KR20060018301A - Non-aging cold rolled steel sheet and process for producing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차, 가전제품 등의 소재로 사용되는 냉연강판에 관한 것이다.이 냉연강판은, 중량%로 C:0.003%이하, Mn:0.05-0.2%, S:0.005-0.03%, Al:0.01-0.1%, N:0.004%이하, P:0.015%이하, V:0.01~0.2%를 포함하고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성된다. 본 발명에서 상기 V와 C의 중량비(0.25*V/C)가 1~20을 만족하고, 상기 Mn와 S의 중량비가 다음의 조건 0.58*Mn/S≤10를 만족하고, MnS석출물의 평균크기가 0.2㎛이하로 이루어질 수 있다. 본 발명에서는 이 냉연강판의 제조방법 또한 제공된다. The present invention relates to a cold rolled steel sheet used as a material for automobiles, home appliances, and the like. The cold rolled steel sheet is C: 0.003% or less, Mn: 0.05-0.2%, S: 0.005-0.03%, Al: 0.01 by weight. -0.1%, N: 0.004% or less, P: 0.015% or less, V: 0.01 to 0.2%, and are composed of the remaining Fe and other unavoidable impurities. In the present invention, the weight ratio of V and C (0.25 * V / C) satisfies 1 to 20, and the weight ratio of Mn and S satisfies the following condition 0.58 * Mn / S ≦ 10, and the average size of MnS precipitates It may be made less than 0.2㎛. The present invention also provides a method for producing this cold rolled steel sheet.
냉연강판, 비시효, 바나듐(V), 소성이방성 지수, MnSCold rolled steel, unaging, vanadium (V), plastic anisotropy, MnS
Description
도 1은 MnS석출물의 크기에 따른 결정립내 고용탄소량의 변화를 나타내는 그래프이며,1 is a graph showing the change in the amount of solid solution carbon in the grain according to the size of the MnS precipitate,
도 2는 냉각속도에 따른 MnS석출물의 크기를 나타내는 그래프이다. 2 is a graph showing the size of the MnS precipitates according to the cooling rate.
본 발명은 자동차, 가전제품 등의 소재로 사용되는 냉연강판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 V의 첨가에 의한 비시효특성이 개선되는 냉연강판과 그 제조방법에 관한 것이다. 나아가, 본 발명의 냉연강판에서는 미세한 MnS석출물에 의해 기계적특성이 더욱 개선된다.
The present invention relates to a cold rolled steel sheet used as a material for automobiles, home appliances, and the like, and more particularly, to a cold rolled steel sheet and a method of manufacturing the non-aging characteristics improved by the addition of V. Furthermore, in the cold rolled steel sheet of the present invention, the mechanical properties are further improved by the fine MnS precipitate.
자동차, 가전제품에 사용되는 냉연강판에는 강도와 성형성의 확보와 더불어 비시효특성이 요구된다. 시효는 시간이 경과하면서 침입형 고용원소인 C 및 N이 전위에 고착함에 따라 경화가 일어나면서 스트레쳐 스트레인(Stretcher Strain)이라는 결함을 유발하는 일종의 변형시효 현상이다. Cold rolled steel sheets used in automobiles and home appliances require strength and formability as well as non-aging characteristics. Aging is a type of strain aging that causes a defect called stretcher strain as hardening occurs as the invasive solid-solution elements C and N adhere to dislocations over time.
냉연강판의 비시효성은 알루미늄 킬드강의 상소둔에 의해 확보 가능하나, 상소둔은 소둔시간이 길어 생산성이 낮고 부위별로 재질편차가 심하다는 단점이 있다. 따라서, Ti, Nb과 같은 강력한 탄, 질화물 형성 원소를 첨가하여 연속소둔하는 IF강(Interstitial Free Steel)을 주로 이용하고 있다.
The non-aging property of the cold rolled steel sheet can be secured by the annealing of the aluminum-kilted steel, but the annealing has the disadvantage that the annealing time is long and the productivity is low and the material deviation is severe for each part. Therefore, IF steel (Interstitial Free Steel) which is continuously annealed by adding strong carbon and nitride forming elements such as Ti and Nb is mainly used.
