KR102508884B1 - Cold rolled steel sheet having excellent galvanizing property, galvanizing steel sheet and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 내부 산화층의 두께를 제어하여 도금성이 우수한 초고장력 냉연강판 및 그 제조방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 초고장력 냉연강판의 제조방법은, 강재를 열간압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 상기 열연강판을 연화 열처리를 수행하여, 상기 열연강판에 내부 산화층을 형성하는 단계; 상기 열연강판을 산세 처리하여, 상기 내부 산화층의 일부를 제거하는 단계; 및 상기 열연강판을 냉간 압연하여, 냉연강판을 제조하는 단계;를 포함한다,SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an ultra-high-strength cold-rolled steel sheet having excellent plating properties by controlling the thickness of an internal oxide layer and a method for manufacturing the same. A method for manufacturing an ultra-high tensile cold-rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention includes the steps of manufacturing a hot-rolled steel sheet by hot-rolling a steel material; forming an internal oxide layer on the hot-rolled steel sheet by performing a softening heat treatment on the hot-rolled steel sheet; removing a portion of the internal oxide layer by pickling the hot-rolled steel sheet; and cold-rolling the hot-rolled steel sheet to prepare a cold-rolled steel sheet.
Description
본 발명은 강판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부 산화층의 두께를 제어하여 도금성이 우수한 초고장력 냉연강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a steel sheet and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an ultra-high tensile cold-rolled steel sheet having excellent plating properties by controlling the thickness of an internal oxide layer and a method for manufacturing the same.
자동차용 초고장력강의 경우, 일반강 대비 열간압연 이후 열연코일의 높은 강도 및 폭 방향 재질 편차에 의해 냉간압연 시 압하율 부하 및 형상 불량 문제가 발생하고 있다. 따라서 이러한 냉간압연 시 발생되는 문제를 개선하기 위해 열연코일의 강도 및 재질편차 저감을 목적으로 냉간압연 전 열연코일에 대한 연화 열처리 공정 추가가 일부 적용되고 있다. In the case of ultra-high-strength steel for automobiles, problems such as reduction load and shape defects occur during cold rolling due to the high strength of hot-rolled coils after hot-rolling and material deviation in the width direction compared to general steel. Therefore, in order to improve the problems occurring during such cold rolling, a softening heat treatment process is partially applied to the hot rolled coil before cold rolling for the purpose of reducing the strength and material variation of the hot rolled coil.
열간압연 공정 또는 연화 열처리 공정에서 발생하는 내부 산화층은 강재의 품질 문제를 야기하므로 일반적으로 냉간압연 전 산세 공정에서 제거된다. 그러나, 실리콘과 망간을 고함량으로 함유하는 강재의 경우에는, 상기 내부 산화물에 의하여 미도금 불량을 발생시킬 수 있는 실리콘 또는 망간의 표면 산화물의 형성을 억제할 수 있다. 따라서, 내부 산화물을 적절한 수준으로 제어할 필요가 있다.The internal oxide layer generated in the hot rolling process or the softening heat treatment process causes quality problems of the steel material, so it is generally removed in the pickling process before cold rolling. However, in the case of a steel material containing high amounts of silicon and manganese, the formation of surface oxides of silicon or manganese that may cause non-plating defects due to the internal oxides can be suppressed. Therefore, it is necessary to control the internal oxide to an appropriate level.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 도금성이 우수한 초고장력 냉연강판 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.An object to be solved by the present invention is to provide an ultra-high tensile cold-rolled steel sheet having excellent plating properties and a manufacturing method thereof.
그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.However, these tasks are exemplary, and the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
본 발명의 일 관점에 의하면, 내부 산화층의 두께를 제어하여 도금성이 우수한 초고장력 냉연강판 및 그 제조방법을 제공한다.According to one aspect of the present invention, an ultra-high tensile cold-rolled steel sheet having excellent plating properties by controlling the thickness of an internal oxide layer and a manufacturing method thereof are provided.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 초고장력 냉연강판의 제조방법은, 강재를 열간압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 상기 열연강판을 연화 열처리를 수행하여, 상기 열연강판에 내부 산화층을 형성하는 단계; 상기 열연강판을 산세 처리하여, 상기 내부 산화층의 일부를 제거하는 단계; 및 상기 열연강판을 냉간 압연하여, 냉연강판을 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the manufacturing method of the ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet includes the steps of manufacturing a hot-rolled steel sheet by hot-rolling a steel material; forming an internal oxide layer on the hot-rolled steel sheet by performing a softening heat treatment on the hot-rolled steel sheet; removing a portion of the internal oxide layer by pickling the hot-rolled steel sheet; and cold-rolling the hot-rolled steel sheet to prepare a cold-rolled steel sheet.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 연화 열처리는 580℃ ~ 650℃ 온도에서 수행될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the softening heat treatment may be performed at a temperature of 580 ° C to 650 ° C.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 연화 열처리는 10 시간 ~ 15 시간 동안 수행될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the softening heat treatment may be performed for 10 hours to 15 hours.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 산세 처리는, 70℃ ~ 90℃ 의 온도에서, 5% ~ 15% 염산 농도로, 20초 ~ 40초 동안 수행될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the pickling treatment may be performed at a temperature of 70 ° C. to 90 ° C. at a concentration of 5% to 15% hydrochloric acid for 20 seconds to 40 seconds.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 산세 처리에 의하여 잔존하는 내부 산화층은 1 μm ~ 5 μm 범위의 두께를 가질 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the inner oxide layer remaining by the pickling treatment may have a thickness ranging from 1 μm to 5 μm.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 연화 열처리에 의하여 형성된 내부 산화층은 10 μm ~ 20 μm 범위의 두께를 가질 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the internal oxide layer formed by the softening heat treatment may have a thickness ranging from 10 μm to 20 μm.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 열연강판을 제조하는 단계는, 상기 강재를 1,000℃ ~ 1,300℃의 재가열 온도에서 재가열하는 단계; 상기 재가열된 강재를 900℃ ~ 1050℃의 조압연 온도와 800℃ ~ 900℃의 마무리압연 종료온도로 열간압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 및 상기 열연강판을 500℃ ~ 550℃에서 권취하는 단계;를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the manufacturing of the hot-rolled steel sheet may include reheating the steel material at a reheating temperature of 1,000 ° C to 1,300 ° C; manufacturing a hot-rolled steel sheet by hot-rolling the reheated steel at a rough rolling temperature of 900° C. to 1050° C. and a finish rolling end temperature of 800° C. to 900° C.; and winding the hot-rolled steel sheet at 500°C to 550°C.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 냉연강판을 소둔 열처리하는 단계;를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, an annealing heat treatment step of the cold-rolled steel sheet; may further include.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 냉연강판을 용융아연 도금욕에 침지하여 용융아연도금하여 용융아연도금 강판을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method may further include forming a hot-dip galvanized steel sheet by immersing the cold-rolled steel sheet in a hot-dip galvanizing bath and performing hot-dip galvanization.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 용융아연도금 강판을 형성하는 단계를 수행한 후에, 상기 용융아연도금 강판을 합금화 열처리하여 합금화 용융아연도금 강판을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, after performing the step of forming the hot-dip galvanized steel sheet, forming an alloyed hot-dip galvanized steel sheet by alloying heat treatment on the hot-dip galvanized steel sheet; may further include.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 초고장력 냉연강판은, 상술한 제조방법에 의하여 제조된 초고장력 냉연강판으로서, 중량%로, 탄소(C): 0.1% ~ 0.3%, 실리콘(Si): 0.5% ~ 2.0%, 망간(Mn): 1.5% ~ 3.5%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.02%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.003%, 및 잔부는 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 1 μm ~ 5 μm 범위의 두께의 내부 산화층을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the ultra-high-strength cold-rolled steel sheet is an ultra-high-strength cold-rolled steel sheet manufactured by the above-described manufacturing method, and in weight%, carbon (C): 0.1% to 0.3%, silicon (Si): 0.5% to 2.0%, Manganese (Mn): 1.5% to 3.5%, Phosphorus (P): greater than 0% to 0.02%, Sulfur (S): greater than 0% to 0.003%, balance iron (Fe) and others It may contain unavoidable impurities and include an internal oxide layer having a thickness ranging from 1 μm to 5 μm.
