KR20030055286A

KR20030055286A - 낮은 변형도로 냉간 가공되는 냉간 압연 스트립 제조 방법

Info

Publication number: KR20030055286A
Application number: KR10-2003-7005410A
Authority: KR
Inventors: 엔글베른하트; 호른클라우스-디에터
Original assignee: 티센크루프 슈타알 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2000-11-08
Filing date: 2001-11-08
Publication date: 2003-07-02
Also published as: US20040050464A1; WO2002038818A1; AU2002214043A1; JP2004513235A; EP1337673A1; DE10055338C1

Abstract

본 발명은, 0.2wt% 이하의 C, 1.0wt% 이하의 Si, 1.0wt% 이하의 Mn, 0.2wt% 이하의 P, 0.2wt% 이하의 S, 0.2wt% 이하의 Al, 0.02wt% 이하의 N, 0.2wt% 이하의 Ti, 0.2wt% 이하의 V, 0.2wt% 이하의 Nb 및 0.01wt% 이하의 B를 함유하고, 잔부가 철 및 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브, 박 슬라브 또는 주조 슬라브와 같은 투입 원료를 열간 스트립으로 열간 압연하는 단계와, 이 열간 스트립을 냉간 스트립으로 냉간 압연하는 단계와, 냉간 스트립을 재결정 온도보다 낮은 어닐링 온도에서 결정 재생성 어닐링 처리하는 단계와, 결정 재생성 어닐링 처리된 냉간 스트립을 낮은 변형도로 냉간 가공하는 단계와, 냉간 가공된 냉간 스트립을 두 번째 재결정 어닐링 처리하는 단계를 포함하는 재결정 어닐링된 냉간 압연 스트립을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법에 따르면, 조대한 입자가 형성되는 위험 없이 일반적인 조성을 함유한 연강으로 이루어진 냉간 스트립을 재결정 어닐링하고, 냉간 가공하여 제조하는 것이 가능하였다.

Description

낮은 변형도로 냉간 가공되는 냉간 압연 스트립 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING A COLD ROLLED STRIP THAT IS COLD FORMED WITH LOW DEGREES OF DEFORMATION}

상기한 바와 같은 형태의 공지된 방법에 있어서는, 처음에 열간 스트립이 슬라브, 박 슬라브(thin slab) 또는 주조 스트립과 같은 투입 원료로부터 열간 압연된다. 그 다음에는 열간 스트립에서 냉간 스트립으로 냉간 압연된다. 냉간 압연 후, 냉간 스트립은 평탄화, 템퍼 압연, 재압연 및 성형 공정과 같은 추가 냉간 가공 단계를 거친다. 또한, 이러한 냉간 가공 공정은 전문가들 사이에서 "플렉시블 압연(flexible rolling)"이라 칭하고 있는 제조 단계를 포함한다. 이러한 "플렉시블 압연" 공정에서는, 롤 간극이 압연 공정중에 가변적으로 조절되고, 그 결과 각 하중마다 개별적으로 적용될 수 있는 압연 방향에서의 소정의 두께 프로파일을 가진 박판금의 제조 공정이 단축된다.

보통 냉간 스트립은 냉간 가공 공정시에 필요한 연성을 확보할 수 있도록 하기 위해서 냉간 가공 전에 재결정 어닐링 처리된다.

또한, 적합한 조건을 확보하기 위해서는 냉간 가공 공정 후의 연속 처리 단계에서 추가 재결정 어닐링 처리를 행하는 것이 바람직하다. 그러나, 냉간 가공 처리 과정에서 낮은 변형도 만이라도 성취되기만 해도 상기와 같은 추가 어닐링 처리는 일반적으로 실행하지 않게 되는데, 그 이유는 만일에 추가 재결정 어닐링 처리를 하게 되면 냉간 가공 스트립의 미세조직 내에 조대한 입자가 형성될 것으로 예측되기 때문이다. 조대한 입자가 형성되면, 특히 디프 드로잉 처리를 어렵게 하고 디프 드로잉된 부품의 표면에 자국이 형성되는 구조를 발생시키는 결과(소위, "오렌지 박리 효과(orange peel effect)")를 야기하는 연성 감소를 초래한다.

실제 적용에 있어서는, 비록 재결정 어닐링 처리를 거치지 않음으로써 조대한 입자 형성을 억제시킬 수는 있을지라도, 연성과 그에 의존하는 가공성, 특히 냉간 스트립의 디프 드로잉 중이나 혹은 이에 견줄만한 가공 단계중의 변형성에 있어서의 특정 한계를 감수해야 한다.

종래에 개시된 기술 형태를 바탕으로 하여, 본 발명의 목적은 조대한 입자가 형성되는 위험 없이 일반적인 조성의 연강(mild steel)으로 이루어진 냉간 스트립을 재결정 어닐링하고 냉간 가공하여 제조하기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 낮은 변형도로 냉간 가공되고 통상의 조성으로 이루어진 강으로부터 제조된 냉간 압연 스트립을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

도 1은 A타입 강으로부터 제조된 냉간 가공된 냉간 스트립(A1, A2)을 최종 재결정 어닐링 처리한 후에 얻어진 입경(Gs)을 %로 표시된 변형도의 함수로서 ASTM 기준으로 그래프화한 도면이다.

