KR102534620B1 - Cold-rolled plated steel sheet and method of manufacturing the same - Google Patents
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- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
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Abstract
본 발명은 탄소(C): 0.2 ~ 0.4중량%, 규소(Si): 0.2 ~ 1.0중량%, 망간(Mn): 1.0중량 이상 2.0중량% 미만, 인(P): 0 초과 0.02중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.01중량% 이하, 알루미늄(Al): 0.01 ~ 0.05중량%, 크롬(Cr): 0.45 ~ 1.0중량%, 몰리브덴(Mo): 0.1 ~ 1.0중량%, 니오븀(Nb), 바나듐(V) 및 티타늄(Ti) 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상: 0.01 ~ 0.1중량%, 붕소(B): 0 초과 0.003중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 소지강판을 포함하는 냉연 도금강판을 제공하되, 상기 냉연 도금강판은 굽힘가공성(R/t)이 1.0 ~ 2.5이며, NaCl 및 NH4Cl을 포함하는 수용액에 침지하고 -5mA/cm2의 전류를 인가하여 1시간 동안 수소를 차징한 경우 연신율 감소율이 30 ~ 50%인 것을 특징으로 한다.The present invention carbon (C): 0.2 ~ 0.4% by weight, silicon (Si): 0.2 ~ 1.0% by weight, manganese (Mn): 1.0% by weight or more and less than 2.0% by weight, phosphorus (P): more than 0 and 0.02% by weight or less, Sulfur (S): more than 0 and 0.01% by weight or less, aluminum (Al): 0.01 to 0.05% by weight, chromium (Cr): 0.45 to 1.0% by weight, molybdenum (Mo): 0.1 to 1.0% by weight, niobium (Nb), At least one or more selected from vanadium (V) and titanium (Ti): 0.01 to 0.1% by weight, boron (B): more than 0 and 0.003% by weight or less, and the remainder iron (Fe) and other unavoidable impurities. Provides a cold-rolled coated steel sheet, wherein the cold-rolled coated steel sheet has a bendability (R/t) of 1.0 to 2.5, is immersed in an aqueous solution containing NaCl and NH 4 Cl, and applies a current of -5 mA/cm 2 for 1 hour. When hydrogen is charged, it is characterized in that the elongation reduction rate is 30 to 50%.
Description
본 발명은 냉연 도금강판 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수소 취성 특성이 우수하고 충돌 흡수능이 우수한 1.5G급 냉연 도금강판 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a cold-rolled coated steel sheet and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a 1.5G class cold-rolled coated steel sheet having excellent hydrogen embrittlement and excellent collision absorption ability and a method for manufacturing the same.
차량의 충돌 시 승객안전과 직접 관계되는 부품에는 충돌흡수능이 우수한 1.5G 이상의 냉연 도금강판이 주로 사용되고 있으며 높은 항복강도 및 인장강도와 더불어 높은 굽힘가공성(R/t)을 가져야 한다. 1.5GPa급 강도를 가지는 자동차 차체용 고강도 부재는 차량 충돌 시 승객을 보호하는 범퍼 빔(Bumper beam), 사이드 실(Side sill), 도어 임팩트 빔(Door impact beam) 등의 충돌 부재이다. 종래 기술로 제조된 1.5GPa급 냉연 도금강판의 경우 수소 취성 특성에서 문제점을 가지고 있다. 수소 취성은 강판 내에 잔존하는 수소에 의해 연성 및 성형성 등이 급격히 감소하는 현상을 말하며 강도가 높아질수록 취약해진다. 특히 도금재의 경우 잔존 수소의 휘발 경로를 완전히 차단하기 때문에 수소 취성에 더 취약한 문제점이 있다. For parts directly related to passenger safety in the event of a vehicle collision, cold-rolled galvanized steel sheets of 1.5G or more with excellent crash absorption capacity are mainly used, and they must have high yield strength and tensile strength as well as high bending workability (R/t). High-strength members for automobile bodies having a strength of 1.5 GPa are collision members such as bumper beams, side sills, and door impact beams that protect passengers in the event of a vehicle collision. In the case of 1.5 GPa class cold-rolled coated steel sheet manufactured by the prior art, there is a problem in the hydrogen embrittlement characteristic. Hydrogen embrittlement refers to a phenomenon in which ductility and formability are rapidly reduced by hydrogen remaining in a steel sheet, and the higher the strength, the more vulnerable it is. In particular, in the case of plating materials, there is a problem that is more vulnerable to hydrogen embrittlement because the volatilization path of residual hydrogen is completely blocked.
관련 선행 기술로는 일본공개특허 제2005-105367호가 있다. As related prior art, there is Japanese Patent Publication No. 2005-105367.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 높은 항복강도 및 인장강도와 더불어 우수한 굽힘가공성(R/t)을 가지면서 수소 취성 특성이 우수한 냉연 도금강판 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.A technical problem to be achieved by the present invention is to provide a cold-rolled galvanized steel sheet having excellent hydrogen embrittlement characteristics and a manufacturing method thereof while having excellent bending workability (R/t) as well as high yield strength and tensile strength.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판은 탄소(C): 0.2 ~ 0.4중량%, 규소(Si): 0.2 ~ 1.0중량%, 망간(Mn): 1.0중량 이상 2.0중량% 미만, 인(P): 0 초과 0.02중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.01중량% 이하, 알루미늄(Al): 0.01 ~ 0.05중량%, 크롬(Cr): 0.45 ~ 1.0중량%, 몰리브덴(Mo): 0.1 ~ 1.0중량%, 니오븀(Nb), 바나듐(V) 및 티타늄(Ti) 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상: 0.01 ~ 0.1중량%, 붕소(B): 0 초과 0.003중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 소지강판을 포함하되, 상기 냉연 도금강판은 굽힘가공성(R/t)이 1.0 ~ 2.5이며, NaCl 및 NH4Cl을 포함하는 수용액에 침지하고 -5mA/cm2의 전류를 인가하여 1시간 동안 수소를 차징한 경우 연신율 감소율이 30 ~ 50%인 것을 특징으로 한다. Cold-rolled coated steel sheet according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is carbon (C): 0.2 ~ 0.4% by weight, silicon (Si): 0.2 ~ 1.0% by weight, manganese (Mn): 1.0 weight or more 2.0 weight Less than %, phosphorus (P): greater than 0 and less than 0.02% by weight, sulfur (S): greater than 0 and less than 0.01% by weight, aluminum (Al): 0.01 to 0.05% by weight, chromium (Cr): 0.45 to 1.0% by weight, molybdenum (Mo): 0.1 to 1.0% by weight, at least one selected from niobium (Nb), vanadium (V), and titanium (Ti): 0.01 to 0.1% by weight, boron (B): more than 0 and less than or equal to 0.003% by weight and the rest Including a steel sheet made of iron (Fe) and other unavoidable impurities, but the cold-rolled coated steel sheet has a bending workability (R / t) of 1.0 to 2.5, and is immersed in an aqueous solution containing NaCl and NH 4 Cl and -5 mA / cm When hydrogen is charged for 1 hour by applying a current of 2 , it is characterized in that the elongation reduction rate is 30 to 50%.
상기 냉연 도금강판은 항복강도(YP): 1200 ~ 1500MPa, 인장강도(TS): 1500 ~ 1700MPa이며, 상기 수소를 차징하기 전의 연신율(El)은 5 ~ 10%일 수 있다. The cold-rolled coated steel sheet has a yield strength (YP) of 1200 to 1500 MPa, a tensile strength (TS) of 1500 to 1700 MPa, and an elongation (El) before charging hydrogen may be 5 to 10%.
상기 냉연 도금강판에서, 상기 소지강판의 최종 미세 조직은 템퍼드 마르텐사이트, 템퍼드 베이나이트 및 페라이트를 포함하되, 상기 템퍼드 마르텐사이트의 상분율은 50 ~ 90%이며, 상기 템퍼드 베이나이트 및 상기 페라이트의 상분율의 합은 10 ~ 50%일 수 있다. In the cold-rolled galvanized steel sheet, the final microstructure of the base steel sheet includes tempered martensite, tempered bainite, and ferrite, and the phase fraction of the tempered martensite is 50 to 90%, and the tempered bainite and The sum of the phase fractions of the ferrite may be 10 to 50%.
상기 냉연 도금강판은 상기 템퍼드 마르텐사이트 내부에 탄화물을 포함하되, 상기 탄화물의 평균 직경 크기는 100nm 이하이며, 직경 크기가 10 nm 이상 100nm 이하인 탄화물이 1mm2 당 1.0 x 106 개 이상일 수 있다. The cold-rolled plated steel sheet includes carbides inside the tempered martensite, the average diameter of the carbides is 100 nm or less, and the number of carbides having a diameter of 10 nm or more and 100 nm or less may be 1.0 x 10 6 or more per 1 mm 2 .
상기 냉연 도금강판의 상기 소지강판에서 주위 결정립과 결정방향이 50°이상 차이가 나는 고각경계를 갖는 결정립 중 크기가 1㎛ 이하인 결정립 분율이 20 ~ 40%일 수 있다. In the base steel sheet of the cold-rolled galvanized steel sheet, the fraction of crystal grains having a size of 1 μm or less among crystal grains having an elevation angle boundary having a difference of 50 ° or more in crystal direction from the surrounding crystal grains may be 20 to 40%.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판의 제조방법은 (a) 탄소(C): 0.2 ~ 0.4중량%, 규소(Si): 0.2 ~ 1.0중량%, 망간(Mn): 1.0중량 이상 2.0중량% 미만, 인(P): 0 초과 0.02중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.01중량% 이하, 알루미늄(Al): 0.01 ~ 0.05중량%, 크롬(Cr): 0.45 ~ 1.0중량%, 몰리브덴(Mo): 0.1 ~ 1.0중량%, 니오븀(Nb), 바나듐(V) 및 티타늄(Ti) 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상: 0.01 ~ 0.1중량%, 붕소(B): 0 초과 0.003중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 강재를 재가열하는 단계; (b) 상기 재가열된 강재를 열간 압연하는 단계; (c) 상기 열간 압연된 강재에 대하여 냉간 압연하는 단계; 및 (d) 상기 냉간 압연된 강재에 대하여 소둔, 과시효, 도금 및 템퍼링 공정을 순차적으로 수행하는 단계; 를 포함한다. Method for manufacturing a cold-rolled coated steel sheet according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is (a) carbon (C): 0.2 ~ 0.4% by weight, silicon (Si): 0.2 ~ 1.0% by weight, manganese (Mn) : 1.0 wt% or more and less than 2.0 wt%, phosphorus (P): 0 and 0.02 wt% or less, sulfur (S): 0 and 0.01 wt% or less, aluminum (Al): 0.01 to 0.05 wt%, chromium (Cr): 0.45 ~ 1.0% by weight, molybdenum (Mo): 0.1 ~ 1.0% by weight, at least one selected from niobium (Nb), vanadium (V) and titanium (Ti): 0.01 ~ 0.1% by weight, boron (B): greater than 0 Reheating the steel material consisting of less than 0.003% by weight and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities; (b) hot rolling the reheated steel; (c) cold-rolling the hot-rolled steel material; and (d) sequentially performing annealing, overaging, plating, and tempering processes on the cold-rolled steel material; includes
상기 냉연 도금강판의 제조방법에서, 상기 (d) 단계는, 상기 강재에 대하여 780 ~ 840℃에서 소둔 공정을 수행하는 단계; 상기 강재에 대하여 300 ~ 450℃에서 과시효 공정을 수행하는 단계; 및 도금된 상기 강재에 대하여 80 ~ 200℃에서 템퍼링 공정을 수행하는 단계; 를 순차적으로 포함할 수 있다. In the method of manufacturing the cold-rolled coated steel sheet, the step (d) may include performing an annealing process on the steel material at 780 to 840° C.; Performing an overaging process on the steel at 300 to 450 ° C; And performing a tempering process at 80 ~ 200 ℃ with respect to the plated steel; can be included sequentially.
