wsa-값이 보장될 수 있다.
본 발명에 따른 평강 제품은 필수 합금 원소로서 C, Si, Mn, P, Al 및 Ti를 다음 조건으로 함유한다:
본 발명에 따른 평강 제품의 C 함량은 0.0001 내지 0.003 중량%이다. C가 불가피하게 강 용융물 내에 함유되어 있기 때문에, 적어도 0.0001 중량%의 C 함량이 본 발명에 따른 강에서 항상 검출될 수 있다. 그러나, 0.003 중량%를 초과하는 C 함량은 탄소의 과도하게 높은 강도 기여로 인해 목표한 성형성을 악화시킨다. 이는 C 함량을 0.002 중량% 이하로 낮춤으로써 확실하게 방지될 수 있다.
Si는 0.001 중량% 내지 0.025 중량%의 함량으로 본 발명에 따른 평강 제품 내에 존재한다. 또한, Si는 강 용융물 내에 불가피하게 함유된다. 그러나, 0.025 중량%의 본 발명에 따른 한계를 초과하는 Si 분율은 과도하게 높은 강도 기여로 인해 성형성을 악화시킨다. Si의 존재의 악영향을 회피하기 위해, 본 발명에 따른 평강 제품의 Si 함량은 0.015 중량% 이하로 제한될 수 있다.
Mn은 0.05 내지 0.20 중량%의 함량으로 본 발명에 따른 평강 제품 내에 존재한다. 이 범위 내에 있는 Mn 함량은 본 발명에 따른 평강 제품의 성형 능력에 최적으로 기여한다. Mn 함량이 본 발명에 따라 사전 설정된 범위를 벗어나는 경우, 고용 경화에 의한 너무 낮거나 너무 높은 정도를 유도한다. Mn 함량을 0.15 중량% 이하로 한정함으로써, 본 발명에 따른 평강 제품에서 Mn의 존재의 최적의 영향이 보장될 수 있다.
P는 0.001 내지 0.015 중량%의 함량으로 본 발명에 따른 평강 제품 내에 존재한다. P는 또한 강 용융물 내에 불가피하게 함유되며, 고용 경화에 기여한다. 그러나 본 발명에 따른 한계를 초과하는 P 분율은 목표한 성형 능력을 악화시키고, 목표한 도장 결과에 대한 악영향을 나타낸다. 고용 경화로 인한 P의 존재의 바람직한 영향을 이용하고 동시에 악영향을 확실하게 배제하기 위해, P 함량은 0.012 중량% 이하로 제한될 수 있다.
Al은 0.02 내지 0.055 중량%의 함량으로 본 발명에 따른 평강 제품 내에 존재한다. Al은 강 제조시에 강 용융물의 탈산을 위해 이용되며, 따라서 본 발명에 따른 한계 내에서 합금에 포함되어야 한다. 그러나, 본 발명에 따라 제공된 Al 함량의 상한을 초과하는 Al 분율은 목표한 성형 능력을 악화시킨다. Al 함량이 0.03 중량% 이하로 제한됨으로써, 본 발명의 평강 제품의 합금에서 Al의 바람직한 작용이 최적으로 이용될 수 있다.
Ti는 0.01 내지 0.1 중량%의 함량으로 본 발명에 따른 평강 제품 내에 존재한다. Ti는 침입형 합금 원소들의 결합을 위해 이용되며 석출 경화에 기여한다. Ti 함량이 0.01 중량% 미만인 경우, 침입형 합금 원소가 결정 격자에서 여전히 용해되어 존재하는데, 이는 목표한 성형 능력에 악영향을 미친다. 0.1 중량%를 초과하는 Ti 함량은 성형 능력을 추가로 개선시키지 않는다. Ti의 존재의 바람직한 영향은 Ti 함량이 0.05 내지 0.09 중량%일 경우, 높은 안정성으로 활용될 수 있다.
본 발명에 다른 평강 제품 내에 항상 존재하는 전술한 합금 원소에 부가적으로, 본 발명에 따른 평강 제품은 선택적으로 추가로, 특정된 특성을 달성하거나 설정하기 위해, 이하의 합금 원소를 함유할 수 있다:
Cr은 0.001 내지 0.05 중량%의 함량으로 본 발명에 따른 평강 제품에 첨가될 수 있어, 이러한 낮은 함량의 경우에 Cr의 존재는 본 발명에 따른 평강 제품의 기계적 특성, 특히 그의 항복 강도 및 인장 강도에 박람직하게 작용한다. 그러나 본 발명에 따라 제공되는 범위를 초과하는 Cr 분율은 목표한 성형 능력을 악화시킨다.
동일한 방식으로, V는 선택적으로, 마찬가지로 침입 합금 원소의 결합을 위해, 그리고 석출 경화에 기여하기 위해, 강 용융물의 합금에 포함될 수 있다. 이를 위해, V는 최대 0.005 중량%의 함량으로 본 발명에 따른 평강 제품 내에 존재할 수 있다.