도 2는 냉간 압연 수준으로 언급된 B타입 강으로부터 제조된 냉간 스트립 (B1, B2)의 입경을 보이고 있는 다이어그램이다.

본 발명의 목적은, 0.2wt% 이하의 C, 1.0wt% 이하의 Si, 1.0wt% 이하의 Mn, 0.2wt% 이하의 P, 0.2wt% 이하의 S, 0.2wt% 이하의 Al, 0.02wt% 이하의 N, 0.2wt% 이하의 Ti, 0.2wt% 이하의 V, 0.2wt% 이하의 Nb 및 0.01wt% 이하의 B를 함유하고, 잔부가 철 및 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브, 박 슬라브 또는 주조 슬라브와같은 투입 원료를 열간 스트립으로 열간 압연하는 단계와, 이 열간 스트립을 냉간 스트립으로 냉간 압연하는 단계와, 냉간 스트립을 재결정 온도보다 낮은 어닐링 온도에서 결정 재생성 어닐링 처리하는 단계와, 결정 재생성 어닐링 처리된 냉간 스트립을 낮은 변형도로 냉간 가공하는 단계와, 냉간 가공된 냉간 스트립을 두 번째 재결정 어닐링 처리하는 단계를 포함하는 제조 방법을 통해서 성취되었다.

냉간 스트립은, 냉간 압연 공정 후에, 단지 결정 재생성을 위한 충분한 온도 범위에서 어닐링되기 때문에, 이 처리 단계에서 그의 미세 조직의 완전한 재결정이 방지되었다. 재결정 어닐링 온도보다 낮은 온도에서 어닐링된 냉간 스트립은 후속하는 처리 단계에 적합한 충분한 연성을 가질 뿐만 아니라 냉간 가공이 끝난 후에도 조대한 입자가 형성되지 않고 재결정 어닐링 처리될 수 있는 것으로 판명되었다. 본 발명에서는 냉간 가공 전에 실행된 어닐링 처리시 온도를 특정 한계로 제한하였기 때문에, 냉간 스트립의 용도 특성에 있어서 바람직하지 않은 미세조직의 형성이 없이 재결정 어닐링 냉간 스트립을 제조하는 것이 가능하다.

냉간 가공 전에 실행되는 어닐링 처리 동안의 온도는 결정 재생성의 상위 범위에 놓이도록 하는 방식으로 조절되는 것이 바람직하다. 이는 최종 재결정 어닐링 처리 동안 조대한 입자를 형성시키는 위험 없이 최적의 연성을 성취하는 것을 가능하게 하였다. 만약 처리된 강이 연강으로 이루어진다면, 결정 재생성 어닐링 처리 동안의 어닐링 온도는 그에 상응하여 450℃ 이상과 550℃ 이하로 되어야 한다. 그러나, 만약 처리된 강이 IF-강으로 이루어진다면, 결정 재생성 어닐링 처리 동안의 어닐링 온도는 550℃ 이상과 650℃ 이하로 되어야 한다. 처리된 강의 형태와 무관하게, 어닐링 온도는 결정 재생성 어닐링 처리 후에도 냉간 스트립이 항상 90% 이하로 재결정을 이루도록 선택되어야 한다.

냉간 가공 후에 실행된 재결정 어닐링 처리 동안의 어닐링 온도는 재결정이 완전하게 이루어지도록 선택된다. 종래 경험에 따르면, 이러한 형태의 강에 적합한 어닐링 온도는 650℃ 이상과 850℃ 이하의 범위이다.

냉간 가공 공정 동안 얻어진 변형도는 보통 40% 이하다.

특히 본 발명에 따른 방법은 냉간 가공이 플렉시블 압연 공정의 형태로 실행된다면 바람직하다. 하중 지향성 구성 요소용의 박판금은 이러한 냉간 가공 공정으로 제조될 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 ASTM 6 이하의 입경인 미세조직을 가진 냉간 가공된 냉간 스트립을 제조하는 것을 가능하게 하였다.

본 발명의 실시예가 아래에 더욱 상세하게 설명되었다.

종래의 연강(A)과 IF-강(B)의 합금 성분이 다음 표에 나열되었다.

강 타입	C	Si	Mn	P	S	Al	N	Ti
A	0.022	0.01	0.16	0.008	0.006	0.033	0.0031	-
B	0.002	0.01	0.08	0.007	0.003	0.021	0.0022	0.059

각 타입(A, B)의 강이 슬라브로 주조된 다음에 열간 스트립으로 열간 압연되었다.

후속하여, A타입 강으로부터 제조된 열간 스트립이 냉간 스트립(A1, A2)으로 냉간 압연되었고, B타입 강으로부터 제조된 열간 스트립이 냉간 스트립(B1, B2)으로 냉간 압연되었다.