본 발명에 따르면, 연화열처리 공정이 추가된 초고장력강의 산세 공정에서의 내부 산화층 두께 제어를 통해 용융아연도금 특성 및 품질 특성이 우수한 초고장력 냉연강판을 생산할 수 있으며 이를 통해 품질 불량 예방을 통해 제품 품질 비용을 낮출 수 있다. According to the present invention, it is possible to produce an ultra-high-strength cold-rolled steel sheet having excellent hot-dip galvanization characteristics and quality characteristics by controlling the thickness of the internal oxide layer in the pickling process of ultra-high-strength steel to which a softening heat treatment process is added, thereby preventing product quality defects. can lower the cost.
상술한 본 발명의 효과들은 예시적으로 기재되었고, 이러한 효과들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The effects of the present invention described above have been described by way of example, and the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도금성이 우수한 초고장력 냉연강판의 제조방법을 개략적으로 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초고장력 냉연강판의 제조방법에서 열연강판을 권취한 후에 권취 온도에 따른 내부 산화층의 형성을 나타내는 주사전자현미경 사진들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초고장력 냉연강판의 제조방법에서 열연강판을 연화 열처리한 후에 내부 산화층의 형성을 나타내는 주사전자현미경 사진들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초고장력 냉연강판의 제조방법에서 내부 산화층에 따른 박리 시험 결과 및 아연도금 품질 평가를 나타낸다.1 is a process flow chart schematically illustrating a method of manufacturing an ultra-high tensile cold-rolled steel sheet having excellent plating properties according to an embodiment of the present invention.
2 is scanning electron micrographs showing the formation of an internal oxide layer according to the coiling temperature after a hot-rolled steel sheet is wound in a method for manufacturing an ultra-high-strength cold-rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention.
3 are scanning electron micrographs showing the formation of an internal oxide layer after softening and heat-treating a hot-rolled steel sheet in the method of manufacturing an ultra-high-strength cold-rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention.
4 shows peeling test results and galvanizing quality evaluation according to the inner oxide layer in the method of manufacturing an ultra-high tensile cold-rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 본 명세서에서 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되지 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the technical idea of the present invention to those skilled in the art, and the following examples may be modified in many different forms, The scope of the technical idea is not limited to the following examples. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art. Like reference numerals throughout this specification mean like elements. Further, various elements and areas in the drawings are schematically drawn. Therefore, the technical spirit of the present invention is not limited by the relative size or spacing drawn in the accompanying drawings.
열연 코일의 경우 코일 권취시 고온에서 산소와 철 모재의 반응에 따라 표면에 Fe계 산화물, 즉 표면 스케일층이 생성될 수 있다. 이러한 표면 스케일층은 연화 열처리 공정에서 수소환원반응 및 공석반응에 따라 산소가 발생되며, 발생된 산소는 소지철 내 실리콘(Si) 및 망간(Mn) 등의 원소와 반응하여 철 모재의 입계 결정립을 따라 수 μm ~ 수십 μm 두께의 내부 산화물을 형성할 수 있다.In the case of a hot-rolled coil, a Fe-based oxide, that is, a surface scale layer may be formed on the surface of the coil due to the reaction between oxygen and the iron base material at high temperature during coil winding. Oxygen is generated in this surface scale layer through hydrogen reduction and eutectoid reactions in the softening heat treatment process, and the generated oxygen reacts with elements such as silicon (Si) and manganese (Mn) in the base iron to form grain boundaries in the iron base material. Accordingly, an inner oxide having a thickness of several μm to several tens of μm may be formed.
열간압연 공정 및 연화 열처리 공정에서 발생한 표면 스케일 및 내부 산화물은 산세 공정에서 제거되는 것이 일반적이다. 이러한 내부 산화층을 충분히 제거하지 않은 채 냉간압연을 실시하면, 잔존하는 내부 산화층이 박리되어 철 모재에 크랙이 발생하거나 소둔 처리시 롤 표면에 픽업되어 제품 표면에 덴트를 발생시켜 품질 문제를 야기할 수 있다. 따라서 일반적인 산세 공정에서는 이러한 내부 산화층의 완전한 제거가 요청된다.Surface scales and internal oxides generated in the hot rolling process and the softening heat treatment process are generally removed in the pickling process. If cold rolling is performed without sufficiently removing the internal oxide layer, the remaining internal oxide layer may be peeled off, resulting in cracks in the steel base material or picked up on the surface of the roll during annealing and causing dents on the surface of the product, causing quality problems. there is. Therefore, complete removal of this internal oxide layer is required in a general pickling process.
반면, 실리콘(Si)과 망간(Mn)을 다량으로 함유하고 있는 초고장력강의 경우에는, 소둔 열처리시 실리콘과 망간 등의 첨가원소가 강판의 표면으로 확산하여 표면 산화물을 형성하게 되고, 이러한 표면 산화물은 도금 공정에서 용융아연과의 젖음성을 악화시켜 미도금 불량이 발생시킬 수 있다. 산세 및 냉간 압연 후 잔존하는 상기 내부 산화층에 의해 상기 표면 산화물의 형성을 억제할 수 있고, 이는 철 모재 내서 내부 산화층에 의하여 실리콘과 망간 등의 표면 농화가 억제되기 때문으로 분석된다.On the other hand, in the case of ultra-high-strength steel containing a large amount of silicon (Si) and manganese (Mn), additive elements such as silicon and manganese diffuse to the surface of the steel sheet during annealing heat treatment to form surface oxides, and these surface oxides In the silver plating process, wettability with molten zinc may be deteriorated, resulting in non-plating defects. The formation of the surface oxide can be suppressed by the internal oxide layer remaining after pickling and cold rolling, and this is analyzed because the surface concentration of silicon and manganese is suppressed by the internal oxide layer in the iron base material.
따라서 용융아연도금 및 품질 특성이 우수한 초고장력 냉연강판을 제조하기 위해 연화열처리 공정에서 발생한 내부 산화층 두께를 적절하게 제어하는 것이 바람직하다.Therefore, it is desirable to properly control the thickness of the internal oxide layer generated in the softening heat treatment process in order to manufacture an ultra-high-strength cold-rolled steel sheet having excellent hot-dip galvanization and quality characteristics.