Mo는 선택적으로, 고용 경화를 위해 사용되기 위해 최대 0.015 중량%의 함량으로 본 발명에 따른 평강 제품 내에 존재할 수 있다. 그러나 본 발명에 따른 한계를 초과하는 Mo 분율은 목표한 성형 능력을 악화시킨다.
기본적으로, 본 발명에 따른 평강 제품 내의 N 함량은 기술적으로 불가피한 불순물에 포함될 수 있다. 그러나 0.001 내지 0.004 중량%의 함량에서, N은 TiN의 형성을 통해 추가로 석출 경화에 이용될 수 있다. N의 분율이 0.004 중량%를 초과할 경우, 질소가 결정 격자 내에 용해되어 존재할 수 있고, 불량한 딥 드로잉 성형성을 초래하는 명백한 항복점을 야기하는 위험이 형성된다. 따라서, 선택적으로 제공된 N 함량은 목표한 성형 특성을 보장하기 위해, 최적으로 0.003 중량% 이하로 제한된다.
본 발명에 따른 강의 주성분으로서 전술된 합금 원소 및 철에 부가적으로, 기술적으로 불가피한 불순물이 본 발명에 따른 평강 제품 내에 존재할 수 있다. 여기에는 B, Cu, Nb, Ni, Sb, Sn 및 S가 포함되며, 이들의 분율은 합산하여 0.2 중량% 이하이어야 하며, Nb, B 또는 Sb가 존재하는 경우에는 이러한 불순물에 대해 다음의 특정 조건이 적용된다: Sb 함량이 0.001 중량% 이하, Nb 함량이 0.002 중량% 이하, B함량이 0.0005 중량% 이하.
본 발명에 따라 제공된 평강 제품은 예를 들어 제조의 본 발명에 따른 방식에 의해 작동 안정적으로 제조될 수 있다.
이를 위해, 본 발명에 따른 평강 제품의 제조를 위한 본 발명에 따른 방법은 이하의 작업 단계를 포함한다:
a) 페라이트 미세 구조를 가지며 압연 경화되고 냉간 압연된 평강 제품을 제공하는 단계로서, 상기 설명에 따라 이하의 조성(중량%)을 갖는 강으로 형성되며,
C: 0.0001 내지 0.003%,
Si: 0.001 내지 0.025%,
Mn: 0.05 내지 0.20%,
P: 0.001 내지 0.015%,
Al: 0.02 내지 0.055%,
Ti: 0.01 내지 0.1%,
철 및 불가피한 불순물로 이루어진 나머지,
이때, 상기 강은 추가로 이하의 선택적인 합금 원소를 함유할 수 있는 단계와,
Cr: 0.001 내지 0.05 %
V: 최대 0.005%,
Mo: 최대 0.015%,
N: 0.001 내지 0.004%.
b) -10℃ 내지 -60℃의 이슬점에서, 1 내지 7 부피%의 H2, 및 나머지로서 N2와 불가피한 불순물로 형성되는 어닐링 분위기하에 어닐링로(annealing furnace)를 연속으로 통과하면서 평강 제품을 열처리하는 단계로서,
- 재결정 어닐링을 위해 상기 평강 제품은
- 750 내지 860℃의 유지 온도(T1)까지 가열되고,
- 30 내지 90초의 시간(t1) 동안 유지 온도(T1)에서 유지되고,
- 상기 평강 제품은 후속하는 오버에이징(overaging) 처리를 위해,
- 유지 온도(T1)로부터 2 내지 100℃/s의 냉각 속도(CR1)로 400 내지 600℃의 오버에이징 개시 온도(T2)까지 냉각되며,
- 오버에이징 개시 온도(T2)까지 냉각시킨 후, 30 내지 400초의 시간(t2) 동안 0.5 내지 12℃/s의 냉각 속도(CR2)로 250 내지 350℃의 오버에이징 종료 온도(T3)까지 냉각되고,
- 평강 제품은 오버에이징 종료 온도(T3)로 냉각된 후, 1.5 내지 5.0℃/s의 냉각 속도(CR3)로 실온으로 냉각되는 단계와,
c) 평강 제품과 접촉하게 되는 주연면이 1.0 내지 2.5㎛의 산술적 평균 거칠기(Ra) 및 적어도 100 1/cm의 피크 계수(RPc)를 포함하는, 조질 압연 작업 롤을 사용하여, 0.4 내지 0.7%의 조질율(D)을 갖는 재결정 어닐링된 평강 제품을 조질 압연하는 단계로서, 평균 거칠기(Ra) 및 피크 계수(RPc)를 전제로 하며 조질 압연 작업 롤의 표면 내에 형성된 함몰부 및 피크가 확률적으로 분포되어 제공되는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 방법의 작업 단계 b)에서, 평강 제품의 열처리를 위해 제공된 각각의 부분 단계는 연속로에서 이행된다. 열처리 공정은 연속적인 통과에서 이행되는 어닐링으로서 실행되는데, 그 이유는 이러한 방식으로, 열처리의 개별적인 부분 단계가 서로 균질하게 연속될 수 있기 때문이다. 중단되지 않은 순서로부터 평강 제품의 기계적 특성이 그 길이 및 폭에 걸쳐 명확하게 더 작은 분산을 형성한다.
