KR20080060982A

KR20080060982A - 충돌특성이 우수한 고망간형 고강도 강판 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20080060982A
Application number: KR1020060135658A
Authority: KR
Inventors: 김성규; 진광근; 손일령
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2008-07-02
Also published as: EP2097548A1; WO2008078940A1; JP2009545676A; JP5393459B2; KR100851158B1; EP2097548A4; CN101432456A; US20090074605A1

Abstract

연신율이 높아 가공성이 우수하고, 항복강도가 높아 충돌특성이 우수한 고가공성 고강도 강판과 그 제조방법이 제공된다.

고망간 강판은, 중량%로 탄소 0.2 ~ 1.5%, 망간 10 ~ 25%, 알루미늄 0.01 ~ 3.0%, 인0.03% 이하, 황 0.03%이하, 질소 0.040%이하를 포함하고, 여기에 실리콘 0.02 ~ 2.5%, 티타늄 0.01 ~ 0.10%, 니오븀 0.01 ~ 0.10%의 그룹에서 선택되는 적어도 1종, 나머지 Fe 및 기타 불가피하게 함유되는 불순물로 조성되는 것이다.

본 발명의 강판은 열연강판, 냉연강판 또는 도금강판일 수 있으며, 연신율이 높고, 가공경화지수가 높아 프레스가공성이 우수하여 차체의 구조부재 뿐 만아니라, 형상이 복잡한 내판재로도 적합하다. 또한, 강판의 특성중 충격 흡수능이 우수하기 때문에 자동차의 프론트 사이드　멤버(front　side　member) 등의 부품에 사용할 수　있다.

고강도, 고연성, 용융도금, 전기도금, TWIP, TWIN

Description

충돌특성이 우수한 고망간형 고강도 강판 및 그 제조방법{ High Manganese High Strength Steel Sheets With Excellent Crashworthiness, And Method For Manufacturing Of It}

도 1은 미세조직 사진이다.

도 2는 냉간압연 양에 따른 인장곡선변화와 강도-연신율의 변화를 나타내는 그래프이다.

일본 공개특허공보1992-259325,

국제공개공보WO02/101109

본　발명은 자동차용 강판에 사용되는 고망간강 및 그 제조법에 관한 것이다. 보다　상세하게는, 연신율이 높아 가공성이 우수하고, 항복강도가 높아 충돌특성이 우 수한 고가공성 고강도 강판과 그 제조방법에 관한 것이다.

자동차사는 환경오염, 연비향상, 안전성 향상을 목적으로 경량 소재, 고강도 소재의 적용을 확대하고 있으며 이는 자동차 부품 외의 많은 구조부재에 적용되는 재료가 가져야 할 특성이기도 하다. 그러나 소재의 강도가 증가하면 연신율이 감소하는 특성을 가지며, 이를 극복하고자 성형성이 우수한 이상조직강과 변태유기소성강 등을 사용하고 있다.

그러나, 현재까지 개발된 자동차 구조부재 및 내판재로 적용되는 가공용 고강도강은 자동차부품이 요구하는 가공성을 만족하지 못하기 때문에 복잡한 형상을 갖고 있는 부품은 제조하기 어렵다. 이를 해소하기 위하여, 자동차사는 부품의 형상을 간소화 하거나, 여러 개의 부품으로 구분하여 성형하고 다시 용접하는 공정을 이용하고 있다. 용접을 하는 경우, 용접부의 강도가 모재 부분과 다르기 때문에 차체의 설계에 많은 제약을 받을 뿐만 아니라, 용접부의 열위에 의한 부품특성 저하는 물론 부품을 나누어 성형하면서 공정비용이 크게 증가한다. 따라서 자동차사에서는 복잡한 형상의 부품에 적용하고 차체설계시 설계자유도를 높이기 위해서 고강도이면서도 가공성이 높은 재료를 지속적으로 요구하고 있다.

자동차용 강판분야에서는 최근들어 연비향상과 대기오염을 줄이기 위해서 자동차의 무게를 줄일수 있는 성형성이 우수한 고강도강 강판이 요구되고 있는 실정이다. 종래의 자동차용 강판으로는 성형성을 고려하여 기지조직이 페라이트인 저탄소강 계열의 고강도강이 사용되고 있다. 그러나 자동차용 강판으로 저탄소강 계열의 고강도강을 사용하는 경우에는 인장강도가 800MPa급 이상에서는 연신율이 상업적으로 최고 30% 이상 확보하기가 어렵다. 따라서 800MPa급 이상 고강도강을 복잡한 형상의 부품에 적용하는 것은 어렵기 때문에 부품의 형상을 간략하게 하는 등 자유로운 부품설계가 어려운 실정이다. 상기와 같은 문제를 해결하기 위해서 연성과 강도가 우수한 오스테나이트계 고망간강(일본 공개특허공보1992-259325, 국제공개공보WO02/101109)이 제안된 바 있다. 그러나, 상기 일본특허는 고망간 첨가에 의해 연성은 확보 되나, 변형부에 가공경화가 심하게 일어나서 가공 후 강판이 쉽게 파단되는 현상이 있다. 또한, 상기 국제특허 역시 연성은 확보 되나, 다량의 실리콘 첨가에 의해서 전기도금성 및 용융도금성이 불리한 단점이 있다. 또한 상기의 강판들은 가공성은 우수하나 항복강도가 낮아 충돌특성이 열위한 단점이 있다.