본 발명의 기술적 사상은 초고장력 냉연강판을 제조하는 방법에 관한 것이고, 더 상세하게는 자동차용 초고장력 냉연강판 소둔시, 강중에 포함되어 있는 실리콘과 망간의 표면 농화 및 산화를 잔존하는 내부 산화층을 이용하여 억제하고, 강판 전체에 걸쳐 균일하게 도금을 행하는 것이 가능한 도금품질이 우수한 초고강도 용융아연도금 강판을 제공하는 것이다.The technical idea of the present invention relates to a method for manufacturing an ultra-high-strength cold-rolled steel sheet, and more particularly, during annealing of an ultra-high-strength cold-rolled steel sheet for automobiles, an internal oxide layer remaining from surface concentration and oxidation of silicon and manganese contained in steel It is to provide an ultra-high-strength hot-dip galvanized steel sheet excellent in plating quality capable of uniformly plating over the entire steel sheet.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면 열연강판을 연화 열처리 공정을 통해 강판 전체에 내부 산화층을 균일하게 형성하고, 산세 공정에서 적절한 산세 처리를 통해 냉연강판에 잔존하는 내부 산화층의 두께를 제어할 수 있다. 따라서, 상기 냉연강판은 철 모재 내에 내부 산화층을 포함하고, 상기 내부 산화층의 두께는 5 μm 이하일 수 있다. 이에 따라, 냉연강판의 품질불량 예방을 통해 제품 품질 비용을 낮추며, 제품 표면 특성이 개선되어 표면 특성이 우수한 냉연강판 제조방법을 제공할 수 있다.In order to achieve this object, according to the present invention, an internal oxide layer is uniformly formed on the entire steel sheet through a softening heat treatment process on the hot-rolled steel sheet, and the thickness of the internal oxide layer remaining on the cold-rolled steel sheet is controlled through appropriate pickling treatment in the pickling process. can Accordingly, the cold-rolled steel sheet includes an internal oxide layer in the iron base material, and the internal oxide layer may have a thickness of 5 μm or less. Accordingly, it is possible to provide a method for manufacturing a cold-rolled steel sheet having excellent surface properties by lowering product quality cost by preventing poor quality of the cold-rolled steel sheet and improving surface properties of the product.
본 발명의 기술적 사상에 따른 도금성이 우수한 초고장력 냉연강판의 제조방법을 간략하게 설명하면 다음과 같다.A method for manufacturing an ultra-high tensile cold-rolled steel sheet having excellent plating properties according to the technical concept of the present invention will be briefly described as follows.
먼저, 열연강판은 연화 열처리 공정을 통해 연질화 처리된다. 연화 열처리 공정 시 열연강판 전체에 내부 산화층이 균일하게 형성되고, 이후 산세 공정을 통해 내부 산화층의 두께를 필요한 수준으로 잔존시킨다. 이어서, 상기 열연강판은 소정 치수를 갖도록 냉간 압연되어 최종적으로 냉연강판이 제조된다. 이러한 내부 산화층이 형성된 냉연강판의 경우, 후속의 소둔 열처리 시 실리콘 및 망간의 표면 산화를 효과적으로 억제하여, 용융아연 도금 특성을 개선시킬 수 있다.First, a hot-rolled steel sheet is subjected to a softening treatment through a softening heat treatment process. During the softening heat treatment process, an internal oxide layer is uniformly formed on the entire hot-rolled steel sheet, and then the thickness of the internal oxide layer remains at a required level through a pickling process. Subsequently, the hot-rolled steel sheet is cold-rolled to have a predetermined size, and finally a cold-rolled steel sheet is manufactured. In the case of a cold-rolled steel sheet having such an internal oxide layer, surface oxidation of silicon and manganese may be effectively suppressed during subsequent annealing heat treatment, thereby improving hot-dip galvanizing properties.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 초고장력 냉연강판의 제조방법에 관하여 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing an ultra-high tensile cold-rolled steel sheet according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
초고장력 냉연강판의 제조방법Manufacturing method of ultra-high-strength cold-rolled steel sheet
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초고장력 냉연강판의 제조방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.1 is a flowchart schematically illustrating a method of manufacturing an ultra-high tensile cold-rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 상기 초고장력 냉연강판의 제조방법은, 강재를 열간압연하여 열연강판을 제조하는 단계(S110); 상기 열연강판을 연화 열처리하는 단계(S120); 상기 연화 열처리된 열연강판을 산세 처리하는 단계(S130); 및 상기 산세 처리된 열연강판을 냉간압연하여 냉연강판을 제조하는 단계(S140)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the method of manufacturing the ultra-high tensile cold-rolled steel sheet includes the steps of manufacturing a hot-rolled steel sheet by hot-rolling a steel material (S110); Softening heat treatment of the hot-rolled steel sheet (S120); Pickling the softening heat-treated hot-rolled steel sheet (S130); and cold-rolling the pickled hot-rolled steel sheet to produce a cold-rolled steel sheet (S140).
또한, 필요한 경우, 상기 초고장력 냉연강판의 제조방법은, 상기 냉연강판을 소둔 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 필요한 경우, 상기 냉연강판을 용융아연 도금욕에 침지하여 용융아연도금하여 용융아연도금 강판을 형성하는 단계(S160);를 더 포함할 수 있다. 또한, 필요한 경우, 상기 초고장력 냉연강판의 제조방법은, 상기 용융아연도금 강판을 합금화 열처리하여 합금화 용융아연도금 강판을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, if necessary, the manufacturing method of the ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet may further include the step of annealing and heat-treating the cold-rolled steel sheet. Further, if necessary, a step of immersing the cold-rolled steel sheet in a hot-dip galvanizing bath and performing hot-dip galvanizing to form a hot-dip galvanized steel sheet (S160); may be further included. Further, if necessary, the method of manufacturing the ultra-high-strength cold-rolled steel sheet may further include forming an alloyed hot-dip galvanized steel sheet by alloying and heat-treating the hot-dip galvanized steel sheet.
본 발명에 따른 제조방법에서 열연 및 냉연공정의 대상이 되는 반제품은 예시적으로 슬라브(slab)일 수 있다. 반제품 상태의 슬라브는 제강공정을 통해 소정의 조성의 용강을 얻은 다음에 연속주조공정을 통해 확보할 수 있다.In the manufacturing method according to the present invention, the semi-finished product subject to the hot rolling and cold rolling process may be illustratively a slab. The semi-finished slab can be secured through a continuous casting process after obtaining molten steel of a predetermined composition through a steelmaking process.
열연강판 제조단계(S110)Hot-rolled steel sheet manufacturing step (S110)
열연강판 제조단계(S110)에서는 먼저 강재를 준비한다. 상기 강재는 다양한 조성 및 함량을 포함할 수 있고, 예를 들어 상기 강재는 고 함량의 실리콘과 망간을 포함할 수 있다. 상기 강재는, 예를 들어 중량%로, 탄소(C): 0.1% ~ 0.3%, 실리콘(Si): 0.5% ~ 2.0%, 망간(Mn): 1.5% ~ 3.5%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.02%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.003%, 및 잔부는 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.In the hot-rolled steel sheet manufacturing step (S110), a steel material is first prepared. The steel may include various compositions and contents, and for example, the steel may include a high content of silicon and manganese. The steel material, for example, by weight %, carbon (C): 0.1% to 0.3%, silicon (Si): 0.5% to 2.0%, manganese (Mn): 1.5% to 3.5%, phosphorus (P): 0 % more than 0.02%, sulfur (S): more than 0% ~ 0.003%, and the balance may include iron (Fe) and other unavoidable impurities.
상기 강재를, 예를 들어 1,000℃ ~ 1,300℃ 범위의 재가열 온도(Slab Reheating Temperature, SRT)에서 재가열한다. 이러한 재가열을 통해, 주조 시 편석된 성분의 재고용 및 석출물의 재고용이 발생할 수 있다. 상기 재가열 온도가 1,000℃ 미만인 경우에는, 열간압연하중이 급격히 증가하는 문제가 발생할 수 있다. 상기 재가열 온도가 1,300℃를 초과하는 경우에는, 슬라브 휨으로 인해 가열로에서 장입 및 토출이 어려울 수 있으며, 초기 오스테나이트 결정립의 조대화로 인해 최종 생산 강판의 강도 확보가 어려울 수 있다. 상기 재가열 온도는 강재에 따라 변화될 수 있다.The steel material is, for example, reheated at a reheating temperature (Slab Reheating Temperature, SRT) in the range of 1,000 ° C to 1,300 ° C. Through such reheating, re-dissolution of components segregated during casting and re-dissolution of precipitates may occur. When the reheating temperature is less than 1,000° C., a problem in that the hot rolling load rapidly increases may occur. When the reheating temperature exceeds 1,300 ° C., it may be difficult to charge and discharge from the furnace due to bending of the slab, and it may be difficult to secure the strength of the final steel sheet due to the coarsening of the initial austenite crystal grains. The reheating temperature may vary depending on the steel material.