실제로 제공된 연속로에서 연속으로 진행되는 열처리에서, 개별적인 섹션들은 자체로 공지된 방식으로, DFF(direct fired furnace; 직접 연소로), DFI(direct flame impingement; 직접 화염 충돌로) 또는 NOF(non oxidizig furnace; 비산화성로)의 방식에 따라 직접 가열될 수 있거나 또는 예를 들어 RTF(radiant tube furnace; 복사 튜브로) 방식에 따라 간접적으로 가열될 수 있다.
오버에이징 개시 온도(T2)까지 평강 제품의 냉각 및 실온으로의 평강 제품의 최종 냉각은 통상적인 방식으로, 가스, N2 또는 H2 또는 이들의 혼합물의 주입에 의해, 물 또는 미스트의 공급에 의해, 또는 냉각 롤과의 접촉을 통한 냉각에 의해 실행될 수 있으며, 이들 조치들의 각각은 하나 이상의 다른 냉각 조치와 조합되어 실행될 수 있다.
재결정 어닐링을 위해, 750 내지 860℃의 온도 범위 내에 있는 유지 온도(T1)가 제공된다. 어닐링 온도가 750℃ 미만인 경우, 평강 제품의 미세 구조의 완전한 재결정화는 더 이상 확실하게 달성될 수 없다. 이에 반해, 860℃를 초과하는 온도에서는 거친 입자 형성의 위험이 발생한다. 이는 모두 성형 특성에 악영향을 미칠 것이다. 재결정 어닐링의 최적의 결과는 온도(T1)가 800 내지 850℃일 때 얻어진다.
평강 제품이 재결정 어닐링에서 유지 온도(T1)로 유지되는 동안의 지속 시간(t1)은 본 발명에 따라 제조된 평강 제품의 최적의 성형 특성을 보장하기 위해 30 내지 90초이다. t1이 30초 미만이 된다면, 미세 구조의 완전한 재결정화는 더 이상 작동 안정적으로 달성될 수 없었을 것이다. 90초보다 긴 유지 시간(t1)의 경우, 다시 거친 입자 형성의 위험이 발생했을 것이다.
유지 온도(T1)로 유지한 후, 평강 제품을 2 내지 100℃/s의 냉각 속도(CR1)로 오버에이징 개시 온도(T2)까지 냉각한다. 냉각 속도(CR1)는 최적의 성형 특성을 갖는 평강 제품을 얻도록 선택된다. 거친 입자 형성을 회피하기 위해서, 2℃/s의 최소 냉각 속도(CR1)가 필요하다. 이에 반해, 냉각 속도(CR1)가 100℃/s를 초과하는 경우, 지나치게 미세한 입자가 형성되었을 것이고, 이는 마찬가지로 목표한 양호한 성형성에 대립했을 것이다.
오버에이징 개시 온도(T2)는 적어도 400℃인데, 그 이유는, 그보다 낮은 온도에서는 오버에이징 개시 온도(T2)까지의 냉각을 위해 필요한 냉각 출력이 높기 때문이나, 재료 특성에 어떠한 바람직한 영향도 더 이상 미치지 않았을 것이기 때문이기도 하다. 이에 반해, 과열 개시 온도(T2)가 600℃를 초과한다면, 재결정화가 지속적으로 충분히 중단되지 않고, 거친 입자 형성의 위험이 발생했을 것이다. 400 내지 600℃, 특히 400 내지 550℃의 오버에이징 개시 온도(T2)에 의해 최적의 성형 특성이 달성될 수 있다.
오버에이징 개시 온도로부터 시작하여, 평강 제품은 30 내지 400초의 지속 시간(t2) 동안, 0.5 내지 12℃/s의 냉각 속도(CR2)로 오버에이징 온도(T3)까지 냉각되는 오버에이징 처리를 받는다. 시간(t2)이 30초 미만이라면, 침입형 합금 원자가 평강 제품의 재결정화 미세 구조에서 확산에 의해 균질하게 분포될 수 있는 시간은 너무 짧았을 것이다. 이는 성형 특성에 악영향을 미쳤을 것이다. 400초 이상 지속되는 오버에이징 처리는 추가의 바람직한 효과를 얻지 못했을 것이다. 실무에 따른 시간 내에서 오버에이징 처리를 종료하기 위해, 적어도 0.5℃/s의 냉각 속도(CR2)가 설정된다. 이에 반해, 12℃/s를 초과하는 냉각 속도(CR2)가 설정되는 경우, 오버에이징 처리의 시간(t2)은 너무 짧았을 것이다. 이 경우, 침입형 합금 원소의 확산을 위해 너무 짧은 시간이 제공되었을 것이며, 그 결과 성형 특성이 다시 악화되었을 것이다.
