KR102649505B1 - high strength steel plate - Google Patents
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Abstract
본 발명의 고강도 강판은, 소정의 화학 성분을 함유하고, 금속 조직이 면적률로, 페라이트: 20% 내지 70%, 잔류 오스테나이트: 5% 내지 40%, 프레시 마르텐사이트: 0% 내지 30%, 템퍼링 마르텐사이트 및 베이나이트의 합계: 20% 내지 75%, 및 펄라이트 및 시멘타이트의 합계: 0% 내지 10%를 포함하고, 표면으로부터 1/8 두께 내지 3/8 두께의 범위에 있어서, 전체 잔류 오스테나이트의 개수에 대한, 애스펙트비 2.0 이상의 잔류 오스테나이트의 개수 비율이 50% 이상이며, 압연 방향에 평행 또한 상기 표면에 수직인 단면의 판 두께 1/4 위치에 있어서, 판 폭 방향을 따라서 50mm 건너서 10군데에서 측정된 페라이트의 면적률의 표준 편차가 10% 미만이고, 인장 강도가 780MPa 이상이다.The high-strength steel sheet of the present invention contains predetermined chemical components and has a metal structure in area ratio: ferrite: 20% to 70%, retained austenite: 5% to 40%, fresh martensite: 0% to 30%, Tempered martensite and bainite: 20% to 75%, and pearlite and cementite: 0% to 10%, and in the range of 1/8 thickness to 3/8 thickness from the surface, total retained auste. The ratio of the number of retained austenites with an aspect ratio of 2.0 or more to the number of nites is 50% or more, and at a position 1/4 of the sheet thickness of the cross section parallel to the rolling direction and perpendicular to the surface, across 50 mm along the sheet width direction. The standard deviation of the area ratio of ferrite measured at 10 locations is less than 10%, and the tensile strength is 780 MPa or more.
Description
본 발명은, 우수한 인장 강도, 연성, 신장 플랜지성 및 굽힘성을 가지며, 또한 재질 안정성이 우수한 고강도 강판에 관한 것이다.The present invention relates to a high-strength steel sheet that has excellent tensile strength, ductility, elongation flangeability, and bendability, and also has excellent material stability.
본원은 2019년 7월 10일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2019-128612호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-128612, filed in Japan on July 10, 2019, the contents of which are incorporated herein by reference.
근년, 지구 온난화 대책에 수반하는 온실 가스 배출량 규제의 관점에서, 자동차의 추가 연비 향상이 요구되고 있다. 그리고, 차체를 경량화함과 함께 충돌 안전성을 확보하기 위해서, 자동차용 부품에 있어서의 고강도 강판의 적용이 점점 확대되고 있다.In recent years, there has been a demand for further improvement in fuel efficiency of automobiles from the viewpoint of greenhouse gas emission regulations accompanying global warming measures. In addition, in order to reduce the weight of the car body and ensure crash safety, the application of high-strength steel sheets in automobile parts is gradually expanding.
자동차용 부품에 제공되는 강판에 있어서는, 강도뿐만 아니라, 프레스 가공성이나 용접성 등, 부품 성형 시에 요구되는 각종 시공성이 요구된다. 구체적으로는, 프레스 가공성의 관점에서, 강판에는 우수한 연성(인장 시험에 있어서의 전체 신율; EL), 신장 플랜지성(구멍 확장률; λ)이 요구되는 경우가 많다.Steel plates used for automobile parts are required not only for strength but also for various workability requirements such as press formability and weldability when forming parts. Specifically, from the viewpoint of press workability, steel sheets are often required to have excellent ductility (total elongation in a tensile test; EL) and elongation flangeability (hole expansion ratio; λ).
한편, 고강도 강판에서는, 코일 내에서 안정된 재질을 얻기 위한 기술도 중요하다. 이것은, 지금까지 저강도 강판에서는, 페라이트 조직을 주체로 하여 필요에 따라서 미량의 고용 강화 원소로 강도를 담보할 정도의 비교적 단순한 조직 구성이었던 것에 비해, 고강도강에 있어서는, 베이나이트나 마르텐사이트와 같은 저온 변태 조직이나 TiC 등의 석출물을 강도 담보를 위해 활용하고 있어, 복잡한 조직 구성으로 되어 왔다. 이들 변태, 석출 등의 현상은 온도 이력의 영향을 크게 받지만, 제조 공정에 있어서는 온도 변동이 불가피하게 발생하는 경우가 있다. 예를 들어, 열연 강판의 제조 공정에서는, 폭 방향의 냉각수를 가하는 방식의 불균일이나, 권취 후의 코일 내의 위치에 의한 냉각 속도의 불균일 등, 폭 방향, 길이 방향에서 온도 이력에 변동이 발생할 가능성이 있다. 그 때문에, 고강도 강판의 제조에 있어서는, 이들 온도 이력을 가능한 한 저감시키는 제법을 사용하거나, 또는 온도 이력의 영향을 가능한 한 작게 하는 재료 설계를 행하는 등, 재질을 안정화시키는 기술이 필요하게 된다.Meanwhile, in high-strength steel sheets, technology for obtaining stable materials within the coil is also important. This is because, while low-strength steel sheets have had a relatively simple structure with ferrite as the main structure and strength secured with a small amount of solid solution strengthening elements as needed, high-strength steels have structures such as bainite and martensite. Low-temperature transformation structures and precipitates such as TiC are used to ensure strength, resulting in a complex structure. These phenomena, such as transformation and precipitation, are greatly influenced by temperature history, but temperature fluctuations sometimes inevitably occur during the manufacturing process. For example, in the manufacturing process of hot rolled steel sheets, there is a possibility that fluctuations in temperature history may occur in the width and length directions, such as unevenness in the method of applying coolant in the width direction or uneven cooling rate due to the position within the coil after winding. . Therefore, in the production of high-strength steel sheets, techniques for stabilizing the material are required, such as using a manufacturing method that reduces the temperature history as much as possible or performing a material design that reduces the influence of the temperature history as much as possible.
고강도 강판의 연성을 향상시키는 기술로서, 강 조직에 오스테나이트상을 잔존시켜 TRIP(변태 유기 소성) 효과를 이용하는 TRIP 강철이 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조.). TRIP 강철은 DP강보다도 높은 연성을 갖는다.As a technology for improving the ductility of high-strength steel sheets, there is TRIP steel, which utilizes the TRIP (transformation induced plasticity) effect by leaving an austenite phase remaining in the steel structure (see, for example, Patent Document 1). TRIP steel has higher ductility than DP steel.
또한, 비특허문헌 1에는, 강판을 2회 어닐링하는 2회 어닐링법을 사용함으로써, 강판의 연신 및 구멍 확장성이 향상되는 것이 개시되어 있다.Additionally, Non-Patent Document 1 discloses that the elongation and hole expandability of a steel sheet are improved by using a two-time annealing method in which the steel sheet is annealed twice.
한편, 재질 안정성에 대하여는, 예를 들어 특허문헌 2에서는, 인장 강도가 780MPa 이상인 열연 강판에 대하여, Ti와 V의 첨가량을 어떤 범위로 제어함으로써, 열연 권취 시에 미세한 탄화물을 균일하게 석출시켜, 결과적으로 열연 강판의 재질을 안정화시키는 기술이 보고되어 있다.On the other hand, regarding material stability, for example, in Patent Document 2, by controlling the addition amount of Ti and V to a certain range for a hot-rolled steel sheet with a tensile strength of 780 MPa or more, fine carbides are uniformly precipitated during hot-rolling, resulting in A technology to stabilize the material of hot rolled steel sheets has been reported.
본 발명자들은, 신장과 구멍 확장성을 양립시킨 강판을 얻기 위해 탐색을 행하였다. 비특허문헌 1에 기재된 방법에서는 2회의 어닐링을 행하기 때문에, 1회의 어닐링을 행하는 제법과 비교하여, 연료 비용 등이 증가하는 것이 과제였다. 그래서, 본 발명자들은 2회의 어닐링을 행하지 않아도, 동일한 판상 조직(즉, 오스테나이트의 애스펙트비가 큰 조직)의 만들어 넣기를 행하기 위해, 열연 강판을 어닐링함으로써, TRIP 강철판을 만들어 넣는 제법을 시도하였다. 구체적으로는, 열연 강판을 450℃ 이하의 저온에서 권취하고, 이어서 어닐링을 행하는 제법을 본 발명자들은 검토하였다. 저온에서의 권취에 의해, 열연 강판의 조직을, 저온 변태 조직을 주체로 한 조직으로 할 수 있다. 저온 변태 조직을 주체로 한 조직을 갖는 열연 강판을 어닐링함으로써, 1회의 어닐링으로 판상의 조직을 얻을 수 있다고 본 발명자들은 생각하였다.The present inventors conducted a search to obtain a steel plate that achieved both elongation and hole expandability. In the method described in Non-Patent Document 1, since annealing is performed twice, the problem is that fuel costs, etc. increase compared to a manufacturing method that performs one annealing. Therefore, the present inventors attempted a manufacturing method of forming a TRIP steel sheet by annealing a hot rolled steel sheet in order to form the same plate-like structure (i.e., a structure with a large austenite aspect ratio) without performing two annealing operations. Specifically, the present inventors studied a manufacturing method in which a hot-rolled steel sheet is wound at a low temperature of 450°C or lower and then annealed. By winding at low temperature, the structure of the hot-rolled steel sheet can be made into a structure mainly composed of a low-temperature transformation structure. The present inventors believed that by annealing a hot-rolled steel sheet having a structure mainly composed of a low-temperature transformation structure, a plate-shaped structure could be obtained in one annealing process.
그러나, 이 방법에 의해 얻어진 강판에서는, 재질 불안정화가 발생하였다. 구체적으로는, 판 폭 방향을 따라서 측정된 페라이트양의 변동이 증대되고, 그 결과, 기계 특성의 변동이 증대되었다.However, material destabilization occurred in the steel sheet obtained by this method. Specifically, the variation in the amount of ferrite measured along the sheet width direction increased, and as a result, the variation in mechanical properties increased.
본 발명은, 우수한 인장 강도, 연성, 신장 플랜지성 및 굽힘성을 가지며, 또한 재질 안정성이 우수한 고강도 열연 강판을 제공하는 것을 과제로 한다. 또한, 재질 안정성이란, 강판 중의 부위별 인장 강도 및 전체 연성의 변동이 적은 것을 나타낸다.The object of the present invention is to provide a high-strength hot-rolled steel sheet that has excellent tensile strength, ductility, elongation flangeability, and bendability, and also has excellent material stability. Additionally, material stability refers to little variation in the tensile strength and overall ductility of each part of the steel sheet.
(1) 본 발명의 일 형태에 관한 고강도 강판은, 화학 성분으로서 질량%로, C: 0.030 내지 0.280%, Si: 0.50 내지 2.50%, Mn: 1.00 내지 4.00%, sol.Al: 0.001 내지 2.000%, P: 0.100% 이하, S: 0.0200% 이하, N: 0.01000% 이하, O: 0.0100% 이하, B: 0 내지 0.010%, Ti: 0 내지 0.20%, Nb: 0 내지 0.20%, V: 0 내지 1.000%, Cr: 0 내지 1.000%, Mo: 0 내지 1.000%, Cu: 0 내지 1.000%, Co: 0 내지 1.000%, W: 0 내지 1.000%, Ni: 0 내지 1.000%, Ca: 0 내지 0.0100%, Mg: 0 내지 0.0100%, REM: 0 내지 0.0100%, Zr: 0 내지 0.0100%, 및 잔부: Fe 및 불순물을 포함하고, 금속 조직이 면적률로, 페라이트: 20% 내지 70%, 잔류 오스테나이트: 5% 내지 40%, 프레시 마르텐사이트: 0% 내지 30%, 템퍼링 마르텐사이트 및 베이나이트의 합계: 20% 내지 75%, 및 펄라이트 및 시멘타이트의 합계: 0% 내지 10%를 포함하고, 표면으로부터 1/8 두께 내지 3/8 두께의 범위에 있어서, 전체 잔류 오스테나이트의 개수에 대한, 애스펙트비 2.0 이상의 잔류 오스테나이트의 개수 비율이 50% 이상이며, 압연 방향에 평행 또한 상기 표면에 수직인 단면의 판 두께 1/4 위치에 있어서, 판 폭 방향을 따라서 50mm 건너서 10군데에서 측정된 페라이트의 면적률의 표준 편차가 10% 미만이고, 인장 강도가 780MPa 이상이다.(1) The high-strength steel sheet according to one embodiment of the present invention has chemical components in terms of mass%: C: 0.030 to 0.280%, Si: 0.50 to 2.50%, Mn: 1.00 to 4.00%, sol.Al: 0.001 to 2.000%. , P: 0.100% or less, S: 0.0200% or less, N: 0.01000% or less, O: 0.0100% or less, B: 0 to 0.010%, Ti: 0 to 0.20%, Nb: 0 to 0.20%, V: 0 to 0. 1.000%, Cr: 0 to 1.000%, Mo: 0 to 1.000%, Cu: 0 to 1.000%, Co: 0 to 1.000%, W: 0 to 1.000%, Ni: 0 to 1.000%, Ca: 0 to 0.0100 %, Mg: 0 to 0.0100%, REM: 0 to 0.0100%, Zr: 0 to 0.0100%, and the balance: Fe and impurities, the metal structure is an area ratio, ferrite: 20% to 70%, residual auste. Knight: 5% to 40%, fresh martensite: 0% to 30%, sum of tempered martensite and bainite: 20% to 75%, and sum of pearlite and cementite: 0% to 10%, and the surface In the range of 1/8 thickness to 3/8 thickness, the ratio of the number of retained austenite with an aspect ratio of 2.0 or more to the total number of retained austenite is 50% or more, and parallel to the rolling direction and perpendicular to the surface At a position of 1/4 of the sheet thickness of the cross section, the standard deviation of the area ratio of ferrite measured at 10 locations across 50 mm along the sheet width direction is less than 10%, and the tensile strength is 780 MPa or more.
(2) (1)에 기재된 고강도 강판은, 상기 판 폭 방향으로 50mm 간격으로 10군데의 위치에 있어서, 표면 조도 Ra의 표준 편차가 0.5㎛ 이하여도 된다.(2) In the high-strength steel sheet described in (1), the standard deviation of the surface roughness Ra may be 0.5 μm or less at 10 positions at 50 mm intervals in the sheet width direction.
(3) (1) 또는 (2)에 기재된 고강도 강판은, 상기 화학 성분으로서 질량%로, B: 0.001% 내지 0.010%, Ti: 0.01 내지 0.20%, Nb: 0.01 내지 0.20%, V: 0.005% 내지 1.000%, Cr: 0.005% 내지 1.000%, Mo: 0.005% 내지 1.000%, Cu: 0.005% 내지 1.000%, Co: 0.005% 내지 1.000%, W: 0.005% 내지 1.000%, Ni: 0.005% 내지 1.000%, Ca: 0.0003% 내지 0.0100%, Mg: 0.0003% 내지 0.0100%, REM: 0.0003% 내지 0.0100%, 및 Zr: 0.0003% 내지 0.0100%로 이루어지는 군으로 구성되는 적어도 1종을 함유해도 된다.(3) The high-strength steel sheet according to (1) or (2) has, in mass% as the above chemical components, B: 0.001% to 0.010%, Ti: 0.01 to 0.20%, Nb: 0.01 to 0.20%, and V: 0.005%. to 1.000%, Cr: 0.005% to 1.000%, Mo: 0.005% to 1.000%, Cu: 0.005% to 1.000%, Co: 0.005% to 1.000%, W: 0.005% to 1.000%, Ni: 0.005% to 1.000 %, Ca: 0.0003% to 0.0100%, Mg: 0.0003% to 0.0100%, REM: 0.0003% to 0.0100%, and Zr: 0.0003% to 0.0100%.
상기 양태에 의하면, 우수한 인장 강도, 연성, 신장 플랜지성 및 굽힘성을 가지며, 또한 재질 안정성이 우수한 고강도 강판을 얻을 수 있다.According to the above aspect, a high-strength steel sheet having excellent tensile strength, ductility, stretch flangeability, and bendability, and also excellent material stability can be obtained.
도 1은 금속 조직을 평가하기 위한 관찰면을 나타내는 개념도이다.
도 2는 잔류 오스테나이트를 평가하기 위한 관찰면을 나타내는 개념도이다.
도 3은 페라이트의 면적률의 표준 편차를 평가하기 위한 관찰면을 나타내는 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing an observation surface for evaluating metal structure.
Figure 2 is a conceptual diagram showing an observation surface for evaluating retained austenite.
Figure 3 is a conceptual diagram showing an observation surface for evaluating the standard deviation of the area ratio of ferrite.
본 발명자들은, 어닐링 횟수가 1회인 강판에 있어서, 재질 안정성이 손상되는 원인에 대하여 예의 검토를 거듭하였다. 그리고 본 발명자들은, 어닐링 전의 열연 강판의 표면 성상의 변동이, 어닐링 후의 강판의 재질 안정성에 영향을 미치는 것을 알아 내었다. 열연 강판의 표면 성상(표면 조도)의 변동은, 냉연 강판의 그것보다도 큰 경향이 있다. 표면 조도에 불균일이 있으면, 어닐링을 위한 승온 과정에서, 표면 조도의 불균일이 방사율의 불균일을 발생시키고, 거기에 기인한 온도 변동이 강판에 초래된다. 그 결과, 어닐링 후의 강판에 있어서 페라이트양의 변동이 증대되게 된다. 열연 강판의 표면 성상을 제어하는 것이, 열연 어닐링판의 재질 안정화에 기여하는 것이, 본 발명자들의 지견에 의해 처음으로 밝혀졌다.The present inventors have conducted intensive studies on the causes of loss of material stability in steel sheets that have been annealed once. And the present inventors found that variations in the surface properties of the hot rolled steel sheet before annealing affect the material stability of the steel sheet after annealing. The variation in surface properties (surface roughness) of hot rolled steel sheets tends to be greater than that of cold rolled steel sheets. If there is unevenness in surface roughness, during the temperature increase process for annealing, the uneven surface roughness causes uneven emissivity, and temperature fluctuations resulting from this occur in the steel sheet. As a result, variation in the amount of ferrite increases in the steel sheet after annealing. The present inventors' findings have revealed for the first time that controlling the surface properties of a hot-rolled steel sheet contributes to material stabilization of a hot-rolled annealed sheet.