이어서, 재가열된 상기 강재를 열간압연하고, 예를 들어 900℃ ~ 1050℃의 조압연 온도(Roughing Delivery Temperature, RDT)와 800℃ ~ 900℃의 마무리압연 종료온도(finish delivery temperature, FDT)에서 열간압연을 수행할 수 있다. 상기 마무리 압연 종료온도가 900℃를 초과할 경우에는, 강판의 표면 스케일 발생으로 인해 강판의 품질이 저하될 우려가 있다. 또한, 상기 마무리 압연 종료온도가 800℃ 미만인 경우에는, 압연부하 증가 및 생산성 감소를 야기할 수 있다. 상기 조압연 온도 및 상기 마무리압연 종료온도는 강재에 따라 변화될 수 있다.Subsequently, the reheated steel is hot-rolled, for example, at a roughing delivery temperature (RDT) of 900 ° C to 1050 ° C and a finish delivery temperature (FDT) of 800 ° C to 900 ° C. rolling can be performed. When the finish rolling end temperature exceeds 900° C., the quality of the steel sheet may be deteriorated due to surface scale generation of the steel sheet. In addition, when the finish rolling end temperature is less than 800° C., it may cause an increase in rolling load and a decrease in productivity. The rough rolling temperature and the finish rolling temperature may vary depending on the steel material.
이어서, 상기 열간압연된 강재를 냉각한 후에, 예를 들어 500℃ ~ 550℃ 범위의 권취온도(coiling temperature, CT)에서 권취한다. 상기 권취온도는 강재에 따라 변화될 수 있다. 상기 권취온도가 550℃를 초과하는 경우에는, 열연강판 또는 권취된 열연코일에 원하지 않는 내부 산화층이 발생할 수 있다. 이와 같이 권취된 열연코일은 내부 산화가 편차를 가지게 되므로 내부 산화층의 두께를 균일하게 제어하기 어려울 수 있다. 상기 권취온도가 500℃ 미만인 경우에는 원하지 않는 저온 조직이 형성될 수 있다.Then, after cooling the hot-rolled steel material, it is wound at a coiling temperature (CT) of, for example, 500°C to 550°C. The coiling temperature may vary depending on the steel material. When the coiling temperature exceeds 550° C., an undesirable internal oxide layer may occur in the hot-rolled steel sheet or the coiled hot-rolled coil. In the hot-rolled coil wound as such, since internal oxidation has variations, it may be difficult to uniformly control the thickness of the internal oxide layer. When the coiling temperature is less than 500° C., an undesirable low-temperature structure may be formed.
연화 열처리 단계(S120)Softening heat treatment step (S120)
연화 열처리 단계(S120)에서는, 상기 열연강판을 연화 열처리를 수행하여, 상기 열연강판에 내부 산화층을 형성하는 단계를 수행한다. 상기 연화 열처리는, 예를 들어 580℃ ~ 650℃ 온도에서 수행될 수 있다. 상기 연화 열처리는, 예를 들어 10 시간 ~ 15 시간 동안 수행될 수 있다. 상기 연화 열처리에 의하여 상기 열연강판에 형성된 내부 산화층은 10 μm ~ 20 μm 범위의 두께를 가질 수 있다. 상기 내부 산화층은 상당한 수준의 균일한 두께로서 형성될 수 있다.In the softening heat treatment step (S120), a step of forming an internal oxide layer on the hot-rolled steel sheet is performed by performing a softening heat treatment on the hot-rolled steel sheet. The softening heat treatment may be performed at a temperature of, for example, 580°C to 650°C. The softening heat treatment may be performed for, for example, 10 to 15 hours. The internal oxide layer formed on the hot-rolled steel sheet by the softening heat treatment may have a thickness ranging from 10 μm to 20 μm. The inner oxide layer may be formed with a substantially uniform thickness.
상기 연화 열처리가 580℃ 미만인 경우에는, 상기 내부 산화층이 원하는 두께로 형성되지 않을 수 있고, 따라서 산세 후에 상기 내부 산화층을 균일한 두께로 제어하지 못할 수 있다. 상기 연화 열처리가 650℃를 초과하는 경우에는, 상기 내부 산화층이 과도한 두께로 형성될 수 있고, 이에 따라 공정 시간이 증가될 수 있고, 도금 품질이 오히려 저하될 수 있다.When the softening heat treatment is less than 580° C., the internal oxide layer may not be formed to a desired thickness, and thus the internal oxide layer may not be controlled to have a uniform thickness after pickling. When the softening heat treatment exceeds 650° C., the internal oxide layer may be formed to an excessive thickness, and thus process time may increase and plating quality may deteriorate.
상기 연화 열처리를 10 시간 미만으로 수행하는 경우에는, 상기 내부 산화층이 원하는 두께로 형성되지 않을 수 있다. 상기 연화 열처리를 15 시간을 초과하여 수행하는 경우에는, 상기 내부 산화층이 과도한 두께로 형성될 수 있다.When the softening heat treatment is performed for less than 10 hours, the internal oxide layer may not be formed to a desired thickness. When the softening heat treatment is performed for more than 15 hours, the internal oxide layer may be formed to an excessive thickness.
상기 내부 산화층은 강판에 전제적으로 가능한 균일하게 형성되는 것이 바람직하므로, 권취 단계에서의 내부 산화층은 가능한 억제하고 상기 연화 열처리에서 상기 내부 산화층을 형성시키는 것이 바람직하다.Since the internal oxide layer is preferably formed as uniformly as possible throughout the steel sheet, it is preferable to suppress the internal oxide layer in the winding step as much as possible and form the internal oxide layer in the softening heat treatment.
또한, 상기 연화 열처리는 냉간압연 작업 효율성을 위하여 연화 열처리를 통해 열연강판을 연하게 만들어주어 냉간압연성을 확보할 수 있다. 열연강판의 강도가 높을 경우 냉간압연 중 두께헌팅, 형상불량 등의 문제점이 야기될 수 있다. 상기 연화 열처리를 수행한 후에 상온으로, 예를 들어 0℃ ~ 40℃ 범위의 온도로 냉각될 수 있다.In addition, the softening heat treatment makes the hot-rolled steel sheet soft through the softening heat treatment for cold rolling operation efficiency, so that cold rolling properties can be secured. If the strength of the hot-rolled steel sheet is high, problems such as thickness hunting and shape defects may occur during cold rolling. After performing the softening heat treatment, it may be cooled to room temperature, for example, to a temperature in the range of 0 °C to 40 °C.
산세 처리 단계(S130)Pickling treatment step (S130)
산세 처리 단계(S130)에서는, 상기 연화 열처리를 수행한 후에, 상기 열연강판을 산으로 세정하는 산세 처리를 수행할 수 있다. 상기 열연강판을 산세 처리하여, 상기 내부 산화층의 일부를 제거할 수 있다. 상기 산세 처리는, 예를 들어 70℃ ~ 90℃ 의 온도에서, 예를 들어 5% ~ 15% 염산 농도로, 예를 들어 20초 ~ 40초 동안 수행될 수 있다. 또한, 0.1 ~ 0.5 %의 인히비터 농도를 가질 수 있다.In the pickling treatment step (S130), pickling treatment of washing the hot-rolled steel sheet with an acid may be performed after performing the softening heat treatment. A portion of the internal oxide layer may be removed by pickling the hot-rolled steel sheet. The pickling treatment may be performed at a temperature of, for example, 70° C. to 90° C., at a concentration of 5% to 15% hydrochloric acid, for 20 seconds to 40 seconds, for example. In addition, it may have an inhibitor concentration of 0.1 to 0.5%.