IF강을 제조하기 위해서는 강력한 탄,질화물 형성원소인 Ti, Nb등을 첨가하는데 이들 원소는 재결정온도를 상승시키므로 고온에서 소둔해야 한다. 이 때문에 생산성이 낮아지고 에너지를 많이 사용하여 원가를 상승시킨다. 또한 고온에서 소둔을 하면 파인흠, 형상결함 등 여러가지 결함이 발생하기 쉬운 단점이 있다. 또한, Ti, Nb은 산화성이 강하기 때문에 제강중 많은 비금속 개재물을 생성하여 강판의 표면결함을 유발시킨다. 또한, IF강은 결정립계가 취약하여 가공후 취성이 발생하는 소위 2차가공취성이 발생하는 단점이 있어 이를 방지하기 위해서는 B등의 원소를 첨가하여 2차가공취성을 방지하는 노력을 하고 있다. 특히, IF강의 경우 도금 및 도장등의 표면처리를 하는 제품에서 많은 결함을 발생하는 단점이 있다.
In order to manufacture IF steel, strong carbon and nitride forming elements such as Ti and Nb are added. These elements have to be re-annealed at high temperature because they increase the recrystallization temperature. This lowers productivity and uses more energy to raise costs. In addition, annealing at a high temperature has a disadvantage in that various defects such as fine defects and shape defects are likely to occur. In addition, since Ti and Nb have strong oxidizing properties, many nonmetallic inclusions are generated during steelmaking, causing surface defects of the steel sheet. In addition, IF steel has a disadvantage in that the so-called secondary processing brittleness, which is brittle after processing due to a weak grain boundary, is generated, and thus, efforts to prevent secondary processing brittleness by adding elements such as B are performed. In particular, IF steel has a disadvantage of generating a lot of defects in the surface treated products such as plating and painting.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여 Ti나 Nb을 첨가하지 않는 Ti, Nb 비첨가 강이 제안되어 있다. 그 예로, 일본 공개특허공보 평6-093376, 6-093377, 6-212354호는 Ti, Nb을 첨가하지 않는 대신 B를 0.0001~0.003% 첨가한 강에 C:0.0001~0.0015%로 엄격히 관리하여 비시효성을 개선하는 기술이다. 그러나, 이 선행기술에서는 비시효성은 충분하지 않으며, 비시효성 확보를 위해 소둔후의 급냉 을 추천하고 있는데, 이 경우 대부분은 수냉을 하므로 수냉시 발생하는 산화피막을 제거하기 위해 또 다시 산세처리를 하기 때문에 표면이 좋지 못하며 추가적인 비용이 든다. 또한 이들 강종은 강도가 낮은 단점이 있으며 면내이방성이 높아 주름이 발생하며 귀(ear) 발생이 높아 소재의 낭비가 많은 단점이 있다.
In order to solve such a problem, Ti and Nb non-added steels without adding Ti or Nb have been proposed. For example, Japanese Unexamined Patent Publication Nos. Hei 6-093376, 6-093377, and 6-212354 show that they are strictly managed at C: 0.0001 to 0.0015% in steel with 0.0001 to 0.003% of B added instead of Ti and Nb. It is a technology that improves Hyosung. However, the prior art does not have sufficient aging, and quenching after annealing is recommended to secure the aging. In this case, most of the quenching is performed in order to remove the oxide film generated during the quenching process. The surface is not good and there is additional cost. In addition, these steels have a disadvantage of low strength, high in-plane anisotropy, wrinkles, and high ear (ear).
한편, 본 발명자는 대한민국 공개특허공보 2000-0039137호에 Ti, Nb을 첨가하지 않으면서 연성을 향상시켜 장출가공특성이 우수한 냉연강판의 제조방법을 제안한 바 있다. 이 냉연강판의 제조방법은, 중량%로 C:0.0005-0.002%이하, Mn:0.05-0.3%, S:0.015%이하, P:0.015%이하, Al:0.01-0.08%, N:0.001-0.005%, 상기 C+N+S+P가 0.025%이하를 만족하고 나머지 Fe 및 기타 불가피하게 함유되는 원소를 포함한 강슬라브를 대상으로 한다. 이 냉연강판은 소성이방성 지수를 일정 수준이상으로 유지하면서도 내시효성 및 연성이 우수하다. 그러나, 이 냉연강판은 탄소함량을 0.002%이하로 제어하기 위해서는 제강공정에서 강력한 탈탄처리를 하여야 하므로 많은 비용이 들고 생산성도 매우 낮은 단점이 있다. 또한 C+N+S+P를 0.025%로 제어하기 위해서는 탈황 및 탈인능력을 강화하여야 하므로 생산성 및 원가측면에서 매우 불리하다. 또한, 완전 비시효특성을 보증하지 못한다.On the other hand, the present inventors have proposed a method for producing a cold rolled steel sheet having excellent elongation processing characteristics by improving the ductility without adding Ti, Nb in the Republic of Korea Patent Publication No. 2000-0039137. The manufacturing method of this cold rolled steel sheet is C: 0.0005-0.002% or less, Mn: 0.05-0.3%, S: 0.015% or less, P: 0.015% or less, Al: 0.01-0.08%, N: 0.001-0.005 by weight% %, The C + N + S + P is less than 0.025%, and the steel slab containing the remaining Fe and other inevitable elements. This cold rolled steel sheet has excellent aging resistance and ductility while maintaining plastic anisotropy index above a certain level. However, in order to control the carbon content below 0.002%, the cold rolled steel sheet has a disadvantage in that it is costly and very low in productivity because a strong decarburization treatment must be performed in the steelmaking process. Also, in order to control C + N + S + P to 0.025%, desulfurization and dephosphorization ability must be enhanced, which is very disadvantageous in terms of productivity and cost. In addition, it does not guarantee complete non-aging characteristics.