상기 냉연 도금강판의 제조방법은, 상기 소둔 공정을 수행한 후 상기 과시효 공정을 수행하기 전에, 상기 강재에 대하여 5 ~ 30℃/s의 냉각속도로 냉각공정을 수행하는 단계;를 포함할 수 있다. The manufacturing method of the cold-rolled coated steel sheet may include performing a cooling process at a cooling rate of 5 to 30° C./s for the steel material after performing the annealing process and before performing the overaging process. there is.
상기 냉연 도금강판의 제조방법에서, 상기 템퍼링 공정은 4 ~ 12시간 동안 수행할 수 있다. In the manufacturing method of the cold-rolled galvanized steel sheet, the tempering process may be performed for 4 to 12 hours.
상기 냉연 도금강판의 제조방법에서, 상기 (a) 단계는 상기 강재를 1150 ~ 1300℃에서 재가열하는 단계를 포함하고, 상기 (b) 단계는 마무리 압연 온도가 800 ~ 1000℃, 권취온도가 500 ~ 720℃인 조건으로 열간 압연하는 단계를 포함하고, 상기 (c) 단계는 40 ~ 70%의 압하율로 냉간 압연하는 단계를 포함할 수 있다. In the cold-rolled coated steel sheet manufacturing method, step (a) includes reheating the steel at 1150 to 1300 ° C, and step (b) has a finish rolling temperature of 800 to 1000 ° C and a coiling temperature of 500 to 1300 ° C. It includes the step of hot rolling under the condition of 720 ° C., and the step (c) may include the step of cold rolling at a reduction ratio of 40 to 70%.
본 발명의 실시예에 따르면, 높은 항복강도 및 인장강도와 더불어 우수한 굽힘가공성(R/t)을 가지면서 수소 취성 특성이 우수한 냉연 도금강판 및 그 제조방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to implement a cold-rolled galvanized steel sheet having excellent hydrogen embrittlement characteristics and a manufacturing method thereof while having excellent bending workability (R/t) as well as high yield strength and tensile strength. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 냉연 도금강판의 제조방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판의 제조방법에서 소둔 공정, 과시효 공정, 도금 공정 및 템퍼링 공정을 포함하는 열처리 개요를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판의 미세조직을 주사전자현미경(SEM)으로 촬영한 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판의 미세조직을 전자 후방 산란 회절(EBSD) 장치를 이용하여 구현한 이미지이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판의 미세조직을 투과전자형미경(TEM)으로 촬영한 사진이다. 1 is a flowchart schematically illustrating a method of manufacturing a cold-rolled coated steel sheet according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an overview of heat treatment including an annealing process, an over-aging process, a plating process, and a tempering process in a method for manufacturing a cold-rolled coated steel sheet according to an embodiment of the present invention.
3 is a photograph taken with a scanning electron microscope (SEM) of the microstructure of a cold-rolled coated steel sheet according to an embodiment of the present invention.
4 is an image of a microstructure of a cold-rolled coated steel sheet according to an embodiment of the present invention implemented using an electron backscatter diffraction (EBSD) device.
5 is a photograph of a microstructure of a cold-rolled coated steel sheet according to an embodiment of the present invention taken with a transmission electron microscope (TEM).
본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판 및 그 제조방법을 상세하게 설명한다. 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 적절하게 선택된 용어들로서, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 이하에서는 높은 항복강도 및 인장강도와 더불어 높은 굽힘가공성(R/t)을 가지면서 수소 취성 특성이 우수한 냉연 도금강판 및 그 제조방법의 구체적인 내용을 제공하고자 한다. A cold-rolled coated steel sheet and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail. Terms to be described later are terms appropriately selected in consideration of functions in the present invention, and definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification. Hereinafter, specific details of a cold-rolled galvanized steel sheet having high yield strength and tensile strength as well as high bending workability (R/t) and excellent hydrogen embrittlement characteristics and a manufacturing method thereof will be provided.
1.5GPa 이상의 초고장력강의 경우 수소 취성에 민감한 것이 일반적이다. 마르텐사이트의 경우 내부 전위 밀도가 높고 취성이 높기 때문에 소량의 장입된 수소로도 취성 파단이 일어날 수 있기 때문이다. 특히 도금재의 경우에는 소재 내부로 침투한 수소가 배출되기 어려워 더 취약한 것으로 알려져 있다. 본 발명에서는 수소 취성 특성을 향상시키기 위해 결정립 크기를 줄이고 탄화물을 형성시키는 등의 미세조직을 설계하였다. 이를 이용해 수소 취성 특성이 우수한 인장강도 1.5GPa급 이상의 냉연 도금강판의 구현이 가능하다. In the case of advanced high-strength steel of 1.5 GPa or more, it is common to be sensitive to hydrogen embrittlement. This is because martensite has a high internal dislocation density and high brittleness, so brittle fracture can occur even with a small amount of charged hydrogen. In particular, in the case of plating materials, it is known that they are more vulnerable because hydrogen penetrating into the material is difficult to be discharged. In the present invention, in order to improve hydrogen embrittlement characteristics, microstructures such as reducing the grain size and forming carbides were designed. Using this, it is possible to realize a cold-rolled galvanized steel sheet with a tensile strength of 1.5 GPa or higher, which has excellent hydrogen embrittlement characteristics.
강판steel plate
본 발명의 일 실시예에 따르는 냉연 도금강판은 탄소(C): 0.2 ~ 0.4중량%, 규소(Si): 0.2 ~ 1.0중량%, 망간(Mn): 1.0중량 이상 2.0중량% 미만, 인(P): 0 초과 0.02중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.01중량% 이하, 알루미늄(Al): 0.01 ~ 0.05중량%, 크롬(Cr): 0.45 ~ 1.0중량%, 몰리브덴(Mo): 0.1 ~ 1.0중량%, 니오븀(Nb), 바나듐(V) 및 티타늄(Ti) 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상: 0.01 ~ 0.1중량%, 붕소(B): 0 초과 0.003중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 소지강판을 포함한다. In the cold-rolled coated steel sheet according to an embodiment of the present invention, carbon (C): 0.2 to 0.4 wt%, silicon (Si): 0.2 to 1.0 wt%, manganese (Mn): 1.0 wt% or more and less than 2.0 wt%, phosphorus (P ): greater than 0 and 0.02% by weight or less, sulfur (S): greater than 0 and less than 0.01% by weight, aluminum (Al): 0.01 to 0.05% by weight, chrome (Cr): 0.45 to 1.0% by weight, molybdenum (Mo): 0.1 to 0.05% by weight 1.0% by weight, at least one or more selected from niobium (Nb), vanadium (V) and titanium (Ti): 0.01 to 0.1% by weight, boron (B): more than 0 and less than 0.003% by weight and the rest iron (Fe) and others It includes a base steel sheet made of unavoidable impurities.
냉연 도금강판은 상기 소지강판 및 상기 소지강판 상에 형성된 도금층을 포함한다. 이하에서는, 상기 소지강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 함량에 대하여 설명한다.The cold-rolled coated steel sheet includes the base steel sheet and a plating layer formed on the base steel sheet. Hereinafter, the role and content of each component included in the base steel sheet will be described.
탄소(C)carbon (C)
탄소(C)는 강의 강도를 높이는데 가장 효과적이며 중요한 원소이다. 또한, 탄소의 첨가에 의하여 오스테나이트에 고용되어 담금질 시 마르텐사이트 조직을 형성시킨다. 나아가, 철, 크롬, 몰리브덴 등의 원소와 화합하여 탄화물을 형성, 강도와 경도를 향상시킨다. 탄소(C)는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판을 구성하는 소지강판에서 전체 중량의 0.2 ~ 0.4중량%의 함량비로 첨가될 수 있다. 탄소의 함량이 전체 중량의 0.2중량% 미만일 경우에는 상술한 효과를 구현할 수 없으며 충분한 강도를 확보하지 못하는 문제점이 나타난다. 반대로, 탄소의 함량이 전체 중량의 0.4중량%를 초과할 경우에는 용접성 및 가공성이 저하되는 문제점이 나타난다. Carbon (C) is the most effective and important element in increasing the strength of steel. In addition, carbon is dissolved in austenite by the addition of carbon to form a martensitic structure during quenching. Furthermore, it combines with elements such as iron, chromium, and molybdenum to form carbides to improve strength and hardness. Carbon (C) may be added in a content ratio of 0.2 to 0.4% by weight of the total weight in the base steel sheet constituting the cold-rolled coated steel sheet according to an embodiment of the present invention. When the carbon content is less than 0.2% by weight of the total weight, the above-described effect cannot be implemented and sufficient strength cannot be secured. Conversely, when the carbon content exceeds 0.4% by weight of the total weight, problems such as deterioration of weldability and workability appear.
규소(Si)Silicon (Si)
규소(Si)는 페라이트 고용강화 효과로 강도 상승 및 탄화물 형성 억제를 위하여 첨가되는 원소이다. 또한, 규소는 페라이트 안정화 원소로 잘 알려져 있어 냉각 중 페라이트 분율을 높여 연성을 증가시킬 수 있다. 또한, 오스테나이트 탄소 농화로 마르텐사이트 형성을 촉진하여 강도를 확보할 수 있는 원소로 알려져 있다. 한편, 규소는 알루미늄과 함께 제강 공정에서 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제로 첨가되며, 고용강화 효과도 가질 수 있다. 상기 규소는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판을 구성하는 소지강판에서 전체 중량의 0.2 ~ 1.0중량%의 함량비로 첨가될 수 있다. 규소의 함량이 전체 중량의 0.2중량% 미만일 경우에는 연성을 확보할 수 없으며 상술한 규소 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 규소의 함량이 전체 중량의 1.0중량%를 초과하여 다량 첨가 시 강판 표면에 산화물을 형성하여 강판 도금성이 저하되며, 재가열 및 열간압연 시에 붉은 스케일(red scale)을 생성시킴으로써 표면품질에 문제를 줄 수 있으며, 인성 및 소성 가공성이 저하되는 문제가 있으며 강의 용접성을 저하시킬 수 있다. Silicon (Si) is an element added to increase the strength and suppress the formation of carbides due to the ferrite solid solution strengthening effect. In addition, since silicon is well known as a ferrite stabilizing element, ductility can be increased by increasing the ferrite fraction during cooling. In addition, it is known as an element capable of securing strength by promoting the formation of martensite by enriching austenite carbon. On the other hand, silicon is added as a deoxidizer for removing oxygen in steel in the steelmaking process together with aluminum, and may have a solid solution strengthening effect. The silicon may be added in a content ratio of 0.2 to 1.0% by weight of the total weight in the base steel sheet constituting the cold-rolled coated steel sheet according to an embodiment of the present invention. When the content of silicon is less than 0.2% by weight of the total weight, ductility cannot be secured and the above-mentioned effect of adding silicon cannot be properly exhibited. Conversely, when the content of silicon exceeds 1.0% by weight of the total weight and is added in a large amount, oxide is formed on the surface of the steel sheet, resulting in deterioration in plating properties of the steel sheet, and red scale is generated during reheating and hot rolling, which affects the surface quality. It can give problems, there is a problem that toughness and plastic workability are lowered, and the weldability of the steel can be lowered.