또한, 본 발명자들은, 어닐링 전의 강판(열연 강판)의 표면 성상의 변동을 억제하기 위해 효과적인 열간 압연 방법도 알아 내었다. 열간 압연 시에, 표층 스케일이 열연 롤에 의해 강판에 압박되는 현상이, 열간 압연 후의 강판의 표면 성상을 크게 특징짓는 것을, 본 발명자들은 알아 내었다. 그리고, 열연 강판의 표면 성상을 제어하기 위해서는, 열간 압연 중의 스케일의 성장을 제어하는 것이 중요하여, 압연 중에 강판 표면에 수막을 특정 조건에서 분사함으로써, 이것을 달성할 수 있는 것을 알아내었다.In addition, the present inventors also discovered an effective hot rolling method to suppress variations in the surface properties of steel sheets (hot rolled steel sheets) before annealing. The present inventors have found that the phenomenon in which the surface scale is pressed against the steel sheet by the hot rolling roll during hot rolling largely characterizes the surface properties of the steel sheet after hot rolling. In order to control the surface properties of a hot rolled steel sheet, it is important to control the growth of scale during hot rolling, and it was found that this can be achieved by spraying a water film on the surface of the steel sheet under specific conditions during rolling.
이하에, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 고강도 강판에 대하여 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 본 실시 형태에 개시된 구성만으로 제한되지 않고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다. 또한, 하기하는 수치의 한정 범위에는, 하한값 및 상한값이 그 범위에 포함된다. 「초과」 또는 「미만」이라고 나타내는 수치는, 그 값이 수치 범위에 포함되지 않는다. 각 원소의 함유량에 관한 「%」는 「질량%」를 의미한다.Below, a high-strength steel plate according to an embodiment of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the configuration disclosed in this embodiment, and various changes are possible without departing from the spirit of the present invention. In addition, the limited range of the values shown below includes the lower limit and the upper limit. Numerical values indicated as “greater than” or “less than” are not included in the numerical range. “%” regarding the content of each element means “mass%”.
본 실시 형태에 관한 고강도 강판(1)에 있어서, 도 1 내지 도 3에 나타내지는 압연 방향(RD), 판 두께 방향(TD) 및 판 폭 방향(WD)은 이하와 같이 정의된다. 압연 방향(RD)이란, 압연 시에 압연롤에 의해 강판이 이동하는 방향을 의미한다. 판 두께 방향(TD)이란, 강판의 압연면(11)에 수직인 방향이다. 판 폭 방향(WD)이란, 압연 방향(RD) 및 판 두께 방향(TD)에 수직인 방향이다. 또한, 압연 방향(RD)은 강판의 결정립의 연신 방향에 기초하여 용이하게 특정할 수 있다. 따라서, 압연 후의 소재 강판으로부터 잘라내진 강판에 있어서도, 압연 방향(RD)은 특정 가능하다.In the high-strength steel sheet 1 according to the present embodiment, the rolling direction (RD), sheet thickness direction (TD), and sheet width direction (WD) shown in FIGS. 1 to 3 are defined as follows. The rolling direction (RD) refers to the direction in which the steel sheet moves by the rolling roll during rolling. The sheet thickness direction (TD) is a direction perpendicular to the rolling surface 11 of the steel sheet. The sheet width direction (WD) is a direction perpendicular to the rolling direction (RD) and the sheet thickness direction (TD). Additionally, the rolling direction (RD) can be easily specified based on the stretching direction of the grains of the steel sheet. Therefore, the rolling direction RD can be specified even in a steel sheet cut from a raw material steel sheet after rolling.
본 실시 형태에 관한 고강도 강판에 있어서는, 금속 조직에 있어서의 페라이트양 등이 규정된다. 금속 조직은 압연 방향(RD)에 평행 또한 압연면(11)에 수직인 단면(12)에 있어서 평가된다(도 1 참조). 이하, 압연 방향(RD)에 평행 또한 압연면(11)에 수직인 단면(12)을, 간단히 압연 방향(RD)에 평행한 단면이라 기재하는 경우가 있다. 상세한 금속 조직의 평가 방법은 후술된다.In the high-strength steel sheet according to the present embodiment, the amount of ferrite in the metal structure, etc. is specified. The metal structure is evaluated in a cross section 12 parallel to the rolling direction RD and perpendicular to the rolling surface 11 (see Fig. 1). Hereinafter, the cross section 12 parallel to the rolling direction RD and perpendicular to the rolling surface 11 may simply be described as a cross section parallel to the rolling direction RD. The detailed metal structure evaluation method is described later.
또한, 본 실시 형태에 관한 고강도 강판에 있어서는, 전체 잔류 오스테나이트의 개수에 대한, 애스펙트비 2.0 이상의 잔류 오스테나이트의 개수 비율이 미리 정해지게 된다. 잔류 오스테나이트는 압연 방향(RD) 및 판 두께 방향(TD)에 평행한 단면에 있어서 평가된다(도 2 참조). 상세한 잔류 오스테나이트의 평가 방법은 후술된다.In addition, in the high-strength steel sheet according to the present embodiment, the ratio of the number of retained austenites with an aspect ratio of 2.0 or more to the total number of retained austenites is determined in advance. Retained austenite is evaluated in a cross section parallel to the rolling direction (RD) and the sheet thickness direction (TD) (see Figure 2). The detailed evaluation method of retained austenite is described later.
또한, 본 실시 형태에 관한 고강도 강판에 있어서는, 페라이트의 면적률의 표준 편차가 규정된다. 페라이트의 면적률은 압연 방향(RD)에 평행 또한 압연면(11)에 수직인 단면(12)의 판 두께 1/4 위치(121)에 있어서 측정된다(도 3 참조). 압연 방향(RD)에 평행 또한 압연면(11)에 수직인 단면(12)을, 판 폭 방향(WD)에 따라서 50mm 건너서 10면 제작하고, 이들 면에 있어서 측정된 10의 페라이트 면적률의 표준 편차가, 본 실시 형태에 관한 페라이트의 면적률의 표준 편차로 간주된다.Additionally, in the high-strength steel sheet according to the present embodiment, the standard deviation of the area ratio of ferrite is specified. The area ratio of ferrite is measured at a position 121 of 1/4 of the sheet thickness of the cross section 12 parallel to the rolling direction RD and perpendicular to the rolling surface 11 (see Fig. 3). Ten cross sections (12) parallel to the rolling direction (RD) and perpendicular to the rolling surface (11) are fabricated across 50 mm along the sheet width direction (WD), and a standard ferrite area ratio of 10 is measured on these surfaces. The deviation is regarded as the standard deviation of the area ratio of ferrite according to the present embodiment.
또한, 판 두께 1/4 위치란, 강판(1)의 압연면(11)으로부터, 강판(1)의 두께 1/4의 깊이의 위치이다. 도 1 및 도 2에 있어서는, 강판(1)의 상측의 압연면(11)으로부터 강판(1)의 두께 1/4의 깊이의 위치만을, 판 두께 1/4 위치로서 나타내고 있다. 그러나 당연하게도, 강판(1)의 하측의 압연면(11)으로부터 강판(1)의 두께 1/4의 깊이 위치도, 판 두께 1/4 위치로서 취급할 수 있다. 또한, 도 3에 있어서는, 10면의 측정면 중 일부만을 도시하고 있다. 또한, 도 3은 페라이트의 면적률의 측정 개소를 개념적으로 나타내는 것에 지나지 않고, 소정의 요건을 충족시키는 한, 도 3에 기재된 바와 같이 개수 밀도의 측정면을 형성할 필요는 없다. 페라이트의 면적률의 표준 편차의 상세한 평가 방법은 후술된다.In addition, the plate thickness 1/4 position is a position at a depth of 1/4 the thickness of the steel plate 1 from the rolling surface 11 of the steel plate 1. 1 and 2, only the position at a depth of 1/4 the thickness of the steel sheet 1 from the upper rolling surface 11 of the steel sheet 1 is shown as the 1/4 sheet thickness position. However, of course, the depth position of 1/4 the thickness of the steel sheet 1 from the lower rolling surface 11 of the steel sheet 1 can also be treated as the 1/4 sheet thickness position. Additionally, in Figure 3, only a portion of the 10 measurement surfaces is shown. In addition, FIG. 3 merely conceptually shows measurement points for the area ratio of ferrite, and as long as predetermined requirements are met, there is no need to form a measurement surface for the number density as shown in FIG. 3. A detailed evaluation method of the standard deviation of the area ratio of ferrite is described later.
[고강도 강판][High-strength steel plate]
본 실시 형태에 관한 고강도 강판은, 화학 성분으로서 질량%로,The high-strength steel sheet according to this embodiment has the following chemical composition in terms of mass%:
C: 0.030 내지 0.280%,C: 0.030 to 0.280%,
Si: 0.50 내지 2.50%,Si: 0.50 to 2.50%,
Mn: 1.00 내지 4.00%,Mn: 1.00 to 4.00%,
sol.Al: 0.001 내지 2.000%,sol.Al: 0.001 to 2.000%,
P: 0.100% 이하,P: 0.100% or less,
S: 0.0200% 이하,S: 0.0200% or less,
N: 0.01000% 이하,N: 0.01000% or less,
O: 0.0100% 이하,O: 0.0100% or less,
B: 0 내지 0.010%,B: 0 to 0.010%,
Ti: 0 내지 0.20%,Ti: 0 to 0.20%,
Nb: 0 내지 0.20%,Nb: 0 to 0.20%,
V: 0 내지 1.000%,V: 0 to 1.000%,
Cr: 0 내지 1.000%,Cr: 0 to 1.000%,
Mo: 0 내지 1.000%,Mo: 0 to 1.000%,
Cu: 0 내지 1.000%,Cu: 0 to 1.000%,
Co: 0 내지 1.000%,Co: 0 to 1.000%,
W: 0 내지 1.000%,W: 0 to 1.000%,
Ni: 0 내지 1.000%,Ni: 0 to 1.000%,
Ca: 0 내지 0.0100%,Ca: 0 to 0.0100%,
Mg: 0 내지 0.0100%,Mg: 0 to 0.0100%,
REM: 0 내지 0.0100%,REM: 0 to 0.0100%,
Zr: 0 내지 0.0100% 이하, 및Zr: 0 to 0.0100% or less, and
잔부: Fe 및 불순물Residue: Fe and impurities
을 포함하고,Including,
금속 조직이 면적률로,Metal structure is an area ratio,
페라이트: 20% 내지 70%,Ferrite: 20% to 70%,
잔류 오스테나이트: 5% 내지 40%,Retained austenite: 5% to 40%,
프레시 마르텐사이트: 0% 내지 30%,Fresh martensite: 0% to 30%,
템퍼링 마르텐사이트 및 베이나이트의 합계: 20% 내지 75%, 및Sum of tempered martensite and bainite: 20% to 75%, and
펄라이트 및 시멘타이트의 합계: 0% 내지 10%Total of perlite and cementite: 0% to 10%
를 포함하고,Including,
표면으로부터 1/8 두께 내지 3/8 두께의 범위에 있어서, 전체 잔류 오스테나이트의 개수에 대한, 애스펙트비 2.0 이상의 잔류 오스테나이트의 개수 비율이 50% 이상이며,In the range of 1/8 thickness to 3/8 thickness from the surface, the ratio of the number of retained austenites with an aspect ratio of 2.0 or more to the total number of retained austenites is 50% or more,
압연 방향에 평행 또한 상기 표면에 수직인 단면의 판 두께 1/4 위치에 있어서, 판 폭 방향을 따라서 50mm 건너서 10군데에서 측정된 페라이트의 면적률의 표준 편차가 10% 미만이고,The standard deviation of the area ratio of ferrite measured at 10 points across 50 mm along the width direction of the sheet at a position 1/4 of the sheet thickness of the cross section parallel to the rolling direction and perpendicular to the surface is less than 10%,
인장 강도가 780MPa 이상이다.The tensile strength is more than 780MPa.
1. 화학 성분1. Chemical composition
이하, 본 실시 형태에 관한 고강도 강판의 성분 조성에 대하여 상세하게 설명한다. 본 실시 형태에 관한 고강도 강판은, 화학 성분으로서 기본 원소를 포함하고, 필요에 따라서 선택 원소를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불순물을 포함한다.Hereinafter, the component composition of the high-strength steel sheet according to this embodiment will be described in detail. The high-strength steel sheet according to the present embodiment contains basic elements as chemical components, optional elements as necessary, and the remainder contains Fe and impurities.
(C: 0.030% 이상 0.280% 이하)(C: 0.030% or more and 0.280% or less)
C는 강판 강도를 확보하기 위해 중요한 원소이다. C 함유량이 0.030% 미만이면, 인장 강도 780MPa 이상을 확보할 수 없다. 따라서, C 함유량은 0.030% 이상으로 하고, 바람직하게는 0.050% 이상, 0.100% 이상, 0.120% 이상 또는 0.140% 이상이다.C is an important element to ensure the strength of steel sheets. If the C content is less than 0.030%, a tensile strength of 780 MPa or more cannot be secured. Therefore, the C content is set to 0.030% or more, and is preferably 0.050% or more, 0.100% or more, 0.120% or more, or 0.140% or more.
한편, C 함유량이 0.280% 초과가 되면, 용접성이 나빠지므로, 상한을 0.280%로 한다. 바람직하게는, C 함유량이 0.260% 이하 또는 0.250% 이하, 더욱 바람직하게는 0.200% 이하, 0.180% 이하 또는 0.160% 이하이다.On the other hand, when the C content exceeds 0.280%, weldability deteriorates, so the upper limit is set at 0.280%. Preferably, the C content is 0.260% or less or 0.250% or less, more preferably 0.200% or less, 0.180% or less, or 0.160% or less.
(Si: 0.50% 이상 2.50% 이하)(Si: 0.50% or more and 2.50% or less)
Si는 철계 탄화물의 석출을 억제하고, 잔류 γ를 안정화시키는 데 중요한 원소이다. Si 함유량이 0.50% 미만이면, 잔류 γ를 5% 이상 얻는 것이 어렵고, 연성이 열화되기 때문에, Si 함유량은 0.50% 이상으로 한다. Si 함유량은 바람직하게는 0.80% 이상, 1.00% 이상 또는 1.20% 이상이다.Si is an important element in suppressing precipitation of iron-based carbides and stabilizing residual γ. If the Si content is less than 0.50%, it is difficult to obtain residual γ of 5% or more and ductility deteriorates, so the Si content is set to 0.50% or more. The Si content is preferably 0.80% or more, 1.00% or more, or 1.20% or more.
한편, Si 함유량이 2.50% 초과이면, 표면 성상 열화를 일으키기 때문에, Si 함유량은 2.50% 이하로 한다. Si 함유량은 바람직하게는 2.00% 이하, 보다 바람직하게는 1.80% 이하, 1.50% 이하 또는 1.30% 이하이다.On the other hand, if the Si content exceeds 2.50%, the surface properties deteriorate, so the Si content is set to 2.50% or less. The Si content is preferably 2.00% or less, more preferably 1.80% or less, 1.50% or less, or 1.30% or less.
(Mn: 1.00% 이상 4.00% 이하)(Mn: 1.00% or more and 4.00% or less)
Mn은 강판의 기계적 강도를 높이기 위해 유효한 원소이다. Mn 함유량이 1.00% 미만이면, 780MPa 이상의 인장 강도를 확보할 수 없다. 따라서, Mn 함유량은 1.00% 이상으로 한다. Mn 함유량은 바람직하게는 1.50% 이상이며, 보다 바람직하게는 1.80% 이상, 2.00% 이상 또는 2.20% 이상이다.Mn is an effective element to increase the mechanical strength of steel sheets. If the Mn content is less than 1.00%, a tensile strength of 780 MPa or more cannot be secured. Therefore, the Mn content is set to 1.00% or more. The Mn content is preferably 1.50% or more, more preferably 1.80% or more, 2.00% or more, or 2.20% or more.
한편, Mn을 과잉으로 첨가하면, Mn 편석에 의해 조직이 불균일해져, 굽힘 가공성이 저하된다. 따라서, Mn 함유량은 4.00% 이하로 하고, 바람직하게는 3.00% 이하, 보다 바람직하게는, 2.80% 이하, 2.60% 이하 또는 2.50% 이하로 한다.On the other hand, if Mn is added excessively, the structure becomes non-uniform due to Mn segregation, and bending workability deteriorates. Therefore, the Mn content is set to 4.00% or less, preferably 3.00% or less, more preferably 2.80% or less, 2.60% or less, or 2.50% or less.
(sol.Al: 0.001% 이상 2.000% 이하)(sol.Al: 0.001% or more and 2.000% or less)
Al은 강을 탈산하여 강판을 건전화하는 작용을 갖는 원소이다. sol.Al 함유량이 0.001% 미만이면, 충분히 탈산할 수 없기 때문에, sol.Al 함유량은 0.001% 이상으로 한다. 단, 탈산이 충분히 필요한 경우, 0.010% 이상의 첨가가 보다 바람직하다. 더욱 바람직하게는 sol.Al 함유량은 0.020% 이상, 0.030% 이상 또는 0.050% 이상이다.Al is an element that has the effect of deoxidizing steel and making the steel sheet sounder. If the sol.Al content is less than 0.001%, sufficient deoxidation cannot be achieved, so the sol.Al content is set to 0.001% or more. However, when sufficient deoxidation is required, addition of 0.010% or more is more preferable. More preferably, the sol.Al content is 0.020% or more, 0.030% or more, or 0.050% or more.
한편, sol.Al 함유량이 2.000% 초과이면, 용접성의 저하가 현저해짐과 함께, 산화물계 개재물이 증가하여 표면 성상의 열화가 현저해진다. 따라서, sol.Al 함유량은 2.000% 이하로 하고, 바람직하게는 1.500% 이하이고, 보다 바람직하게는 1.000% 이하 또는 0.700% 이하이고, 가장 바람직하게는 0.090% 이하, 0.080% 이하 또는 0.070% 이하로 한다. 또한, sol.Al이란, Al2O3 등의 산화물로 되지 않고, 산에 가용되는 산 가용 Al을 의미한다.On the other hand, if the sol.Al content exceeds 2.000%, weldability decreases significantly and oxide inclusions increase, leading to significant deterioration of surface properties. Therefore, the sol.Al content is set to 2.000% or less, preferably 1.500% or less, more preferably 1.000% or less or 0.700% or less, and most preferably 0.090% or less, 0.080% or less, or 0.070% or less. do. In addition, sol.Al means acid-soluble Al that does not become an oxide such as Al 2 O 3 and is soluble in acid.