자동차소재로 사용되는 소재는 충돌시 충돌에너지를 흡수하고, 변형을 방지하고자 항복강도가 높은 경우 유리하다. 그러나 고망간강의 경우 오스테나이트 조직을 가짐으로써 항복강도가 낮은 특성을 보이므로 이를 극복하는 것이 필요하다.

본 발명은 연신율이 우수하여 가공성이 높고, 항복강도가 높아 충돌특성이 우수한 고가공성 고강도 강판과 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 강판은, 중량%로 탄소 0.2 ~ 1.5%, 망간 10 ~ 25%, 알루미늄 0.01 ~ 3.0%, 인0.03% 이하, 황 0.03%이하, 질소 0.040%이하를 포함하고, 여기에 실리콘 0.02 ~ 2.5%, 티타늄 0.01 ~ 0.10%, 니오븀 0.01 ~ 0.10%의 그룹에서 선택되는 적어도 1종, 나머지 Fe 및 기타 불가피하게 함유되는 불순물로 조성된다. 본 발명의 강판은 오스테나이트 단상조직으로 되는 것이다.

본 발명의 강판은 400-600MPa이상의 항복강도와 900-1000MPa이상의 인장강도를 갖으며, 냉간에서의 압연에 의한 가공경화에 의해 750MPa이상의 항복강도와 1000MPa이상의 인장강도를 갖게 된다.

본 발명에서는 상기한 본 발명의 성분계를 갖는 강판을 냉간에서 10-80%의 압하율로 압연하는 것이다. 여기서, 압연은 조질압연, 이중압연, 열연정정압연의 어느 하나의 압연일 수 있다. 또한, 상기 강판은 열연강판, 냉연강판, 도금강판의 어느 하나에서 선택될 수 있다.

본 발명에서는 냉연강판을 제조하는 경우에는, 상기한 성분계를 갖는 강을 1050 ~ 1300^oC에서 균질화 처리 후 850 ~ 1000℃의 마무리압연온도조건으로 열간압연하고, 700℃이하의 온도범위에서 권취한 다음, 30~80%의 압하율로 냉간압연하고, 600℃이상의 온도에서 연속소둔하여 제조할 수 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에서는 적절한 양의 실리콘, 티타늄, 니오븀의 적어도 1종을 첨가함으로써 항복강도를 증가하고자 하는 것이다. 제조된 열간압연, 냉간압연, 도금 강판을 이용하여 냉간에서 압연함으로써 항복강도가 높아 충돌특성이 우수한 강을 제조할 수 있다.

본 발명에서는 오스테나이트 단상을 얻고 쌍정에 의해 가공성을 향상하고자 망간, 탄소, 알루미늄의 첨가 양을 적절히 조절하면서 미세조직을 제어하여 항복강도를 증가시키기 위하여 실리콘, 티타늄, 니오븀의 첨가량을 최적화하는데, 특징이 있다. 또한, 쌍정에 의해 가공경화되는 경우 연신율이 아주 우수하므로 냉간가공에 의해 연신율이 다소 감소하더라도 자동차 부품에 필요한 성형성을 확보할 수 있다는 실험결과에 의해 냉간가공을 통해 항복강도를 증가하도록 하는 것이다.

본 발명은 상온에서 완전 오스테나이트상을 확보하기 위해서 오스테나이트 안정화원소인 망간과 탄소의 양을 최적화하고, 이들 성분에 의해 변형시 쌍정을 형성하도록 한다. 또한 알루미늄의 양을 조절하여 쌍정이 형성되는 속도를 제어하여 인장성질을 개선하는 것이다. 제조원가를 줄이기 위해 첨가되는 망간(Mn)의 첨가량을 최소화 하는 것이 중요하며, 망간양을 줄이기 위해서는 탄소를 일부 첨가하는 것이 중요하다. 강의 가공시 쌍정(TWIN)변형을 조장하기 위해서 역시 탄소, 알루미늄의 첨가량을 적절히 조절한다. 한편 항복강도를 증가시키기 위해서는 결정입도를 줄이는 것이 바람직하며, 이를 위해 실리콘, 티타늄, 니오븀 등의 적어도 1종을 첨가하는 것이다.