망간(Mn)Manganese (Mn)
망간(Mn)은 저온 변태상의 형성을 용이하게 하며 고용강화로 강도를 상승시키는 효과를 제공하는 원소이다. 망간의 일부는 강 속에 고용되며 일부는 강중에 함유된 황과 결합하여 비금속개재물인 MnS를 형성하는데 이 MnS는 연성이 있어서 소성 가공 시 가공방향으로 길게 연신된다. 그러나 Mns의 형성으로 강 속에 있는 황 성분이 감소하면서 결정립이 취약해지고 저융점화합물인 FeS의 형성을 억제시킨다. 강의 내산성과 내산화성을 저해하지만 펄라이트가 미세해지고 페라이트를 고용강화시킴으로써 항복강도를 향상시킨다. 망간은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판을 구성하는 소지강판에서 전체 중량의 1.0중량 이상 2.0중량% 미만의 함량비로 첨가될 수 있다. 망간의 함량이 1.0중량% 보다 작을 경우, 상술한 강도 확보의 효과를 충분히 발휘할 수 없다. 또한, 망간의 함량이 2.0중량% 이상일 경우, 연속주조 슬라브 및 강판의 내외부 편석대를 형성하고 크랙의 발생과 전파를 유발하여 굽힘성을 저하시키는 문제점이 나타난다. 즉, 슬라브 품질 및 용접성이 저하되며, 중심 편석(center segregation)이 발생하여 소지강판의 연성이 저하되고 가공성이 저하될 수 있다. Manganese (Mn) is an element that facilitates the formation of a low-temperature transformation phase and provides an effect of increasing strength through solid solution strengthening. Some of manganese is dissolved in steel, and some is combined with sulfur contained in steel to form MnS, a non-metallic inclusion. This MnS has ductility and is elongated in the processing direction during plastic processing. However, due to the formation of Mns, the sulfur component in the steel decreases, making the crystal grains brittle and suppressing the formation of FeS, a low melting point compound. Although it inhibits the acid resistance and oxidation resistance of steel, it improves yield strength by making pearlite finer and strengthening ferrite by solid solution. Manganese may be added in a content ratio of 1.0% by weight or more to less than 2.0% by weight of the total weight of the steel sheet constituting the cold-rolled coated steel sheet according to an embodiment of the present invention. When the content of manganese is less than 1.0% by weight, the above-described effect of securing strength cannot be sufficiently exhibited. In addition, when the content of manganese is 2.0% by weight or more, internal and external segregation zones are formed in the continuously cast slab and steel sheet, and cracks are generated and propagated, thereby reducing bendability. That is, slab quality and weldability may deteriorate, and center segregation may occur, resulting in deterioration in ductility and workability of the steel sheet.
인(P)Phosphorus (P)
인(P)은 고용강화에 의해 강도의 강도를 높이며, 탄화물의 형성을 억제하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 인은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판을 구성하는 소지강판에서 전체 중량의 0 초과 0.02중량% 이하의 함량비로 첨가될 수 있다. 인의 함량이 0.02중량%를 초과하는 경우에는 용접부가 취화되며 취성이 유발되며 프레스 성형성이 저하되고 충격저항을 저하시키는 문제가 발생할 수 있다. Phosphorus (P) can increase the strength by solid solution strengthening and suppress the formation of carbides. The phosphorus may be added in a content ratio of more than 0 and less than 0.02% by weight of the total weight of the steel sheet constituting the cold-rolled coated steel sheet according to an embodiment of the present invention. If the content of phosphorus exceeds 0.02% by weight, the welded portion is embrittled and brittleness is induced, and press formability and impact resistance may be reduced.
황(S)Sulfur (S)
황(S)은 망간, 티타늄 등과 결합하여 강의 피삭성을 개선시키며 미세 MnS의 석출물을 형성하여 가공성을 향상시킬 수 있으나, 일반적으로 연성 및 용접성을 저해하는 원소이다. 상기 황은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판을 구성하는 소지강판에서 전체 중량의 0 초과 0.01중량% 이하의 함량비로 첨가될 수 있다. 황의 함량이 0.01중량%를 초과할 경우, MnS 개재물 수가 증가하여 가공성이 열위되며, 연속주조 응고 중에 편석되어 고온 크랙이 발생하는 문제점이 발생할 수 있다. Sulfur (S) can combine with manganese, titanium, etc. to improve the machinability of steel and form precipitates of fine MnS to improve workability, but is an element that generally inhibits ductility and weldability. The sulfur may be added in a content ratio of more than 0 and less than 0.01% by weight of the total weight of the steel sheet constituting the cold-rolled coated steel sheet according to an embodiment of the present invention. When the sulfur content exceeds 0.01% by weight, the number of MnS inclusions increases, resulting in poor workability, and segregation during continuous casting solidification may cause high-temperature cracks.
알루미늄(Al)Aluminum (Al)
알루미늄(Al)은 탈산제로 주로 사용하는 원소로서, 페라이트 형성을 촉진하며 연신율을 향상시키며, 탄화물 형성을 억제하고, 오스테나이트 내 탄소 농화량을 증진하여 오스테나이트를 안정화시킨다. 또한, 알루미늄은 철과 아연도금층 사이에 레이어(layer)로 작용하여 도금성을 개선하는 원소이며, 열연 코일내 망간 밴드의 형성을 억제하는데 효과적인 원소이다. 상기 알루미늄(Al)은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판을 구성하는 소지강판에서 전체 중량의 0.01 ~ 0.05중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 알루미늄(Al)의 함량이 0.01중량% 미만일 경우에는 상술한 알루미늄 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 있다. 반대로, 알루미늄(Al)의 함량이 0.05중량%를 초과하여 과다 첨가될 경우에는 알루미늄 개재물이 증가하여 연주성을 저하시키며 강판의 표면에 농화되어 도금성이 저하되고 슬라브내 AlN을 형성하여 열연 크랙을 유발하는 문제점이 있다Aluminum (Al) is an element mainly used as a deoxidizer, promotes ferrite formation, improves elongation, suppresses carbide formation, and promotes carbon concentration in austenite to stabilize austenite. In addition, aluminum is an element that improves plating properties by acting as a layer between iron and a galvanized layer, and is an element that is effective in suppressing the formation of manganese bands in hot-rolled coils. The aluminum (Al) is preferably added in a content ratio of 0.01 to 0.05% by weight of the total weight in the base steel sheet constituting the cold-rolled coated steel sheet according to an embodiment of the present invention. When the content of aluminum (Al) is less than 0.01% by weight, the above-described effect of adding aluminum may be properly exhibited. Conversely, when the content of aluminum (Al) exceeds 0.05% by weight and is excessively added, aluminum inclusions increase, degrading playability, concentrating on the surface of the steel sheet, degrading plating properties, and forming AlN in the slab to cause hot-rolled cracks. There are problems that cause
크롬(Cr)Chromium (Cr)
크롬(Cr)은 경화능을 향상시키고 고강도를 확보할 수 있는 원소이며, 오스테나이트 안정화 원소로 소입성을 향상시키는 효과가 있다. 또한, 크롬은 소둔 열처리시 Cr계 석출물을 입내에 석출하여 연신율을 증가시킨다. 상기 크롬(Cr)은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판을 구성하는 소지강판에서 전체 중량의 0.45~ 1.0중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 크롬(Cr)의 함량이 0.45중량% 미만일 경우에는 상술한 크롬 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 크롬(Cr)의 함량이 1.0중량%를 초과하여 과다하게 첨가될 경우에는 포화효과가 나타나며 연성이 저하되며 도금성을 저해하는 문제점이 있다.Chromium (Cr) is an element capable of improving hardenability and securing high strength, and has an effect of improving hardenability as an austenite stabilizing element. In addition, chromium increases elongation by precipitating Cr-based precipitates in grains during annealing heat treatment. The chromium (Cr) is preferably added in a content ratio of 0.45 to 1.0% by weight of the total weight in the base steel sheet constituting the cold-rolled coated steel sheet according to an embodiment of the present invention. When the content of chromium (Cr) is less than 0.45% by weight, the effect of adding chromium is insufficient. Conversely, when the content of chromium (Cr) exceeds 1.0% by weight and is added excessively, there is a problem of saturation effect, deterioration of ductility, and inhibition of plating properties.
몰리브덴(Mo)Molybdenum (Mo)
몰리브덴(Mo)은 소입성 향상 및 강도와 인성 확보를 위하여 첨가하는 원소이이며, 결정립 미세화 및 석출 효과로 인해 수소 취성 저항성을 향상시킬 수 있는 원소이다. 상기 몰리브덴(Mo)은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판을 구성하는 소지강판에서 전체 중량의 0.1 ~ 1.0중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 몰리브덴(Mo)의 함량이 0.1중량% 미만일 경우에는 몰리브덴 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 몰리브덴(Mo)의 함량이 1.0중량%를 초과할 경우에는 제조비용이 증가하며, 용접성을 저하시키는 문제점이 있다.Molybdenum (Mo) is an element added to improve hardenability and secure strength and toughness, and is an element that can improve hydrogen embrittlement resistance due to grain refinement and precipitation effects. The molybdenum (Mo) is preferably added in a content ratio of 0.1 to 1.0% by weight of the total weight in the base steel sheet constituting the cold-rolled coated steel sheet according to an embodiment of the present invention. When the content of molybdenum (Mo) is less than 0.1% by weight, the effect of adding molybdenum is insufficient. Conversely, when the content of molybdenum (Mo) exceeds 1.0% by weight, manufacturing costs increase and weldability deteriorates.
니오븀(Nb), 바나듐(V) 및 티타늄(Ti) 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상At least one selected from niobium (Nb), vanadium (V), and titanium (Ti)
니오븀(Nb), 바나듐(V) 및/또는 티타늄(Ti)은 결정립 미세화 및 BN 형성을 억제하는데 기여한다. 상기 니오븀(Nb), 바나듐(V) 및 티타늄(Ti) 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판을 구성하는 소지강판에서 전체 중량의 0.01 ~ 0.1중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 니오븀(Nb), 바나듐(V) 및 티타늄(Ti) 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상의 함량이 0.01중량% 미만일 경우, AIN, BN 석출물의 과다 석출에 따른 주조 슬라브의 연성 감소로 슬라브 품질이 저하되는 문제점이 나타난다. 한편, 상기 니오븀(Nb), 바나듐(V) 및 티타늄(Ti) 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상의 함량이 0.1중량%를 초과할 경우, 조대한 탄출물의 형성에 따른 결정립 조대화의 문제점이 나타나며, 재결정 온도가 지나치게 올라가 불균일 조직을 유발하는 문제점이 나타난다.Niobium (Nb), vanadium (V) and/or titanium (Ti) contribute to grain refinement and suppression of BN formation. At least one or more selected from niobium (Nb), vanadium (V), and titanium (Ti) is a content ratio of 0.01 to 0.1% by weight of the total weight in the base steel sheet constituting the cold-rolled coated steel sheet according to an embodiment of the present invention It is desirable to add When the content of at least one selected from niobium (Nb), vanadium (V), and titanium (Ti) is less than 0.01% by weight, the ductility of the cast slab is reduced due to the excessive precipitation of AIN and BN precipitates, resulting in a decrease in slab quality. appears. On the other hand, when the content of at least one selected from niobium (Nb), vanadium (V), and titanium (Ti) exceeds 0.1% by weight, a problem of grain coarsening due to the formation of coarse exudates appears, recrystallization The temperature rises too much, causing a problem of inducing a non-uniform structure.