상기 산세 처리가 40초를 초과하는 경우에는, 상기 내부 산화층이 완전히 제거될 수 있다. 상기 산세 처리가 20초 미만인 경우에는, 상기 내부 산화층의 두께가 과도하게 두꺼울 수 있다.When the pickling treatment exceeds 40 seconds, the inner oxide layer may be completely removed. When the pickling treatment is less than 20 seconds, the thickness of the inner oxide layer may be excessively thick.
상기 산세 처리에 의하여 상기 열연강판에 잔존하는 내부 산화층은 1 μm ~ 5 μm 범위의 두께를 가질 수 있다. 이러한 내부 산화층은 거의 동일한 두께로서 후속에 제조되는 냉연강판에도 존재할 수 있다.The internal oxide layer remaining on the hot-rolled steel sheet by the pickling treatment may have a thickness ranging from 1 μm to 5 μm. Such an internal oxide layer may also exist in a cold-rolled steel sheet manufactured subsequently with a substantially same thickness.
냉연강판 제조단계(S140)Cold-rolled steel sheet manufacturing step (S140)
냉연강판 제조단계(S140)에서는, 상기 산세 처리된 열연강판을, 예를 들어 40% ~ 60%의 평균 압하율 및, 예를 들어 700 ton ~ 1800 ton 의 압하력으로 냉간압연을 수행할 수 있고, 이에 따라 냉연강판을 제조할 수 있다. 냉연강판의 미세조직은 열연강판의 조직이 연신된 형상을 가지며, 후속의 열처리에서 최종 생산되는 강판의 미세조직이 결정된다.In the cold-rolled steel sheet manufacturing step (S140), the pickled hot-rolled steel sheet may be cold-rolled with an average reduction ratio of, for example, 40% to 60% and a reduction force of, for example, 700 ton to 1800 ton, , Thus, a cold-rolled steel sheet can be manufactured. The microstructure of the cold-rolled steel sheet has a shape in which the structure of the hot-rolled steel sheet is stretched, and the microstructure of the steel sheet finally produced is determined in a subsequent heat treatment.
소둔 열처리 단계Annealing heat treatment step
필요한 경우, 상기 냉연강판을 통상의 서냉각 구간이 있는 연속 소둔로에서 소둔 열처리를 수행할 수 있다. 상기 소둔 열처리는 후속의 냉간압연의 조업성을 향상시키고, 또한 해당 강판의 목표 최종 재질을 얻기 위한 온도로 수행될 수 있다. 상기 소둔 열처리는, 예를 들어 780℃ ~ 830℃의 온도에서 수행될 수 있다.If necessary, an annealing treatment may be performed on the cold-rolled steel sheet in a continuous annealing furnace having a normal slow cooling section. The annealing heat treatment may be performed at a temperature to improve workability of subsequent cold rolling and to obtain a target final material of the steel sheet. The annealing heat treatment may be performed at a temperature of, for example, 780°C to 830°C.
상기 소둔 열처리를 종료한 후에, 상기 냉연강판은 냉각될 수 있고, 예를 들어 상온으로, 예를 들어 0℃ ~ 40℃ 범위의 온도로 냉각되거나 또는 후속의 용융아연 도금에서 사용되는 용융아연 도금욕의 온도 범위로, 예를 들어 420℃ ~ 480℃의 온도로, 예를 들어 455℃ ~ 465℃의 온도로 냉각될 수 있다.After finishing the annealing heat treatment, the cold-rolled steel sheet may be cooled, for example, to room temperature, for example, to a temperature in the range of 0 ° C to 40 ° C, or a hot-dip galvanizing bath used in subsequent hot-dip galvanizing. It may be cooled to a temperature range of, for example, to a temperature of 420 ° C to 480 ° C, for example, to a temperature of 455 ° C to 465 ° C.
용융아연도금 단계hot dip galvanizing step
필요한 경우, 상기 소둔 열처리된 냉연강판을 용융아연 도금욕에 침지하여 용융아연도금하여 용융아연도금 강판을 형성하는 단계를 수행할 수 있다. 상기 도금욕의 온도는 도금층을 구성하기 위한 합금 원소의 종류 및 비율, 냉연강판의 성분계에 따라 달라질 수 있고, 예를 들어 420℃ ~ 480℃ 범위일 수 있고, 예를 들어 455℃ ~ 465℃ 범위일 수 있다. 상기 냉연강판을, 예를 들어 420℃ ~ 480℃의 온도로, 예를 들어 455℃ ~ 465℃의 온도로 가열한 후, 상기 도금욕에 침지한다. 상기 도금욕 조건에서 냉연강판의 표면에 용융아연도금층이 용이하게 형성되면서, 도금층의 밀착성이 우수할 수 있다. 상기 냉연강판이 1 μm ~ 5 μm 의 내부 산화층을 포함하는 경우에는, 냉연강판과 도금층의 젖음성과 접착성을 향상시켜 도금 품질을 향상시킬 수 있다.If necessary, a step of forming a hot-dip galvanized steel sheet may be performed by immersing the cold-rolled steel sheet subjected to the annealing heat treatment in a hot-dip galvanizing bath and performing hot-dip galvanization. The temperature of the plating bath may vary depending on the type and ratio of alloy elements for constituting the plating layer and the component system of the cold-rolled steel sheet, and may be, for example, in the range of 420 ° C to 480 ° C, for example, in the range of 455 ° C to 465 ° C. can be The cold-rolled steel sheet is heated to a temperature of, for example, 420°C to 480°C, for example, 455°C to 465°C, and then immersed in the plating bath. While the hot-dip galvanized layer is easily formed on the surface of the cold-rolled steel sheet under the plating bath condition, the adhesion of the plating layer may be excellent. When the cold-rolled steel sheet includes an internal oxide layer of 1 μm to 5 μm, plating quality may be improved by improving wettability and adhesion between the cold-rolled steel sheet and the plating layer.
합금화 열처리단계alloying heat treatment step
필요한 경우, 상기 용융아연도금층이 형성된 냉연강판, 용융아연도금 강판을 합금화 열처리하여 합금화 용융아연도금 강판을 형성하는 단계를 더 수행할 수 있다. 상기 합금화 열처리는, 예를 들어 530℃ ~ 580℃의 온도에서 수행될 수 있다. 상기 조건으로 합금화 열처리시 용융아연도금층이 안정적으로 성장되면서, 도금층의 밀착성이 우수할 수 있다. 상기 합금화 열처리 온도가 530℃ 미만인 경우에는, 합금화가 충분히 진행되지 못해 용융아연도금층의 건전성이 저하될 수 있다. 상기 합금화 열처리 온도가 580℃를 초과하는 경우에는, 이상역 온도 구간으로 넘어가게 되면서 재질의 변화가 발생할 수 있다. 또한, 상기 합금화 열처리는, 예를 들어 530℃ ~ 580℃의 온도에서 수행되는 것이 바람직하다.If necessary, a step of forming an alloyed hot-dip galvanized steel sheet may be further performed by alloying and heat-treating the cold-rolled steel sheet and the hot-dip galvanized steel sheet on which the hot-dip galvanized layer is formed. The alloying heat treatment may be performed at a temperature of, for example, 530 °C to 580 °C. During the alloying heat treatment under the above conditions, the hot-dip galvanized layer is stably grown, and the adhesion of the plating layer may be excellent. When the alloying heat treatment temperature is less than 530° C., alloying may not sufficiently proceed, and the integrity of the hot-dip galvanized layer may deteriorate. When the alloying heat treatment temperature exceeds 580° C., a change in material may occur as it moves to an ideal temperature range. In addition, the alloying heat treatment is preferably performed at a temperature of, for example, 530 ° C to 580 ° C.