본 실시 형태에 관한 고강도 강판은, 화학 성분으로서, 불순물을 함유한다. 여기서, 「불순물」이란, 예를 들어 강을 공업적으로 제조할 때, 원료로서의 광석이나 스크랩으로부터, 또는 제조 환경 등으로부터 혼입되는 것 등을 가리킨다. 불순물이란, 예를 들어 P, S, N 등의 원소를 의미한다. 이들 불순물은, 본 실시 형태의 효과를 충분히 발휘시키기 위해서, 이하와 같이 제한하는 것이 바람직하다. 또한, 불순물의 함유량은 적은 것이 바람직하므로, 하한값을 제한할 필요가 없고, 불순물의 하한값이 0%여도 된다.The high-strength steel sheet according to this embodiment contains impurities as chemical components. Here, “impurities” refer to things that are mixed from ore or scrap as raw materials, or from the manufacturing environment, etc., for example, when steel is industrially manufactured. Impurities mean elements such as P, S, and N, for example. In order to fully exhibit the effect of this embodiment, these impurities are preferably limited as follows. Additionally, since it is preferable that the content of impurities is small, there is no need to limit the lower limit, and the lower limit of impurities may be 0%.
(P: 0.100% 이하)(P: 0.100% or less)
P는 일반적으로는 강에 함유되는 불순물이지만, 인장 강도를 높이는 작용을 가지므로 P를 적극적으로 함유시켜도 된다. 그러나, P 함유량이 0.100% 초과이면, 용접성의 열화가 현저해진다. 따라서, P 함유량은 0.100% 이하로 제한한다. P 함유량은 바람직하게는 0.080% 이하, 0.070% 이하 또는 0.050% 이하로 제한한다. 상기 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, P 함유량을 0.001% 이상, 0.002% 이상 또는 0.005% 이상으로 해도 된다.P is generally an impurity contained in steel, but since it has the effect of increasing tensile strength, P may be actively included. However, if the P content exceeds 0.100%, the deterioration of weldability becomes significant. Therefore, the P content is limited to 0.100% or less. The P content is preferably limited to 0.080% or less, 0.070% or less, or 0.050% or less. In order to more reliably obtain the effect due to the above action, the P content may be 0.001% or more, 0.002% or more, or 0.005% or more.
(S: 0.0200% 이하)(S: 0.0200% or less)
S는 강에 함유되는 불순물이며, 용접성의 관점에서는 적을수록 바람직하다. S 함유량이 0.0200% 초과이면, 용접성의 저하가 현저해짐과 함께, MnS의 석출량이 증가하고, 저온 인성이 저하된다. 따라서, S 함유량은 0.0200% 이하로 제한한다. S 함유량은 바람직하게는 0.0100% 이하, 더욱 바람직하게는 0.0080% 이하, 0.0070% 이하 또는 0.0050% 이하로 제한한다. 또한, 탈황 비용의 관점에서, S 함유량은 0.0010% 이상, 0.0015% 이상 또는 0.0020% 이상으로 해도 된다.S is an impurity contained in steel, and from the viewpoint of weldability, the smaller the S, the more preferable it is. If the S content exceeds 0.0200%, the decline in weldability becomes significant, the amount of MnS precipitated increases, and low-temperature toughness decreases. Therefore, the S content is limited to 0.0200% or less. The S content is preferably limited to 0.0100% or less, more preferably 0.0080% or less, 0.0070% or less, or 0.0050% or less. Additionally, from the viewpoint of desulfurization cost, the S content may be 0.0010% or more, 0.0015% or more, or 0.0020% or more.
(N: 0.01000% 이하)(N: 0.01000% or less)
N은 강에 함유되는 불순물이며, 용접성의 관점에서는 적을수록 바람직하다. N 함유량이 0.01000% 초과이면, 용접성의 저하가 현저해진다. 따라서, N 함유량은 0.01000% 이하로 제한하고, 바람직하게는 0.00900% 이하, 0.00700% 이하 또는 0.00500% 이하로 해도 된다. N 함유량의 하한값은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 N 함유량을 0.00005% 이상, 0.00010% 이상 또는 0.00020% 이상으로 해도 된다.N is an impurity contained in steel, and the smaller the N, the more preferable it is from the viewpoint of weldability. If the N content exceeds 0.01000%, the decline in weldability becomes significant. Therefore, the N content is limited to 0.01000% or less, preferably 0.00900% or less, 0.00700% or less, or 0.00500% or less. The lower limit of the N content is not particularly limited, but for example, the N content may be 0.00005% or more, 0.00010% or more, or 0.00020% or more.
(O: 0.0100% 이하)(O: 0.0100% or less)
O는, 강에 함유되는 불순물이며, 용접성의 관점에서는 적을수록 바람직하다. O 함유량이 0.0100% 초과이면, 용접성의 저하가 현저해진다. 따라서, O 함유량은 0.0100% 이하로 제한하고, 바람직하게는 0.0090% 이하, 0.0070% 이하 또는 0.0050% 이하이다. O 함유량의 하한값은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 O 함유량을 0.0005% 이상, 0.0008% 이상 또는 0.0010% 이상으로 해도 된다.O is an impurity contained in steel, and the smaller the O, the more preferable it is from the viewpoint of weldability. If the O content exceeds 0.0100%, the decline in weldability becomes significant. Therefore, the O content is limited to 0.0100% or less, and is preferably 0.0090% or less, 0.0070% or less, or 0.0050% or less. The lower limit of the O content is not particularly limited, but for example, the O content may be 0.0005% or more, 0.0008% or more, or 0.0010% or more.
본 실시 형태에 관한 고강도 강판은, 상기에서 설명한 기본 원소 및 불순물에 더하여, 선택 원소를 함유해도 된다. 예를 들어, 상기한 잔부인 Fe의 일부 대신에, 선택 원소로서, B, Ti, Nb, V, Cr, Mo, Cu, Co, W, Ni, Ca, Mg, REM, Zr을 함유해도 된다. 이들 선택 원소는 그 목적에 따라서 함유시키면 된다. 따라서, 이들 선택 원소의 하한값을 제한할 필요가 없고, 하한값이 0%여도 된다. 또한, 이들 선택 원소가 불순물로서 함유되어도, 상기 효과는 손상되지 않는다.The high-strength steel sheet according to the present embodiment may contain selected elements in addition to the basic elements and impurities described above. For example, instead of part of the remaining Fe as described above, B, Ti, Nb, V, Cr, Mo, Cu, Co, W, Ni, Ca, Mg, REM, and Zr may be contained as optional elements. These optional elements may be contained depending on the purpose. Therefore, there is no need to limit the lower limit of these selected elements, and the lower limit may be 0%. Moreover, even if these selected elements are contained as impurities, the above effect is not impaired.
(B: 0% 이상 0.010% 이하)(B: 0% or more and 0.010% or less)
(Ti: 0% 이상 0.20% 이하)(Ti: 0% or more and 0.20% or less)
(Nb: 0% 이상 0.20% 이하)(Nb: 0% or more and 0.20% or less)
(V: 0% 이상 1.000% 이하)(V: 0% or more and 1.000% or less)
(Cr: 0% 이상 1.000% 이하)(Cr: 0% or more and 1.000% or less)
(Mo: 0% 이상 1.000% 이하)(Mo: 0% or more and 1.000% or less)
(Cu: 0% 이상 1.000% 이하)(Cu: 0% or more and 1.000% or less)
(Co: 0% 이상 1.000% 이하)(Co: 0% or more and 1.000% or less)
(W: 0% 이상 1.000% 이하)(W: 0% or more and 1.000% or less)
(Ni: 0% 이상 1.000% 이하)(Ni: 0% or more and 1.000% or less)
B, Ti, Nb, V, Cr, Mo, Cu, Co, W, Ni는, 모두 강도를 안정되게 확보하기 위해 효과가 있는 원소이다. 따라서, 이들 원소를 함유시켜도 된다. 그러나, B를 0.010% 초과, Ti 및 Nb를 각각 0.20% 초과, V, Cr, Mo, Cu, Co, W, Ni를 각각 1.000% 초과 함유시켜도, 상기 작용에 의한 효과는 포화되기 쉬워 경제적으로 불리해지는 경우가 있다.B, Ti, Nb, V, Cr, Mo, Cu, Co, W, and Ni are all elements that are effective in ensuring stable strength. Therefore, these elements may be contained. However, even if B is contained in excess of 0.010%, Ti and Nb are each contained in excess of 0.20%, and V, Cr, Mo, Cu, Co, W, and Ni are each contained in excess of 1.000%, the effects due to the above actions tend to be saturated and are economically disadvantageous. There are cases where it is canceled.
따라서, B의 함유량을 0.010% 이하, Ti 및 Nb의 함유량을 각각 0.20% 이하, V, Cr, Mo, Cu, Co, W 및 Ni의 함유량은 각각 1.0% 이하 또는 1.000% 이하로 한다. B의 함유량을 0.008% 이하, 0.007% 이하 또는 0.005% 이하로 해도 된다. Ti 및 Nb 각각의 함유량의 상한값을 0.18%, 0.15% 또는 0.10%로 해도 된다. V, Cr, Mo, Cu, Co, W 및 Ni 각각의 함유량의 상한값을 0.500% 이하, 0.300% 이하 또는 0.100% 이하로 해도 된다.Therefore, the B content is set to 0.010% or less, the Ti and Nb contents are each set to 0.20% or less, and the V, Cr, Mo, Cu, Co, W, and Ni contents are set to be 1.0% or less or 1.000% or less, respectively. The content of B may be 0.008% or less, 0.007% or less, or 0.005% or less. The upper limit of each content of Ti and Nb may be 0.18%, 0.15%, or 0.10%. The upper limit of each content of V, Cr, Mo, Cu, Co, W, and Ni may be 0.500% or less, 0.300% or less, or 0.100% or less.
또한, 상기 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는,In addition, in order to more reliably obtain the effect of the above action,
B: 0.001% 이상, 0.002% 이상 또는 0.004% 이상,B: 0.001% or more, 0.002% or more, or 0.004% or more,
Ti: 0.01% 이상, 0.02% 이상 또는 0.05% 이상,Ti: 0.01% or more, 0.02% or more, or 0.05% or more,
Nb: 0.01% 이상, 0.02% 이상 또는 0.05% 이상,Nb: 0.01% or more, 0.02% or more, or 0.05% or more,
V: 0.005% 이상, 0.008% 이상 또는 0.010% 이상,V: 0.005% or more, 0.008% or more, or 0.010% or more,
Cr: 0.005% 이상, 0.008% 이상 또는 0.010% 이상,Cr: 0.005% or more, 0.008% or more, or 0.010% or more,
Mo: 0.005% 이상, 0.008% 이상 또는 0.010% 이상,Mo: 0.005% or more, 0.008% or more, or 0.010% or more,
Cu: 0.005% 이상, 0.008% 이상 또는 0.010% 이상,Cu: 0.005% or more, 0.008% or more, or 0.010% or more,
Co: 0.005% 이상, 0.008% 이상 또는 0.010% 이상,Co: 0.005% or more, 0.008% or more, or 0.010% or more,
W: 0.005% 이상, 0.008% 이상 또는 0.010% 이상 및W: 0.005% or more, 0.008% or more, or 0.010% or more, and
Ni: 0.005% 이상, 0.008% 이상 또는 0.010% 이상Ni: 0.005% or more, 0.008% or more, or 0.010% or more
중 적어도 1종을 함유하고 있는 것이 바람직하다.It is preferable that it contains at least one of the following.
(Ca: 0% 이상 0.0100% 이하)(Ca: 0% or more and 0.0100% or less)
(Mg: 0% 이상 0.0100% 이하)(Mg: 0% or more and 0.0100% or less)
(REM: 0% 이상 0.0100% 이하)(REM: 0% or more and 0.0100% or less)
(Zr: 0% 이상 0.0100% 이하)(Zr: 0% or more and 0.0100% or less)
Ca, Mg, REM, Zr은 모두 개재물 제어, 특히 개재물의 미세 분산화에 기여하고, 인성을 높이는 작용을 갖는 원소이다. 따라서, 이들 원소 중 1종 또는 2종 이상을 함유시켜도 된다. 그러나, 어느 원소에 대해서도 각각 0.0100%를 초과하여 함유시키면, 표면 성상의 열화가 현재화되는 경우가 있다. 따라서, Ca, Mg, REM, Zr의 함유량은 각각 0.01% 이하 또는 0.0100% 이하로 하는 것이 바람직하다. Ca, Mg, REM, Zr 각각의 함유량의 상한을, 0.0080%, 0.0050% 또는 0.0030%로 해도 된다. 또한, 상기 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, 이들 원소 중 적어도 하나의 함유량을 0.0003% 이상, 0.0005% 이상 또는 0.0010% 이상으로 하는 것이 바람직하다.Ca, Mg, REM, and Zr are all elements that contribute to inclusion control, especially fine dispersion of inclusions, and have the effect of increasing toughness. Therefore, one or two or more types of these elements may be contained. However, if each element is contained in excess of 0.0100%, deterioration of surface properties may become noticeable. Therefore, it is preferable that the contents of Ca, Mg, REM, and Zr are respectively 0.01% or less or 0.0100% or less. The upper limit of each content of Ca, Mg, REM, and Zr may be 0.0080%, 0.0050%, or 0.0030%. In addition, in order to more reliably obtain the effect due to the above action, it is preferable that the content of at least one of these elements is 0.0003% or more, 0.0005% or more, or 0.0010% or more.
여기서, REM은 Sc, Y 및 란타노이드의 합계 17 원소를 가리키고, 그 중 적어도 1종이다. 상기 REM의 함유량은 이들 원소 중 적어도 1종의 합계 함유량을 의미한다. 란타노이드의 경우, 공업적으로는 미슈 메탈의 형태로 첨가된다.Here, REM refers to a total of 17 elements including Sc, Y, and lanthanoid, and is at least one type among them. The REM content means the total content of at least one type of these elements. In the case of lanthanoids, they are added industrially in the form of misch metal.
또한, 본 실시 형태에 관한 고강도 강판에서는, 화학 성분으로서 질량%로, Ca: 0.0003% 이상 0.0100% 이하, Mg: 0.0003% 이상 0.0100% 이하, REM: 0.0003% 이상 0.0100% 이하, Zr: 0.0003% 이상 0.0100% 이하 중 적어도 1종을 함유하는 것이 바람직하다.In addition, in the high-strength steel sheet according to the present embodiment, as chemical components in terms of mass%, Ca: 0.0003% or more and 0.0100% or less, Mg: 0.0003% or more and 0.0100% or less, REM: 0.0003% or more and 0.0100% or less, Zr: 0.0003% or more. It is preferable to contain at least one type of 0.0100% or less.
상기한 강 성분은 강의 일반적인 분석 방법에 의해 측정하면 된다. 예를 들어, 강 성분은 ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)를 사용하여 측정하면 된다. 또한, C 및 S는 연소-적외선 흡수법을 사용하고, N은 불활성 가스 융해-열전도도법을 사용하고, O는 불활성 가스 융해- 비분산형 적외선 흡수법을 사용하여 측정하면 된다.The above-described steel components can be measured using a general analysis method for steel. For example, steel components can be measured using ICP-AES (Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry). Additionally, C and S can be measured using the combustion-infrared absorption method, N can be measured using the inert gas melting-thermal conductivity method, and O can be measured using the inert gas melting-non-dispersive infrared absorption method.
2. 금속 조직2. Metal structure
본 실시 형태에 관한 고강도 강판에서는, 금속 조직이 면적률로, 페라이트: 20% 내지 70%, 잔류 오스테나이트: 5% 내지 40%, 프레시 마르텐사이트: 0% 내지 30%, 템퍼링 마르텐사이트 및 베이나이트의 합계: 20% 내지 75%, 및 펄라이트 및 시멘타이트의 합계: 0% 내지 10%를 포함한다.In the high-strength steel sheet according to the present embodiment, the metal structure has an area ratio of ferrite: 20% to 70%, retained austenite: 5% to 40%, fresh martensite: 0% to 30%, tempered martensite, and bainite. sum of: 20% to 75%, and sum of perlite and cementite: 0% to 10%.
(페라이트: 20% 내지 70%)(Ferrite: 20% to 70%)
페라이트는 비교적 연질이며 성형에 기여하는 조직이다. 페라이트를 가짐으로써, 연성, 구멍 확장성, 굽힘성이 향상된다. 이 효과를 얻기 위해서는, 페라이트를 20% 이상 가질 필요가 있다. 그 때문에, 금속 조직에 있어서의 페라이트의 면적률을 20% 이상으로 한다. 페라이트의 면적률을 25% 이상, 30% 이상 또는 35% 이상으로 해도 된다.Ferrite is a relatively soft structure that contributes to forming. By having ferrite, ductility, hole expandability, and bendability are improved. To obtain this effect, it is necessary to have 20% or more of ferrite. Therefore, the area ratio of ferrite in the metal structure is set to 20% or more. The area ratio of ferrite may be 25% or more, 30% or more, or 35% or more.
페라이트를 70% 초과하면, 인장 강도를 780MPa 이상으로 하는 것이 곤란해진다. 그 때문에, 금속 조직에 있어서의 페라이트의 면적률을 70% 이하로 한다. 페라이트의 면적률을 65% 이하, 60% 이하 또는 50% 이하로 해도 된다.If the ferrite content exceeds 70%, it becomes difficult to achieve a tensile strength of 780 MPa or more. Therefore, the area ratio of ferrite in the metal structure is set to 70% or less. The area ratio of ferrite may be 65% or less, 60% or less, or 50% or less.
(잔류 오스테나이트: 5% 내지 40%)(Residual austenite: 5% to 40%)
잔류 오스테나이트는 연성에 기여하는 조직이다. 이 효과를 얻기 위해서는 잔류 오스테나이트가 5% 이상 필요하다. 그 때문에, 금속 조직에 있어서의 잔류 오스테나이트의 면적률을 5% 이상으로 하고, 8% 이상, 10% 이상 또는 15% 이상이 바람직하다.Retained austenite is a structure that contributes to ductility. To obtain this effect, retained austenite of 5% or more is required. Therefore, the area ratio of retained austenite in the metal structure is set to 5% or more, and is preferably 8% or more, 10% or more, or 15% or more.
본 실시 형태에 관한 제법에서는, 잔류 오스테나이트를 40% 이상 잔존시키는 것은 실질적으로 불가능하다. 그 때문에, 금속 조직에 있어서의 잔류 오스테나이트의 면적률의 상한은 40%이다. 잔류 오스테나이트의 면적률을 35% 이하, 30% 이하 또는 25% 이하로 해도 된다.In the manufacturing method according to the present embodiment, it is practically impossible to allow 40% or more of retained austenite to remain. Therefore, the upper limit of the area ratio of retained austenite in the metal structure is 40%. The area ratio of retained austenite may be 35% or less, 30% or less, or 25% or less.