붕소(B)Boron (B)
붕소(B)는 페라이트 형성을 억제하여 강의 경화능을 증가시키기 위하여 첨가하는 원소이다. 또한, 붕소는 강력한 소입성 원소로서, 인(P)의 편석을 막아 강도를 향상시키는 역할을 한다. 만일, 인(P)의 편석이 발생할 경우에는 2차 가공 취성이 발생할 수 있으므로, 붕소를 첨가하여 인(P)의 편석을 막아 가공 취성에 대한 저항성을 증가시킨다. 상기 붕소는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판을 구성하는 소지강판에서 전체 중량의 0 초과 0.003중량% 이하의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 붕소의 함량이 0.003중량%를 초과하여 과다 첨가될 경우에는 용접성이 저하되며 붕소 산화물의 형성으로 강의 표면 품질을 저해하는 문제를 유발할 수 있다.Boron (B) is an element added to increase the hardenability of steel by suppressing the formation of ferrite. In addition, boron, as a strong quenching element, serves to improve strength by preventing segregation of phosphorus (P). If segregation of phosphorus (P) occurs, secondary processing brittleness may occur, so boron is added to prevent segregation of phosphorus (P) to increase resistance to processing brittleness. The boron is preferably added in a content ratio of more than 0 and less than 0.003% by weight of the total weight of the steel sheet constituting the cold-rolled coated steel sheet according to an embodiment of the present invention. When the boron content exceeds 0.003% by weight and is excessively added, weldability is deteriorated and boron oxide may be formed, which may cause a problem of deteriorating the surface quality of the steel.
상술한 바와 같은, 합금 원소 조성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판은 항복강도(YP): 1200 ~ 1500MPa, 인장강도(TS): 1500 ~ 1700MPa, 연신율(El): 5 ~ 10%, 굽힘가공성(R/t): 1.0 ~ 2.5 일 수 있다. 상기 굽힘가공성(R/t)에서 R은 최소 굽힘 반경 비이며, t는 단위 두께이다. As described above, the cold-rolled galvanized steel sheet according to an embodiment of the present invention having an alloy element composition has yield strength (YP): 1200 ~ 1500 MPa, tensile strength (TS): 1500 ~ 1700 MPa, elongation (El): 5 ~ 10% , Bending workability (R / t): may be 1.0 to 2.5. In the above bending workability (R/t), R is the minimum bending radius ratio, and t is unit thickness.
또한, 상기 냉연 도금강판에 대하여 NaCl 및 NH4Cl을 포함하는 수용액에 침지하고 -5mA/cm2의 전류를 인가하여 1시간 동안 수소를 차징한 경우 연신율 감소율이 30 ~ 50%일 수 있다. 상기 수소 차징된 평가용 시편에 대하여 0.1 mm/min의 인장 속도 조건으로 인장 시험을 실시하여 평가용 시편의 파단 연신율을 측정하고, 수소를 차징하지 않은 시편과 비교하여 상기 연신율 감소율을 산출하였다.In addition, when the cold-rolled coated steel sheet is immersed in an aqueous solution containing NaCl and NH 4 Cl and charged with hydrogen for 1 hour by applying a current of -5 mA/cm 2 , the elongation reduction rate may be 30 to 50%. A tensile test was performed on the hydrogen-charged specimen for evaluation under a tensile speed condition of 0.1 mm/min to measure the elongation at break of the specimen for evaluation, and the elongation reduction rate was calculated in comparison with the specimen not charged with hydrogen.
상기 냉연 도금강판에서, 상기 소지강판의 최종 미세 조직은 템퍼드 마르텐사이트, 템퍼드 베이나이트 및 페라이트를 포함하되, 상기 템퍼드 마르텐사이트의 상분율은 50 ~ 90%이며, 상기 템퍼드 베이나이트 및 상기 페라이트의 상분율의 합은 10 ~ 50%일 수 있다. In the cold-rolled galvanized steel sheet, the final microstructure of the base steel sheet includes tempered martensite, tempered bainite, and ferrite, and the phase fraction of the tempered martensite is 50 to 90%, and the tempered bainite and The sum of the phase fractions of the ferrite may be 10 to 50%.
상기 냉연 도금강판은 상기 템퍼드 마르텐사이트 내부에 탄화물을 포함하되, 상기 탄화물의 평균 직경 크기는 100nm 이하이며, 직경 크기가 10 nm 이상 100nm 이하인 탄화물이 1mm2 당 1.0 x 106 개 이상일 수 있다. The cold-rolled plated steel sheet includes carbides inside the tempered martensite, the average diameter of the carbides is 100 nm or less, and the number of carbides having a diameter of 10 nm or more and 100 nm or less may be 1.0 x 10 6 or more per 1 mm 2 .
상기 냉연 도금강판의 상기 소지강판에서 주위 결정립과 결정방향이 50°이상 차이가 나는 고각경계를 갖는 결정립 중 크기가 1㎛ 이하인 결정립 분율이 20 ~ 40%일 수 있다. In the base steel sheet of the cold-rolled galvanized steel sheet, the fraction of crystal grains having a size of 1 μm or less among crystal grains having an elevation angle boundary having a difference of 50 ° or more in crystal direction from the surrounding crystal grains may be 20 to 40%.
이하에서는 상술한 조성과 미세조직을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판의 제조방법을 설명한다. Hereinafter, a method for manufacturing a cold-rolled coated steel sheet according to an embodiment of the present invention having the above-described composition and microstructure will be described.
강판의 제조방법Steel plate manufacturing method
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 냉연 도금강판의 제조방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다. 1 is a flowchart schematically illustrating a method of manufacturing a cold-rolled coated steel sheet according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 강판의 제조방법은 (a) 탄소(C): 0.2 ~ 0.4중량%, 규소(Si): 0.2 ~ 1.0중량%, 망간(Mn): 1.0중량 이상 2.0중량% 미만, 인(P): 0 초과 0.02중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.01중량% 이하, 알루미늄(Al): 0.01 ~ 0.05중량%, 크롬(Cr): 0.45 ~ 1.0중량%, 몰리브덴(Mo): 0.1 ~ 1.0중량%, 니오븀(Nb), 바나듐(V) 및 티타늄(Ti) 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상: 0.01 ~ 0.1중량%, 붕소(B): 0 초과 0.003중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 강재를 재가열하는 단계(S100); (b) 상기 재가열된 강재를 열간 압연하는 단계(S200); (c) 상기 열간 압연된 강재에 대하여 냉간 압연하는 단계(S300); 및 (d) 상기 냉간 압연된 강재에 대하여 소둔, 과시효, 도금 및 템퍼링 공정을 순차적으로 수행하는 단계(S400);를 포함한다. 상기 (c) 단계(S300)와 상기 (d) 단계(S400)는 광의의 냉연 공정으로 이해될 수 있다. Referring to FIG. 1, a method for manufacturing a steel sheet according to an embodiment of the present invention includes (a) carbon (C): 0.2 to 0.4 wt%, silicon (Si): 0.2 to 1.0 wt%, manganese (Mn): 1.0 Weight or more and less than 2.0% by weight, phosphorus (P): greater than 0 and less than 0.02% by weight, sulfur (S): greater than 0 and less than 0.01% by weight, aluminum (Al): 0.01 to 0.05% by weight, chrome (Cr): 0.45 to 1.0 Weight%, molybdenum (Mo): 0.1 to 1.0% by weight, at least one selected from niobium (Nb), vanadium (V), and titanium (Ti): 0.01 to 0.1% by weight, boron (B): greater than 0 0.003% by weight Reheating the steel made of less than % and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities (S100); (b) hot rolling the reheated steel material (S200); (c) cold-rolling the hot-rolled steel material (S300); and (d) sequentially performing annealing, overaging, plating and tempering processes on the cold-rolled steel material (S400). Step (c) (S300) and step (d) (S400) may be understood as a cold rolling process in a broad sense.
상기 (a) 단계(S100)는 상기 강재를 1150 ~ 1300℃에서 재가열하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 강재는 상술한 온도에서 재가열될 때, 연속주조 공정 시에 편석된 성분이 재고용될 수 있다. 석출 및 고용강화를 통해 강도 향상을 도모하고자 하는 경우, 열간 압연 전 강화원소를 오스테나이트 내 충분히 고용 시켜야 하고 그 때문에 강재를 1150℃ 이상으로 가열할 필요가 있다. 재가열 온도가 1150℃보다 낮을 경우, 각종 탄화물의 고용이 충분하지 않을 수 있으며, 연속주조 공정 시 편석된 성분들이 충분히 고르게 분포되지 않는 문제가 있을 수 있다. 하지만 재가열 온도가 1300℃를 넘는 온도로는 오스테나이트 조대화나 탈탄 등 악영향이 있고 목적하는 강도를 얻을 수 없다. 즉, 재가열 온도가 1300℃를 초과할 경우, 매우 조대한 오스테나이트 결정립이 형성되어 강도 확보가 어려울 수 있다. 또한, 재가열 온도가 1300℃를 초과할 경우 가열 비용이 증가하고 공정 시간이 추가되어, 제조비용 상승 및 생산성 저하를 가져올 수 있다.The step (a) (S100) may include reheating the steel material at 1150 to 1300 ° C. When the steel material is reheated at the above-described temperature, components segregated during the continuous casting process may be re-dissolved. In the case of trying to improve strength through precipitation and solid solution strengthening, the strengthening elements must be sufficiently dissolved in austenite before hot rolling, and therefore, it is necessary to heat the steel to 1150 ° C or higher. When the reheating temperature is lower than 1150° C., the solid solution of various carbides may not be sufficient, and segregated components may not be sufficiently evenly distributed during the continuous casting process. However, if the reheating temperature exceeds 1300 ° C, there are adverse effects such as austenite coarsening and decarburization, and the desired strength cannot be obtained. That is, when the reheating temperature exceeds 1300° C., very coarse austenite crystal grains are formed, making it difficult to secure strength. In addition, when the reheating temperature exceeds 1300 ° C., heating costs increase and process time is added, resulting in increased manufacturing costs and reduced productivity.