이와 같이 제조된, 냉연강판, 용융아연도금 강판, 및 합금화 용융아연도금 강판은 해당 공정을 종료한 직후 상온으로, 예를 들어 0℃ ~ 40℃의 온도로 냉각할 수 있다.The cold-rolled steel sheet, hot-dip galvanized steel sheet, and alloyed hot-dip galvanized steel sheet manufactured in this way may be cooled to room temperature, for example, to a temperature of 0° C. to 40° C. immediately after the process is finished.
이하, 본 발명의 일 측면인 초고장력 냉연강판에 대하여 설명한다.Hereinafter, an ultra-high-strength cold-rolled steel sheet, which is one aspect of the present invention, will be described.
초고장력 냉연강판Advanced high-strength cold-rolled steel sheet
본 발명의 일 측면에 따른 초고장력 냉연강판은, 상술한 제조방법을 이용하여 형성할 수 있고, 중량%로, 탄소(C): 0.1% ~ 0.3%, 실리콘(Si): 0.5% ~ 2.0%, 망간(Mn): 1.5% ~ 3.5%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.02%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.003%, 및 잔부는 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다. 그러나, 이는 예시적이며 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.The ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet according to one aspect of the present invention may be formed using the above-described manufacturing method, and in weight%, carbon (C): 0.1% to 0.3%, silicon (Si): 0.5% to 2.0% , manganese (Mn): 1.5% to 3.5%, phosphorus (P): more than 0% to 0.02%, sulfur (S): more than 0% to 0.003%, and the balance includes iron (Fe) and other unavoidable impurities . However, this is exemplary and the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
상기 초고장력 냉연강판은 1 μm ~ 5 μm 범위의 두께의 내부 산화층을 포함할 수 있다.The ultra-high-strength cold-rolled steel sheet may include an internal oxide layer having a thickness ranging from 1 μm to 5 μm.
이하, 본 발명에 따른 초고장력 냉연강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다. 이때, 성분 원소의 함유량은 모두 중량%를 의미한다.Hereinafter, the role and content of each component included in the ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet according to the present invention will be described. At this time, the content of component elements all means weight%.
탄소(C): 0.1% ~ 0.3%Carbon (C): 0.1% to 0.3%
탄소는 제강에 있어서 가장 중요한 합금 원소이며, 기본적인 강화 역할 및 오스테나이트 안정화를 주요 목적으로 한다. 오스테나이트 내 높은 탄소 농도는 오스테나이트 안정도를 향상시켜 재질 향상을 위한 적절한 오스테나이트 확보에 용이하다. 탄소의 함량이 0.1% 미만인 경우에는, 원하는 항복강도 및 연신율 확보가 어렵다. 탄소의 함량이 0.3%를 초과하는 경우에는, 탄소당량 증가에 따른 용접성의 하락을 가져올 수 있다. 따라서, 탄소의 함량은 강판 전체 중량의 0.1% ~ 0.3%인 것이 바람직하다.Carbon is the most important alloying element in steelmaking, and its main purpose is to play a basic reinforcing role and to stabilize austenite. A high carbon concentration in austenite improves austenite stability, making it easy to secure appropriate austenite for material improvement. When the carbon content is less than 0.1%, it is difficult to secure the desired yield strength and elongation. If the carbon content exceeds 0.3%, it may cause a decrease in weldability due to an increase in carbon equivalent. Therefore, the content of carbon is preferably 0.1% to 0.3% of the total weight of the steel sheet.
실리콘(Si): 0.5% ~ 2.0%Silicon (Si): 0.5% to 2.0%
실리콘은 페라이트 내 탄화물(예를 들어, Fe3C) 형성을 억제하는 원소이며 탄소의 활동도를 높여 오스테나이트의 확산속도를 높인다. 실리콘은 또한 페라이트 안정화 원소로 잘 알려져 있어 냉각 중 페라이트 분율을 높여 연성을 증가시키는 원소로 알려져 있다. 실리콘의 함량이 0.5% 미만인 경우에는, 실리콘 첨가 효과가 불충분하다. 실리콘의 함량이 2.0%를 초과하는 경우에는, 공정 시 강판 표면에 산화물(SiO2)이 형성되어 해당 부분 젖음성 열위에 따른 도금성 저하를 가져올 수 있다. 따라서, 실리콘의 함량은 강판 전체 중량의 0.5% ~ 2.0%인 것이 바람직하다.Silicon is an element that suppresses the formation of carbides (eg, Fe 3 C) in ferrite and increases the diffusion rate of austenite by increasing the activity of carbon. Silicon is also known as a ferrite stabilizing element, which increases ductility by increasing the ferrite fraction during cooling. When the content of silicon is less than 0.5%, the effect of adding silicon is insufficient. When the content of silicon exceeds 2.0%, oxide (SiO 2 ) is formed on the surface of the steel sheet during the process, and plating properties may be deteriorated due to a corresponding partial wettability defect. Therefore, the content of silicon is preferably 0.5% to 2.0% of the total weight of the steel sheet.
망간(Mn): 1.5% ~ 3.5%Manganese (Mn): 1.5% to 3.5%
망간은 오스테나이트 안정화 원소로서, 망간이 첨가됨에 따라 마르텐사이트 형성 시작 온도인 Ms가 점차 낮아지게 되어 연속 소둔 열처리 공정 진행 시 잔류 오스테나이트 분율을 증가시키는 효과를 가져올 수 있다. 망간의 함량이 1.5% 미만인 경우에는, 망간 첨가 효과가 불충분하다. 망간의 함량이 3.5%를 초과하는 경우에는, 탄소당량을 높여 용접성을 크게 떨어뜨리고, 공정 시 강판 표면에 산화물(MnO)이 형성되어 해당 부분 젖음성 열위에 따른 도금성 저하를 가져올 수 있다. 따라서, 망간의 함량은 강판 전체 중량의 1.5% ~ 3.5%인 것이 바람직하다.Manganese is an austenite stabilizing element, and as manganese is added, the martensite formation start temperature, Ms, is gradually lowered, resulting in an effect of increasing the retained austenite fraction during the continuous annealing heat treatment process. When the content of manganese is less than 1.5%, the effect of adding manganese is insufficient. When the content of manganese exceeds 3.5%, the weldability is greatly reduced by increasing the carbon equivalent, and oxide (MnO) is formed on the surface of the steel sheet during the process, which may cause deterioration in plating properties due to poor wettability. Therefore, the content of manganese is preferably 1.5% to 3.5% of the total weight of the steel sheet.
인(P): 0% 초과 ~ 0.02%Phosphorus (P): greater than 0% to 0.02%
인은 강 내에서 실리콘과 유사한 역할을 수행할 수 있다. 다만, 인이 강판 전체 중량의 0.01%를 초과하여 첨가되는 경우, 강판의 용접성을 저하시키고 취성을 증가시켜 재질 저하를 발생시킬 수 있다. 따라서, 인의 함량은 강판 전체 중량의 0% 초과 ~ 0.02%로 제한하는 것이 바람직하다.Phosphorus can play a role similar to silicon in steel. However, when phosphorus is added in an amount exceeding 0.01% of the total weight of the steel sheet, the weldability and brittleness of the steel sheet may be reduced, resulting in material deterioration. Therefore, the phosphorus content is preferably limited to greater than 0% to 0.02% of the total weight of the steel sheet.