(프레시 마르텐사이트: 0% 내지 30%)(Fresh martensite: 0% to 30%)
프레시 마르텐사이트는 강도에 기여하는 대신에 성형성을 저해하는 조직이다. 그 때문에, 프레시 마르텐사이트는 포함되지 않아도 되고, 그 하한을 0%로 한다.Fresh martensite is a structure that hinders formability instead of contributing to strength. Therefore, fresh martensite does not need to be included, and its lower limit is set to 0%.
한편, 프레시 마르텐사이트에 의한 강도를 향상시키는 효과를 얻기 위해서는, 프레시 마르텐사이트를 2% 이상, 5% 이상 또는 8% 이상 갖는 것이 바람직하다.On the other hand, in order to obtain the effect of improving strength due to fresh martensite, it is preferable to have 2% or more, 5% or more, or 8% or more of fresh martensite.
한편, 프레시 마르텐사이트를 30% 초과하면 연성이나 구멍 확장성을 열화시키기 때문에, 금속 조직에 있어서의 프레시 마르텐사이트의 면적률을 30% 이하로 한다. 프레시 마르텐사이트의 면적률은 20% 이하가 바람직하고, 15% 이하 또는 10% 이하가 더욱 바람직하다.On the other hand, if the fresh martensite content exceeds 30%, ductility and hole expandability deteriorate, so the area ratio of fresh martensite in the metal structure is set to 30% or less. The area ratio of fresh martensite is preferably 20% or less, and more preferably 15% or less or 10% or less.
(템퍼링 마르텐사이트 및 베이나이트의 합계: 20% 내지 75%)(Total of tempered martensite and bainite: 20% to 75%)
템퍼링 마르텐사이트 및 베이나이트는 강도에 기여하는 조직이다. 인장 강도 780MPa 이상을 얻기 위해서는, 템퍼링 마르텐사이트 및 베이나이트가 합계로 20% 이상 필요하다. 그 때문에, 본 실시 형태에 관한 고강도 강판의 금속 조직에서는, 템퍼링 마르텐사이트와 베이나이트의 합계 면적률을 20% 이상으로 하고, 바람직하게는 30% 이상, 40% 이상 또는 50% 이상이다.Tempering martensite and bainite are structures that contribute to strength. In order to obtain a tensile strength of 780 MPa or more, a total of 20% or more of tempered martensite and bainite is required. Therefore, in the metal structure of the high-strength steel sheet according to the present embodiment, the total area ratio of tempered martensite and bainite is 20% or more, and is preferably 30% or more, 40% or more, or 50% or more.
한편, 템퍼링 마르텐사이트 및 베이나이트의 합계의 상한을 규정할 필요는 없다. 상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 강판의 금속 조직은 20% 이상의 페라이트 및 5% 이상의 잔류 오스테나이트를 포함하지만, 그 잔부 모두가 템퍼링 마르텐사이트 및 베이나이트여도 된다. 환언하면, 템퍼링 마르텐사이트 및 베이나이트의 합계 면적률은, 최대로 75%로 할 수 있다. 템퍼링 마르텐사이트 및 베이나이트의 합계 면적률은, 70% 이하, 60% 이하 또는 55% 이하여도 된다.On the other hand, there is no need to specify an upper limit for the sum of tempered martensite and bainite. As described above, the metal structure of the steel sheet according to the present embodiment includes 20% or more of ferrite and 5% or more of retained austenite, but the balance may all be tempered martensite and bainite. In other words, the total area ratio of tempered martensite and bainite can be set to 75% at maximum. The total area ratio of tempered martensite and bainite may be 70% or less, 60% or less, or 55% or less.
(펄라이트 및 시멘타이트의 합계: 0% 내지 10%)(Total of perlite and cementite: 0% to 10%)
펄라이트와 시멘타이트는 성형성을 저해하는 조직이다. 펄라이트와 시멘타이트의 합계 면적률이 10% 초과인 경우에는, 성형성의 열화가 커지기 때문에 바람직하지 않다. 그 때문에, 펄라이트와 시멘타이트의 합계 면적률을 합계로 10% 이하로 한다. 펄라이트와 시멘타이트의 합계 면적률을 8% 이하, 5% 이하 또는 3% 이하로 해도 된다. 펄라이트 및 시멘타이트는 본 발명의 과제를 해결하기 위해 필요하지 않으므로, 그 합계 면적률의 하한값은 0%이다. 그러나, 펄라이트와 시멘타이트의 합계 면적률이 0.5% 이상, 1% 이상 또는 2% 이상이어도 된다.Pearlite and cementite are structures that inhibit formability. If the total area ratio of pearlite and cementite is more than 10%, it is not preferable because the formability deteriorates significantly. Therefore, the total area ratio of pearlite and cementite is set to 10% or less in total. The total area ratio of pearlite and cementite may be 8% or less, 5% or less, or 3% or less. Since pearlite and cementite are not required to solve the problems of the present invention, the lower limit of their total area ratio is 0%. However, the total area ratio of pearlite and cementite may be 0.5% or more, 1% or more, or 2% or more.
금속 조직의 측정 방법Method for measuring metal structure
이상과 같은 본 실시 형태에 관한 고강도 강판의 금속 조직을 구성하는 베이나이트, 템퍼링 마르텐사이트, 페라이트, 펄라이트, 잔류 오스테나이트 및 마르텐사이트의 동정, 존재 위치의 확인 및 면적 분율의 측정은, 이하의 방법에 의해 행한다.Identification of bainite, tempered martensite, ferrite, pearlite, retained austenite, and martensite, which constitute the metal structure of the high-strength steel sheet according to the present embodiment as described above, confirmation of their presence positions, and measurement of area fractions are carried out using the following methods. carried out by
먼저, 나이탈 시약 및 일본 특허 공개 소59-219473호 공보에 개시된 시약을 사용하여, 압연 방향에 평행한 단면(즉, 압연 방향에 평행 또한 표면에 수직인 단면)을 부식시킨다. 단면의 부식에 대하여, 구체적으로는 100ml의 에탄올에 1 내지 5g의 피크르산을 용해시킨 용액을 A액으로 하고, 100ml의 물에 1 내지 25g의 티오황산나트륨 및 1 내지 5g의 시트르산을 용해시킨 용액을 B액으로 하고, A액과 B액을 1:1의 비율로 혼합하여 혼합액으로 하고, 이 혼합액의 전체량에 대하여 1.5 내지 4%의 비율의 질산을 더 첨가하여 혼합한 액을 전처리액으로 한다. 또한, 2% 나이탈액에, 2% 나이탈액의 전체량에 대하여 10%의 비율의 상기 전처리액을 첨가하여 혼합한 액을 후처리액으로 한다. 압연 방향에 평행한 단면(즉, 압연 방향에 평행 또한 표면에 수직인 단면)을 상기 전처리액에 3 내지 15초 침지시키고, 알코올로 세정하여 건조시킨 후, 상기 후처리액에 3 내지 20초 침지시킨 후, 수세하여 건조시킴으로써, 상기 단면을 부식시킨다.First, a cross section parallel to the rolling direction (i.e., a cross section parallel to the rolling direction and perpendicular to the surface) is corroded using the Nital reagent and the reagent disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-219473. Regarding cross-sectional corrosion, specifically, solution A is a solution of 1 to 5 g of picric acid dissolved in 100 ml of ethanol, and solution B is a solution of 1 to 25 g of sodium thiosulfate and 1 to 5 g of citric acid in 100 ml of water. Liquid A and B are mixed in a ratio of 1:1 to make a mixed liquid. Nitric acid in a ratio of 1.5 to 4% is further added to the total amount of the mixed liquid, and the mixed liquid is used as a pretreatment liquid. Additionally, the pretreatment solution is added to the 2% Naital solution in a ratio of 10% based on the total amount of the 2% Natal solution, and the mixed solution is used as the post-treatment solution. A cross section parallel to the rolling direction (i.e., a cross section parallel to the rolling direction and perpendicular to the surface) is immersed in the pre-treatment solution for 3 to 15 seconds, washed with alcohol and dried, and then immersed in the post-treatment solution for 3 to 20 seconds. After washing, the cross section is corroded by washing with water and drying.
이어서, 도 1에 나타나는 바와 같이, 강판(1)의 표면(압연면(11))으로부터 판 두께의 1/4 깊이 또한 판 폭 방향(WD)의 중앙의 위치에 있어서, 주사형 전자 현미경을 사용하여 배율 1000 내지 100000배로, 40㎛×30㎛의 영역을 적어도 3 영역 관찰함으로써, 상기 금속 조직의 동정, 존재 위치의 확인 및 면적 분율의 측정을 행한다. 또한, 측정 대상이, 제조 후에 특별한 기계 가공을 받지 않은 강판(환언하면, 코일로부터 잘라내지지 않은 강판)인 경우에도, 코일로부터 잘라내진 강판이어도, 판 폭 방향의 중앙 위치는, 판 폭 방향(WD)에서 본 강판(1) 양단부로부터 실질적으로 등거리에 있는 위치이다.Next, as shown in FIG. 1, a scanning electron microscope was used at a depth of 1/4 of the sheet thickness from the surface (rolled surface 11) of the steel sheet 1 and at a position in the center of the sheet width direction (WD). By observing at least three areas of 40 ㎛ x 30 ㎛ at a magnification of 1,000 to 100,000 times, the metal structure is identified, its location is confirmed, and the area fraction is measured. In addition, even when the measurement object is a steel sheet that has not undergone any special machining after manufacturing (in other words, a steel sheet that has not been cut from a coil), the central position in the sheet width direction is the sheet width direction (WD). It is a position that is substantially equidistant from both ends of the steel plate (1) as seen from ).
또한, 상술한 측정 방법에 의해 하부 베이나이트와 템퍼링 마르텐사이트를 구별하는 것은 곤란하다. 그 때문에, 본 실시 형태에서는 양자를 구별할 필요는 없다. 즉, 「베이나이트 및 템퍼링 마르텐사이트」의 합계의 면적 분율은, 「상부 베이나이트」 및 「하부 베이나이트 또는 템퍼링 마르텐사이트」의 면적 분율을 측정함으로써 얻는다. 상부 베이나이트는 라스의 집합체이며, 라스간에 탄화물을 포함하는 조직이다. 하부 베이나이트는 내부에 긴 직경 5nm 이상 또한 동일 방향으로 신장된 철계 탄화물을 포함하는 조직이다. 템퍼링 마르텐사이트는 라스상의 결정립의 집합이며, 내부에 긴 직경 5nm 이상 또한 다른 방향으로 신장된 철계 탄화물을 포함하는 조직이다.Additionally, it is difficult to distinguish between lower bainite and tempered martensite using the above-described measurement method. Therefore, there is no need to distinguish between the two in this embodiment. That is, the total area fraction of “bainite and tempered martensite” is obtained by measuring the area fractions of “upper bainite” and “lower bainite or tempered martensite.” The upper bainite is an aggregate of laths and is a structure containing carbides between the laths. Lower bainite is a structure containing iron-based carbides with a long diameter of 5 nm or more and extending in the same direction. Tempered martensite is a collection of lath-like crystal grains, and is a structure containing iron-based carbides with a long diameter of 5 nm or more and extended in different directions.
페라이트는 휘도가 작고, 또한 하부 조직이 확인되지 않는 영역이다. 휘도가 크고, 또한 하부 조직이 에칭에 의해 현출되지 않은 영역을 프레시 마르텐사이트 또는 잔류 오스테나이트라고 판단한다. 그 때문에, 프레시 마르텐사이트의 면적 분율은, FE-SEM으로 관찰되는 부식되지 않은 영역의 면적 분율과, 후술하는 X선으로 측정한 잔류 오스테나이트의 면적 분율의 차분으로서 구할 수 있다.Ferrite has low luminance and is an area where the underlying structure cannot be observed. The area where the brightness is high and the underlying structure is not revealed by etching is judged to be fresh martensite or retained austenite. Therefore, the area fraction of fresh martensite can be obtained as the difference between the area fraction of the uncorroded region observed with FE-SEM and the area fraction of retained austenite measured with X-rays, which will be described later.
펄라이트는 판상의 시멘타이트와 판상의 페라이트가 교호로 배열된 영역을 의미한다. FE-SEM에 의한 관찰에 있어서, 펄라이트와 상술한 조직(페라이트, 베이니틱 페라이트, 베이나이트, 템퍼링 마르텐사이트)을 명료하게 구별할 수 있다.Pearlite refers to an area where plate-shaped cementite and plate-shaped ferrite are arranged alternately. In observation by FE-SEM, pearlite and the above-mentioned structures (ferrite, bainitic ferrite, bainite, tempered martensite) can be clearly distinguished.
잔류 오스테나이트의 면적 분율의 측정 방법에는, X선 회절, EBSP(전자 후방 산란 회절상, Electron Back Scattering Diffraction Pattern) 해석, 자기 측정에 의한 방법 등이 있고, 측정 방법에 의해 측정값이 다른 경우가 있다. 본 실시 형태에서는, 잔류 오스테나이트의 면적 분율은 X선 회절에 의해 측정한다. 본 실시 형태에 있어서의 X선 회절에 의한 잔류 오스테나이트 면적 분율의 측정에서는, 먼저, 강판의 판 두께 1/4 깊이 위치에 있어서의, 압연 방향에 평행한 단면(즉, 압연 방향에 평행 또한 표면에 직각인 단면)에 있어서, Co-Kα선을 사용하여 α(110), α(200), α(211), γ(111), γ(200), γ(220)의 계 6 피크의 적분 강도를 구하고, 이어서 강도 평균법을 사용하여 산출함으로써 잔류 오스테나이트의 면적 분율을 얻는다.Methods for measuring the area fraction of retained austenite include X-ray diffraction, EBSP (Electron Back Scattering Diffraction Pattern) analysis, and magnetic measurement. Measured values may vary depending on the measurement method. . In this embodiment, the area fraction of retained austenite is measured by X-ray diffraction. In the measurement of the retained austenite area fraction by (cross section perpendicular to The strength is determined and then calculated using the strength average method to obtain the area fraction of retained austenite.
(1/8 두께 내지 3/8 두께의 범위에 있어서, 전체 잔류 오스테나이트에서 차지하는, 애스펙트비 2.0 이상의 잔류 오스테나이트의 개수 비율이 50% 이상)(In the range of 1/8 thickness to 3/8 thickness, the number ratio of retained austenite with an aspect ratio of 2.0 or more to the total retained austenite is 50% or more)
잔류 오스테나이트의 조직 형태를 판상으로 만들어 넣는 것은, 연성, 구멍 확장성, 굽힘성의 향상에 기여하여, 본 발명에 있어서의 중요한 조직 만들어 넣기 포인트의 하나이다. 잔류 오스테나이트를 판상으로 하는 것은, 성형 시의 오스테나이트로의 왜곡된 분배를 억제하여, 잔류 오스테나이트를 소성 변형에 대하여 적절하게 안정화시킴으로써, 연성, 구멍 확장성을 향상시키는 효과가 있다. 이 효과를 갖는 잔류 오스테나이트의 형태는 애스펙트비로 2.0 이상이다.Forming the structure of retained austenite into a plate shape contributes to improving ductility, pore expandability, and bendability, and is one of the important structure creation points in the present invention. Forming the retained austenite into a plate has the effect of suppressing distorted distribution of austenite during forming and appropriately stabilizing the retained austenite against plastic deformation, thereby improving ductility and hole expandability. The form of retained austenite that has this effect has an aspect ratio of 2.0 or more.
이 효과를 얻기 위해서는, 1/8 두께 내지 3/8 두께의 범위에 있어서, 애스펙트비로 2.0 이상의 잔류 오스테나이트의 개수 비율이 전체 잔류 오스테나이트에 대하여 50% 이상일 필요가 있다. 그 때문에, 당해 개수 비율을 50% 이상으로 하고, 70% 이상이 바람직하다. 당해 개수 비율이 50% 미만이면, 우수한 연성과 구멍 확장성, 굽힘성의 양립이 곤란해지기 때문에 바람직하지 않다.In order to obtain this effect, in the range of 1/8 thickness to 3/8 thickness, the number ratio of retained austenite with an aspect ratio of 2.0 or more must be 50% or more with respect to the total retained austenite. Therefore, the number ratio is set to 50% or more, and 70% or more is preferable. If the number ratio is less than 50%, it is undesirable because it becomes difficult to achieve both excellent ductility, hole expandability, and bendability.
강판 내부의 강 조직에 포함되는 잔류 오스테나이트 입자의 애스펙트비 및 긴 직경은, FE-SEM을 사용하여 결정립을 관찰하고, EBSD법(전자선 후방 산란 회절법)에 의해 고분해능 결정 방위 해석을 행하여, 평가한다.The aspect ratio and long diameter of the retained austenite grains contained in the steel structure inside the steel plate were evaluated by observing the grains using FE-SEM and performing high-resolution crystal orientation analysis using the EBSD method (electron beam backscattering diffraction method). do.
먼저, 도 2에 나타나는 바와 같이, 강판의 압연 방향 및 판 두께 방향에 평행한 단면을 관찰면(13)으로 하여 시료를 채취하고, 관찰면을 연마하여 경면으로 마무리한다. 이어서, 관찰면(13)에 있어서의 표면(압연면)(11)으로부터 1/4 두께의 위치를 중심으로 한 1/8 두께 내지 3/8 두께의 범위(131)의 하나 내지 복수의 관찰 시야에 있어서, 합계로 2.0×10-9m2 이상(복수 시야 및 동일 시야 중 어느 것이어도 가능)의 면적에 대하여 EBSD법에 의한 결정 구조 해석을 행한다. 이어서, 상기 방법에 의해 측정한 잔류 오스테나이트 입자의 결정 방위로부터, 측정 에러를 피하기 위해서, 장축 길이가 0.1㎛ 이상인 오스테나이트만을 빼내어, 결정 방위맵을 그린다. 10° 이상의 결정 방위차를 발생시키는 경계를 잔류 오스테나이트 입자의 결정립계로 간주한다. 애스펙트비는 잔류 오스테나이트 입자의 장축 길이를 단축 길이로 나눈 값으로 한다. 긴 직경은 잔류 오스테나이트 입자의 장축 길이로 한다. 측정 시에 EBSD법에 의해 얻어진 데이터의 해석에는, TSL사제의 「OIM Analysys 6.0」을 사용한다. 또한, 평점간 거리(step)는 0.01 내지 0.20㎛로 한다. 관찰 결과로부터, FCC철이라고 판단되는 영역을 잔류 오스테나이트로 한다. 이 결과로부터, 1/8 두께 내지 3/8 두께의 범위에 있어서 전체 잔류 오스테나이트에서 차지하는, 애스펙트비 2.0 이상의 잔류 오스테나이트의 개수 비율을 구한다.First, as shown in FIG. 2, a sample is collected using a cross section parallel to the rolling direction and thickness direction of the steel sheet as the observation surface 13, and the observation surface is polished to a mirror finish. Next, one to a plurality of observation fields of view in the range 131 of 1/8 thickness to 3/8 thickness centered on the position of 1/4 thickness from the surface (rolled surface) 11 on the observation surface 13. In this case, crystal structure analysis is performed using the EBSD method for an area of 2.0 x 10 -9 m 2 or more in total (either multiple views or the same view is possible). Next, in order to avoid measurement errors, from the crystal orientations of the retained austenite particles measured by the above method, only austenite with a major axis length of 0.1 μm or more is extracted and a crystal orientation map is drawn. Boundaries that generate a crystal orientation difference of 10° or more are considered grain boundaries of retained austenite grains. The aspect ratio is determined by dividing the major axis length of the retained austenite grain by the minor axis length. The long diameter is taken as the long axis length of the retained austenite grains. “OIM Analysys 6.0” manufactured by TSL is used to analyze the data obtained by the EBSD method during measurement. Additionally, the distance (step) between ratings is set to 0.01 to 0.20 μm. From the observation results, the region judged to be FCC iron is regarded as retained austenite. From this result, the number ratio of retained austenite with an aspect ratio of 2.0 or more to the total retained austenite in the range of 1/8 thickness to 3/8 thickness is determined.