상기 (b) 단계(S200)는 마무리 압연 온도(FDT)가 800 ~ 1000℃, 냉각속도는 1 ~ 100℃/s, 권취온도(CT)가 500 ~ 720℃인 조건으로 열간 압연하는 단계를 포함할 수 있다. 마무리 압연 온도(FDT)는 최종 재질에 미치는 매우 중요한 인자로 800~ 1000℃에서의 압연은 오스테나이트를 미세화할 수 있는 온도이다. 그러나, 열간 압연 온도가 800℃ 보다 낮으면 압연 시 압연 부하가 증가되고 에지(EDGE)부 혼립 조직이 발생할 수 있다. 또한 1000℃를 넘는 고온영역의 압연은 결정립 조대화로 목표 기계적 성질을 얻을 수 없다. 열간 압연 이후 냉각은 1 ~ 100 ℃/s 의 냉각속도로 진행하며, 냉각속도가 빠를수록 평균 결정립도 감소에 유리하다.The step (b) (S200) includes the step of hot rolling under the condition that the finish rolling temperature (FDT) is 800 ~ 1000 ℃, the cooling rate is 1 ~ 100 ℃ / s, and the coiling temperature (CT) is 500 ~ 720 ℃ can do. Finish rolling temperature (FDT) is a very important factor affecting the final material, and rolling at 800 ~ 1000 ° C is a temperature at which austenite can be refined. However, when the hot rolling temperature is lower than 800° C., the rolling load increases during rolling and a grainy structure may occur in the edge portion. In addition, rolling in a high-temperature region exceeding 1000 ° C cannot obtain target mechanical properties due to grain coarsening. Cooling after hot rolling proceeds at a cooling rate of 1 to 100 °C/s, and the faster the cooling rate, the better the average grain size is reduced.
한편, 권취온도가 500℃ 보다 낮은 경우, 열연 코일의 형상을 불균일하게 하고 냉간 압연 부하가 증가하는 문제점이 있다. 권취온도가 720℃ 보다 높은 경우, 강판의 중심부와 엣지부의 냉각속도 차이에 의한 불균일 미세조직을 야기하며, 입계 내부가 산화되는 문제점이 발생할 수 있다. On the other hand, when the coiling temperature is lower than 500 ℃, there is a problem that the shape of the hot-rolled coil is non-uniform and the cold rolling load increases. When the coiling temperature is higher than 720° C., a non-uniform microstructure may be caused due to a difference in cooling rate between the center and the edge of the steel sheet, and oxidation of the inside of the grain boundary may occur.
한편, 상기 열간 압연은 압하율이 90% 이상인 조건으로 수행될 수 있다. 열간 압연 후의 상기 강재의 미세조직은 베이나이트, 마르텐사이트 및 페라이트를 포함할 수 있다. On the other hand, the hot rolling may be performed under the condition that the reduction ratio is 90% or more. The microstructure of the steel material after hot rolling may include bainite, martensite, and ferrite.
상기 (c) 단계(S300)는 산세 공정을 수행한 후에 40 ~ 70%의 압하율로 냉간 압연하는 단계를 포함할 수 있다. 압하율이 높을수록 조직 미세화 효과로 인한 성형성 상승 효과가 있다. 냉간 압연에서 40% 미만으로 압하할 경우 균일한 미세조직을 얻기 어려우며 70%를 초과하여 설계할 경우 롤포스가 높아져 공정 부하가 높아진다.The step (c) (S300) may include performing cold rolling at a reduction ratio of 40 to 70% after performing the pickling process. The higher the reduction ratio, the higher the formability due to the microstructure effect. In cold rolling, when the reduction is less than 40%, it is difficult to obtain a uniform microstructure, and when the design is greater than 70%, the roll force increases and the process load increases.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판의 제조방법에서 소둔 공정, 과시효 공정, 도금 공정 및 템퍼링 공정을 포함하는 열처리 개요를 나타낸 도면이다.2 is a view showing an overview of heat treatment including an annealing process, an over-aging process, a plating process, and a tempering process in a method for manufacturing a cold-rolled coated steel sheet according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 (d) 단계(S400)는, 상기 강재에 대하여 780~ 840℃에서 소둔 공정을 수행하는 단계; 상기 강재에 대하여 300 ~ 450℃에서 과시효 공정을 수행하는 단계; 상기 강재에 대하여 도금 공정을 수행하는 단계; 및 상기 강재에 대하여 80 ~ 200℃에서 템퍼링 공정을 수행하는 단계;를 순차적으로 포함할 수 있다.Referring to Figures 1 and 2, the (d) step (S400), performing an annealing process at 780 ~ 840 ℃ with respect to the steel; Performing an overaging process on the steel at 300 to 450 ° C; performing a plating process on the steel; And performing a tempering process at 80 ~ 200 ℃ with respect to the steel; may include sequentially.
상기 소둔 공정, 상기 과시효 공정 및 상기 도금 공정은 연속 아연 도금 라인(CGL; Continuous Galvanizing Line)에서 수행되고, 상기 템퍼링 공정은 상기 연속 아연 도금 라인(CGL)과 별도의 열처리 설비인 BAF(Batch Annealing Furnace) 설비에서 수행된다. 따라서, 별도의 설비 투자가 필요 없다는 장점을 가진다. 또한, 저온 열처리로 탄화물의 성장을 억제하고, 장시간 열처리로 소재 내부 수소를 외부로 배출시키므로 수소 취성 개선에 유리하다. The annealing process, the overaging process, and the plating process are performed in a continuous galvanizing line (CGL), and the tempering process is carried out in a batch annealing (BAF) heat treatment facility separate from the continuous galvanizing line (CGL). Furnace) facility. Therefore, it has the advantage that no additional facility investment is required. In addition, low-temperature heat treatment suppresses the growth of carbides, and long-term heat treatment releases hydrogen inside the material to the outside, so it is advantageous to improve hydrogen embrittlement.
상기 냉연 도금강판의 제조방법에서, 상기 소둔 공정을 수행한 후 상기 과시효 공정을 수행하기 전에, 상기 강재에 대하여 5 ~ 30℃/s의 냉각속도로 냉각공정을 수행하는 단계;를 포함할 수 있다. 상기 템퍼링 공정은 4 ~ 12시간 동안 수행할 수 있다. In the manufacturing method of the cold-rolled coated steel sheet, after performing the annealing process and before performing the overaging process, performing a cooling process at a cooling rate of 5 to 30 ° C / s for the steel; may include there is. The tempering process may be performed for 4 to 12 hours.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판의 제조방법에서 소둔/도금 열처리 공정은 1 ~ 10℃의 승온 속도로 Ac3 이상의 온도까지 승온할 수 있다. 바람직하게는 780 ~ 840℃ 사이 온도에서 60 ~ 600초로 유지할 수 있다. 소둔 온도를 780℃ 미만으로 작업할 경우 마르텐사이트 분율이 지나치게 감소하여 목표하는 강도를 얻기 어렵고 840℃를 초과하여 작업할 경우 결정립 크기가 증가하여 수소 취성에 불리하다. As described above, in the method of manufacturing a cold-rolled coated steel sheet according to an embodiment of the present invention, the annealing/plating heat treatment process may raise the temperature to Ac3 or higher at a temperature rising rate of 1 to 10 °C. Preferably, it can be maintained for 60 to 600 seconds at a temperature between 780 and 840 ° C. When the annealing temperature is operated at less than 780 ° C, the martensite fraction is excessively reduced, making it difficult to obtain the target strength.
이후 평균 5 ~ 30℃ 냉각 속도로 300 ~ 450℃까지 냉각하고 10 ~ 100초간 유지할 수 있다. 이때의 냉각속도는 30℃/s를 초과 할 경우 마르텐사이트 내부 전위 및 응력이 증가하여 취성에 취약해진다. 이후, 도금을 위해 500 ~ 580℃까지 재가열하는 일반적인 합금화용융아연도금 공정이 추가될 수 있다.After that, it can be cooled to 300 ~ 450 ℃ at an average cooling rate of 5 ~ 30 ℃ and maintained for 10 ~ 100 seconds. At this time, if the cooling rate exceeds 30 ℃ / s, the internal dislocation and stress of martensite increase, making it vulnerable to brittleness. Thereafter, a general hot-dip galvanizing process of reheating to 500 to 580° C. for plating may be added.
이후 권취한 코일을 별도의 BAF(Batch Annealing Furnace) 설비를 이용해 상온에서부터 승온하여 80 ~ 200℃ 온도로 4 ~ 12시간 동안 템퍼링 한다. 상기 템퍼링 공정의 온도가 80℃ 미만일 경우 목표로 하는 항복강도를 얻기 어렵고 200℃를 초과할 할 경우 인장강도가 저하되며 탄화물이 지나치게 성장하여 목표로 하는 굽힘성을 얻기 어렵다. Then, the wound coil is heated from room temperature using a separate BAF (Batch Annealing Furnace) facility and tempered at a temperature of 80 ~ 200 ℃ for 4 ~ 12 hours. When the temperature of the tempering process is less than 80 ° C, it is difficult to obtain the target yield strength, and when it exceeds 200 ° C, the tensile strength is lowered and carbides grow excessively, making it difficult to obtain the target bendability.
적정 온도 범위에서 템퍼링 시 탄소가 전위(dislocation) 및 래스(lath) 경계로 고착되어 항복강도가 증가하고 마르텐사이트 내부의 전위가 감소하여 굽힘 특성이 향상된다. 다만 템퍼링 온도 및 시간에 따라 탄화물이 형성되는데 온도 및 시간이 증가할수록 크기는 비례하여 증가한다. 템퍼링 온도가 지나치게 높을 경우 탄화물이 조대화되어 굽힘 특성을 저하시킨다. 템퍼링 공정을 거치면서 마르텐사이트 조직 내부에 탄화물이 형성되고 내부 전위 및 응력이 감소하여 수소 취성 특성이 향상된다. During tempering in an appropriate temperature range, carbon is fixed at dislocation and lath boundaries to increase yield strength and reduce dislocation inside martensite to improve bending properties. However, carbides are formed according to the tempering temperature and time, and the size increases proportionally as the temperature and time increase. If the tempering temperature is too high, the carbides are coarsened and the bending properties are deteriorated. Through the tempering process, carbides are formed inside the martensitic structure, and internal dislocations and stresses are reduced, thereby improving hydrogen embrittlement characteristics.
또한 권취한 코일을 템퍼링할 경우 열처리 시간은 4시간 이상 되어야 하며 이보다 작을 경우 균일한 물성을 얻기 어렵다. 12시간을 초과하여 열처리하게 될 경우 탄화물이 지나치게 성장하여 굽힘성 및 수소 취성 특성을 열위하게 만든다. In addition, when tempering the wound coil, the heat treatment time must be 4 hours or more, and if it is less than this, it is difficult to obtain uniform physical properties. When the heat treatment exceeds 12 hours, carbides grow excessively, resulting in inferior bendability and hydrogen embrittlement characteristics.
상술한 제조방법으로 구현한 냉연 도금강판은 일반적인 합금화용융아연도금 공정을 거쳐 생산된 도금강판을 별도의 템퍼링 공정을 통해 열처리한 강판으로서, 항복강도 1200MPa 이상(예를 들어, 1200 ~ 1500MPa), 인장강도 1500MPa 이상(예를 들어, 1500 ~ 1700MPa), 연신율 5% 이상(예를 들어, 5 ~ 10%), 굽힘성 (R/t) 2.5 이하(예를 들어, 1.0 ~ 2.5)의 특성을 가진다. The cold-rolled coated steel sheet realized by the above-described manufacturing method is a steel sheet obtained by heat-treating a coated steel sheet produced through a general hot-dip galvanizing process through a separate tempering process. Strength of 1500 MPa or more (eg, 1500 to 1700 MPa), elongation of 5% or more (eg, 5 to 10%), and bendability (R/t) of 2.5 or less (eg, 1.0 to 2.5). .