황(S): 0% 초과 ~ 0.003%Sulfur (S): greater than 0% to 0.003%
황은 강의 제조 시 불가피하게 함유되는 원소로서, 강의 인성 및 용접성을 저해하고 망간(Mn)과 결합하여 MnS를 형성함으로써 강의 내식성 및 충격특성을 저하시킨다. 따라서, 황의 함량은 강판 전체 중량의 0% 초과 ~ 0.003%로 제한하는 것이 바람직하다.Sulfur is an element that is inevitably contained in the manufacture of steel, and deteriorates the toughness and weldability of steel and reduces corrosion resistance and impact properties of steel by combining with manganese (Mn) to form MnS. Therefore, the sulfur content is preferably limited to greater than 0% to 0.003% of the total weight of the steel sheet.
상기 초고장력 냉연강판의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제강 과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않은 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 본 명세서에서 특별히 언급하지는 않는다.The remaining components of the ultra-high-strength cold-rolled steel sheet are iron (Fe). However, since unintended impurities from raw materials or the surrounding environment may inevitably be mixed in a normal steelmaking process, this cannot be excluded. Since these impurities are known to anyone skilled in the ordinary manufacturing process, not all of them are specifically mentioned in this specification.
실험예Experimental example
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 실험예를 제시한다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a preferred experimental example is presented to aid understanding of the present invention. However, the following experimental examples are only for helping understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following experimental examples.
표 1은 본 발명의 일실시예에 따른 초고장력 냉연강판의 조성을 나타내는 표이다.Table 1 is a table showing the composition of an ultra-high tensile strength cold rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention.
하기 표 1의 조성(단위: 중량%)을 갖는 강을 준비하고, 소정의 열연 및 냉연 공정을 거쳐 제조한 냉연강판을 준비한다. 잔부는 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물이다. 실시예 및 비교예 모두 동일한 합금 조성을 가진다.A steel having the composition (unit: wt%) shown in Table 1 below is prepared, and a cold-rolled steel sheet manufactured through a predetermined hot-rolling and cold-rolling process is prepared. The remainder is iron (Fe) and other unavoidable impurities. Both Examples and Comparative Examples have the same alloy composition.
표 2는 본 발명의 일실시예에 따른 초고장력 냉연강판의 제조방법의 공정 조건을 나타낸 표이다.Table 2 is a table showing process conditions of a method for manufacturing an ultra-high tensile cold-rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention.
(℃)reheat temperature
(℃)
(℃)rough rolling temperature
(℃)
종료
온도
(℃)rolling
end
temperature
(℃)
온도
(℃)winding
temperature
(℃)
열처리
온도
(℃)softening
heat treatment
temperature
(℃)
열처리
시간
(시)softening
heat treatment
hour
(city)
온도
(℃)pickling
temperature
(℃)
농도
(%)Hydrochloric acid
density
(%)
시간
(초)pickling
hour
(candle)
표 2를 참조하면, 실시예는 본 발명의 범위 내의 산세 시간으로 산세를 수행하였고, 비교예1은 산세 시간을 10초로, 비교예2는 산세 시간을 60초로 본 발명의 범위를 벗어났다. 참고로, 산세에서 인히비터 농도는 0.3% 이었다.Referring to Table 2, examples were pickled with a pickling time within the range of the present invention, Comparative Example 1 with a pickling time of 10 seconds, and Comparative Example 2 with a pickling time of 60 seconds, which were out of the scope of the present invention. For reference, the inhibitor concentration in pickling was 0.3%.
산세를 수행한 후에, 상기 열연강판은 압하율 50%, 압하력 1800 ton으로 냉간압연하여 냉연강판을 제조하였다. 이어서, 상기 냉연강판에 용융아연도금층을 형성하였다.After pickling, the hot-rolled steel sheet was cold-rolled at a reduction ratio of 50% and a reduction force of 1800 ton to prepare a cold-rolled steel sheet. Subsequently, a hot-dip galvanized layer was formed on the cold-rolled steel sheet.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초고장력 냉연강판의 제조방법에서 열연강판을 권취한 후에 권취 온도에 따른 내부 산화층의 형성을 나타내는 주사전자현미경 사진들이다.2 is scanning electron micrographs showing the formation of an internal oxide layer according to the winding temperature after a hot-rolled steel sheet is wound in a method for manufacturing an ultra-high-strength cold-rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 권취온도가 530℃ 인 경우에는 초고장력 냉연강판의 표면에 표면 산화층인 스케일 층이 형성되었고, 내부 산화층은 거의 형성되지 않았다. 반면, 권취온도가 650℃ 인 경우에는 초고장력 냉연강판의 표면에 스케일 층이 형성되었고, 또한, 상기 초고장력 냉연강판의 내부에 내부 산화층이 형성되었다.Referring to FIG. 2 , when the coiling temperature was 530° C., a scale layer, which is a surface oxide layer, was formed on the surface of the ultra-high strength cold-rolled steel sheet, and an internal oxide layer was hardly formed. On the other hand, when the coiling temperature was 650° C., a scale layer was formed on the surface of the ultra-high-strength cold-rolled steel sheet, and an internal oxide layer was formed on the inside of the ultra-high-strength cold-rolled steel sheet.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초고장력 냉연강판의 제조방법에서 열연강판을 연화 열처리한 후에 내부 산화층의 형성을 나타내는 주사전자현미경 사진들이다.3 are scanning electron micrographs showing the formation of an internal oxide layer after softening and heat-treating a hot-rolled steel sheet in the method of manufacturing an ultra-high-strength cold-rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention.
도 3의 (a)를 참조하면, 연화 열처리 후 초고장력 냉연강판의 표면에 스케일 층이 형성되었고, 상기 초고장력 냉연강판의 내부에 약 14 μm ~ 15 μm 수준의 내부 산화층이 형성되었다.Referring to (a) of FIG. 3, after softening heat treatment, a scale layer was formed on the surface of the ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet, and an internal oxide layer having a thickness of about 14 μm to 15 μm was formed on the inside of the ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet.
도 3의 (b)를 참조하면, 연화 열처리된 상기 초고장력 냉연강판에 대하여 산세 처리를 20초 미만으로 수행한 경우로서, 내부 산화층이 본 발명의 범위의 상한인 5 μm 두께를 초과하여 잔류한 상태로 나타나있다.Referring to (b) of FIG. 3, in the case where the pickling treatment was performed for less than 20 seconds on the ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet subjected to the softening heat treatment, the inner oxide layer remained in excess of 5 μm, the upper limit of the scope of the present invention. appear in the state
도 3의 (c)를 참조하면, 연화 열처리된 상기 초고장력 냉연강판에 대하여 산세 처리를 20초 ~ 40초 범위로 수행한 경우로서, 내부 산화층이 본 발명의 범위인 5 μm 두께 이하로 적정한 수준으로 잔류한 상태로 나타나있다.Referring to (c) of FIG. 3, in the case where the pickling treatment was performed in the range of 20 seconds to 40 seconds for the ultra-high-strength cold-rolled steel sheet subjected to softening and heat treatment, the internal oxide layer is at an appropriate level to a thickness of 5 μm or less, which is the range of the present invention. It is shown as remaining as
도 3의 (d)를 참조하면, 연화 열처리된 상기 초고장력 냉연강판에 대하여 산세 처리를 40초를 초과하여 수행한 경우로서, 내부 산화층이 거의 제거된 상태가 나타나있다.Referring to (d) of FIG. 3 , a case in which the pickling treatment is performed for more than 40 seconds on the ultra-high-strength cold-rolled steel sheet subjected to the softening heat treatment shows a state in which the internal oxide layer is almost removed.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초고장력 냉연강판의 제조방법에서 내부 산화층에 따른 박리 시험 결과 및 아연도금 품질 평가를 나타낸다.4 shows peeling test results and galvanizing quality evaluation according to the inner oxide layer in the method of manufacturing an ultra-high tensile cold-rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 실시예는 산세 처리를 20초 ~ 40초 범위로 수행한 경우로서, 4 μm 두께의 내부 산화층을 포함하고, 박리 결과가 양호하고 도금 품질이 양호하였다.Referring to FIG. 4, in the example, the pickling treatment was performed in the range of 20 seconds to 40 seconds, and an internal oxide layer having a thickness of 4 μm was included, and the peeling result was good and the plating quality was good.