본 발명에 따르면, 오버에이징 처리의 종료 온도(T3)는 250 내지 350℃이다. 오버에이징 종료 온도(T3)가 350℃를 초과한다면, 평강 제품은 최종 냉각 과정으로 너무 과열되어 전달되었을 것이며, 이는 본 발명에 따른 평강 제품의 표면 품질 및 도장 특성에 악영향을 미쳤을 것이다. 이에 반해, 250℃ 미만의 오버에이징 종료 온도(T3)는 추가적인 바람직한 효과를 갖지 못했을 것이다.
작업 단계 b)의 부분 작업 단계는 1 내지 7 부피%의 수소 함량을 가지며, 그 외에 질소 및 기술적으로 불가피한 불순물로 형성된 보호 가스 어닐링 분위기 하에서 실행된다. 1.0 부피% 미만의 H2 분율의 경우, 평강 제품의 표면 상에 산화물 형성의 위험이 발생했을 것이며, 이에 의해 평강 제품의 표면 품질 및 그에 따른 도장 특성에 악영향을 미쳤을 것이다. 이에 반해, 7.0 부피%를 초과하는 어닐링 분위기의 H2 함량은 추가적인 바람직한 효과를 가져 오지 못했을 것이며, 또한 작동 안정성의 관점에서도 문제가 되었을 것이다.
본 발명에 따르면, 어닐링 분위기의 이슬점은 -10℃ 내지 -60℃이다. 어닐링 분위기의 이슬점이 -10℃를 초과한다면, 목표하는 표면과 관련하여, 마찬가지로 평강 제품의 표면상에 바람직하지 못한 산화물 형성의 위험이 발생했을 것이다. -60℃ 이하의 이슬점은 단지 많은 비용과 산업적 규모로만 구현될 수 있었을 것이며, 추가적인 바람직한 효과도 가져오지 못했을 것이다. 최적의 작동 조건은 어닐링 분위기의 이슬점이 -15℃ 내지 -50℃일 때 형성된다.
오버에이징 처리 종료 후에 설정된 평강 제품의 냉각은 이미 설명된 보호 가스 분위기 하에서 진행된다. 이 경우에, 1.5 내지 5.0℃/s의 냉각 속도(CR3)가 제공된다. 이 냉각 속도(CR3)는, 너무 느린 냉각시에 발생했을 수도 있는 산화물 형성에 의한 표면 특성의 악화가 경제적인 방식으로 회피되도록 선택된다.
본 발명에 따른 방법의 작업 단계 c)는 최적화된 도장 광택을 갖는 도장을 위한 본 발명에 다른 평강 제품의 특히 양호한 적합성을 위해 중요하다. 이 특별한 적합성은 0.40㎛ 이하, 통상 0.35㎛ 이하, 특히 0.30㎛ 미만의 Wsa-값에서 형성되는데, 이는 평강 제품 표면의 최소화된 파상도를 나타낸다.
열처리(작업 단계 b)) 후에 본 발명에 따라 제공된 조질 압연(작업 단계 c))에서의 상기 규정된 조질율(D)은 0.4 내지 0.7%이다. 조질율(D)이 0.4% 미만인 경우, 최적의 성형 특성을 위해 평강 제품의 불충분한 변형이 달성되었을 것이다. 이와 같이 낮은 조질율에서, 거칠기(Ra) 및 피크 계수(RPc)를 위해 본 발명에 따라 사전 설정된 값이 달성되지 못할 수도 있다. 그러나 조질율(D)이 0.7% 이상인 경우, 강 스트립 내로 너무 높은 경화가 도입될 위험이 형성될 것이며, 이는 성형 특성에 악영향을 미칠 것이다. 또한, 조질율(D)이 0.7%을 초과할 경우, 목표한 표면 특성과 관련하여 본 발명에 따라, 사전 설정된 거칠기의 범위를 벗어날 수도 있는 거칠기(Ra)가 유도될 수도 있을 것이다. 특히 넓은 평강 제품, 즉, 통상 적어도 1500mm 이상의 폭을 갖는 평강 제품의 경우, 높은 작동 안정성을 갖는 본 발명에 따라 사전 설정된 표면 구조를 제조하기 위해, 조질율(D)이 적어도 0.5%로 설정될 수 있다. 조질 압연의 모든 악영향이 회피되어야 하는 경우, 이를 위해 조질율(D)은 최대 0.6%로 제한될 수 있다. 후자는, 특히 본 발명에 따른 평강 제품을 형성하는 강의 합금 성분이 각각, 상기 특히 바람직하게 제조되는 범위 내에 있는 함량을 가지며 존재할 경우 제공된다.