본 발명에서 강판은 열연강판, 냉연강판, 도금강판에 해당되는 것이다.

이하, 상기한 강 성분의 선정 및 성분범위의 한정 이유 등에 대하여 설명한다.

탄소(C)의 함량은 0.2-1.5%가 바람직하다.

탄소는 오스테나이트상의 안정화에 기여하기 때문에 그 첨가량이 증가할수록 유리하다. 탄소의 첨가량이 0.2%미만에서는 변형시 α'(알파다시)-마르테사이트상이 생성되기 때문에 가공시 크랙이 발생하고, 연성이 낮아지는 단점이 있다. 그리고 탄소의 첨가량이 1.5%초과인 경우에는 오스테나이트상의 안정도가 크게 증가하여 슬립변형에 의한 변형거동의 천이로 가공성이 낮아진다.

망간(Mn)의 함량은 10-30%, 보다 바람직하게는 10-25%로 하는 것이다.

망간 역시 오스테나이트상을 안정화시키는데 필수적인 원소이지만, 10%미만에서는 성형성을 해치는 α'(알파다시)-마르테사이트상이 생성되기 되어 강도는 증가하지만 연성이 급격히 감소한다. 그리고 망간의 첨가량이 30% 이상에서는 쌍정발생이 억제되어 강도는 증가하지만 연성이 감소한다. 그리고 망간의 첨가량이 증가할수록 열간압연 크랙발생이 잘 일어나고, 원료원가가 비싼 망간의 다량 첨가로 강판제조원가가 증가하기 때문에 바람직하게는 망간의 함량을 25%이하로 하는 것이다.

알루미늄(Al)의 함량은 0.01-3.0%가 바람직하다.

알루미늄은 통상 강의 탈산을 위하여 첨가되지만 본 발명에서는 알루미늄이 연성향상을 위해서 첨가한다. 즉 알루미늄은 페라이트상의 안정화 원소이지만 강의 슬립면에서 적층결함에너지(stacking fault energy)를 증가시켜 ε-마르테사이트상의 생성을 억제하여 연성을 향상시킨다. 뿐만 아니라 알루미늄은 낮은 망간첨가량의 경우에도 ε-마르테사이트상의 생성을 억제하기 때문에 망간의 첨가량을 최소화 하고 가공성을 향상시키는데 큰 기여을 한다. 따라서, 그 첨가량이 0.01%미만인 경우에는 ε-마르텐사이트가 생성되어 강도는 증가하지만 연성이 급격히 감소한다. 그리고 그 첨가량이 3.0%를 초과하는 경우에는 쌍정발생을 억제하여 연성을 감소시 키고, 연속조조시 주조성을 나쁘게하고, 열간압연시 표면산화가 심하여 제품의 표면품질을 저하시키게 된다.

인(P)과 황(S)의 함량은 각각 0.03%이하로 하는 것이 바람직하다.

인과 황은 강의 제조시 불가피하게 함유되는 원소이므로 그 첨가범위를 0.03%이하로 제한한다. 특히 인은 편석이 일어나서 강의 가공성을 감소시키고, 황은 조대한 망간황화물(MnS)을 형성하여 플렌지크랙과 같은 결함을 발생시키고, 강판의 국멍확장성을 감소시키므로 그 첨가량을 최대한 억제 하는 것이 바람직하다.

질소(N)의 함량은 0.04%이하가 바람직하다.

질소는 응고과정에서 알루미늄과 작용하여 오스테나이트 결정립내에서 미세한 질화물을 석출시켜 쌍정발생을 촉진하므로 강판의 성형시 강도와 연성을 향상시킨다. 그러나, 질소의 첨가량이 0.04%를 초과할 경우에는 질화물이 과다하게 석출되어 열간가공성 및 연신율이 저하된다.

상기와 같이 조성되는 강에 실리콘, 티타늄, 니오븀의 그룹에서 선택된 적어도 1종이 포함된다.

실리콘(Si)의 함량은 0.02-2.5%가 바람직하다.