(압연 방향에 평행 또한 표면에 수직인 단면의 판 두께 1/4 위치에 있어서의 페라이트의 면적률을, 판 폭 방향으로 50mm 건너서 10군데에서 측정하였을 때, 페라이트의 면적률의 표준 편차가 10% 미만)(When the area ratio of ferrite at 1/4 of the sheet thickness in a cross section parallel to the rolling direction and perpendicular to the surface was measured at 10 locations across 50 mm in the width direction of the sheet, the standard deviation of the area ratio of ferrite was 10%. under)
본 발명에 있어서, 페라이트는 연성이나 구멍 확장성을 담보하기 위해 중요하다. 한편, 그 조직 분율에 의해 강도나 연성, 구멍 확장성이 변화된다. 그 때문에, 페라이트의 조직 분율이 열연 폭 방향으로 균일하게 분포하고 있는 것은, 재질 안정성을 얻기 위해 중요하다.In the present invention, ferrite is important to ensure ductility and hole expandability. On the other hand, the strength, ductility, and pore expandability change depending on the tissue fraction. Therefore, it is important for obtaining material stability that the ferrite structure fraction is uniformly distributed in the hot rolling width direction.
도 3에 도시한 바와 같이, 압연 방향에 평행한 단면(즉, 압연 방향에 평행 또한 표면에 수직인 단면(12))의 판 두께 1/4 위치(121)에 있어서의 페라이트의 면적률을, 판 폭 방향(즉, 압연 방향(RD)에 직각인 방향)(WD)을 따라서 50mm 건너서 10군데에서 측정하였을 때, 페라이트의 면적률의 표준 편차가 10% 이상이면, 기계 특성이 변동되는 원인이 되어, 재질 안정성이 얻어지지 않는다. 그 때문에, 상술한 페라이트의 면적률의 표준 편차를 10% 미만으로 하고, 바람직하게는 8% 이하, 5% 미만 또는 4% 이하이다. 또한, 측정 대상이 되는 강판의 판 폭 방향에 따른 크기가 충분히 클 때는, 페라이트의 면적률의 표준 편차의 측정 개소는, 판 폭 방향에 따른 일직선 상에 배치하면 된다. 한편, 측정 대상이 되는 강판의 판 폭 방향에 따른 크기가 450mm 미만일 때는, 페라이트의 면적률의 표준 편차의 측정 개소는, 판 폭 방향에 따른 2개 이상의 직선 상에 배치하면 된다. 페라이트 이외의 특성(예를 들어 표면 조도 등)의 판 폭 방향의 표준 편차의 측정 시에도, 상술한 바와 같이 측정 개소를 배치할 수 있다.As shown in FIG. 3, the area ratio of ferrite at the 1/4 plate thickness position 121 of the cross section parallel to the rolling direction (i.e., the cross section 12 parallel to the rolling direction and perpendicular to the surface) is, When measuring at 10 points across 50 mm along the sheet width direction (i.e., the direction perpendicular to the rolling direction (RD)) (WD), if the standard deviation of the area ratio of ferrite is 10% or more, the cause of the mechanical characteristics is fluctuation. Therefore, material stability is not obtained. Therefore, the standard deviation of the area ratio of the above-mentioned ferrite is set to less than 10%, and is preferably 8% or less, 5% or less, or 4% or less. Additionally, when the size of the steel sheet to be measured along the width direction is sufficiently large, the measurement point of the standard deviation of the area ratio of ferrite may be placed on a straight line along the sheet width direction. On the other hand, when the size of the steel sheet to be measured in the width direction is less than 450 mm, the measurement points for the standard deviation of the area ratio of ferrite may be placed on two or more straight lines along the width direction of the steel sheet. Even when measuring the standard deviation in the sheet width direction of properties other than ferrite (e.g. surface roughness, etc.), measurement points can be arranged as described above.
3. 표면 조도 Ra의 표준 편차3. Standard deviation of surface roughness Ra
(판 폭 방향을 따라서 50mm 건너서 10군데에서 측정한 표면 조도 Ra의 표준 편차가, 바람직하게는 0.5㎛ 이하)(The standard deviation of surface roughness Ra measured at 10 points across 50 mm along the sheet width direction is preferably 0.5 ㎛ or less.)
화학 성분, 금속 조직, 및 후술하는 인장 강도가 소정의 범위 내인 한, 본 실시 형태에 관한 강판은 특별히 한정되지 않는다. 한편, 판 폭 방향(즉, 압연 방향에 직각인 방향)을 따라서 50mm 건너서 10군데에서 압연면(11)의 표면 조도 Ra를 측정하였을 때, 표면 조도 Ra의 표준 편차를 0.5㎛ 이하로 해도 된다. 표면 조도 Ra의 변동을 억제함으로써, 굽힘 가공성의 변동을 억제하여, 재질 안정성을 한층 높일 수 있다. 그 때문에, 당해 표준 편차를 0.5㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 단, 강판의 표면 조도는 추가 공정에 의해 자유롭게 변경할 수 있다. 예를 들어, 후술하는 바람직한 제조 방법에 의해 재질 안정성이 우수한 고강도 강판을 제조한 후에, 이 고강도 강판에 헤어라인 가공 등의 표면 조도를 변경하는 가공을 해도 된다. 이 관점에서도, 표면 조도 Ra의 표준 편차를 상술한 범위 내로 하는 것이 필수는 아니다.The steel sheet according to this embodiment is not particularly limited as long as the chemical composition, metal structure, and tensile strength described later are within predetermined ranges. On the other hand, when the surface roughness Ra of the rolled surface 11 is measured at 10 locations across 50 mm along the sheet width direction (i.e., a direction perpendicular to the rolling direction), the standard deviation of the surface roughness Ra may be 0.5 μm or less. By suppressing variation in surface roughness Ra, variation in bending workability can be suppressed, and material stability can be further improved. Therefore, it is desirable to set the standard deviation to 0.5 μm or less. However, the surface roughness of the steel plate can be freely changed through additional processes. For example, after manufacturing a high-strength steel sheet with excellent material stability by a preferred manufacturing method described later, the high-strength steel sheet may be subjected to processing to change the surface roughness, such as hairline processing. From this point of view as well, it is not essential that the standard deviation of the surface roughness Ra be within the above-mentioned range.
또한, 표면 조도 Ra는 접촉식 조도계(Mitutoyo제 서프테스트 SJ-500)를 사용하여, 각 측정 위치에 있어서, 판 폭 방향으로 5mm의 길이에 걸쳐 조도 곡선을 취득하고, JIS B0601:2001에 기재된 방법으로 산술 평균 조도 Ra를 구한다. 이와 같이 하여 구한 각 측정 위치에서의 산술 평균 조도 Ra의 값을 사용하여, 표면 조도 Ra의 표준 편차를 구한다.In addition, the surface roughness Ra was determined by using a contact-type roughness meter (Surtest SJ-500 manufactured by Mitutoyo) to obtain a roughness curve over a length of 5 mm in the sheet width direction at each measurement position, using the method described in JIS B0601:2001. Find the arithmetic average illuminance Ra. Using the arithmetic average roughness Ra value at each measurement position obtained in this way, the standard deviation of the surface roughness Ra is obtained.
또한, 강판의 표면에 도금, 및 도장 등의 표면 처리 피막이 배치되어 있는 경우, 「강판의 표면 조도 Ra」란, 강판으로부터 표면 처리 피막을 제거한 후에 측정되는 표면 조도를 의미한다. 즉, 강판의 표면 조도 Ra란, 지철의 표면 조도이다. 표면 처리 피막을 제거하는 방법은, 지철의 표면 조도에 영향을 미치지 않는 범위 내에서, 표면 처리 피막의 종류에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 표면 처리 피막이 아연 도금인 경우, 인히비터를 첨가한 희염산을 사용하여 아연 도금층을 용해시키면 된다. 이에 의해, 아연 도금층만을 강판으로부터 박리시킬 수 있다. 인히비터란, 지철의 과용해 방지에 의한 조도의 변화를 억제하기 위해 사용하는 첨가제이다. 예를 들어, 10 내지 100배로 희석한 염산에, 0.6g/L의 농도가 되도록 아사히 가가꾸 고교 가부시키가이샤제의 염산 산세용 부식 억제제 「이비트 No.700BK」를 첨가한 것을, 아연 도금층의 박리 수단으로서 사용할 수 있다.In addition, when a surface treatment film such as plating or painting is disposed on the surface of a steel sheet, “surface roughness Ra of the steel sheet” means the surface roughness measured after removing the surface treatment film from the steel sheet. That is, the surface roughness Ra of the steel plate is the surface roughness of the base iron. The method for removing the surface treatment film can be appropriately selected depending on the type of the surface treatment film within a range that does not affect the surface roughness of the base iron. For example, when the surface treatment film is zinc plating, diluted hydrochloric acid containing an inhibitor may be used to dissolve the zinc plating layer. Thereby, only the galvanized layer can be peeled from the steel sheet. An inhibitor is an additive used to suppress changes in roughness caused by preventing overdissolution of base iron. For example, to hydrochloric acid diluted 10 to 100 times, a corrosion inhibitor for hydrochloric acid pickling "Evit No. 700BK" manufactured by Asahi Chemical Industry Co., Ltd. was added to a concentration of 0.6 g/L, and this was applied to the zinc plating layer. It can be used as a peeling means.
4. 기계 특성4. Mechanical characteristics
(인장 강도 TS: 780MPa 이상)(Tensile strength TS: 780MPa or more)
본 실시 형태에 관한 고강도 강판은, 자동차의 경량화에 기여하는 충분한 강도로서, 780MPa 이상의 인장 강도(TS)를 갖는다. 강판의 인장 강도가 800MPa 이상, 900MPa 이상 또는 1000MPa 이상이어도 된다. 한편, 본 실시 형태의 구성에서 1470MPa 초과로 하는 것은 곤란할 것으로 추정된다. 그 때문에, 인장 강도의 상한은 특별히 정할 필요는 없지만, 본 실시 형태에 있어서 실질적인 인장 강도의 상한을 1470MPa로 할 수 있다. 또한, 강판의 인장 강도를 1400MPa 이하, 1300MPa 이하 또는 1200MPa 이하로 해도 된다.The high-strength steel sheet according to this embodiment has sufficient strength to contribute to lightweighting of automobiles and has a tensile strength (TS) of 780 MPa or more. The tensile strength of the steel plate may be 800 MPa or more, 900 MPa or more, or 1000 MPa or more. On the other hand, it is estimated that it will be difficult to exceed 1470 MPa in the configuration of this embodiment. Therefore, there is no need to specifically determine the upper limit of the tensile strength, but in this embodiment, the upper limit of the practical tensile strength can be set to 1470 MPa. Additionally, the tensile strength of the steel plate may be 1400 MPa or less, 1300 MPa or less, or 1200 MPa or less.
또한, 인장 시험은 JIS Z2241(2011)에 준거하여, 이하의 수순으로 행하면 된다. 고강도 강판의, 판 폭 방향으로 50mm 간격으로 10군데의 위치로부터, JIS5호 시험편을 채취한다. 여기서, 강판의 판 폭 방향과, 시험편의 길이 방향이 일치하도록 한다. 또한, 각 시험편의 채취 위치가 간섭하지 않도록, 각 시험편을 강판의 압연 방향으로 어긋나게 한 위치에서 채취한다. 이들 시험편에, JIS Z 2241(2011)의 규정에 준거하여 인장 시험을 실시하여, 인장 강도 TS(MPa)를 구하고, 이들의 평균값을 산출한다. 이 평균값을 고강도 강판의 인장 강도로 간주한다.In addition, the tensile test may be performed according to the following procedures in accordance with JIS Z2241 (2011). JIS 5 test pieces are taken from 10 locations of the high-strength steel plate at intervals of 50 mm in the width direction of the plate. Here, the width direction of the steel plate and the longitudinal direction of the test piece are made to match. In addition, in order to prevent the sampling positions of each test piece from interfering with each other, each test piece is taken from a position offset from the rolling direction of the steel sheet. A tensile test is performed on these test pieces in accordance with the provisions of JIS Z 2241 (2011), the tensile strength TS (MPa) is determined, and the average value is calculated. This average value is regarded as the tensile strength of the high-strength steel plate.
또한, 본 실시 형태에 관한 고강도 강판은, 성형성의 지표로서 연성, 구멍 확장성, 각각 이하의 특성을 가져도 된다. 이들 기계 특성은, 상술한 본 실시 형태에 관한 고강도 강판의 여러 특성에 의해 얻어지는 것이다.In addition, the high-strength steel sheet according to the present embodiment may have the following characteristics, such as ductility and hole expandability, as indices of formability. These mechanical properties are obtained by various properties of the high-strength steel sheet according to the present embodiment described above.
(전체 신율 EL)(Total elongation EL)
본 실시 형태에 관한 고강도 강판은, 연성의 지표로서 인장 시험에 있어서의 전체 신율로 14% 이상을 가져도 된다. 한편, 본 실시 형태의 구성에서 전체 신율을 35% 초과로 하는 것은 곤란하다. 그 때문에, 실질적인 전체 신율의 상한은 35%로 해도 된다.The high-strength steel sheet according to the present embodiment may have a total elongation of 14% or more in a tensile test as an index of ductility. On the other hand, in the configuration of this embodiment, it is difficult to make the total elongation exceed 35%. Therefore, the upper limit of the actual total elongation may be 35%.
(구멍 확장성)(hole expandability)
본 실시 형태에 관한 고강도 강판은, 구멍 확장성의 지표로서 구멍 확장률 25% 이상을 가져도 된다. 한편, 본 실시 형태의 구성에서 구멍 확장률을 80% 초과로 하는 것은 곤란하다. 그 때문에, 실질적인 구멍 확장률의 상한을 80%로 해도 된다.The high-strength steel sheet according to the present embodiment may have a hole expansion ratio of 25% or more as an index of hole expandability. On the other hand, in the configuration of this embodiment, it is difficult to make the hole expansion ratio exceed 80%. Therefore, the upper limit of the actual hole expansion rate may be 80%.
구멍 확장률은, 일본 철강 연맹 규격 JFS T 1001-1996에 기재된 시험 방법에 준거한 구멍 확장 시험에 의해 평가할 수 있다.The hole expansion rate can be evaluated by a hole expansion test based on the test method described in the Japan Iron and Steel Federation standard JFS T 1001-1996.
(굽힘성)(bendability)
본 실시 형태에 관한 고강도 강판은, 굽힘성의 지표로서 한계 굽힘 R(mm)을 판 두께 t(mm)로 나눈 값 R/t를 사용한 경우, 2.0 이하의 R/t를 가져도 된다. 한편, 본 실시 형태의 구성에서 굽힘성의 지표 R/t를 0.1 이하로 하는 것은 곤란하다. 그 때문에, 실질적인 굽힘성의 지표 R/t의 하한값을 0.1로 해도 된다.The high-strength steel sheet according to the present embodiment may have an R/t of 2.0 or less when the value R/t divided by the limit bending R (mm) divided by the sheet thickness t (mm) is used as an index of bendability. On the other hand, in the configuration of this embodiment, it is difficult to set the bendability index R/t to 0.1 or less. Therefore, the lower limit of the actual bendability index R/t may be 0.1.
한계 굽힘 R은, 각종 굽힘 반경을 적용한 굽힘 시험을 반복하여 실시함으로써 구해진다. 굽힘 시험에서는, JIS Z 2248(V 블록 90° 굽힘 시험)에 준거하여 굽힘 가공을 행한다. 굽힘 반경(정확하게는, 굽힘의 내측 반경)은 0.5mm 피치로 변경한다. 굽힘 시험에 있어서의 굽힘 반경이 작을수록, 강판에 균열 흠집 및 그 밖의 결점이 발생하기 쉬워진다. 이 시험에 있어서 구해진, 강판에 균열 흠집 및 그 밖의 결점을 발생시키지 않는 최소의 굽힘을 한계 굽힘 R로 간주한다. 그리고, 이 한계 굽힘 R을 강판의 두께 t로 나눈 값을, 굽힘성을 평가하는 지표 R/t로서 사용한다.The limit bending R is obtained by repeatedly performing bending tests applying various bending radii. In the bending test, bending is performed in accordance with JIS Z 2248 (V block 90° bending test). The bend radius (more precisely, the inner radius of the bend) varies with a pitch of 0.5 mm. The smaller the bending radius in the bending test, the more likely it is that cracks, scratches, and other defects will occur in the steel sheet. The minimum bending obtained in this test that does not cause cracks, scratches or other defects in the steel sheet is considered the limit bending R. Then, the value obtained by dividing this limit bending R by the thickness t of the steel sheet is used as an index R/t for evaluating bendability.