비교예1은 산세 처리를 20초 미만으로 수행한 경우로서, 내부 산화층이 5 μm 를 초과하는 두꺼운 두께를 가지고, 도금 품질은 양호하였으나, 박리 결과가 불량하였다. 이러한 박리 결과의 불량은 냉간압연시 파쇄된 내부산화층이 모재에서 쉽게 떨어져 나왔기 때문으로 분석된다.In Comparative Example 1, the pickling treatment was performed for less than 20 seconds, and the inner oxide layer had a thick thickness exceeding 5 μm, and the plating quality was good, but the peeling result was poor. It is analyzed that the defect in the peeling result is because the internal oxide layer crushed during cold rolling is easily separated from the base material.
비교예2는 산세 처리를 40초를 초과하여 수행한 경우로서, 내부 산화층이 거의 잔존하지 않았으며, 박리 결과는 양호하였으나 도금 품질은 불량하였다. 이러한 도금 품질의 불량은, 내부 산화층이 존재하지 않아서, 표면 산화물이 과도하게 형성되어 용융아연과의 젖음성이 저하된 것으로 분석된다.In Comparative Example 2, the pickling treatment was performed for more than 40 seconds, and almost no internal oxide layer remained, and the peeling result was good, but the plating quality was poor. It is analyzed that such a defect in plating quality is that the wettability with molten zinc is lowered due to the excessive formation of surface oxides due to the absence of an internal oxide layer.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.Although the above has been described based on the embodiments of the present invention, various changes or modifications may be made at the level of those skilled in the art. As long as these changes and modifications do not depart from the scope of the present invention, it can be said to belong to the present invention. Therefore, the scope of the present invention will be determined by the claims described below.
Claims (11)
상기 열연강판을 연화 열처리를 수행하여, 상기 열연강판에 내부 산화층을 형성하는 단계;
상기 열연강판을 산세 처리하여, 상기 내부 산화층의 일부를 제거하는 단계;
상기 열연강판을 냉간 압연하여, 냉연강판을 제조하는 단계; 및
상기 냉연강판을 용융아연 도금욕에 침지하여 용융아연도금하여 아연도금층을 가지는 용융아연도금 강판을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 연화 열처리는, 580℃ ~ 650℃ 범위의 온도에서 10 시간 ~ 15 시간 동안 수행되어, 상기 연화 열처리에 의하여 형성된 내부 산화층은 10 μm ~ 20 μm 범위의 두께를 가지고,
상기 산세 처리는, 70℃ ~ 90℃ 범위의 온도에서, 5% ~ 15% 염산 농도로, 20초 ~ 40초 동안 수행되어, 상기 산세 처리에 의하여 1 μm ~ 5 μm 범위의 두께의 내부 산화층을 잔존시키고,
상기 잔존하는 내부 산화층에 의하여 상기 강재에 포함된 상기 실리콘과 상기 망간의 표면 농화 및 산화를 억제함으로써, 상기 냉연강판과 상기 아연도금층의 젖음성과 접착성을 향상시키는,
용융아연도금 강판의 제조방법.In weight percent, carbon (C): 0.1% to 0.3%, silicon (Si): 0.5% to 2.0%, manganese (Mn): 1.5% to 3.5%, phosphorus (P): greater than 0% to 0.02%, sulfur (S): preparing a hot-rolled steel sheet by hot-rolling a steel material containing more than 0% to 0.003%, and the balance containing iron (Fe) and other unavoidable impurities;
forming an internal oxide layer on the hot-rolled steel sheet by performing a softening heat treatment on the hot-rolled steel sheet;
removing a portion of the internal oxide layer by pickling the hot-rolled steel sheet;
manufacturing a cold-rolled steel sheet by cold-rolling the hot-rolled steel sheet; and
Forming a hot-dip galvanized steel sheet having a galvanized layer by immersing the cold-rolled steel sheet in a hot-dip galvanizing bath and performing hot-dip galvanization;
The softening heat treatment is performed at a temperature in the range of 580 ° C. to 650 ° C. for 10 hours to 15 hours, so that the internal oxide layer formed by the softening heat treatment has a thickness in the range of 10 μm to 20 μm,
The pickling treatment is performed at a temperature in the range of 70 ° C. to 90 ° C. at a concentration of 5% to 15% hydrochloric acid for 20 seconds to 40 seconds to form an internal oxide layer having a thickness in the range of 1 μm to 5 μm by the pickling treatment. remain,
Improving wettability and adhesion between the cold-rolled steel sheet and the galvanized layer by inhibiting surface thickening and oxidation of the silicon and manganese contained in the steel by the remaining internal oxide layer.
Manufacturing method of hot-dip galvanized steel sheet.
상기 열연강판을 제조하는 단계는,
상기 강재를 1,000℃ ~ 1,300℃의 재가열 온도에서 재가열하는 단계;
상기 재가열된 강재를 900℃ ~ 1050℃의 조압연 온도와 800℃ ~ 900℃의 마무리압연 종료온도로 열간압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 및
상기 열연강판을 500℃ ~ 550℃에서 권취하는 단계;를 포함하는,
용융아연도금 강판의 제조방법.According to claim 1,
The step of manufacturing the hot-rolled steel sheet,
Reheating the steel material at a reheating temperature of 1,000 ° C to 1,300 ° C;
manufacturing a hot-rolled steel sheet by hot-rolling the reheated steel at a rough rolling temperature of 900° C. to 1050° C. and a finish rolling end temperature of 800° C. to 900° C.; and
Including; winding the hot-rolled steel sheet at 500 ° C to 550 ° C;
Manufacturing method of hot-dip galvanized steel sheet.
상기 냉연강판을 소둔 열처리하는 단계;를 더 포함하는,
용융아연도금 강판의 제조방법.According to claim 1,
Annealing and heat-treating the cold-rolled steel sheet; further comprising,
Manufacturing method of hot-dip galvanized steel sheet.
상기 용융아연도금 강판을 형성하는 단계를 수행한 후에,
상기 용융아연도금 강판을 합금화 열처리하여 합금화 용융아연도금 강판을 형성하는 단계;를 더 포함하는,
용융아연도금 강판의 제조방법.According to claim 1,
After performing the step of forming the hot-dip galvanized steel sheet,
Forming an alloyed hot-dip galvanized steel sheet by alloying heat treatment of the hot-dip galvanized steel sheet; further comprising,
Manufacturing method of hot-dip galvanized steel sheet.
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|---|---|---|---|
| KR1020200178776A KR102508884B1 (en) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | Cold rolled steel sheet having excellent galvanizing property, galvanizing steel sheet and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200178776A KR102508884B1 (en) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | Cold rolled steel sheet having excellent galvanizing property, galvanizing steel sheet and method for manufacturing the same |
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Patent Citations (1)
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