본 발명은 Ti, Nb을 첨가하지 않으면서 완전 비시효특성을 갖고 가공성이 우수한 냉연강판과 그 제조방법을 제공하는데, 그 목적이 있다. The present invention provides a cold rolled steel sheet having a completely unaging property and excellent workability without adding Ti and Nb, and an object thereof.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 냉연강판은, 중량%로 C:0.003%이하, Mn:0.05-0.2%, S:0.005-0.03%, Al:0.01-0.1%, N:0.004%이하, P:0.015%이하, V:0.01~0.2%를 포함하고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성된다.Cold rolled steel sheet of the present invention for achieving the above object, by weight% C: 0.003% or less, Mn: 0.05-0.2%, S: 0.005-0.03%, Al: 0.01-0.1%, N: 0.004% or less, P : 0.015% or less, V: 0.01% to 0.2%, and is composed of the remaining Fe and other unavoidable impurities.
나아가 본 발명의 냉연강판의 제조방법은, 중량%로 C:0.003%이하, Mn:0.05-0.2%, S:0.005-0.03%, Al:0.01-0.1%, N:0.004%이하, P:0.015%이하, V:0.01~0.2%를 포함하고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 강을 1100℃이상의 온도로 재가열한 후 마무리 압연온도를 Ar3변태점 이상으로 하여 열간압연하고 200℃/min이상의 속도로 냉각하고 700℃이하의 온도에서 권취한 다음, 냉간 압연하고, 연속소둔하는 것을 포함하여 이이루어진다. Furthermore, the manufacturing method of the cold rolled steel sheet of this invention is C: 0.003% or less, Mn: 0.05-0.2%, S: 0.005-0.03%, Al: 0.01-0.1%, N: 0.004% or less, P: 0.015 by weight%. % Or less, V: 0.01 ~ 0.2%, re-heated steel composed of the remaining Fe and other unavoidable impurities to a temperature of 1100 ℃ or more and hot-rolled with the finish rolling temperature above Ar 3 transformation point and more than 200 ℃ / min It comprises cooling at a rate and winding at a temperature of 700 ° C. or lower, followed by cold rolling and continuous annealing.
본 발명에서는, 상기 V와 C의 중량비(0.25*V/C)가 1~20을 만족하고, 또한, 상기 Mn와 S의 중량비가 다음의 조건 0.58*Mn/S≤10를 만족하여 MnS석출물의 평균크기가 0.2㎛이하로 이루어지는 것이 보다 바람직하다.
In the present invention, the weight ratio (0.25 * V / C) of the V and C satisfies 1 to 20, and the weight ratio of the Mn and S satisfies the following condition 0.58 * Mn / S ≦ 10 to produce the MnS precipitate. More preferably, the average size is 0.2 탆 or less.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명자들은 Ti, Nb을 첨가하지 않으면서 가공성을 개선하기 위한 연구과정에서 다음과 같은 새로운 사실을 밝혀내었다. The present inventors have discovered the following new facts in the course of research for improving workability without adding Ti and Nb.
Ti, Nb을 첨가하지 않는 비시효 냉연강판에 V를 첨가하는 경우에는 V이 고용C를 석출하여 비시효특성이 확보될 수 있다는 것이다. 나아가, 미세한 MnS의 석출물에 의해 가공성 등이 더욱 개선된다는 것이다. In the case of adding V to an unaging cold rolled steel sheet without adding Ti and Nb, V precipitates solid solution C, thereby securing non-aging characteristics. Further, workability and the like are further improved by the fine precipitate of MnS.