본 실시 형태에 관한 고강도 강판은, 재질이 안정되어 있는 것의 지표로서, 판 폭 방향(즉, 압연 방향에 직각인 방향)을 따라서 50mm 건너서 10군데에서 측정된 인장 시험 결과에 있어서, TS의 표준 편차 50MPa 이하 및 EL의 표준 편차 1% 이하여도 된다. TS 표준 편차 및 EL 표준 편차를 구하는 방법은, 상술한 인장 강도의 평균값을 구하기 위한 인장 시험 방법과 동일하게 한다. 상술한 방법에 의한 10회의 인장 시험의 결과의 표준 편차를 구함으로써, TS 표준 편차 및 EL 표준 편차가 얻어진다.In the high-strength steel sheet according to the present embodiment, as an indicator that the material is stable, the standard deviation of TS in the tensile test results measured at 10 points across 50 mm along the sheet width direction (i.e., the direction perpendicular to the rolling direction) It may be 50 MPa or less and the standard deviation of EL may be 1% or less. The method for calculating the TS standard deviation and the EL standard deviation is the same as the tensile test method for calculating the average value of the tensile strength described above. By determining the standard deviation of the results of 10 tensile tests by the above-described method, the TS standard deviation and EL standard deviation are obtained.
또한, 본 실시 형태에 관한 고강도 강판에서는, 판 폭 방향을 따라서 50mm 건너서 10군데에서 측정된 R/t(한계 굽힘 R(mm), 판 두께 t(mm))의 표준 편차를 0.2 이하로 해도 된다.In addition, in the high-strength steel sheet according to this embodiment, the standard deviation of R/t (limit bending R (mm), sheet thickness t (mm)) measured at 10 points across 50 mm along the sheet width direction may be 0.2 or less. .
5. 제조 방법5. Manufacturing method
이어서, 본 실시 형태에 관한 고강도 강판의 바람직한 제조 방법의 일례에 대하여 설명한다. 단, 본 실시 형태에 관한 고강도 강판의 제조 방법은 특별히 한정되지 않는 것에 유의하기 바란다. 상술한 요건을 충족시키는 강판은, 그 제조 방법에 관계없이, 모두 본 실시 형태에 관한 강판이라고 간주된다.Next, an example of a preferable manufacturing method for the high-strength steel sheet according to the present embodiment will be described. However, please note that the manufacturing method of the high-strength steel sheet according to this embodiment is not particularly limited. All steel plates that satisfy the above-mentioned requirements are considered to be steel plates according to the present embodiment, regardless of their manufacturing method.
열간 압연에 선행하는 제조 공정은 특별히 한정되는 것은 아니다. 즉, 고로나 전기로 등에 의한 용제에 이어서, 각종 2차 제련을 행하고, 이어서 통상의 연속 주조, 잉곳법에 의한 주조, 또는 박슬래브 주조 등의 방법으로 주조하면 된다. 연속 주조의 경우에는, 주조 슬래브를 일단 저온까지 냉각시킨 후, 다시 가열하고 나서 열간 압연해도 되고, 주조 슬래브를 저온까지 냉각시키지 않고, 주조 후에 그대로 열간 압연해도 된다. 원료에는 스크랩을 사용해도 상관없다.The manufacturing process preceding hot rolling is not particularly limited. That is, following melting in a blast furnace or electric furnace, various secondary smelting may be performed, and then casting may be performed by methods such as normal continuous casting, casting using the ingot method, or thin slab casting. In the case of continuous casting, the cast slab may be cooled to a low temperature and then heated again before hot rolling, or the cast slab may be hot rolled as is after casting without cooling to a low temperature. It is okay to use scrap as raw materials.
주조한 슬래브에, 가열 공정을 실시한다. 이 가열 공정에서는, 슬래브를 1100℃ 이상 1300℃ 이하의 온도로 가열하는 것이 바람직하다. 슬래브 내에 석출된 조대한 석출물(철계 탄화물이나 합금 원소의 탄질화물 등)은, 재질 안정성을 저해할 가능성이 있기 때문에, 용해시키기 위해 슬래브를 1100℃ 이상으로 가열하는 것이 바람직하다. 한편, 스케일 손실을 방지하는 관점에서, 슬래브 가열 온도는 1300℃ 이하가 바람직하다.A heating process is performed on the cast slab. In this heating process, it is preferable to heat the slab to a temperature of 1100°C or higher and 1300°C or lower. Since coarse precipitates (iron-based carbides, carbonitrides of alloy elements, etc.) deposited in the slab may impair material stability, it is preferable to heat the slab to 1100°C or higher to dissolve them. Meanwhile, from the viewpoint of preventing scale loss, the slab heating temperature is preferably 1300°C or lower.
이어서, 가열된 슬래브를 조압연하여, 조압연판으로 하는 조압연 공정을 실시한다.Next, the heated slab is rough-rolled to produce a rough-rolled plate.
조압연은 슬래브를 원하는 치수 형상으로 하면 되고, 그 조건은 특별히 한정되지 않는다. 또한, 조압연판의 두께는, 마무리 압연 공정에 있어서의, 압연 개시 시부터 압연 완료 시까지의 열연 강판 선단부로부터 후미단부까지의 온도 저하량에 영향을 미치기 때문에, 이것을 고려하여 결정하는 것이 바람직하다.Rough rolling can be done by shaping the slab into the desired size and shape, and the conditions are not particularly limited. In addition, since the thickness of the rough rolled sheet affects the amount of temperature decrease from the front end to the rear end of the hot rolled steel sheet from the start of rolling to the completion of rolling in the finish rolling process, it is preferable to take this into consideration when deciding.
조압연판에, 마무리 압연을 실시한다. 이 마무리 압연 공정에서는, 다단 마무리 압연을 행한다. 본 실시 형태에서는, 하기 식 (1)을 충족시키는 조건에서 850℃ 내지 1200℃의 온도 영역에서 마무리 압연을 행한다.Finish rolling is performed on the rough rolled sheet. In this finish rolling process, multi-stage finish rolling is performed. In this embodiment, finish rolling is performed in a temperature range of 850°C to 1200°C under conditions that satisfy the following formula (1).
K'/Si*≥2.5···(1)K'/Si * ≥2.5···(1)
여기서, Si≥0.35일 때는 Si*=140√Si로 하고, Si<0.35일 때는 Si*=80으로 한다. 또한, Si는 강판의 Si 함유량(질량%)을 나타낸다.Here, when Si≥0.35, Si * =140√Si, and when Si<0.35, Si * =80. In addition, Si represents the Si content (mass %) of the steel plate.
또한, 상기 식 (1)에 있어서의 K'는 하기 식 (2)로 표시된다.In addition, K' in the above formula (1) is expressed by the following formula (2).
K'=D×(DT-930)×1.5+Σ((FTn-930)×Sn)···(2)K'=D×(DT-930)×1.5+Σ((FT n -930)×S n )···(2)
여기서, D는 마무리 압연 개시 전의 수압 디스케일링의 시간당 분사량(m3/min), DT는 마무리 압연 개시 전의 수압 디스케일링을 행할 때의 강판 온도(℃), FTn은 마무리 압연의 n단째에 있어서의 강판 온도(℃), Sn은 마무리 압연의 n-1단째와 n단째 사이에 물을 스프레이상으로 강판에 분사할 때의 시간당 분사량(m3/min)이다.Here, D is the hourly spray amount of hydraulic descaling before the start of finish rolling (m 3 /min), DT is the steel sheet temperature (°C) when performing hydraulic descaling before the start of finish rolling, and FT n is the nth stage of finish rolling. The steel sheet temperature (°C), S n , is the spray amount per hour (m 3 /min) when water is sprayed on the steel sheet in the form of a spray between the n-1st stage and the nth stage of finish rolling.
Si*은 스케일 기인의 요철의 발생 용이성을 나타내는 강판 성분에 관한 파라미터이다. 강판 성분의 Si양이 많으면, 열간 압연 시에 표층에 생성되는 스케일은, 비교적 디스케일링되기 쉬워 강판에 요철을 만들기 어려운 우스타이트(FeO)로부터, 강판에 뿌리를 뻗도록 성장하여 요철을 제작하기 쉬운 철감람석(Fe2SiO4)로 변화된다. 그 때문에, Si양은 클수록, 즉 Si*은 클수록 표층의 요철이 형성되기 쉽다. 여기서, Si 첨가에 의한 표층의 요철의 형성 용이성은 Si를 0.35질량% 이상 첨가하였을 때에 특히 효과가 현저해진다. 그 때문에 0.35질량% 이상의 첨가 시에는 Si*은 Si의 함수가 되지만, 0.35질량% 이하에서는 상수가 된다.Si * is a parameter related to the steel sheet component that indicates the ease of occurrence of unevenness due to scale. If the amount of Si in the steel sheet component is large, the scale generated on the surface layer during hot rolling grows from wustite (FeO), which is relatively easy to descale and difficult to create unevenness on the steel sheet, so that it spreads roots into the steel sheet, making it easy to create unevenness. It changes into iron olivine (Fe 2 SiO 4 ). Therefore, the larger the amount of Si, that is, the larger Si * , the more likely it is that irregularities in the surface layer will be formed. Here, the ease of forming irregularities in the surface layer by adding Si becomes particularly effective when 0.35% by mass or more of Si is added. Therefore, when 0.35 mass% or more is added, Si * becomes a function of Si, but when it is 0.35 mass% or less, it becomes a constant.
K'는 요철의 형성 어려움을 나타내는 제조 조건의 파라미터이다. 상기 식 (2)의 제1 항목은, 요철의 형성을 억제하기 위해서는 마무리 압연 개시 전에 수압 디스케일링을 행할 때, 수압 디스케일링의 시간당 분사량이 많을수록, 강판 온도가 높을수록 디스케일링의 관점에서 효과적인 것을 나타낸다. 마무리 압연 개시 전에 복수의 디스케일링을 행할 때는, 가장 마무리 압연에 가까운 디스케일링의 값을 사용한다.K' is a parameter of manufacturing conditions indicating the difficulty in forming irregularities. The first item of the above equation (2) is that in order to suppress the formation of unevenness, when hydraulic descaling is performed before the start of finish rolling, the greater the hourly spray amount of hydraulic descaling and the higher the steel sheet temperature, the more effective it is from the viewpoint of descaling. indicates. When performing multiple descalings before start of finish rolling, the descaling value closest to the finish rolling is used.
상기 식 (2)의 제2 항목은, 마무리 전의 디스케일링으로 미처 박리되지 않은 스케일이나, 마무리 압연 중에 다시 형성된 스케일을, 마무리 압연 중에 디스케일링하기 위한 효과를 나타내는 항이며, 높은 온도에 있어서, 다량의 물을 스프레이상으로 강판에 분사함으로써, 보다 디스케일링하기 쉬워지는 것을 나타낸다.The second item in the above equation (2) is a term expressing the effect of descaling scale that has not yet been peeled off by descaling before finishing or scale that was re-formed during finish rolling during finish rolling, and at high temperatures, a large amount It is shown that descaling becomes easier by spraying water on the steel sheet in the form of a spray.
요철의 형성 어려움을 나타내는 제조 조건의 파라미터 K'와 스케일 흠집부의 형성 용이성을 나타내는 강판 성분에 관한 파라미터 Si*의 비가 2.5 이상 또는 2.50 이상이면, 요철을 충분히 억제할 수 있고, 템퍼링 시의 온도 변동을 억제할 수 있다. 그 때문에, K'/Si*을 2.5 이상으로 하고, 바람직하게는 3.0 이상이며, 보다 바람직하게는 3.5 이상이다.If the ratio of the parameter K' of the manufacturing conditions, which indicates the difficulty of forming unevenness, and Si * , the parameter related to the steel sheet component, which indicates the ease of forming scale flaws, is 2.5 or more or 2.50 or more, unevenness can be sufficiently suppressed, and temperature fluctuations during tempering can be reduced. It can be suppressed. Therefore, K'/Si * is set to 2.5 or more, preferably 3.0 or more, and more preferably 3.5 or more.
또한, 본 발명에 관한 강판의 바람직한 형태인, 판 폭 방향(즉, 압연 방향에 직각인 방향)으로 50mm 간격으로 10군데의 위치에서 측정한 표면 조도 Ra의 표준 편차를 0.5㎛ 이하로 하기 위해서는, K'/Si*이 3.0 이상(K'/Si*≥3.0)으로 하는 것이 바람직하다.In addition, in order to set the standard deviation of the surface roughness Ra measured at 10 positions at 50 mm intervals in the sheet width direction (i.e., the direction perpendicular to the rolling direction) to 0.5 μm or less, which is a preferred form of the steel sheet according to the present invention, It is desirable for K'/Si * to be 3.0 or more (K'/Si * ≥3.0).
마무리 압연에 이어, 평균 냉각 속도 50℃/s 이상으로 냉각을 행하고, 권취 온도 450℃ 이하에서 권취한다. 이것은, 전술한 바와 같이, 저온 변태 조직인 베이나이트 및 마르텐사이트를 주된 조직으로 함으로써, 어닐링 후의 잔류 γ의 형태를 제어하기 위함이다. 여기서, 평균 냉각 속도란, 냉각 개시 시와 권취 전의 온도의 차를 그 시간으로 나눈 값이다. 평균 냉각 속도가 50℃/s 미만이면 페라이트 변태가 발생하여, 그 후의 어닐링 공정에서의 조직 형태 제어를 저해하여, 전체 잔류 오스테나이트의 개수에 대한, 애스펙트비 2.0 이상의 잔류 오스테나이트의 개수 비율을 50% 이상으로 제어할 수 없다.Following finish rolling, cooling is performed at an average cooling rate of 50°C/s or higher, and coiling is performed at a coiling temperature of 450°C or lower. As described above, this is to control the form of residual γ after annealing by using bainite and martensite, which are low-temperature transformation structures, as the main structures. Here, the average cooling rate is the difference in temperature between the start of cooling and before winding divided by the time. If the average cooling rate is less than 50°C/s, ferrite transformation occurs, which inhibits control of structure form in the subsequent annealing process, and reduces the ratio of the number of retained austenites with an aspect ratio of 2.0 or more to the total number of retained austenites by 50. It cannot be controlled beyond %.
마찬가지로, 권취 온도가 450℃ 초과이면 페라이트 변태가 발생하여, 마찬가지로 베이나이트 및 템퍼링 마르텐사이트의 합계를 전체의 20% 이상으로 하는 것이 어려워진다. 또한, 권취 온도가 450℃ 초과이면, 전체 잔류 오스테나이트의 개수에 대한, 애스펙트비 2.0 이상의 잔류 오스테나이트의 개수 비율을 50% 이상으로 제어할 수 없다. 이 관점에서, 권취 온도를 450℃ 이하로 하고, 바람직하게는 400℃ 이하, 더욱 바람직하게는 200℃ 이하로 한다. 또한, 권취 온도를 450℃ 이하로 하는 것은, 권취 후에 강판 표면에서 내부 산화물이 형성되고, 표층의 조도가 커지는 것을 억제하는 효과도 있다.Likewise, if the coiling temperature exceeds 450°C, ferrite transformation occurs, and it becomes difficult to make the total of bainite and tempered martensite more than 20% of the total. Additionally, if the coiling temperature is higher than 450°C, the ratio of the number of retained austenites with an aspect ratio of 2.0 or more to the total number of retained austenites cannot be controlled to 50% or more. From this viewpoint, the coiling temperature is set to 450°C or lower, preferably 400°C or lower, and more preferably 200°C or lower. In addition, setting the coiling temperature to 450°C or lower also has the effect of suppressing the formation of internal oxides on the surface of the steel sheet after coiling and the increase in the roughness of the surface layer.
이와 같이 하여 제조한 고강도 강판에, 강판 표면의 산화물을 제거할 목적으로 산세를 실시한다. 산세 처리는, 예를 들어 3 내지 10% 농도의 염산에 85℃ 내지 98℃의 온도에서 20초 내지 100초 행하면 된다.The high-strength steel sheet manufactured in this way is pickled for the purpose of removing oxides on the surface of the steel sheet. The pickling treatment may be performed, for example, in hydrochloric acid at a concentration of 3 to 10% at a temperature of 85°C to 98°C for 20 to 100 seconds.
또한, 제조한 열연 강판에 형상 교정을 목적으로 압하율 20% 이하의 경압하를 실시해도 된다. 그러나, 경압하의 압하율이 20% 초과가 되면, 어닐링 과정에서 재결정이 발생하고, 저온 변태 조직으로부터의 어닐링 시에 얻어지는 형태 제어의 효과를 얻지 못하게 되는 점에서, 경압하를 실시하는 경우에도 압하율은 20% 이하로 한다. 경압하는 산세 공정 전에 실시해도 되고, 후에 실시해도 된다. 산세 공정 후에 경압하를 행하면, 표층의 조도를 보다 저감시킬 수 있는 효과가 있다. 본 발명에 있어서 바람직한 형태인, 표면 조도 Ra를 판 폭 방향(즉, 압연 방향에 직각인 방향)으로 50mm 간격으로 10군데의 위치에 있어서 측정하였을 때, 표면 조도 Ra의 표준 편차 0.5㎛ 이하를 충족시키기 위해서는, 산세 공정 후에 경압하를 행할 필요가 있다.Additionally, the manufactured hot-rolled steel sheet may be subjected to light reduction with a reduction ratio of 20% or less for the purpose of shape correction. However, if the reduction ratio under light pressure exceeds 20%, recrystallization occurs during the annealing process, and the shape control effect obtained during annealing from the low-temperature transformation structure is no longer obtained, so even when light pressure reduction is performed, the reduction The rate is 20% or less. It may be carried out before or after the light pressure pickling process. If light pressure is applied after the pickling process, there is an effect of further reducing the roughness of the surface layer. When the surface roughness Ra, which is a preferred form in the present invention, is measured at 10 positions at 50 mm intervals in the sheet width direction (i.e., the direction perpendicular to the rolling direction), the standard deviation of the surface roughness Ra is 0.5 ㎛ or less. In order to do this, it is necessary to perform light pressure reduction after the pickling process.
얻어진 강판에 대하여 어닐링 처리를 행한다.Annealing treatment is performed on the obtained steel sheet.
어닐링 공정에서는, 가열 온도를 이하의 식으로 계산되는 Ac1점 내지 Ac3점-10℃로 한다.In the annealing process, the heating temperature is set to 10°C from the point A c1 to the point A c3 calculated by the following equation.