상기 냉연 도금강판에 대하여 NaCl 및 NH4Cl을 포함하는 수용액에 침지하고 -5mA/cm2의 전류를 인가하여 1시간 동안 수소를 차징한 경우 연신율 감소율이 30 ~ 50%일 수 있다. 상기 수소 차징된 평가용 시편에 대하여 0.1 mm/min의 인장 속도 조건으로 인장 시험을 실시하여 평가용 시편의 파단 연신율을 측정하고, 수소를 차징하지 않은 시편과 비교하여 상기 연신율 감소율을 산출하였다.When the cold-rolled coated steel sheet is immersed in an aqueous solution containing NaCl and NH 4 Cl and charged with hydrogen for 1 hour by applying a current of -5 mA/cm 2 , the elongation reduction rate may be 30 to 50%. A tensile test was performed on the hydrogen-charged specimen for evaluation under a tensile speed condition of 0.1 mm/min to measure the elongation at break of the specimen for evaluation, and the elongation reduction rate was calculated in comparison with the specimen not charged with hydrogen.
도 3, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판의 미세조직을 주사전자현미경(SEM), 전자 후방 산란 회절(EBSD) 장치 및 투과전자형미경(TEM)으로 각각 구현한 이미지이다. 3, 4 and 5 show the microstructure of a cold-rolled galvanized steel sheet according to an embodiment of the present invention implemented using a scanning electron microscope (SEM), an electron backscatter diffraction (EBSD) device, and a transmission electron microscope (TEM), respectively. It is an image.
주사전자현미경(SEM) 및 전자 후방 산란 회절(EBSD)의 이미지는 두께 방향의 1/4 지점을 압연 방향에 수직이 되는 방향에서 측정하였다. 또한, 마르텐사이트 분율은 나이탈 에칭(Nital etching) 방법을 이용해 화학 연마한 샘플을 명기한 위치에서 2000 ~ 5000배로 관찰하였다. 결정립 크기 및 분율은 동일한 위치에서 2000 ~ 5000 배로 측정한 EBSD 결과를 바탕으로 결정립 각도 50˚ 이상, 크기 1㎛ 이하인 결정립을 측정하여 계산하였다.Scanning electron microscopy (SEM) and electron backscatter diffraction (EBSD) images were measured at the 1/4 point in the thickness direction in a direction perpendicular to the rolling direction. In addition, the martensite fraction was observed at a magnification of 2000 to 5000 at a location specified in the sample chemically polished using the Nital etching method. The grain size and fraction were calculated by measuring grains with a grain angle of 50˚ or more and a size of 1 µm or less based on the EBSD results measured at 2000 to 5000 times at the same location.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판을 구성하는 소지강판의 최종 미세조직은 템퍼드 마르텐사이트, 템퍼드 베이나이트 및 페라이트를 포함하되, 상기 템퍼드 마르텐사이트의 상분율은 50 ~ 90%이며, 상기 템퍼드 베이나이트 및 상기 페라이트의 상분율의 합은 10 ~ 50%일 수 있다. 3 to 5, the final microstructure of the steel sheet constituting the cold-rolled coated steel sheet according to an embodiment of the present invention includes tempered martensite, tempered bainite, and ferrite, and the tempered martensite The phase fraction of is 50 to 90%, and the sum of the phase fractions of the tempered bainite and the ferrite may be 10 to 50%.
우수한 수소 취성 특성을 위해 마르텐사이트 분율이 50 ~ 90%를 유지해야 하며, 1㎛ 이하의 결정립 분율이 20 ~ 40% 포함되어야 한다. 또한 마르텐사이트 내부에 직경 크기가 10 nm 이상 100nm 이하인 탄화물이 1mm2 당 1.0 x 106 개 이상의 밀도로 분포해야 한다. For excellent hydrogen embrittlement characteristics, the martensite fraction should be maintained at 50 to 90%, and the grain fraction of 1 μm or less should be included at 20 to 40%. In addition, carbides having a diameter of 10 nm or more and 100 nm or less must be distributed in a density of 1.0 x 10 6 or more per 1 mm 2 inside the martensite.
상기 미세조직을 얻기 위해서는 냉연 열처리 시 소둔 온도를 780 ~ 840℃ 온도로 60 ~ 600초간 유지하여 결정립 성장을 최소화해야 하며 냉각속도를 30℃/s 이하로 유지해서 마르텐사이트 내부 전위밀도를 최소화해야 한다. 또한 냉각 후 80 ~ 200℃의 온도로 템퍼링 하는 공정이 반드시 포함되어야 마르텐사이트의 연화 및 내부 탄화물 형성으로 굽힘성 및 수소 취성 특성을 향상시킬 수 있다. In order to obtain the microstructure, during the cold rolling heat treatment, the annealing temperature should be maintained at a temperature of 780 ~ 840 ℃ for 60 ~ 600 seconds to minimize grain growth, and the cooling rate should be maintained at 30 ℃ / s or less to minimize the internal dislocation density of martensite. . In addition, a process of tempering at a temperature of 80 to 200 ° C. after cooling must be included to improve bendability and hydrogen embrittlement characteristics by softening martensite and forming internal carbides.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판에는 마르텐사이트 내부에 탄화물이 반드시 포함되어야 한다. 10 nm 이상 100nm 이하의 탄화물의 밀도가 1mm2 당 1.0 x 106 개 이상이고, 평균 직경 크기는 100nm 이하이다. 탄화물이 명시한 상기 개수 미만으로 포함될 경우 수소 취성을 억제하는 효과가 미미하며 강도 또한 저하된다. 탄화물의 크기가 100nm를 초과하는 경우 성형 시 균열을 유발하는 등 물성에 악영향을 주게 된다. 특히 굽힘 성능이 크게 저하된다. 탄화물의 크기를 조절하기 위해서 도금 이후 템퍼링 시 온도를 200℃ 이하로 설계해야 하며 규소(Si)를 0.2중량% 이상 첨가하여 템퍼링 중 탄화물의 형성을 억제할 수 있다. In the cold-rolled coated steel sheet according to an embodiment of the present invention, carbides must be included in martensite. The density of the carbides of 10 nm or more and 100 nm or less is 1.0 x 10 6 or more per 1 mm 2 , and the average diameter size is 100 nm or less. When the carbide is included in an amount less than the specified number, the effect of suppressing hydrogen embrittlement is insignificant and the strength is also reduced. If the size of the carbide exceeds 100 nm, it adversely affects physical properties, such as causing cracks during molding. In particular, the bending performance is greatly deteriorated. In order to control the size of carbides, the temperature during tempering after plating should be designed to be 200 ° C or less, and formation of carbides during tempering can be suppressed by adding 0.2% by weight or more of silicon (Si).
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, preferred experimental examples are 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.
1. 시편의 조성1. Composition of the specimen
본 실험예에서는 표 1의 합금 원소 조성(단위:중량%)을 가지는 시편들을 제공한다. In this experimental example, specimens having the alloy element composition (unit: wt%) of Table 1 are provided.
표 1의 성분계 A, B, C, G, H는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판을 구성하는 소지강판의 조성인 탄소(C): 0.2 ~ 0.4중량%, 규소(Si): 0.2 ~ 1.0중량%, 망간(Mn): 1.0중량 이상 2.0중량% 미만, 인(P): 0 초과 0.02중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.01중량% 이하, 알루미늄(Al): 0.01 ~ 0.05중량%, 크롬(Cr): 0.45~ 1.0중량%, 몰리브덴(Mo): 0.1 ~ 1.0중량%, 니오븀(Nb), 바나듐(V) 및 티타늄(Ti) 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상: 0.01 ~ 0.1중량%, 붕소(B): 0 초과 0.003중량% 이하 및 나머지 철(Fe)의 조성을 만족한다. Component systems A, B, C, G, and H in Table 1 are carbon (C): 0.2 to 0.4% by weight, silicon (Si): 0.2 ~ 1.0% by weight, manganese (Mn): 1.0% by weight or more and less than 2.0% by weight, phosphorus (P): greater than 0 and less than 0.02% by weight, sulfur (S): greater than 0 and less than 0.01% by weight, aluminum (Al): 0.01 to 0.05 % by weight, chromium (Cr): 0.45 to 1.0 wt%, molybdenum (Mo): 0.1 to 1.0 wt%, at least one selected from niobium (Nb), vanadium (V), and titanium (Ti): 0.01 to 0.1 wt% %, boron (B): greater than 0 and less than 0.003% by weight and the balance of iron (Fe) is satisfied.
그러나, 성분계 D는 망간(Mn): 1.0중량 이상 2.0중량% 미만의 조성범위를 상회하고, 크롬(Cr): 0.45 ~ 1.0중량%의 조성범위를 하회하며, 성분계 E는 크롬(Cr): 0.45 ~ 1.0중량%의 조성범위를 하회하며, 성분계 F는 규소(Si): 0.2 ~ 1.0중량%의 조성범위를 하회하며, 망간(Mn): 1.0중량 이상 2.0중량% 미만의 조성범위를 상회하므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 도금강판을 구성하는 소지강판의 조성범위를 만족하지 못한다. However, component D exceeds the composition range of manganese (Mn): 1.0% by weight or more and less than 2.0% by weight, and chromium (Cr): falls below the composition range of 0.45 to 1.0% by weight, and component system E contains chromium (Cr): 0.45 Below the composition range of ~ 1.0% by weight, component F is silicon (Si): below the composition range of 0.2 ~ 1.0% by weight, and manganese (Mn): 1.0% by weight or more and less than 2.0% by weight. Since it exceeds the composition range, The composition range of the base steel sheet constituting the cold-rolled coated steel sheet according to an embodiment of the present invention is not satisfied.
2. 공정조건 및 물성평가2. Process conditions and property evaluation
표 2 및 표 3은 표 1에 개시된 조성을 가지는 시편들에 대하여 다양한 열처리 공정 조건을 적용한 후의 물성을 평가한 결과를 나타낸 것이다. Tables 2 and 3 show the results of evaluating the physical properties after applying various heat treatment process conditions to the specimens having the compositions disclosed in Table 1.
표 2 및 표 3에서, '성분계' 항목은 표 1에 개시된 조성을 나타내며, '냉각속도' 항목은 냉연 강판에 대하여 소둔 공정 후 과시효 공정 전에 수행하는 냉각공정의 냉각속도를 나타내며, '템퍼링 온도' 및 '템퍼링 시간' 항목은 냉연 강판에 대하여 소둔, 과시효, 도금 공정 후에 수행하는 템퍼링 공정에서의 온도 및 시간을 나타낸다. 또한, 'YP(MPa)', 'TS(MPa)'및 'EL(%)' 항목은 템퍼링을 수행한 시편의 항복강도, 인장강도 및 연신율을 각각 나타낸다. '수소장입 후 YP(MPa)', '수소장입 후 TS(MPa)'및 '수소장입 후 EL(%)' 항목은 상기 템퍼링을 수행한 시편에 대하여 NaCl 및 NH4Cl을 포함하는 수용액에 침지하고 -5mA/cm2의 전류를 인가하여 1시간 동안 수소를 차징한 후 측정한 항복강도, 인장강도 및 연신율을 나타낸다. 나아가, '연신율 감소율' 항목은 수소 차징된 평가용 시편에 대하여 0.1 mm/min의 인장 속도 조건으로 인장 시험을 실시하여 평가용 시편의 파단 연신율을 측정하고, 수소를 차징하지 않은 시편과 비교하여 산출한 감소율 결과이다. In Tables 2 and 3, the 'component system' item represents the composition disclosed in Table 1, and the 'cooling rate' item represents the cooling rate of the cooling process performed before the overaging process after the annealing process for the cold-rolled steel sheet, and 'tempering temperature' And the 'tempering time' item represents the temperature and time in the tempering process performed after annealing, overaging, and plating processes for the cold-rolled steel sheet. In addition, 'YP (MPa)', 'TS (MPa)' and 'EL (%)' items represent the yield strength, tensile strength and elongation of the tempered specimen, respectively. 'YP (MPa) after charging hydrogen', 'TS (MPa) after charging hydrogen', and 'EL (%) after charging hydrogen' are immersed in an aqueous solution containing NaCl and NH 4 Cl for the tempered specimen. And after applying a current of -5mA/cm 2 to charge hydrogen for 1 hour, the measured yield strength, tensile strength and elongation are shown. Furthermore, the 'elongation reduction rate' item is calculated by measuring the elongation at break of the evaluation specimen by conducting a tensile test under the condition of a tensile speed of 0.1 mm/min with respect to the hydrogen-charged specimen for evaluation, and comparing it with the specimen without charging hydrogen. is the result of a reduction rate.