도 1에 나타난 바와 같이, MnS의 석출물이 미세하게 분포할수록 결정립내의 고용탄소량이 줄어들어 내시효특성은 개선된다. MnS의 미세석출물의 크기가 0.2㎛이하로 되면 결정립내 고용탄소량을 시효특성에 보다 유리하게 할 수 있다. 본 발명에서는 V에 의해 고용탄소량이 효과적으로 제어되며, 미세한 MnS석출물은 소성이방성지수의 개선에 더욱 큰 효과를 발휘한다. 이와 같이, 미세한 MnS석출물을 갖도록 하면서 V이 함께 첨가되면 비시효특성은 물론 가공성도 크게 개선된다. 본 발명에서는 V은 물론 MnS석출물에 의해 고용탄소를 효과적으로 제어할 수 있으므로, C의 함량을 제강공정에서 부하가 적은 0.003%까지로 확대할 수 있는 장점이 있다. As shown in FIG. 1, the finer the distribution of MnS precipitates, the smaller the amount of dissolved carbon in the grains, thereby improving the aging resistance. When the size of the fine precipitate of MnS is less than 0.2 µm, the amount of solid solution carbon in the grains may be more advantageous to the aging characteristics. In the present invention, the amount of solid solution carbon is effectively controlled by V, and the fine MnS precipitate exhibits a greater effect on the improvement of the plastic anisotropy index. As such, when V is added together to have a fine MnS precipitate, not only the aging characteristics but also the processability are greatly improved. In the present invention, since the solid solution carbon can be effectively controlled by the MnS precipitates as well as V, there is an advantage that the content of C can be expanded to 0.003% with a low load in the steelmaking process.
이와 같은 새로운 사실에 주목하여 V첨가강에서 MnS를 미세하게 분포시키는 방안에 대하여 연구하게 되었다. 그 결과, (1) Mn의 함량을 0.05~0.2%로 하고 S의 함량을 0.005~0.03%로 하면서 이들의 성분비(0.58*Mn/S)를 10이하로 조절하는 것이 필요하며, (2) 이와 함께 압간압연이 끝난 후 냉각속도를 200℃/min이상으로 하면 0.2㎛이하의 미세한 MnS의 석출물을 얻을 수 있다는 것이다.
By paying attention to these new facts, we have studied how to finely distribute MnS in V-added steel. As a result, (1) it is necessary to adjust the content ratio (0.58 * Mn / S) of 10 or less while (2) Mn content of 0.05 to 0.2% and S content of 0.005 to 0.03%. In addition, when the cooling rate is 200 ℃ / min or more after the end of the rolling rolling, it is possible to obtain a fine MnS precipitate of 0.2 ㎛ or less.
즉, 도 2(a)는 0.0018%C-0.15%Mn-0.008%P-0.015%S-0.03%Al-0.0012%N-0.05%V인 강으로 Mn과 S의 성분비(0.58*Mn/S)가 5.8인 조성의 강을 열간압연후 냉각속도에 따른 석출물의 크기를 조사한 그래프이다. 도 2(a)의 그래프를 보면, Mn과 S의 성분비(0.58*Mn/S)가 10이하를 만족하는 경우에 대해 냉각속도를 조절하면 MnS의 석출물 크기가 0.2㎛이하를 만족할 수 있음을 확인할 수 있다.That is, Fig. 2 (a) is a steel having 0.0018% C-0.15% Mn-0.008% P-0.015% S-0.03% Al-0.0012% N-0.05% V and the ratio of Mn and S (0.58 * Mn / S) It is a graph that investigates the size of precipitates according to the cooling rate after hot rolling steel with composition of 5.8. Looking at the graph of Figure 2 (a), the Mn and S component ratio (0.58 * Mn / S) when the cooling rate is adjusted for the case of less than 10 confirms that the precipitate size of MnS can satisfy 0.2㎛ or less Can be.
이러한 본 발명의 냉연강판과 그 제조방법을 이하에서 구체적으로 설명한다. The cold rolled steel sheet of the present invention and a manufacturing method thereof will be described in detail below.
[본 발명의 냉연강판][Cold rolled steel sheet of the present invention]
탄소(C)의 함량은 0.003%이하가 바람직하다.The content of carbon (C) is preferably 0.003% or less.
탄소의 함량이 0.003%이상의 경우 강중 고용탄소의 양이 많아 비시효성의 확보가 곤란하고 소둔판의 결정립이 미세하게 되어 연성이 크게 낮아진다. 따라서, 탄소(C)의 함량은 0.003%이하로 하는 것이 바람직한데, 보다 바람직하게는 탄소(C)의 함량이 0.0005~0.003%로 하는 것이다. 탄소(C)의 함량이 0.0005%미만의 경우에는 열연판의 결정립이 조대하여 강도가 낮아지고 면내이방성이 높아지기 때문이다. 본 발명에서는 MnS석출물에 의해 결정립내 고용탄소량을 낮출수 있으므로 탄소의 함량을 0.003%까지 높일 수 있어서 탄소의 함량을 극력으로 낮추기 위한 탈탄처리를 생략할 수 있는데, 그러한 탄소의 함량은 0.002%초과~0.003%이하의 범위이다.