Ac1=723-10.7×Mn-16.9×Ni+29.1×Si+16.9×CrA c1 =723-10.7×Mn-16.9×Ni+29.1×Si+16.9×Cr
Ac3=879-346×C+65×Si-18×Mn+54×Al··(9)A c3 =879-346×C+65×Si-18×Mn+54×Al··(9)
가열 시에는 저온 변태 조직의 라스간 등에 생성된 탄화물로부터 페라이트-오스테나이트 변태가 발생하고, 판상의 오스테나이트가 생성된다. 오스테나이트 변태되지 않은 영역은 고온에서 템퍼링된 저온 변태 조직(템퍼링 마르텐사이트나 템퍼링 베이나이트)이라고 생각할 수도 있지만, 전위 밀도는 템퍼링에 의해 크게 감소되어 있으며, 하부 조직도 불명료해지는 점에서, 어닐링 후의 조직 관찰에 있어서 페라이트로서 평가시키는 영역이다. 그 때문에, 여기에서도 페라이트라고 호칭한다. 또한, 어닐링 후의 조직 관찰에 있어서 템퍼링 마르텐사이트나 베이나이트라고 평가되는 영역은, 가열로 생성된 오스테나이트가 후술하는 150℃ 내지 550℃에서의 유지 중에 베이나이트 변태나 마르텐사이트 변태됨으로써 생성된 조직을 주로 가리킨다.When heated, ferrite-austenite transformation occurs from carbides formed in laths of the low-temperature transformation structure, etc., and plate-shaped austenite is generated. The area that has not been transformed into austenite can be thought of as a low-temperature transformed structure (tempered martensite or tempered bainite) tempered at a high temperature, but the dislocation density is greatly reduced by tempering and the underlying structure also becomes unclear, so observation of the structure after annealing This is the area evaluated as ferrite. For that reason, it is also called ferrite here. In addition, in observing the structure after annealing, the region evaluated as tempered martensite or bainite has a structure created by austenite generated by heating undergoing bainite transformation or martensite transformation during holding at 150°C to 550°C, which will be described later. It mainly refers to
가열 온도를 Ac1점 내지 Ac3점-10℃로 하는 이유는, 페라이트의 면적률을 20% 내지 70%로 하기 위해서, 적절한 페라이트-오스테나이트 변태 분율로 하기 위함이다. 가열 시간은 10초 내지 1000초로 한다. 유지 시간이 1초 미만이면, 강 중의 시멘타이트가 미처 다 녹지 못하고 남아, 강판의 특성이 열화될 우려가 있다. 이 효과는 1000초 초과에서 포화되어, 생산성의 저하로 이어지는 점에서, 유지 시간은 1000초를 상한으로 한다.The reason for setting the heating temperature to 10°C from point A c1 to point A c3 is to set the area ratio of ferrite to 20% to 70% and achieve an appropriate ferrite-austenite transformation fraction. The heating time is 10 to 1000 seconds. If the holding time is less than 1 second, there is a risk that the cementite in the steel remains without fully melting and the properties of the steel sheet deteriorate. Since this effect is saturated beyond 1000 seconds and leads to a decrease in productivity, the upper limit of the holding time is 1000 seconds.
그 후, 150℃ 내지 550℃ 사이에 10초 내지 1000초간 유지한다.Thereafter, the temperature is maintained between 150°C and 550°C for 10 seconds to 1000 seconds.
이 온도 영역에서는, 오스테나이트의 일부를 베이나이트 변태나 마르텐사이트 변태시키고, 베이나이트 변태에 수반하여 고용 탄소를 오스테나이트에 토출시키거나, 마르텐사이트의 템퍼링에 수반하여 고용 탄소를 오스테나이트에 토출시킴으로써, 오스테나이트를 안정화시키는 효과가 있다. 150℃ 이하에서는 오스테나이트의 대부분이 마르텐사이트 변태되어, 충분한 잔류 오스테나이트양을 얻을 수 없다. 한편, 550℃ 이상이면, 펄라이트 변태가 발생하여, 잔류 오스테나이트를 충분히 안정화할 수 없다. 유지 시간이 10초 미만이면, 탄소의 확산이 충분히 일어나지 않아, 잔류 오스테나이트를 충분히 안정화할 수 없다. 1000초 초과이면, 잔류 오스테나이트를 안정화시키는 효과가 포화되어, 생산성이 저하된다.In this temperature range, a part of austenite is transformed into bainite or martensite, and dissolved carbon is discharged into austenite following bainite transformation, or dissolved carbon is discharged into austenite following tempering of martensite. , has the effect of stabilizing austenite. Below 150°C, most of the austenite is transformed into martensite, and a sufficient amount of retained austenite cannot be obtained. On the other hand, if the temperature is 550°C or higher, pearlite transformation occurs and retained austenite cannot be sufficiently stabilized. If the holding time is less than 10 seconds, carbon diffusion does not occur sufficiently, and the retained austenite cannot be sufficiently stabilized. If it exceeds 1000 seconds, the effect of stabilizing retained austenite is saturated, and productivity decreases.
또한, 이 온도 영역으로 유지하는 동안에, 당해 온도 영역 내에서 가열하거나 냉각시키거나 해도 된다. 예를 들어, 일단 250℃ 이하의 온도 영역으로 저하시켜 잔류 오스테나이트의 일부를 마르텐사이트 변태시킨 후, 400℃ 정도의 온도 영역으로 재가열하면, 마르텐사이트가 베이나이트 변태의 핵 생성 사이트가 되어, 베이나이트 변태를 가속시키는 효과가 얻어진다.Additionally, while maintaining this temperature range, you may heat or cool it within the temperature range. For example, once the temperature is lowered to a temperature range of 250°C or lower to transform a part of the retained austenite into martensite, and then reheated to a temperature range of approximately 400°C, martensite becomes a nucleation site for bainite transformation, forming a bayite. The effect of accelerating knight transformation is obtained.
또한, 이 온도 영역에 있어서, 용융 아연 도금이나 합금화 용융 아연 도금을 실시해도 된다. 용융 아연 도금 공정에 있어서의 아연 도금욕 온도나 아연 도금욕 조성 등의 도금 조건으로서는, 일반적인 조건을 사용할 수 있고, 특별히 제한은 없다. 예를 들어, 도금욕 온도는 420 내지 500℃, 강판의 침입판 온도는 420 내지 500℃, 침지 시간은 5초 이하이면 된다. 도금욕은 Al을 0.08 내지 0.2% 함유하는 도금욕이 바람직하지만, 그 밖에도 불순물의 Fe, Si, Mg, Mn, Cr, Ti, Pb 등을 함유해도 된다. 또한, 용융 아연 도금의 단위 면적당 중량을, 가스 와이핑 등의 공지된 방법으로 제어하는 것이 바람직하다. 단위 면적당 중량은 통상은, 편면당 5g/m2 이상이면 되지만, 25 내지 75g/m2가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 내지 120g/m2로 한다.Additionally, in this temperature range, hot dip galvanizing or alloyed hot dip galvanizing may be performed. As plating conditions such as zinc plating bath temperature and zinc plating bath composition in the hot dip galvanizing process, general conditions can be used and there are no particular restrictions. For example, the plating bath temperature may be 420 to 500°C, the penetration plate temperature of the steel sheet may be 420 to 500°C, and the immersion time may be 5 seconds or less. The plating bath preferably contains 0.08 to 0.2% of Al, but may also contain impurities such as Fe, Si, Mg, Mn, Cr, Ti, and Pb. Additionally, it is preferable to control the weight per unit area of hot-dip galvanizing using a known method such as gas wiping. The weight per unit area is usually 5 g/m 2 or more per side, but is preferably 25 to 75 g/m 2 , and more preferably 20 to 120 g/m 2 .
합금화 처리를 행하는 경우에는, 통상의 방법에 따라서 행하면 되지만, 합금화 처리 온도는 460 내지 550℃로 하는 것이 바람직하다. 합금화 처리가 460℃ 미만이면, 합금화 속도가 느려져 생산성을 손상시킬 뿐만 아니라, 합금화 처리 불균일이 발생하므로, 합금화 처리 온도는 460℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 합금화 처리 온도가 550℃를 초과하면, 펄라이트 변태가 발생하여, 잔류 오스테나이트를 충분히 안정화할 수 없다.When performing alloying treatment, it may be performed according to a normal method, but the alloying treatment temperature is preferably set to 460 to 550°C. If the alloying treatment is less than 460°C, the alloying speed is slowed, which not only impairs productivity, but also causes unevenness in the alloying treatment, so it is preferable that the alloying treatment temperature is 460°C or higher. On the other hand, if the alloying treatment temperature exceeds 550°C, pearlite transformation occurs and the retained austenite cannot be sufficiently stabilized.
또한 합금화 처리는, 용융 아연 도금층 중의 철 농도가 6.0질량% 이상이 되는 조건에서 행하는 것이 바람직하다.In addition, the alloying treatment is preferably performed under conditions where the iron concentration in the hot-dip galvanized layer is 6.0% by mass or more.
용융 아연 도금이나 합금화 용융 아연 도금을 실시하지 않았을 경우, 상기와 같이 제조한 강판에, 전기 아연 도금층을 형성해도 된다. 전기 아연 도금층은 종래 공지된 방법에 의해 형성할 수 있다.When hot-dip galvanizing or alloyed hot-dip galvanizing is not performed, an electrogalvanizing layer may be formed on the steel sheet manufactured as above. The electrogalvanized layer can be formed by a conventionally known method.
상술한 제조 방법에 의해, 본 실시 형태에 관한 고강도 강판을 제조할 수 있다.The high-strength steel sheet according to this embodiment can be manufactured by the above-described manufacturing method.
실시예Example
이하에 본 발명에 관한 고강도 강판을, 예를 참조하면서 보다 구체적으로 설명한다. 단, 이하의 실시예는 본 발명의 고강도 강판의 예이며, 본 발명의 고강도 강판은 이하의 양태에 한정되는 것은 아니다. 이하에 기재하는 실시예에서의 조건은, 본 발명의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위해 채용한 일 조건예이며, 본 발명은 이들 일 조건예에 제한되지 않는다. 본 발명은 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 본 발명의 목적을 달성하는 한, 다양한 조건을 채용할 수 있다.The high-strength steel sheet according to the present invention will be described in more detail below with reference to examples. However, the following examples are examples of the high-strength steel sheet of the present invention, and the high-strength steel sheet of the present invention is not limited to the following embodiments. The conditions in the examples described below are examples of conditions adopted to confirm the feasibility and effect of the present invention, and the present invention is not limited to these examples of conditions. The present invention can adopt various conditions as long as it achieves the purpose of the present invention without departing from the gist of the present invention.
표 1에 나타내는 화학 성분의 강을 주조하고, 주조 후, 그대로 혹은 일단 실온까지 냉각시킨 후에 재가열하고, 1200℃ 내지 1350℃의 온도 범위로 가열하고, 그 후 1100℃ 이상의 온도에서 슬래브를 조압연하여 조압연판을 제작하였다. 또한, 표 1에 있어서, 발명 범위 밖의 값에는 밑줄을 첨부하였다.Steel with the chemical composition shown in Table 1 is cast, and after casting, it is reheated as is or once cooled to room temperature, heated to a temperature range of 1200°C to 1350°C, and then rough-rolled into a slab at a temperature of 1100°C or higher. A rough rolled plate was produced. Additionally, in Table 1, values outside the scope of the invention are underlined.
조압연판에 대하여, 표 2에 기재된 조건에서 전체단 7단을 포함하는 다단 마무리 압연을 실시하였다.For the rough rolled sheet, multi-stage finish rolling including 7 stages in total was performed under the conditions shown in Table 2.
그 후, 표 3에 기재된 각 조건에서 마무리 압연 후의 냉각 및 권취를 실시하였다.Thereafter, cooling and winding after finish rolling were performed under each condition shown in Table 3.
그 후, 전체 조건에 대하여 산세를 행하였지만, 일부의 조건에 대하여는 산세 전 또는 후공정에서 경압하를 실시하였다. 그 후, 가열 속도 30℃/s 내지 150℃/s의 속도로 표 3에 기재된 가열 온도까지 승온시켰다. 가열 후, 표 3에 기재된 시간, 가열 온도로 유지하였다. 그 후, 조건 A에서는, 50 내지 100℃/s로 250℃까지 냉각시키고, 400℃ 재가열한 후, 300초 유지하였다. 조건 B에서는 50 내지 100℃/s로 360℃까지 냉각시키고, 50초 유지하였다. 비교예인 조건 C에서는, 100℃/s로 100℃까지 냉각시키고, 300초 유지하였다.Afterwards, pickling was performed for all conditions, but for some conditions, light pressure was applied before or after pickling. Thereafter, the temperature was raised to the heating temperature shown in Table 3 at a heating rate of 30°C/s to 150°C/s. After heating, the time and heating temperature shown in Table 3 were maintained. Then, under condition A, it was cooled to 250°C at 50 to 100°C/s, reheated to 400°C, and held for 300 seconds. In condition B, the temperature was cooled to 360°C at 50 to 100°C/s and maintained for 50 seconds. In Condition C, which is a comparative example, the temperature was cooled to 100°C at 100°C/s and maintained for 300 seconds.
그 후, 일부의 조건은 합금화 용융 아연 도금이나 용융 아연 도금을 실시하였다. 도금 공정에 있어서는, 강판은 400℃ 내지 520℃의 온도 영역에 있었다.After that, alloyed hot-dip galvanizing or hot-dip galvanizing was performed under some conditions. In the plating process, the steel sheet was in a temperature range of 400°C to 520°C.
얻어진 고강도 강판에 대하여, 다음 방법으로 금속 조직을 관찰하였다.For the obtained high-strength steel sheet, the metal structure was observed by the following method.
먼저, 나이탈 시약 및 일본 특허 공개 소59-219473호 공보에 개시된 시약을 사용하여, 압연 방향에 평행 또한 표면에 수직인 단면을 부식시켰다. 단면의 부식에 대하여, 구체적으로는 100ml의 에탄올에 1 내지 5g의 피크르산을 용해시킨 용액을 A액으로 하고, 100ml의 물에 1 내지 25g의 티오황산나트륨 및 1 내지 5g의 시트르산을 용해시킨 용액을 B액으로 하고, A액과 B액을 1:1의 비율로 혼합하여 혼합액으로 하고, 이 혼합액의 전체량에 대하여 1.5 내지 4%의 비율의 질산을 더 첨가하여 혼합한 액을 전처리액으로 한다. 또한, 2% 나이탈액에, 2% 나이탈액의 전체량에 대하여 10%의 비율의 상기 전처리액을 첨가하여 혼합한 액을 후처리액으로 한다. 압연 방향에 수직인 단면을 상기 전처리액에 3 내지 15초 침지시키고, 알코올로 세정하여 건조시킨 후, 상기 후처리액에 3 내지 20초 침지시킨 후, 수세하여 건조시킴으로써, 상기 단면을 부식시킨다.First, a cross section parallel to the rolling direction and perpendicular to the surface was etched using the Nital reagent and the reagent disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-219473. Regarding cross-sectional corrosion, specifically, solution A is a solution of 1 to 5 g of picric acid dissolved in 100 ml of ethanol, and solution B is a solution of 1 to 25 g of sodium thiosulfate and 1 to 5 g of citric acid in 100 ml of water. Liquid A and B are mixed in a ratio of 1:1 to make a mixed liquid. Nitric acid in a ratio of 1.5 to 4% is further added to the total amount of the mixed liquid, and the mixed liquid is used as a pretreatment liquid. Additionally, the pretreatment solution is added to the 2% Naital solution at a rate of 10% based on the total amount of the 2% Natal solution, and the mixed solution is used as the post-treatment solution. The cross section perpendicular to the rolling direction is immersed in the pretreatment liquid for 3 to 15 seconds, washed with alcohol and dried, then dipped in the posttreatment liquid for 3 to 20 seconds, washed with water and dried, thereby corroding the cross section.
이어서, 강판 표면으로부터 판 두께의 1/4 깊이 또한 판 폭 방향의 중앙 위치에 있어서, 주사형 전자 현미경을 사용하여 배율 1000 내지 100000배로, 40㎛×30㎛의 영역을 적어도 3 영역 관찰함으로써, 금속 조직의 동정, 존재 위치의 확인 및 면적 분율의 측정을 행하였다.Next, at least three areas of 40 ㎛ x 30 ㎛ are observed at a magnification of 1,000 to 100,000 using a scanning electron microscope at a depth of 1/4 of the sheet thickness from the steel sheet surface and at a central position in the sheet width direction, thereby observing the metal. Tissue identification, location of presence, and area fraction were measured.
또한, 「베이나이트 및 템퍼링 마르텐사이트」의 합계의 면적 분율은, 「상부 베이나이트」 및 「하부 베이나이트 또는 템퍼링 마르텐사이트」의 면적 분율을 측정함으로써 얻었다.In addition, the total area fraction of “bainite and tempered martensite” was obtained by measuring the area fractions of “upper bainite” and “lower bainite or tempered martensite.”
휘도가 작고, 또한 하부 조직이 확인되지 않는 영역을 페라이트라고 판단하였다. 휘도가 크고, 또한 하부 조직이 에칭에 의해 현출되지 않은 영역을 프레시 마르텐사이트 또는 잔류 오스테나이트라고 판단하였다. 프레시 마르텐사이트의 면적 분율은, FE-SEM으로 관찰되는 부식되지 않은 영역의 면적 분율과, X선으로 측정한 잔류 오스테나이트의 면적 분율의 차분으로서 구하였다.The area with low luminance and no underlying structure was judged to be ferrite. The area where the brightness was high and the underlying structure was not revealed by etching was judged to be fresh martensite or retained austenite. The area fraction of fresh martensite was obtained as the difference between the area fraction of the uncorroded region observed by FE-SEM and the area fraction of retained austenite measured by X-ray.
펄라이트는 FE-SEM에 의한 관찰에 있어서, 펄라이트와 페라이트, 베이니틱 페라이트, 베이나이트, 템퍼링 마르텐사이트를 명료하게 구별할 수 있으므로, 이 방법에 의해 면적률을 구하였다.When observing pearlite by FE-SEM, pearlite, ferrite, bainitic ferrite, bainite, and tempered martensite can be clearly distinguished, and therefore the area ratio was obtained by this method.
잔류 오스테나이트의 면적 분율은 X선 회절에 의해 측정하였다. 먼저, 강판의 판 두께 1/4 깊이 위치에 있어서의, 압연 방향에 평행 또한 표면에 수직인 단면에 있어서, Co-Kα선을 사용하여 α(110), α(200), α(211), γ(111), γ(200), γ(220)의 계 6 피크의 적분 강도를 구하고, 강도 평균법을 사용하여 산출함으로써 잔류 오스테나이트의 면적 분율을 얻었다.The area fraction of retained austenite was measured by X-ray diffraction. First, in a cross section parallel to the rolling direction and perpendicular to the surface at a depth of 1/4 of the plate thickness of the steel plate, using Co-Kα lines, α(110), α(200), α(211), The integrated intensity of the six peaks of γ (111), γ (200), and γ (220) was determined and calculated using the intensity average method to obtain the area fraction of retained austenite.