속도
(℃/s)Cooling
speed
(℃/s)
온도
(℃)Tempering
temperature
(℃)
시간
(h)Tempering
hour
(h)
(MPa)YP
(MPa)
(MPa)TS
(MPa)
(%)EL
(%)
장입후
YP
(MPa)hydrogen
After charging
YP
(MPa)
장입후
TS
(MPa)hydrogen
After charging
TS
(MPa)
장입후
EL
(%)hydrogen
After charging
EL
(%)
감소율elongation rate
decrease rate
이하
결정립
분율1㎛
below
grain
fraction
사이트
분율Marten
site
fraction
표 2를 참조하면, 본 발명의 실시예1 내지 실시예11에 따른 시편은 (a) 탄소(C): 0.2 ~ 0.4중량%, 규소(Si): 0.2 ~ 1.0중량%, 망간(Mn): 1.0중량 이상 2.0중량% 미만, 인(P): 0 초과 0.02중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.01중량% 이하, 알루미늄(Al): 0.01 ~ 0.05중량%, 크롬(Cr): 0.45 ~ 1.0중량%, 몰리브덴(Mo): 0.1 ~ 1.0중량%, 니오븀(Nb), 바나듐(V) 및 티타늄(Ti) 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상: 0.01 ~ 0.1중량%, 붕소(B): 0 초과 0.003중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 강재를 1150 ~ 1300℃에서 재가열하는 단계; 마무리 압연 온도가 800 ~ 1000℃, 권취온도가 500 ~ 720℃인 조건으로 열간 압연하는 단계; 40 ~ 70%의 압하율로 냉간 압연하는 단계; 상기 강재에 대하여 780 ~ 840℃에서 소둔 공정을 수행하는 단계; 상기 강재에 대하여 5 ~ 30℃/s의 냉각속도로 냉각공정을 수행하는 단계; 상기 강재에 대하여 300 ~ 450℃에서 과시효 공정을 수행하는 단계; 상기 강재에 대하여 도금 공정을 수행하는 단계; 및 상기 강재에 대하여 80 ~ 200℃에서 4 ~ 12시간 동안 템퍼링 공정을 수행하는 단계;를 만족하는 제조방법으로 구현하였다. Referring to Table 2, the specimens according to Examples 1 to 11 of the present invention are (a) carbon (C): 0.2 to 0.4% by weight, silicon (Si): 0.2 to 1.0% by weight, manganese (Mn): 1.0 wt% or more and less than 2.0 wt%, phosphorus (P): greater than 0 and less than 0.02 wt%, sulfur (S): greater than 0 and less than 0.01 wt%, aluminum (Al): 0.01 to 0.05 wt%, chrome (Cr): 0.45 to 1.0% by weight, molybdenum (Mo): 0.1 to 1.0% by weight, at least one selected from niobium (Nb), vanadium (V), and titanium (Ti): 0.01 to 0.1% by weight, boron (B): greater than 0 0.003 Reheating at 1150 to 1300 ° C. a steel material consisting of less than weight percent and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities; Hot rolling under the condition that the finish rolling temperature is 800 ~ 1000 ℃ and the coiling temperature is 500 ~ 720 ℃; Cold rolling at a reduction ratio of 40 to 70%; Performing an annealing process at 780 ~ 840 ℃ with respect to the steel; Performing a cooling process at a cooling rate of 5 ~ 30 ℃ / s with respect to the steel; Performing an overaging process on the steel at 300 to 450 ° C; performing a plating process on the steel; And performing a tempering process for 4 to 12 hours at 80 ~ 200 ℃ with respect to the steel; implemented as a manufacturing method that satisfies.
본 발명의 실시예1 내지 실시예11에 따른 시편은 항복강도(YP): 1200 ~ 1500MPa, 인장강도(TS): 1500 ~ 1700MPa, 연신율(El): 5 ~ 10%, 굽힘가공성(R/t): 1.0 ~ 2.5, 연신율 감소율: 30 ~ 50%, 1㎛ 이하인 결정립 분율: 20 ~ 40%; 최종 미세 조직에서 템퍼드 마르텐사이트의 상분율: 50 ~ 90%를 만족함을 확인할 수 있다. Specimens according to Examples 1 to 11 of the present invention have yield strength (YP): 1200 ~ 1500 MPa, tensile strength (TS): 1500 ~ 1700 MPa, elongation (El): 5 ~ 10%, bending workability (R / t ): 1.0 to 2.5, elongation reduction rate: 30 to 50%, fraction of grains less than 1 μm: 20 to 40%; It can be seen that the phase fraction of tempered martensite in the final microstructure: 50 to 90% is satisfied.
속도
(℃/s)Cooling
speed
(℃/s)
온도
(℃)Tempering
temperature
(℃)
시간
(h)Tempering
hour
(h)
(MPa)YP
(MPa)
(MPa)TS
(MPa)
(%)EL
(%)
장입후
YP
(MPa)hydrogen
After charging
YP
(MPa)
장입후
TS
(MPa)hydrogen
After charging
TS
(MPa)
장입후
EL
(%)hydrogen
After charging
EL
(%)
감소율elongation rate
decrease rate
이하
결정립
분율1㎛
below
grain
fraction
사이트
분율Marten
site
fraction
표 3을 참조하면, 비교예1은 템퍼링 온도: 80 ~ 200℃의 범위를 만족하지 못하며, 이에 따라 굽힘가공성(R/t): 1.0 ~ 2.5, 연신율 감소율: 30 ~ 50%인 물성을 만족하지 못한다. 즉, 비교예1에서는 템퍼링 온도가 300℃ 이상으로 마르텐사이트 과다 템퍼링 및 탄화물 과다 성장으로 수소 취성 및 굽힘성 특성이 열위한 결과가 나타난다. Referring to Table 3, Comparative Example 1 does not satisfy the range of tempering temperature: 80 ~ 200 ℃, and thus does not satisfy the physical properties of bending workability (R / t): 1.0 ~ 2.5, elongation reduction rate: 30 ~ 50% can not do it. That is, in Comparative Example 1, when the tempering temperature was 300° C. or higher, martensite excessive tempering and carbide excessive growth resulted in poor hydrogen brittleness and poor bendability.
비교예2는 망간(Mn): 1.0중량 이상 2.0중량% 미만의 조성범위를 상회하고, 크롬(Cr): 0.45 ~ 1.0중량%의 조성범위를 하회하며, 이에 따라 굽힘가공성(R/t): 1.0 ~ 2.5의 물성을 만족하지 못한다. 즉, 비교예2에서는 망간 함량이 과다하여 굽힘성 특성이 열위한 결과가 나타난다. Comparative Example 2 exceeds the composition range of manganese (Mn): 1.0% by weight or more and less than 2.0% by weight, and chromium (Cr): less than the composition range of 0.45 to 1.0% by weight, and thus bending workability (R / t): The physical properties of 1.0 to 2.5 are not satisfied. That is, in Comparative Example 2, the manganese content is excessive, resulting in inferior bendability.
비교예3은 망간(Mn): 1.0중량 이상 2.0중량% 미만의 조성범위를 상회하고, 크롬(Cr): 0.45 ~ 1.0중량%의 조성범위를 하회하며, 템퍼링 온도: 80 ~ 200℃의 범위를 만족하지 못하며, 이에 따라 항복강도(YP): 1200 ~ 1500MPa, 굽힘가공성(R/t): 1.0 ~ 2.5, 연신율 감소율: 30 ~ 50%의 물성을 만족하지 못한다. 즉, 비교예3에서는 템퍼링 온도 80℃ 미만으로 템퍼링 효과가 미흡하고, 수소 취성 특성이 열위한 결과가 나타난다. In Comparative Example 3, manganese (Mn): exceeds the composition range of 1.0% by weight or more and less than 2.0% by weight, chromium (Cr): less than the composition range of 0.45 to 1.0% by weight, tempering temperature: within the range of 80 to 200 ° C. It is not satisfied, and accordingly, yield strength (YP): 1200 ~ 1500MPa, bending workability (R / t): 1.0 ~ 2.5, elongation reduction rate: 30 ~ 50% of the physical properties are not satisfied. That is, in Comparative Example 3, the tempering effect was insufficient at a tempering temperature of less than 80° C., and the hydrogen embrittlement property was poor.
비교예4는 냉각속도: 5 ~ 30℃/s의 범위를 만족하지 못하며, 이에 따라 항복강도(YP): 1200 ~ 1500MPa, 인장강도(TS): 1500 ~ 1700MPa의 물성을 만족하지 못하며, 1㎛ 이하인 결정립 분율: 20% 이상을 만족하지 못하고, 최종 미세 조직에서 템퍼드 마르텐사이트의 상분율: 50 ~ 90%를 만족하지 못한다. 즉, 비교예4에서는 냉각속도가 5℃/s 미만으로 냉각 중 페라이트 변태가 과다하여 강도가 미달되는 결과가 나타난다. Comparative Example 4 does not satisfy the range of cooling rate: 5 ~ 30 ℃ / s, and thus does not satisfy the physical properties of yield strength (YP): 1200 ~ 1500MPa, tensile strength (TS): 1500 ~ 1700MPa, 1㎛ Grain fraction less than or equal to: 20% or more is not satisfied, and the phase fraction of tempered martensite in the final microstructure: 50 to 90% is not satisfied. That is, in Comparative Example 4, the cooling rate is less than 5 ° C. / s, and ferrite transformation is excessive during cooling, resulting in insufficient strength.
비교예5는 냉각속도: 5 ~ 30℃/s의 범위를 만족하지 못하며, 이에 따라 인장강도(TS): 1500 ~ 1700MPa, 연신율 감소율: 30 ~ 50%의 물성을 만족하지 못한다. 즉, 비교예5에서는 냉각속도가 30℃/s를 초과하여 마르텐사이트 및 내부 전위 과다 생성으로 수소 취성 특성이 열위한 결과가 나타난다. Comparative Example 5 does not satisfy the range of cooling rate: 5 ~ 30 ℃ / s, and thus does not satisfy the physical properties of tensile strength (TS): 1500 ~ 1700MPa, elongation reduction rate: 30 ~ 50%. That is, in Comparative Example 5, the cooling rate exceeds 30° C./s, resulting in deterioration in hydrogen embrittlement due to excessive generation of martensite and internal dislocation.