If the carbon content is more than 0.003%, the amount of solid carbon in steel is high, making it difficult to secure inaging properties, and the crystalline ductility of the annealing plate becomes fine, which greatly reduces the ductility. Therefore, the content of carbon (C) is preferably 0.003% or less, more preferably, the content of carbon (C) is 0.0005 to 0.003%. This is because when the content of carbon (C) is less than 0.0005%, the grains of the hot rolled sheet are coarse to lower the strength and increase the in-plane anisotropy. In the present invention, the amount of carbon in the grains can be lowered by the MnS precipitate, so that the carbon content can be increased to 0.003%, so that the decarburization treatment can be omitted to lower the carbon content as much as possible. The range is less than 0.003%.
망간(Mn)의 함량은 0.05-0.2%가 바람직하다. The content of manganese (Mn) is preferably 0.05-0.2%.
망간은 강중 고용황을 MnS로 석출하여 고용 황에 의한 적열취성(Hot shortness)을 방지하는 원소로 알려져 있다. 본 발명에서는 망간과 황의 함량을 적절해지는 경우에 매우 미세한 MnS가 석출되어 소성이방성지수를 개선한다는 연구결과에 기초한 것으로, 망간의 함량은 0.05~0.2%로 하는 것이 바람직하다. 망간의 함량이 0.05%미만의 경우에는 고용 상태로 잔존하는 황의 함량이 많기 때문에 적열취성이 발생할 수 있으며, 망간의 함량이 0.2% 초과의 경우에는 망간의 함량이 높아 조대한 MnS석출물이 생성되어 소성이방성지수가 낮아진다. Manganese is known as an element that precipitates solid sulfur in steel as MnS to prevent hot shortness caused by solid sulfur. In the present invention, when the content of manganese and sulfur is appropriate, very fine MnS is precipitated to improve the plastic anisotropy index, and the content of manganese is preferably 0.05 to 0.2%. If the content of manganese is less than 0.05%, red brittleness may occur due to the high content of sulfur remaining in solid solution. If the content of manganese is more than 0.2%, coarse MnS precipitates are formed due to high content of manganese. Anisotropic index is lowered.
황(S)의 함량은 0.005-0.03%가 바람직하다. The content of sulfur (S) is preferably 0.005-0.03%.
황(S)의 함량이 0.005%미만의 경우에는 MnS 석출량이 적을 뿐만 아니라 석출되는 MnS의 크기가 매우 조대해져 비시효성이 좋지 않다. 황의 함량이 0.03% 초과의 경우에는 고용된 황의 함량이 많아 연성 및 성형성이 크게 낮아지며, 적열취성의 우려가 있기 때문이다. 황의 함량은 0.005~0.03%의 범위일 때 MnS의 석출물 크기를 원하는 범위로 조절하기가 용이해진다. 보다 바람직한 S의 함량은 0.016~0.03%이다.
When the content of sulfur (S) is less than 0.005%, not only the amount of MnS precipitated is small but also the size of the precipitated MnS is very coarse, which results in poor aging. If the content of sulfur is more than 0.03%, the content of solute is high so that the ductility and moldability is greatly lowered, there is a fear of red brittleness. When the content of sulfur is in the range of 0.005 ~ 0.03%, it becomes easy to adjust the precipitate size of MnS to the desired range. More preferable content of S is 0.016 to 0.03%.
알루미늄(Al)의 함량은 0.01-0.1%가 바람직하다.The content of aluminum (Al) is preferably 0.01-0.1%.
알루미늄은 탈산제로 첨가하는 원소이지만 본 발명에서는 강중 질소를 석출하여 고용질소에 의한 시효를 완전히 방지하기 위해 첨가한다. 알루미늄의 함량이 0.01%미만의 경우에는 고용질소의 양이 많아 시효 현상을 완전히 방지 할 수 없고, 알루미늄의 함량이 0.1%초과의 경우에는 고용 상태로 존재하는 알루미늄의 양이 많아 연성을 저하한다.
Aluminum is an element added as a deoxidizer, but in the present invention, it is added to precipitate nitrogen in the steel to completely prevent aging by solid nitrogen. When the aluminum content is less than 0.01%, the amount of solid solution is not high enough to prevent the aging phenomenon completely, and when the aluminum content is more than 0.1%, the amount of aluminum present in the solid solution state is too high to reduce the ductility.
질소(N)의 함량은 0.004%이하가 바람직하다.The content of nitrogen (N) is preferably 0.004% or less.