강판 내부의 강 조직에 포함되는 잔류 오스테나이트 입자의 애스펙트비 및 긴 직경은, FE-SEM을 사용하여 결정립을 관찰하고, EBSD법(전자선 후방 산란 회절법)에 의해 고분해능 결정 방위 해석을 행하여, 평가하였다.The aspect ratio and long diameter of the retained austenite grains contained in the steel structure inside the steel plate were evaluated by observing the grains using FE-SEM and performing high-resolution crystal orientation analysis using the EBSD method (electron beam backscattering diffraction method). did.
먼저, 강판의 압연 방향 및 판 두께 방향에 평행한 단면을 관찰면으로 하여 시료를 채취하고, 관찰면을 연마하여 경면으로 마무리하였다. 이어서, 관찰면에 있어서의 표면으로부터 1/4 두께의 위치를 중심으로 한 1/8 두께 내지 3/8 두께의 범위의 하나 내지 복수의 관찰 시야에 있어서, 합계로 2.0×10-9m2 이상(복수 시야 및 동일 시야 중 어느 것이어도 가능)의 면적에 대하여 EBSD법에 의한 결정 구조 해석을 행하였다. 이어서, 상기 방법에 의해 측정한 잔류 오스테나이트 입자의 결정 방위로부터, 측정 에러를 피하기 위해서, 장축 길이가 0.1㎛ 이상인 오스테나이트만을 빼내어, 결정 방위맵을 그렸다. 10° 이상의 결정 방위차를 발생시키는 경계를 잔류 오스테나이트 입자의 결정립계로 간주하였다. 애스펙트비는 잔류 오스테나이트 입자의 장축 길이를 단축 길이로 나눈 값으로 하였다. 긴 직경은 잔류 오스테나이트 입자의 장축 길이로 하였다. 측정 시에 EBSD법에 의해 얻어진 데이터의 해석에는, TSL사제의 「OIM Analysys 6.0」을 사용하였다. 또한, 평점간 거리(step)는 0.01 내지 0.20㎛로 하였다. 관찰 결과로부터, FCC철이라고 판단되는 영역을 잔류 오스테나이트로 하였다. 이 결과로부터, 1/8 두께 내지 3/8 두께의 범위에 있어서 전체 잔류 오스테나이트에서 차지하는, 애스펙트비 2.0 이상의 잔류 오스테나이트의 개수 비율을 구하였다.First, samples were collected using a cross section parallel to the rolling direction and thickness direction of the steel sheet as an observation surface, and the observation surface was polished to a mirror finish. Next, in one to a plurality of observation fields ranging from 1/8 thickness to 3/8 thickness centered on the position of 1/4 thickness from the surface on the observation surface, a total of 2.0 × 10 -9 m 2 or more Crystal structure analysis was performed using the EBSD method for the area (possible in either multiple fields of view or the same field of view). Next, in order to avoid measurement errors, from the crystal orientations of the retained austenite particles measured by the above method, only austenite with a major axis length of 0.1 μm or more was extracted and a crystal orientation map was drawn. Boundaries that generate a crystal orientation difference of 10° or more were considered grain boundaries of retained austenite particles. The aspect ratio was determined by dividing the major axis length of the retained austenite grain by the minor axis length. The long diameter was taken as the length of the long axis of the retained austenite particles. “OIM Analysys 6.0” manufactured by TSL was used to analyze the data obtained by the EBSD method during measurement. Additionally, the distance (step) between ratings was set to 0.01 to 0.20 μm. From the observation results, the area judged to be FCC iron was considered retained austenite. From these results, the number ratio of retained austenite with an aspect ratio of 2.0 or more to the total retained austenite in the range of 1/8 thickness to 3/8 thickness was determined.
압연 방향에 평행 또한 표면에 수직인 단면의 판 두께 1/4 위치에 있어서의 페라이트의 면적률을, 상술한 방법에 따라서 구하였다. 마찬가지의 방법으로, 판 폭 방향으로 50mm 간격으로 10군데에서 페라이트의 면적률을 구하고, 면적률의 표준 편차를 산출하였다.The area ratio of ferrite at a position of 1/4 of the plate thickness in a cross section parallel to the rolling direction and perpendicular to the surface was determined according to the method described above. In the same way, the area ratio of ferrite was determined at 10 locations at 50 mm intervals in the width direction of the plate, and the standard deviation of the area ratio was calculated.
판 폭 방향으로 50mm 간격으로 10군데의 위치에서 측정되는 표면 조도 Ra의 표준 편차는, 이하의 수순으로 구하였다. 접촉식 조도계(Mitutoyo제 서프테스트 SJ-500)를 사용하여, 각 측정 위치에 있어서 판 폭 방향으로 5mm의 길이에 걸쳐 조도 곡선을 취득하고, JIS B0601:2001에 기재된 방법으로 산술 평균 조도 Ra를 구하였다. 이와 같이 하여 구한 각 측정 위치에서의 산술 평균 조도 Ra의 값을 사용하여, 표면 조도 Ra의 표준 편차를 구하였다.The standard deviation of the surface roughness Ra measured at 10 positions at 50 mm intervals in the sheet width direction was obtained by the following procedure. Using a contact-type roughness meter (Surtest SJ-500 manufactured by Mitutoyo), a roughness curve was acquired over a length of 5 mm in the board width direction at each measurement position, and the arithmetic mean roughness Ra was determined by the method described in JIS B0601:2001. did. The standard deviation of the surface roughness Ra was obtained using the arithmetic mean roughness Ra at each measurement position obtained in this way.
인장 강도는 고강도 강판으로부터, 판 폭 방향이 길이 방향이 되도록 채취한 JIS5호 시험편을 사용하여, JIS Z 2241(2011)의 규정에 준거하여 인장 시험을 실시하고, 인장 강도 TS(MPa), 합계 신율(전체 신율) EL(%)을 구하였다. 채취는 강판의 판 폭 방향으로 50mm 간격으로 10군데의 위치에서 행하였다. 10의 시험편의 인장 강도의 평균값을 강판의 인장 강도 TS로 간주하고, TS≥780MPa를 충족시킨 경우, 고강도 열연 강판으로서 합격이라 하였다.The tensile strength was tested in accordance with the provisions of JIS Z 2241 (2011) using a JIS No. 5 test piece taken from a high-strength steel plate so that the width direction of the plate was in the longitudinal direction, and the tensile strength TS (MPa) and total elongation were measured. (Total elongation) EL (%) was determined. Sampling was conducted at 10 locations at 50 mm intervals in the width direction of the steel plate. The average value of the tensile strength of the test pieces of 10 was regarded as the tensile strength TS of the steel sheet, and when TS ≥ 780 MPa was satisfied, it was said to have passed as a high-strength hot-rolled steel sheet.
또한, 판 폭 방향으로 50mm 간격으로 10군데의 위치에 있어서의 TS 및 EL의 표준 편차를 구하였다. TS의 표준 편차가 50MPa 이하이고, 또한 EL의 표준 편차가 1% 이하인 강판을, 재질 안정성이 우수한 강판이라고 판정하였다.Additionally, the standard deviations of TS and EL at 10 positions at 50 mm intervals in the sheet width direction were determined. A steel sheet with a standard deviation of TS of 50 MPa or less and a standard deviation of EL of 1% or less was determined to be a steel sheet with excellent material stability.
구멍 확장률은 일본 철강 연맹 규격 JFS T 1001-1996에 기재된 시험 방법에 준거한 구멍 확장 시험에 의해 평가하였다.The hole expansion rate was evaluated by a hole expansion test based on the test method described in the Japan Iron and Steel Federation standard JFS T 1001-1996.
굽힘 시험은 JIS Z2248(V 블록 90° 굽힘 시험)에 준거하여 굽힘 가공을 행하고, 굽힘 R(mm)은 0.5mm 피치로 시험을 행하였다.The bending test was performed in accordance with JIS Z2248 (V block 90° bending test), and the bending R (mm) was tested at a pitch of 0.5 mm.
또한, 판 폭 방향으로 50mm 간격으로 10군데의 위치에서 R/t를 측정하고, 그 표준 편차를 구하였다.Additionally, R/t was measured at 10 locations at 50 mm intervals in the width direction of the plate, and the standard deviation was obtained.
표 4 및 표 5에 있어서, 발명 범위 밖의 값에는 밑줄을 첨부하였다. 표에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 조건을 충족시키는 실시예에서는 인장 강도, 연성, 구멍 확장성(신장 플랜지성), 굽힘성, 인장 강도의 변동 및 연성의 변동이 모두 우수하였다. 한편, 본 발명의 조건을 적어도 하나는 충족시키지 않는 비교예에서는, 인장 강도, 연성, 구멍 확장성(신장 플랜지성), 굽힘성, 인장 강도의 변동 및 연성의 변동 중 적어도 하나의 특성이 충분하지 않았다.In Tables 4 and 5, values outside the scope of the invention are underlined. As shown in the table, in the examples satisfying the conditions of the present invention, tensile strength, ductility, hole expandability (elongation flangeability), bendability, variation in tensile strength, and variation in ductility were all excellent. On the other hand, in the comparative examples that do not meet at least one of the conditions of the present invention, at least one characteristic of tensile strength, ductility, hole expandability (elongation flangeability), bendability, variation in tensile strength, and variation in ductility is not sufficient. didn't
구체적으로는, 비교예 9 및 비교예 10에서는 페라이트 면적률의 표준 편차가 커지고, TS 표준 편차 및 EL 표준 편차가 불합격이 되었다. 이것은, K'/Si*이 부족한 조건에서 열간 압연이 행해졌기 때문이라고 추정된다.Specifically, in Comparative Examples 9 and 10, the standard deviation of the ferrite area ratio became large, and the TS standard deviation and EL standard deviation were rejected. This is presumed to be because hot rolling was performed under conditions where K'/Si * was insufficient.
비교예 11에서는, 애스펙트비 2.0 이상의 잔류 오스테나이트의 비율이 부족하고, 구멍 확장성이 손상되었다. 이것은, 마무리 압연 후의 평균 냉각 속도가 부족하였기 때문이라고 추정된다.In Comparative Example 11, the ratio of retained austenite with an aspect ratio of 2.0 or more was insufficient, and hole expandability was impaired. This is presumed to be because the average cooling rate after finish rolling was insufficient.
비교예 12에서는, 애스펙트비 2.0 이상의 잔류 오스테나이트의 비율이 부족하고, 구멍 확장성이 손상되었다. 이것은, 마무리 압연 후의 권취 온도가 너무 높았기 때문이라고 추정된다.In Comparative Example 12, the ratio of retained austenite with an aspect ratio of 2.0 or more was insufficient, and hole expandability was impaired. This is presumed to be because the coiling temperature after finish rolling was too high.
비교예 13에서는, 페라이트 면적률이 과잉이 되고, 기타 조직의 면적률이 부족하고, 인장 강도가 부족하였다. 이것은, 어닐링 공정에 있어서의 가열 온도가 강재 A의 Ac1점을 하회하였기 때문이라고 추정된다.In Comparative Example 13, the area ratio of ferrite was excessive, the area ratio of other structures was insufficient, and the tensile strength was insufficient. This is presumed to be because the heating temperature in the annealing process was lower than the A c1 point of steel material A.
비교예 14에서는, 애스펙트비 2.0 이상의 잔류 오스테나이트의 비율이 부족하고, 구멍 확장성이 손상되었다. 이것은, 강판의 어닐링 전에 강판에 행해진 경압하의 압하율이 과잉이었기 때문이라고 추정된다.In Comparative Example 14, the ratio of retained austenite with an aspect ratio of 2.0 or more was insufficient, and hole expandability was impaired. This is presumed to be because the reduction ratio under light pressure applied to the steel sheet before annealing the steel sheet was excessive.
비교예 16에서는, 잔류 오스테나이트양이 부족하고, 전체 신율 및 구멍 확장성이 손상되었다. 이것은, 어닐링 공정에 있어서의 유지 패턴이 부적절한, 즉 유지 온도가 너무 낮았기 때문이라고 추정된다.In Comparative Example 16, the amount of retained austenite was insufficient, and the overall elongation and hole expandability were impaired. This is presumed to be because the holding pattern in the annealing process was inappropriate, that is, the holding temperature was too low.
비교예 31 및 비교예 32는 Si양이 부족하였다. 그 때문에, 비교예 31 및 비교예 32에서는 잔류 오스테나이트양이 부족하고, 전체 신율 및 구멍 확장성이 손상되었다.In Comparative Examples 31 and 32, the amount of Si was insufficient. Therefore, in Comparative Examples 31 and 32, the amount of retained austenite was insufficient, and the overall elongation and hole expandability were impaired.
1: 고강도 강판(강판)
11: 표면(압연면)
12: 압연 방향에 평행 또한 표면에 수직인 단면
121: 압연 방향에 평행 또한 표면에 수직인 단면의 판 두께 1/4 위치
13: 잔류 오스테나이트의 측정면
131: 잔류 오스테나이트의 측정면에 있어서의, 표면(압연면)으로부터 1/8 두께 내지 3/8 두께의 범위
RD: 압연 방향(Rolling Direction)
TD: 판 두께 방향(Thickness Direction)
WD: 판 폭 방향(Width Direction)1: High-strength steel plate (steel plate)
11: Surface (rolled surface)
12: Section parallel to the rolling direction and perpendicular to the surface
121: Position of 1/4 of the plate thickness in the cross section parallel to the rolling direction and perpendicular to the surface
13: Measuring surface of retained austenite
131: Range of 1/8 thickness to 3/8 thickness from the surface (rolled surface) on the measurement surface of retained austenite
RD: Rolling Direction
TD: Thickness Direction
WD: Width Direction
Claims (3)
C: 0.030 내지 0.280%,
Si: 0.50 내지 2.50%,
Mn: 1.00 내지 4.00%,
sol.Al: 0.001 내지 2.000%,
P: 0.100% 이하,
S: 0.0200% 이하,
N: 0.01000% 이하,
O: 0.0100% 이하,
B: 0 내지 0.010%,
Ti: 0 내지 0.20%,
Nb: 0 내지 0.20%,
V: 0 내지 1.000%,
Cr: 0 내지 1.000%,
Mo: 0 내지 1.000%,
Cu: 0 내지 1.000%,
Co: 0 내지 1.000%,
W: 0 내지 1.000%,
Ni: 0 내지 1.000%,
Ca: 0 내지 0.0100%,
Mg: 0 내지 0.0100%,
REM: 0 내지 0.0100%,
Zr: 0 내지 0.0100%, 및
잔부: Fe 및 불순물
로 이루어지고,
금속 조직이 면적률로,
페라이트: 20% 내지 70%,
잔류 오스테나이트: 5% 내지 40%,
프레시 마르텐사이트: 0% 내지 30%,
템퍼링 마르텐사이트 및 베이나이트의 합계: 20% 내지 75%, 및
펄라이트 및 시멘타이트의 합계: 0% 내지 10%
를 포함하고,
표면으로부터 1/8 두께 내지 3/8 두께의 범위에 있어서, 전체 잔류 오스테나이트의 개수에 대한, 애스펙트비 2.0 이상의 잔류 오스테나이트의 개수 비율이 50% 이상이며,
압연 방향에 평행 또한 상기 표면에 수직인 단면의 판 두께 1/4 위치에 있어서, 판 폭 방향을 따라서 50mm 건너서 10군데에서 측정된 페라이트의 면적률의 표준 편차가 10% 미만이고,
인장 강도가 780MPa 이상인
것을 특징으로 하는 고강도 강판.As a chemical component, in mass%,
C: 0.030 to 0.280%,
Si: 0.50 to 2.50%,
Mn: 1.00 to 4.00%,
sol.Al: 0.001 to 2.000%,
P: 0.100% or less,
S: 0.0200% or less,
N: 0.01000% or less,
O: 0.0100% or less,
B: 0 to 0.010%,
Ti: 0 to 0.20%,
Nb: 0 to 0.20%,
V: 0 to 1.000%,
Cr: 0 to 1.000%,
Mo: 0 to 1.000%,
Cu: 0 to 1.000%,
Co: 0 to 1.000%,
W: 0 to 1.000%,
Ni: 0 to 1.000%,
Ca: 0 to 0.0100%,
Mg: 0 to 0.0100%,
REM: 0 to 0.0100%,
Zr: 0 to 0.0100%, and
Residue: Fe and impurities
It consists of
Metal structure is an area ratio,
Ferrite: 20% to 70%,
Retained austenite: 5% to 40%,
Fresh martensite: 0% to 30%,
Sum of tempered martensite and bainite: 20% to 75%, and
Total of perlite and cementite: 0% to 10%
Including,
In the range of 1/8 thickness to 3/8 thickness from the surface, the ratio of the number of retained austenites with an aspect ratio of 2.0 or more to the total number of retained austenites is 50% or more,
The standard deviation of the area ratio of ferrite measured at 10 points across 50 mm along the width direction of the sheet at a position 1/4 of the sheet thickness of the cross section parallel to the rolling direction and perpendicular to the surface is less than 10%,
Tensile strength greater than 780MPa
A high-strength steel plate characterized by:
B: 0.001% 내지 0.010%,
Ti: 0.01 내지 0.20%,
Nb: 0.01 내지 0.20%,
V: 0.005% 내지 1.000%,
Cr: 0.005% 내지 1.000%,
Mo: 0.005% 내지 1.000%,
Cu: 0.005% 내지 1.000%,
Co: 0.005% 내지 1.000%,
W: 0.005% 내지 1.000%,
Ni: 0.005% 내지 1.000%,
Ca: 0.0003% 내지 0.0100%,
Mg: 0.0003% 내지 0.0100%,
REM: 0.0003% 내지 0.0100%, 및
Zr: 0.0003% 내지 0.0100%
로 이루어지는 군으로 구성되는 적어도 1종을 함유하는
것을 특징으로 하는 고강도 강판.
The chemical component according to claim 1 or 2, in mass%,
B: 0.001% to 0.010%,
Ti: 0.01 to 0.20%,
Nb: 0.01 to 0.20%,
V: 0.005% to 1.000%,
Cr: 0.005% to 1.000%,
Mo: 0.005% to 1.000%,
Cu: 0.005% to 1.000%,
Co: 0.005% to 1.000%,
W: 0.005% to 1.000%,
Ni: 0.005% to 1.000%,
Ca: 0.0003% to 0.0100%,
Mg: 0.0003% to 0.0100%,
REM: 0.0003% to 0.0100%, and
Zr: 0.0003% to 0.0100%
Containing at least one member of the group consisting of
A high-strength steel plate characterized by:
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