조질 압연을 통해 평강 제품의 표면 내로, 도장 특성과 관련하여 최적화된 본 발명에 따른 규정에 상응하는 표면 구조가 각인되기 때문에, 평강 제품의 해당 표면에 작용하는 조질 압연 작업 롤은 1.0 내지 2.5㎛의 거칠기(Ra) 및 적어도 cm 당 100개의 피크 계수(RPc)를 포함한다. 작업 롤의 거칠기(Ra)가 1.0㎛ 미만 또는 2.5㎛를 초과한다면, Ra 및 RPc의 본 발명에 따른 값이 평강 제품 상에 본 발명에 따른 한계 내에서 적용될 수 없다. 따라서, 성형성 및 도장 특성이 악화되었을 것이다. 실제로, 본 발명에 따라 요구되는 거칠기 값(Ra)이 평강 제품에서 작동 안정적으로 달성되는 것이 보장되도록, 조질 압연 작업 롤의 거칠기(Ra)가 1.2 내지 2.3㎛로 설정될 수 있다.
조질 압연 작업 롤 표면의 피크 계수(RPc)는 cm 당 적어도 100개이며, 작업 롤의 피크 계수(RPc)와 같이 보다 높은 피크 계수(RPc), 특히 적어도 cm 당 110개, 특히 cm 당 130개를 초과하는 것이 특히 바람직하다. 평강 제품과 접촉하게 되는 조질 압연 작업 롤의 주연면에는 cm 당 100개 이상의 높은 피크 계수(RPc)가 제공됨으로써, 본 발명에 따른 규정에 상응하는 전술된 조질 파라미터를 적용하여, 요구된 피크 계수(RPc)가 각각 조질 압연된 평강 제품으로 전달되는 것이 보장된다.
평강 제품의 각각의 표면상에 산 및 골의 확률적 분포를 갖는 표면 구조가 형성됨으로써, 평강 제품과 접촉하게 되는 조질 압연 작업 롤의 주연면이 상응하게 확률적으로 형성된다.
본 발명에 따라 제공된 표면 구조는 예를 들어 자체 공지된 방식으로, 조질 롤의 목표한 거칠기 가공을 위해 설정된 EDT 기술("EDT" = Electro Discharge Texturing; 방전 조직화)을 이용하여, 캡(cap)(-) 또는 펄스(puls)(+) 방법으로 제조될 수 있다. 이 방법의 자세한 설명은 Henning Meier의 논문 "방전을 이용하는 롤 표면의 거칠기 가공"(TU Braunschweig 1999, Shaker Verlag 1999)에서 찾을 수 있다.
EDT 기술은 스파크 침식(spark erosion)을 통해 롤 표면이 거칠기 가공되는 것을 기초로 한다. 이러한 목적을 위해, 조질 압연 작업 롤은 내부에 유전체가 있는 탱크 내에서 전극을 지나 이동한다. 스파크 오버(spark over)를 통해, 작은 분화구가 롤 표면에 형성된다. 양극(+)으로서의 전극이 연결될 때(즉, 전류가 롤로부터 멀리 전극 쪽으로 흐름), 롤 상에는 매우 불균질한 분화구가 형성되는데, 이는 높은 피크 계수를 수반한다. 반대의 경우(즉, 음극(-)으로서의 전극의 연결), 전류는 롤 쪽으로 흐른다. 매끄러운 분화구가 그 결과이다.
EDT 기술의 캡(-) 변형은 전극이 롤에 충분히 근접하는 즉시 발생하는 커패시터 방전을 기초로 한다. 캡 방법은 작업 롤 상에 확률적 조직을 생성하는데, 그 이유는 커패시턴스 용량이 상이하게 상당히 변경되며(30%와 100% 사이), 롤 재료 내로 크기가 다른 구멍이 형성되기 때문이다.
EDT 기술의 펄스(+) 변형은 항상 동일한 에너지의 양이 조직화될 롤에 적용되는 원리를 기초로 한다. 이에 의해, 더 큰 규칙성을 갖는 확률적 표면 조직이 형성되지만, 이러한 규칙성은 본 발명에 따른 목적을 위해 충분한 확률적 함몰부 및 피크의 분포를 제공한다.
거칠기 가공 후에, 본 발명에 따른 작업 롤은 선택적으로 후 처리를 받을 수 있다. 이러한 후 처리에서, 파단된 피크에 의한 평강 제품 표면의 오염물을 감소시키기 위해, 표면 구조의 상당히 돌출된 피크가 제거된다. 후 처리는 초다듬질 처리(super finish treatment)의 형태로 수행될 수 있다. 이는 거칠기 깊이의 평균값을 넘어 돌출된 피크를 제거하거나 또는 그 수를 최소로 감소시키는 것을 목적으로하는 초다듬질 처리 방법이다. 초다듬질 방법의 실무적인 구현의 가능성은 예를 들어 DE 10 2004 013 031 A1 또는 EP 2 006 037 B1에 공지되어 있다. 피크 계수는 각각의 후 처리를 통해 무시될 정도로 작게 변경된다. 그러나 표면이 균질화되고 접촉 면적의 비율이 증가한다. 이는 음의 Rsk-값(거칠기 분포의 왜곡)에 반영된다. 따라서, 높은 Rsk-값의 경우, 거칠기는 불균일하게 분포되나, 낮은 또는 음의 Rsk-값은 매우 균일한 거칠기 분포를 수반한다.