질소는 제강중 불가피하게 첨가되는 원소로 0.004%초과의 경우에는 시효지수가 높아지므로 0.004%이하가 바람직하다.
Nitrogen is an element inevitably added during steelmaking, and if it is more than 0.004%, the aging index is increased.
인(P)의 함량은 0.015%이하가 바람직하다. The content of phosphorus (P) is preferably 0.015% or less.
인의 함량이 0.015% 초과의 경우에는 연성 및 성형성이 저하하므로 0.015%이 하로 하는 것이 바람직하다.
If the content of phosphorus is more than 0.015%, the ductility and moldability are lowered, it is preferable to be 0.015% or less.
바나듐(V)의 함량은 0.01~0.2%가 바람직하다.The content of vanadium (V) is preferably 0.01 to 0.2%.
바나듐은 고용C를 석출하여 비시효특성을 확보하기 위해 첨가되는데, 그 함량이 0.01%이상되어야 비시효특성을 얻을 수 있으며, 0.2%를 초과하면 소성이방성지수는 낮아진다.
Vanadium is added to precipitate the solid solution C to secure the non-aging characteristics, the content of which is more than 0.01% to obtain the non-aging characteristics, when exceeding 0.2%, the plastic anisotropy index is lowered.
상기 V과 C의 중량비(0.25*V/C)는 1-20을 만족하는 것이 보다 바람직하다.As for the weight ratio (0.25 * V / C) of said V and C, it is more preferable to satisfy | fill 1-20.
V와 C의 중량비가 1미만에서는 고용C의 석출효과가 크지 않으며, 20을 초과하면 소성이방성지수가 낮아진다.
If the weight ratio of V and C is less than 1, the precipitation effect of solid solution C is not large.
상기 Mn와 S의 중량비는 0.58*Mn/S≤10를 만족하는 것이 바람직하다.The weight ratio of Mn and S preferably satisfies 0.58 * Mn / S ≦ 10.
망간과 황은 결합하여 MnS로 석출되는데, 이 MnS석출물은 망간과 황의 첨가량에 따라 석출상태가 달라져 소성이방성 지수에 영향을 미친다. 본 발명의 연구에 따르면 망간과 황의 첨가비(0.58*Mn/S, 여기서, Mn, S의 함량은 중량%)가 10초과의 경우에는 MnS석출물이 조대하여 소성이방성지수가 낮아진다.
Manganese and sulfur combine to precipitate as MnS, which affects the plastic anisotropy index because the precipitated state varies depending on the amount of manganese and sulfur added. According to the present invention, when the addition ratio of manganese and sulfur (0.58 * Mn / S, where the content of Mn, S in weight%) is more than 10, MnS precipitates are coarse to lower the plastic anisotropy index.
MnS석출물의 평균크기는 0.2㎛이하가 바람직하다. The average size of the MnS precipitates is preferably 0.2 μm or less.
본 발명의 연구결과에 따르면 MnS석출물의 크기가 시효지수와 항복강도, 소성이방성지수에 직접적으로 영향을 미치는데, MnS의 평균크기가 0.2㎛ 초과의 경우 에는 특히 소성이방성지수가 낮아진다. 따라서, MnS 석출물의 평균크기는0.2㎛ 이하가 바람직하다.
According to the results of the present invention, the size of MnS precipitate directly affects the aging index, yield strength, and plastic anisotropy index. In particular, when the average size of MnS exceeds 0.2 µm, the plastic anisotropy index is lowered. Therefore, the average size of the MnS precipitates is preferably 0.2 μm or less.
[냉연강판의 제조방법][Manufacturing method of cold rolled steel sheet]
본 발명은 상기한 강조성을 만족하는 강을 열간압연과 냉간압연을 통해 냉간압연판에 MnS석출물의 평균크기가 0.2㎛ 이하를 만족하도록 하는데 특징이 있다. 냉간압연판의 MnS석출물의 크기는 Mn/S의 비와 제조공정에 영향을 받으나 특히 열간압연후의 냉각속도에 직접적인 영향을 받는다.
The present invention is characterized in that an average size of MnS precipitates in a cold rolled sheet is hot and cold rolled to satisfy the above-described stress. The size of MnS precipitates in the cold rolled plate is affected by the ratio of Mn / S and the manufacturing process, but in particular by the cooling rate after hot rolling.
[열간압연조건][Hot Rolling Condition]
본 발명에서는 상기한 강조성을 만족하는 강을 재가열하여 열간압연한다. 재가열온도는 1100℃이상이 바람직하다. 재가열온도가 1100℃미만의 경우에는 재가열온도가 낮아 연속주조중에 생성된 조대한 MnS가 완전히 용해되지 않은 상태로 남아있어 열간압연후에도 조대한 MnS가 많이 남아있기 때문이다.