그 다음에 제1 냉간 스트립(A1, B1)이 각각 결정 재생성 어닐링 처리되었다. 이러한 냉간 스트립 A1을 결정 재생성 어닐링 처리하는 동안, 어닐링 온도가 500℃로 조절되었고, 반면에 냉간 스트립 B1의 어닐링 온도는 600℃로 조절되었다. 이러한 어닐링 처리 동안 성취된 재결정율은 90% 미만이다.

비교할 목적으로, 제2 냉간 스트립(A2, B2)을 완전 재결정 어닐링 처리하였다. 어닐링 온도는 각각 720℃로 조절되었다.

각각의 결정 재생성과 재결정 어닐링 처리 후에는, 냉간 스트립(A1, A2, B1, B2)이 0%와 50% 사이의 여러 변형도로 냉간 가공되었다. 이러한 냉간 가공은 차별화되는 감소율이 대략 5%와 50% 사이로 조절되는 "플렉시블 압연" 처리를 포함한다.

냉간 가공된 냉간 스트립(A1,A2, B1, B2)은 최종적으로 720℃의 어닐링 온도에서 재결정 어닐링 처리되었다.

도 1에서는, A타입의 강으로부터 제조된 냉간 가공된 냉간 스트립(A1, A2)을최종 재결정 어닐링 처리한 후에 얻어진 입경(Gs)을 %로 표시된 변형도의 함수로서 ASTM 기준으로 그래프화 되었다. 각각의 측정값들을 동그라미로 표시하였다. 냉간 가공 전에 완전히 재결정 어닐링 처리된 냉간 스트립(A2)의 입경은, 본 발명에 따라 단순히 냉간 가공 전에 결정 재생성 어닐링 처리된 냉간 스트립(A1)보다 전체 변형도에 있어서 상당히 높았음을 확인할 수 있었다. 편차는 15% 미만 정도의 아주 낮은 변형도에서 특히 중요하다.

도 2는 냉간 압연도(degree of cold-rolling)로 칭하고 있는 B타입 강으로부터 제조된 냉간 스트립(B1, B2)의 입경을 보이고 있는데, 이는 도 1에 예시된 것과 대응한다. 또한 이 경우에서, 냉간 스트립 B2의 입경은 변형도가 감소함에 따라서 상당히 증가하였다. 그러나, 본 발명에 따라 제조된 냉간 스트립 B1의 입경은 균일하였고, 상당히 낮은 수준을 유지하고 있다.

Claims

0.2wt% 이하의 C,

1.0wt% 이하의 Si,

1.0wt% 이하의 Mn,

0.2wt% 이하의 P,

0.2wt% 이하의 S,

0.2wt% 이하의 Al,

0.02wt% 이하의 N,

0.2wt% 이하의 Ti,

0.2wt% 이하의 V,

0.2wt% 이하의 Nb 및

0.01wt% 이하의 B를 함유하고, 잔부가 철 및 불가피한 불순물로 이루어진 강으로 제조된 슬라브, 박 슬라브 또는 주조 슬라브와 같은 투입 원료를 열간 스트립으로 열간 압연하는 단계와,

상기 열간 스트립을 냉간 스트립으로 냉간 압연하는 단계와,

상기 냉간 스트립을 재결정 온도보다 낮은 어닐링 온도에서 결정 재생성 어닐링 처리하는 단계와,

결정 재생성 어닐링 처리된 상기 냉간 스트립을 낮은 변형도로 냉간 가공하는 단계와,

냉간 가공된 상기 냉간 스트립을 두 번째 재결정 어닐링 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 재결정 어닐링 냉간 스트립 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 강이 연강(mild steel)으로 이루어지고, 상기 결정 재생성 어닐링 처리 동안에 어닐링 온도가 450℃ 이상, 550℃ 이하인 것을 특징으로 하는 재결정 어닐링 냉간 스트립 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 강이 IF-강으로 이루어지고, 상기 결정 재생성 어닐링 처리 동안에 어닐링 온도가 550℃ 이상, 650℃ 이하인 것을 특징으로 하는 재결정 어닐링 냉간 스트립 제조 방법.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결정 재생성 어닐링 처리 후에는 상기 냉간 스트립이 90% 이하로 재결정되는 것을 특징으로 하는 재결정 어닐링 냉간 스트립 제조 방법.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재결정 어닐링 처리 동안에 어닐링 온도가 650℃ 이상과 850℃ 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 재결정 어닐링 냉간 스트립 제조 방법.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉간 가공 공정 동안 성취된 변형도가 40% 이하인 것을 특징으로 하는 재결정 어닐링 냉간 스트립 제조 방법.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉간 가공이 플렉시블 압연(flexible rolling) 공정의 형태로 실행되는 것을 특징으로 하는 재결정 어닐링 냉간 스트립 제조 방법.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 얻어진 상기 냉간 스트립의 미세조직이 ASTM 6 이하의 입경인 것을 특징으로 하는 재결정 어닐링 냉간 스트립 제조 방법.