조질 압연 작업 롤은 내마모성을 최적화하기 위해, 궁극적으로 사용 전에 미리 공지된 방식으로 경질 크롬 도금될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 작업 단계 b) 및 c)를 중단없이 연속적인 통과에서 이행하는 것은 조작상의 관점에서 바람직하다. 이를 위해, 열처리 장치(작업 단계 b)) 및 작업 단계 c)를 위해 필요한 조질 압연 롤 스탠드가 하나의 라인 내에 설정된다. 작업 단계 b) 이후에 냉각되고 열처리 장치으로부터 방출되는 평강 제품의 작업 단계 c)에 따른 조질 압연은 단일 조질 패스에서 실행된다. 이에 반해, 조질 압연이 오프라인으로, 즉 열처리 순서와는 무관하게 실행되어야 하는 경우, 여기서도 조질 롤 패스가 실행될 수 있으며, 오프라인 조질 압연이 단지 하나의 패스 내에서 이행될 경우, 최적의 결과가 달성되는 것도 나타난다.
조질 압연 매체(습식 조질 압연)의 선택적인 사용은 조질 압연에서의 세정 또는 윤활 효과와 관련하여 장점을 가질 수 있다. 이에 반해, 건식 조질은 평강 제품이 습윤 매체와 접촉하지 않으며, 결과적으로 평강 제품의 후속 저장 또는 추가 가공시에 부식 형성의 위험이 최소화되는 장점을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 응용을 통해, (완전히 조질 처리된) 전체 스트립 폭에 걸쳐 본 발명에 따른 표면 구조를 동시에 포함하는 본 발명에 따른 전술된 기계적 재료 특성을 갖는 평강 제품을 제조하는 것이 가능하다. 본 발명에 따른 규정에 상응하는 거칠기 값(Ra) 및 피크 계수(RPc)를 특징으로 하는 본 발명에 따른 표면 조직화를 통해, 본 발명에 따르지 않는 표면 조직화를 갖는 비교 제품에 비해 훨씬 우수한 도장 광택을 제조할 수 있다.
이는 실시예를 참조하여 이후에 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 평강 제품으로 형성된 차량 섀시 부품의 도장된 표면의 절결도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따르지 않는 평강 제품으로 형성된 차량 섀시 부품의 도장된 표면의 절결도를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 열처리의 개략적인 진행을 도시한다(작업 단계 b)).
냉간 압연되고 압연 경화된 평강 제품이 표 1에 명시된 조성을 포함하는 강(S1 내지 S6)으로 이루어진 강 스트립(B1 내지 B12)의 형태로 제공된다.
평강 제품은 연속으로 작업되는 RTF 구조의 열처리로에서 다양한 치수로 열처리되고, 그 다음 실온으로 냉각된 후, 이어서 인라인으로 조질 압연된다.
열처리는 강 스트립(B1 내지 B12)이 835℃ ± 15℃의 유지 온도(T1)로 가열되어 60초의 유지 시간(t1) 동안 유지되는 재결정 어닐링을 포함한다.
재결정 어닐링 후, 강 스트립(B1 내지 B12)은 오버에이징 처리를 받는다. 이를 위해, 강 스트립이 유지 온도(T1)로부터 8.5℃/s의 냉각 속도(CR1)로 530 ± 15℃인 오버에이징 개시 온도(T2)까지 냉각된다.
그로부터, 강 스트립(B1 내지 B12)은 각각 302초의 오버에이징 지속 시간(t2)동안 280 ± 15℃인 연소 종료 온도(T3)로 냉각된다. 강 스트립(B1 내지 B12)이 오버에이징 개시 온도(T2)로부터 오버에이징 종료 온도(T3)까지 0.82℃/s인 냉각 속도(CR2)로 냉각된다.
전체 열처리 중에, 4 부피%의 H2, 그리고 N2 와 불가피한 불순물로 이루어진 나머지로 형성된 강 스트립(B1 내지 B12)이 어닐링 분위기하에 유지된다. 이슬점은 -45℃ ± 2℃로 설정된다.
오버에이징 처리의 종료 후에, 연속로로부터 빠져나가기 이전에, 강 스트립(B1 내지 B12)은 보호 가스 분위기하에 3.5℃/s의 냉각 속도(CR3)로 실온으로 냉각되고, 조질 압연을 위해 제공되고 지지 롤 및 조질 압연 작업 롤을 갖는 4단 롤 스탠드 내로 연속으로 진행하는 통과에서 안내된다. 조질 압연 롤 스탠드의 조질 압연 작업 롤은 EDT 기술을 이용하여 항상 캡(-) 모드에서 거칠기 가공되고, 자체 공지된 방식으로 경질 크롬 도금 처리된다. 모든 조질 압연 실험은 조질 압연 매체(건식 조질 압연)를 사용하지 않고 수행된다.