In the present invention, the steel that satisfies the above-mentioned emphasis is reheated and hot rolled. The reheating temperature is preferably 1100 ° C or more. If the reheating temperature is lower than 1100 ℃, the reheating temperature is low, the coarse MnS produced during the continuous casting is not completely dissolved, the coarse MnS remains even after hot rolling.
열간압연은 마무리압연온도를 Ar3변태온도 이상의 조건에서 행하는 것이 바람직하다. 마무리압연온도가 Ar3변태온도 미만의 경우에는 압연립의 생성으로 가공성이 저하할 뿐만아니라 연성이 크게 저하기 때문이다. Hot rolling is preferably performed at a finish rolling temperature above Ar 3 transformation temperature. This is because when the finish rolling temperature is lower than the Ar 3 transformation temperature, not only the workability is degraded due to the formation of the rolled grain but also the ductility is greatly reduced.
열간압연후 권취전 냉각속도는 200℃/min이상으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따라 Mn과 S의 성분비(0.58*Mn/S)를 10이하로 하더라도 냉각속도가 200℃/min미만이면 MnS의 석출물 크기가 0.2㎛를 초과해 버린다. 즉, 냉각속도가 빨라질수록 많은 수의 핵이 생성하여 MnS석출물이 미세해지기 때문이다. Mn과 S의 성분비(0.58*Mn/S)가 10초과의 경우에는 재가열공정에서 미용해된 조대한 MnS석출물이 많아 냉각속도가 빨라지더라도 새로운 핵이 생성되는 수가 적어 석출물은 미세해지지 않는다(도 2b, 0.024%C-0.43%Mn-0.011%P-0.009%S-0.035%Al-0.0043%N-0.05%V). 도 2의 그래프를 보면, 냉각속도가 빨라질수록 MnS석출물의 크기가 미세해지므로 냉각속도의 상한을 제한할 필요는 없으나, 냉각속도가 1000℃/min이상이라도 석출물 미세화 효과가 더 이상 커지지 않으므로 냉각속도는 200~1000℃/min가 보다 바람직하다.
After hot rolling, the cooling rate before winding is preferably 200 ° C / min or more. According to the present invention, even if the component ratio (0.58 * Mn / S) of Mn and S is 10 or less, the precipitate size of MnS exceeds 0.2 µm when the cooling rate is less than 200 ° C / min. In other words, as the cooling rate increases, a large number of nuclei are generated, thereby minimizing MnS precipitates. If the composition ratio of Mn and S (0.58 * Mn / S) is more than 10, there are many coarse MnS precipitates undissolved in the reheating process, and even if the cooling rate is fast, new nuclei are generated less and the precipitates do not become fine (Fig. 2b). , 0.024% C-0.43% Mn-0.011% P-0.009% S-0.035% Al-0.0043% N-0.05% V). Referring to the graph of Figure 2, the faster the cooling rate is the size of the MnS precipitate becomes finer, so there is no need to limit the upper limit of the cooling rate, even if the cooling rate is more than 1000 ℃ / min cooling rate is no longer increased 200-1000 degreeC / min is more preferable.
[권취조건][Coiling condition]
상기와 같이 열간압연한 다음에는 권취를 행하는데, 권취온도는 700℃이하가 바람직하다. 권취온도가 700℃초과의 경우에는 MnS석출물이 너무 조대하게 성장하여 비시효성을 저하한다.
Winding is performed after hot rolling as above, but the winding temperature is preferably 700 ° C or lower. If the coiling temperature is higher than 700 ° C., MnS precipitates grow too coarse to deteriorate the inaging properties.
[냉간압연조건][Cold rolling condition]
냉간압연은 50~90%의 압하율로 행하는 것이 바람직하다. 냉간압하율이 50%미만의 경우에는 소둔재결정 핵생성양이 적기 때문에 소둔시 결정립이 너무 크게 성장하여 소둔 재결정립의 조대화로 강도 및 성형성이 저하한다. 냉간압하율이 90%초 과의 경우에는 성형성은 향상되지만 핵생성 양이 너무 많아 소둔 재결정립은 오히려 너무 미세하여 연성이 저하한다.
Cold rolling is preferably performed at a reduction ratio of 50 to 90%. If the cold reduction rate is less than 50%, the amount of nucleation of the annealing recrystallization is small, so that grains grow too large during annealing, resulting in a decrease in strength and formability due to coarsening of the annealing recrystallization grains. If the cold reduction rate is more than 90%, the moldability is improved, but the nucleation amount is too large, so the annealing recrystallized grain is too fine to decrease the ductility.