비교예6은 냉각속도: 5 ~ 30℃/s의 범위를 만족하지 못하며, 이에 따라 항복강도(YP): 1200 ~ 1500MPa, 인장강도(TS): 1500 ~ 1700MPa, 연신율 감소율: 30 ~ 50%의 물성을 만족하지 못한다. 즉, 비교예6에서는 냉각속도가 30℃/s를 초과하여 마르텐사이트 및 내부 전위 과다 생성으로 수소 취성 특성이 열위한 결과가 나타난다. Comparative Example 6 does not satisfy the range of cooling rate: 5 ~ 30 ℃ / s, and accordingly, yield strength (YP): 1200 ~ 1500MPa, tensile strength (TS): 1500 ~ 1700MPa, elongation reduction rate: 30 ~ 50% properties are not satisfied. That is, in Comparative Example 6, the cooling rate exceeds 30° C./s, resulting in deterioration of hydrogen brittleness due to excessive generation of martensite and internal dislocation.
비교예7은 크롬(Cr): 0.45 ~ 1.0중량%의 조성범위를 하회하며, 냉각속도: 5 ~ 30℃/s의 범위를 만족하지 못하며, 이에 따라 연신율 감소율: 30 ~ 50%의 물성을 만족하지 못하며, 1㎛ 이하인 결정립 분율: 20% 이상을 만족하지 못한다. 즉, 비교예7에서는 냉각속도가 30℃/s를 초과하여 마르텐사이트 및 내부 전위 과다 생성으로 수소 취성 특성이 열위한 결과가 나타난다. Comparative Example 7 is less than the composition range of chromium (Cr): 0.45 to 1.0% by weight, and does not satisfy the range of cooling rate: 5 to 30 ° C / s, and thus satisfies the physical properties of elongation reduction rate: 30 to 50% and does not satisfy the grain fraction of 1 μm or less: 20% or more. That is, in Comparative Example 7, the cooling rate exceeds 30° C./s, resulting in deterioration of hydrogen embrittlement characteristics due to excessive generation of martensite and internal dislocation.
비교예8은 규소(Si): 0.2 ~ 1.0중량%의 조성범위를 하회하며, 망간(Mn): 1.0중량 이상 2.0중량% 미만의 조성범위를 상회하며, 이에 따라 굽힘가공성(R/t): 1.0~ 2.5의 물성을 만족하지 못한다. 즉, 비교예8에서는 규소 함량이 미달하여 굽힘성 특성이 열위한 결과가 나타난다. Comparative Example 8 is silicon (Si): less than the composition range of 0.2 to 1.0% by weight, manganese (Mn): exceeds the composition range of 1.0% by weight or more and less than 2.0% by weight, and thus bending workability (R / t): The physical properties of 1.0 to 2.5 are not satisfied. That is, in Comparative Example 8, the silicon content was insufficient, resulting in poor bendability.
비교예9는 템퍼링 시간: 4 ~ 12시간의 범위를 만족하지 못하며, 이에 따라 항복강도(YP): 1200 ~ 1500MPa, 굽힘가공성(R/t): 1.0 ~ 2.5의 물성을 만족하지 못한다. 즉, 비교예9에서는 템퍼링 시간 부족으로 항복강도 및 굽힘성 특성이 열위한 결과가 나타난다. Comparative Example 9 does not satisfy the range of tempering time: 4 to 12 hours, and thus does not satisfy the properties of yield strength (YP): 1200 to 1500 MPa and bending workability (R / t): 1.0 to 2.5. That is, in Comparative Example 9, yield strength and bendability characteristics are inferior due to insufficient tempering time.
비교예10은 크롬(Cr): 0.45 ~ 1.0중량%의 조성범위를 하회하며, 이에 따라 항복강도(YP): 1200 ~ 1500MPa, 인장강도(TS): 1500 ~ 1700MPa, 굽힘가공성(R/t): 1.0 ~ 2.5의 물성을 만족하지 못하며, 최종 미세 조직에서 템퍼드 마르텐사이트의 상분율: 50 ~ 90%를 만족하지 못한다. 즉, 비교예10에서는 크롬 함량이 미달하여 마르텐사이트 분율이 부족하여 강도 특성이 열위한 결과가 나타난다. Comparative Example 10 is less than the composition range of chromium (Cr): 0.45 to 1.0% by weight, and thus yield strength (YP): 1200 to 1500 MPa, tensile strength (TS): 1500 to 1700 MPa, bending workability (R / t) : The physical properties of 1.0 to 2.5 are not satisfied, and the phase fraction of tempered martensite in the final microstructure: 50 to 90% is not satisfied. That is, in Comparative Example 10, the martensite fraction was insufficient due to insufficient chromium content, resulting in poor strength characteristics.
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 권리범위는 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 (10)
상기 냉연 도금강판은 굽힘가공성(R/t)이 1.0 ~ 2.5이며, NaCl 및 NH4Cl을 포함하는 수용액에 침지하고 -5mA/cm2의 전류를 인가하여 1시간 동안 수소를 차징한 경우 연신율 감소율이 30 ~ 50%인 것을 특징으로 하는,
냉연 도금강판.Carbon (C): 0.2 to 0.4 wt%, Silicon (Si): 0.2 to 1.0 wt%, Manganese (Mn): 1.0 wt% or more and less than 2.0 wt%, Phosphorus (P): 0 to 0.02 wt% or less, sulfur (S ): more than 0 and 0.01% by weight or less, aluminum (Al): 0.01 to 0.05% by weight, chromium (Cr): 0.45 to 1.0% by weight, molybdenum (Mo): 0.1 to 1.0% by weight, niobium (Nb), vanadium (V ) And at least one or more selected from titanium (Ti): 0.01 to 0.1% by weight, boron (B): more than 0 and 0.003% by weight or less, and the rest iron (Fe) and other unavoidable impurities. is,
The cold-rolled coated steel sheet has a bending workability (R/t) of 1.0 to 2.5, and elongation reduction rate when immersed in an aqueous solution containing NaCl and NH 4 Cl and charged with hydrogen for 1 hour by applying a current of -5 mA/cm 2 Characterized in that this is 30 to 50%,
Cold-rolled galvanized steel sheet.
항복강도(YP): 1200 ~ 1500MPa, 인장강도(TS): 1500 ~ 1700MPa이며, 상기 수소를 차징하기 전의 연신율(El)은 5 ~ 10%인 것을 특징으로 하는,
냉연 도금강판.According to claim 1,
Yield strength (YP): 1200 ~ 1500MPa, tensile strength (TS): 1500 ~ 1700MPa, characterized in that the elongation (El) before charging the hydrogen is 5 ~ 10%,
Cold-rolled galvanized steel sheet.
상기 소지강판의 최종 미세 조직은 템퍼드 마르텐사이트, 템퍼드 베이나이트 및 페라이트를 포함하는,
냉연 도금강판.According to claim 1,
The final microstructure of the steel sheet includes tempered martensite, tempered bainite and ferrite.
Cold-rolled galvanized steel sheet.
상기 템퍼드 마르텐사이트 내부에 탄화물을 포함하되, 상기 탄화물의 평균 직경 크기는 100nm 이하이며, 직경 크기가 10 nm 이상 100nm 이하인 탄화물이 1mm2 당 1.0 x 106 개 이상인,
냉연 도금강판.According to claim 3,
Carbides are included in the tempered martensite, but the average diameter of the carbides is 100 nm or less, and the carbides having a diameter of 10 nm or more and 100 nm or less are 1.0 x 10 6 or more per 1 mm 2 ,
Cold-rolled galvanized steel sheet.
상기 소지강판에서 주위 결정립과 결정방향이 50°이상 차이가 나는 고각경계를 갖는 결정립 중 크기가 1㎛ 이하인 결정립 분율이 20 ~ 40%인 것을 특징으로 하는,
냉연 도금강판.According to claim 1,
Characterized in that the fraction of crystal grains having a size of 1 μm or less among the crystal grains having an elevation boundary with a difference of 50 ° or more in the crystal direction from the surrounding crystal grains in the base steel sheet is 20 to 40%,
Cold-rolled galvanized steel sheet.
(b) 상기 재가열된 강재를 열간 압연하는 단계;
(c) 상기 열간 압연된 강재에 대하여 냉간 압연하는 단계; 및
(d) 상기 냉간 압연된 강재에 대하여 소둔, 과시효, 도금 및 템퍼링 공정을 순차적으로 수행하는 단계; 를 포함하되,
상기 (a) 단계는 상기 강재를 1150 ~ 1300℃에서 재가열하는 단계를 포함하고,
상기 (b) 단계는 마무리 압연 온도가 800 ~ 1000℃, 권취온도가 500 ~ 720℃인 조건으로 열간 압연하는 단계를 포함하고,
상기 (c) 단계는 40 ~ 70%의 압하율로 냉간 압연하는 단계를 포함하고,
상기 (d) 단계는,
상기 강재에 대하여 780 ~ 840℃에서 온도를 일정하게 유지하는 소둔 공정을 수행하는 단계;
상기 강재에 대하여 5 ~ 30℃/s의 냉각속도로 냉각공정을 수행하는 단계;
상기 강재에 대하여 300 ~ 450℃에서 온도를 일정하게 유지하는 과시효 공정을 수행하는 단계; 및
상기 강재에 대하여 80 ~ 200℃에서 온도를 일정하게 4 ~ 12시간 동안 유지하는 템퍼링 공정을 수행하는 단계; 를 포함하는,
냉연 도금강판의 제조방법.
(a) Carbon (C): 0.2 to 0.4 wt%, Silicon (Si): 0.2 to 1.0 wt%, Manganese (Mn): 1.0 wt% or more and less than 2.0 wt%, Phosphorus (P): 0 to 0.02 wt% or less, Sulfur (S): more than 0 and 0.01% by weight or less, aluminum (Al): 0.01 to 0.05% by weight, chromium (Cr): 0.45 to 1.0% by weight, molybdenum (Mo): 0.1 to 1.0% by weight, niobium (Nb), At least one or more selected from vanadium (V) and titanium (Ti): 0.01 to 0.1% by weight, boron (B): more than 0 and 0.003% by weight or less, and the rest iron (Fe) and other unavoidable impurities Step of reheating the steel ;
(b) hot rolling the reheated steel;
(c) cold-rolling the hot-rolled steel material; and
(d) sequentially performing annealing, overaging, plating and tempering processes on the cold-rolled steel; Including,
Step (a) includes reheating the steel at 1150 to 1300 ° C,
The step (b) includes hot rolling under the condition that the finish rolling temperature is 800 ~ 1000 ℃ and the coiling temperature is 500 ~ 720 ℃,
The step (c) includes cold rolling at a reduction ratio of 40 to 70%,
In step (d),
Performing an annealing process of maintaining a constant temperature at 780 ~ 840 ℃ with respect to the steel;
Performing a cooling process at a cooling rate of 5 ~ 30 ℃ / s with respect to the steel;
Performing an overaging process for maintaining a constant temperature at 300 to 450 ° C. for the steel; and
Performing a tempering process of maintaining a constant temperature at 80 ~ 200 ℃ for 4 ~ 12 hours with respect to the steel; including,
Manufacturing method of cold-rolled galvanized steel sheet.
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- 2021-03-31 KR KR1020210042215A patent/KR102534620B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO2020090303A1 (en) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | High-strength steel sheet and manufacturing method therefor |
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