조질 압연의 파라미터(각각 강 스트립과 접촉하게 되는 조질 압연 작업 롤의 주연면의 조질율(D), 거칠기(Ra_W) 및 피크 계수(RPc_W)) 그리고 강 스트립(B1 내지 B12)에 대해 결정된 폭(b), 두께(d), 항복 강도(Rp0.2), 인장 강도(Rm), 연신률(A80) 및 n-값이 표 2에 표시된다. 기계적 특성은 압연 방향에 대해 종 방향으로 샘플 위치를 갖는 DIN 6892에 따른 준-정적 인장 시험에서 결정된다.
마찬가지로 표 2에서 강 스트립(B1 내지 B12)의 표면에 대해 결정된 거칠기(Ra)와 피크 계수(RPc)가 표시된다. 산술적 평균 거칠기(Ra, Ra_W) 및 피크 계수(RPc, RPc_W)는 항상, ISO 3274에 따른 전기 스타일러스 기구를 이용하여 철강 검사 사양(SEP) 1940에 따라 측정된다.
강 스트립(B1 및 B9)의 특성은 더 높은 피크 계수(RPc)를 통해 더 양호한 Wsa-값이 달성되었음을 보여준다.
본 발명에 따르지 않는 강철 스트립(B11 및 B12)은 본 발명의 성공을 위해 조질율의 중요성을 입증한다.
추가로, Wsa-값이 강 스트립(B1 내지 B12)의 표면에 대해 결정된다. 그 결과가 표 2에 기록된다. 이는, 본 발명에 따른 실시예가 < 0.40㎛의 Wsa-값을 달성하고, 따라서 특히 양호한 도장 광택을 위한 최적의 전제 조건을 부여한다는 것을 확인하게 한다. 파상도 특성(Wsa)의 측정은 철강 검사 사양(SEP) 1941에 따라, Marciniak cup test에서 5% 소성 연신을 실시한 강 샘플에서 측정된다.
도 1 및 도 2는 상기 시험을 부품들의 비교를 참조하여 도시하며, 상기 부품들이 성형 및 도장에 의해 본 발명에 따르거나 또는 본 발명에 따르지 않는 평강 제품으로 제조된다. 본 발명에 따른 요건을 충족시키지 않는 강 스트립(B3)으로 제조된 도 2에 도시된 본 발명에 따르지 않는 실시예는 도장 후에, 본 발명에 따른 강 스트립 (B1)으로 형성된 도 1에 도시된 예보다 확실히 열악한 도장 광택을 나타낸다.
Figure 112017043776289-pct00001
표시: 중량%, 철 및 불가피한 불순물로 이루어진 나머지
Figure 112017043776289-pct00002
*) 예 B11에서, 평강 제품은 그 값이 표시된 명백한 항복점(Reh)을 나타낸다.

Claims (15)

  1. 페라이트 미세 구조를 갖는 냉간 압연되고 재결정 어닐링된 평강 제품은, 이하의 조성(중량%),
    C: 0.0001 내지 0.003%,
    Si: 0.001% 내지 0.025%,
    Mn: 0.05% 내지 0.20%,
    P: 0.001 내지 0.015%,
    Al: 0.02 내지 0.055%,
    Ti: 0.01 내지 0.1%,
    철과 불가피한 불순물로 이루어진 나머지를 갖는 강으로 형성되며, 상기 강은 추가로 이하의 선택적인 합금 원소 중 적어도 하나를 함유할 수 있고,
    Cr: 0.001 내지 0.05%,
    V: 최대 0.005%,
    Mo: 최대 0.015%,
    N: 0.001 내지 0.004%,
    그리고, 상기 강은
    최대 180MPa의 항복 강도(Rp0.2),
    최대 340MPa의 인장 강도(Rm),
    적어도 40%의 파단 연신율(A80),
    적어도 0.23의 n-값,
    그리고, 평강 제품의 표면들 중 적어도 하나에,
    0.8 내지 1.6㎛의 산술적 평균 거칠기(Ra) 및 적어도 75 1/cm의 피크 계수(RPc)를 포함하며, 평균 거칠기(Ra) 및 피크 계수(RPc)를 전제로 하는, 표면에 형성되는 함몰부 및 피크가 확률적으로 분포되어 제공되는 평강 제품.
  2. 제1항에 있어서, 전해 코팅을 통해 코팅된 금속 코팅 층으로 도포되는 것을 특징으로 하는, 평강 제품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 무기 코팅으로 도포되는 것을 특징으로 하는, 평강 제품.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 두께가 1mm 이하이고 폭이 1000mm 이상인 것을 특징으로 하는, 평강 제품.