[연속소둔][Continuous Annealing]
연속소둔 온도는 제품의 재질을 결정하는 중요한 역할을 한다. 본 발명에서는 500~900℃의 온도범위에서 행하는 것이 바람직하다. 연속소둔 온도가 500℃미만의 경우에는 재결정립이 너무 미세하여 목표로 하는 연성값을 확보할수 없으며, 소둔온도가 900℃초과의 경우에는 재결정립의 조대화로 강도가 저하된다. 연속소둔시간은 재결정이 완료되도록 유지하는데, 약 10초이상이면 재결정이 완료된다.
Continuous annealing temperature plays an important role in determining the material of the product. In this invention, it is preferable to carry out in the temperature range of 500-900 degreeC. If the continuous annealing temperature is less than 500 ° C., the recrystallized grain is too fine to obtain a target ductility value. If the annealing temperature is higher than 900 ° C., the strength decreases due to coarsening of the recrystallized grain. The continuous annealing time keeps the recrystallization complete. If it is about 10 seconds or more, the recrystallization is completed.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
[실시예]EXAMPLE
표 1의 강괴를 재가열하고 마무리열간압연한 후 권취한 다음, 75%의 압하율로 냉간압연과 연속소둔처리하였다. 이때의 마무리압연온도는 Ar3변태점이상인 910℃이며, 연속소둔은 10℃/초의 속도로 750℃로 40초 동안 가열하여 행하였다. 얻어진 소둔판은 기계적 특성을 조사하기 위해 ASTM규격(ASTM E-8 standard)에 의한 표준시편으로 가공하였다. 시편은 인장시험기(INSTRON사, Model 6025)를 이용하여 항복강도, 인장강도, 연신율, 소성이방성 지수(rm값), 면내이방성 지수(△r) 및 시효지수(AI, Aging Index)를 측정하였다. 여기서 rm=(r0+2r45+r90)/4, △r=(r0- 2r45+r90)/2이다.The ingots of Table 1 were reheated, rolled up after finishing hot rolling, and then cold-rolled and continuous annealing at a reduction ratio of 75%. The finish rolling temperature of not less than Ar 3 transformation point is 910 ℃, continuous annealing was performed by heating for 40 seconds to 750 ℃ to 10 ℃ / second. The obtained annealing plate was processed into a standard specimen according to ASTM E-8 standard to investigate the mechanical properties. Yield strength, tensile strength, elongation, plastic anisotropy index (r m value), in-plane anisotropy index (△ r) and aging index (AI, Aging Index) were measured using a tensile tester (INSTRON, Model 6025). . Where r m = (r 0 + 2r 45 + r 90 ) / 4 and Δr = (r 0 -2r 45 + r 90 ) / 2.
표 2에 나타난 바와 같이, 시료번호 1~5는 본 발명을 만족하는 발명강으로 비시효특성을 확보할 수 있다. 또한, 시료번호 1-5의 경우에는 MnS석출물의 크기가 0.2㎛이하로서 소성이방성지수가 높아 가공성이 더욱 우수함을 알 수 있었다. As shown in Table 2, Sample No. 1 to 5 is an invention steel that satisfies the present invention can secure non-aging characteristics. In addition, in the case of Sample No. 1-5, the size of MnS precipitate was 0.2 μm or less, and the plastic anisotropy index was high, indicating that the workability was more excellent.
한편 비교강인 시료번호 6은 V이 첨가되어 시효지수를 감소하였지만 석출물의 크기가 너무 커서 시효지수가 18MPa로 완전한 비시효특성을 갖지 못하고, 소성이방성 지수도 낮아 가공성이 낮다. 시료번호 7의 경우 V이 너무 많이 첨가되어 소성이방성지수가 매우 낮다. 시료번호 8~11의 경우 V이 첨가되지 않은 강으로 완전 비시효특성을 보증할 수 없다.On the other hand, sample No. 6, which is comparative steel, decreased the aging index due to the addition of V, but the precipitate size was too large, the aging index was 18MPa, which did not have perfect non-aging characteristics, and the plastic anisotropy index was also low, resulting in low workability. In the case of Sample No. 7, too much V was added and the plastic anisotropy index was very low. For Sample Nos. 8 to 11, the steel without V added cannot guarantee complete non-aging characteristics.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 제공되는 냉연강판은 완전 비시효특성을 보증할 수 있고 가공성이 우수하다. As described above, the cold rolled steel sheet provided in accordance with the present invention can guarantee complete non-aging characteristics and is excellent in workability.
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