  5. 제1항 또는 제2항에 따라 형성된 평강 제품의 제조 방법이며, 상기 방법은 이하의 작업 단계,
    a) 페라이트 미세 구조를 가지며 압연 경화되고 냉간 압연된 평강 제품을 제공하는 단계로서, 상기 평강 제품은 이하의 조성(중량%)을 갖는 강으로 형성되고,
    C: 0.0001 내지 0.003%,
    Si: 0.001 내지 0.025%,
    Mn: 0.05 내지 0.20%,
    P: 0.001 내지 0.015%,
    Al: 0.02 내지 0.055%,
    Ti: 0.01 내지 0.1%,
    철과 불가피한 불순물로 이루어진 나머지,
    이때 상기 강은 추가로 이하의 선택적인 합금 원소 중 적어도 하나를 함유할 수 있는 단계:
    Cr: 0.001 내지 0.05%,
    V: 최대 0.005%,
    Mo: 최대 0.015%,
    N: 0.001 내지 0.004%,
    b) -10℃ 내지 -60℃의 이슬점에서, 1 내지 7 부피%의 H2, 및 나머지로서 N2와 불가피한 불순물로 형성되는 어닐링 분위기하에 어닐링로를 연속으로 통과하면서 평강 제품을 열처리하는 단계로서, 이때
    - 재결정 어닐링을 위해 평강 제품이
    - 750 내지 860℃의 유지 온도(T1)까지 가열되고,
    - 30 내지 90초의 시간(t1) 동안 유지 온도(T1)에서 유지되고,
    - 평강 제품은 후속하는 오버에이징(overaging) 처리를 위해,
    - 유지 온도(T1)로부터 2 내지 100℃/s의 냉각 속도(CR1)로 400 내지 600℃의 오버에이징 개시 온도(T2)까지 냉각되며,
    - 오버에이징 개시 온도(T2)까지 냉각시킨 후, 30 내지 400초의 시간(t2) 동안 0.5 내지 12℃/s의 냉각 속도(CR2)로 250 내지 350℃의 오버에이징 종료 온도(T3)까지 냉각되고,
    - 상기 평강 제품은 오버에이징 종료 온도(T3)까지 냉각된 후, 1.5 내지 5.0℃/s의 냉각 속도(CR3)로 실온으로 냉각되는 단계와,
    c) 평강 제품과 접촉하게 되는 주연면이 1.0 내지 2.5㎛의 산술적 평균 거칠기(Ra) 및 적어도 100 1/cm의 피크 계수(RPc)를 갖는 조질 압연 작업 롤을 사용하여, 0.4 내지 0.7%의 조질율(D)을 갖는 재결정 어닐링된 평강 제품을 조질 압연하는 단계로서, 이때 평균 거칠기(Ra) 및 피크 계수(RPc)를 전제로 하는 조질 압연 작업 롤의 표면 내에 형성된 함몰부 및 피크가 확률적으로 분포되어 제공되는 단계를 포함하는, 평강 제품의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 보유 온도(T1)는 800 내지 850℃인 것을 특징으로 하는, 평강 제품의 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서, 오버에이징 개시 온도(T2)는 400 내지 550℃인 것을 특징으로 하는, 평강 제품의 제조 방법.
  8. 제5항에 있어서, 어닐링 분위기의 이슬점은 -15℃ 내지 -50℃인 것을 특징으로 하는, 평강 제품의 제조 방법.
  9. 제5항에 있어서, 조질 압연은 습식 조질 압연으로 실행되며, 습식 조질 압연에서, 평강 제품의 공급 방향에서 조질 압연 작업 롤 전방에서, 조질 압연 작업 롤이 작용하는 적어도 평강 제품의 표면 상에 조질 액체가 제공되는 것을 특징으로 하는, 평강 제품의 제조 방법.
  10. 제5항에 있어서, 조질율(D)은 0.5 내지 0.6%인 것을 특징으로 하는, 평강 제품의 제조 방법.
  11. 제5항에 있어서, 평강 제품과 접촉하게 되는, 조질 압연 작업 롤의 주연면의 산술적 평균 거칠기(Ra)는 1.2 내지 2.3㎛인 것을 특징으로 하는, 평강 제품의 제조 방법.
  12. 제5항에 있어서, 평강 제품과 접촉하게 되는, 조질 압연 작업 롤의 주연면의 피크 계수(RPc)는 130 1/cm인 것을 특징으로 하는, 평강 제품의 제조 방법.
  13. 제5항에 있어서, 작업 단계 b) 및 c)는 중단없는 순서로 이행되는 것을 특징으로 하는, 평강 제품의 제조 방법.
  14. 제5항에 있어서, 평강 제품은 조질 압연 후에 Zn을 기반으로 하는 금속 코팅으로 도포되는 것을 특징으로 하는, 평강 제품의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 금속 코팅은 전해 아연 도금에 의해 평강 제품 상에 코팅되는 것을 특징으로 하는, 평강 제품의 제조 방법.
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