실리콘은 고용강화되는 원소로 고용효과에 의해 결정립도를 줄임으로써 항복강도를 증가시키는 원소이다. 통상 과다하게 첨가될 경우 표면에 실리콘 산화층을 형성하여 용융도금성을 떨어뜨리는 것을 알려져 있다. 그러나 망간이 다량 첨가된 강에서는 적절한 양의 실리콘이 첨가될 경우 표면에 얇은 실리콘산화층이 형성되어 망간의 산화를 억제하기 때문에 냉연강판에서 압연 후 형성되는 두꺼운 망간 산화층이 형성되는 것을 방지할 수 있고, 소둔 후 냉연강판에서 진행되는 부식을 방지하여 표면품질을 향상시키고, 전기도금재의 소지강판으로써 우수한 표면품질을 유지할 수 있다. 그러나 실리콘의 첨가량이 증가하면 열간압연을 할 때 강판표면에 실리콘 산화물이 형성되어 산세성을 나쁘게 하여 열연강판의 표면품질을 나쁘게 하는 단점이 있다. 그리고 그리고 실리콘은 연속소둔공정과 연속용융도금공정에서 고온 소둔시 강판표면에 농화되어 용융도금을 할 때 강판표면에 용융아연의 젖음성을 감소시키기 때문에 도금성을 감소시키다. 뿐만 아니라 다량의 실리콘 첨가는 강의 용접성을 크게 저하시킨다. 따라서 실리콘의 상한 첨가량은 2.5%가 바람직하다. 충돌특성은 도금층의 부식성과 달리 내부 금속기지층의 기계적 특성과 관련되며, 도금위한 열처리 조건이 오스테나이트 단상조직을 가지는 고망간강의 기계적 특성에 영향을 미치지 않으므로 본 제품은 도금제품의 충돌특성을 포함한다.

티타늄(Ti)의 함량은 0.01-0.1%가 바람직하다.

티타늄은 탄소와 결합하여 탄화물을 형성하는 강탄화물 형성 원소로, 이때 형성 된 탄화물은 결정입 성장을 막아 결정입도 미세화에 효과적인 원소이다. 그러나 티타늄의 함량이 0.005%미만으로 미량 첨가하는 경우 효과가 없고, 0.10%를 초과하면 과량의 티타늄이 결정입계에 편석하여 입계취화를 일으키거나, 석출상이 과도하게 조대화되어 결정입 성장 효과를 떨어뜨릴 수 있다.

니오븀(Nb)의 함량은 0.005-0.1%, 보다 바람직하게는 0.01-0.1%로 하는 것이다.

니오븀은 티타늄과 같은 형태로 탄소와 결합하여 탄화물을 형성하는 강탄화물 형성원소이다. 역시 이때 형성된 탄화물은 결정입 성장을 막아 결정입도 미세화에 효과적인 원소이며 통상의 티타늄 보다 낮은 온도에서 석출상을 형성하므로 결정입도 미세화와 석출상 형성에 의한 석출강화효과가 큰 원소이다. 그러나, 0.005% 미만으로 미량 첨가하는 경우 효과가 없고, 0.10%를 초과하면 과량의 니오븀이 결정입계에 편석하여 입계취를 일으키거나, 석출상이 과도하게 조대화되어 결정입 성장 효과를 떨어뜨릴 수 있다. 바람직한 니오븀의 첨가량은 0.01-0.1%로 하는 것이다.

이하, 고망간강의 제조방법에 대해 설명한다.

일반적으로 고망간강 열연강판의 제조는 일반강의 제조공정과 마찬가지로 연속주조법을 이용할 수 있다. 상기 조성으로 가을 통상의 조건과 유사하게 균질화 처리를 실시한 다음에 마무리압연하고 권취하여 열연강판을 제조한다.

본 발명에서 열간압연시 고망간강의 연주슬라브 가열온도를 1050 ~ 1300^oC 하는 것이 바람직하다. 가열온도의 상한을 1300℃로 한정한 이유는 온도가 높을수록 결정입도가 증가하고, 표면산화가 발생하여 강도가 감소하거나, 표면이 열위되는 특성을 보이기 때문이다. 또한, 1300℃초과하여 가열하면 연주슬라브의 주상정입계에 액상막이 생기므로 열간압연시 균열이 발생하기도 한다. 한편 가열온도의 하한을 1050℃으로 한정한 이유는 가열온도가 낮게 되면 마무리 압연시 온도 확보가 어려워 온도감소에 의해 압연하중이 증가하여 소정의 두께까지 충분히 압연을 할 수 없기 때문이다. 즉 통상의 마무리 압연온도는 열연공정에서 최소 850^oC이상, 바람직하게는 900^oC 정도 이므로 마무리 압연온도를 낮추게 되면 압연하중이 높아져서 압연기에 무리가 갈 뿐만 아니라 강판내부의 품질에도 나쁜 영향을 미치게 된다. 그리고 압연 마무리 온도를 과도하게 높게 하는 경우 압연시 표면 산화가 발생하므로 압연마무리 온도는 1000℃로 제한한다.

열연권취온도는 700℃이하에서 행하는 것이다. 권취온도가 700℃ 초과되면 열연강판표면에 두꺼운 산화막과 내부산화가 일어나기 때문에 산세과정에서 산화층이 쉽게 제거되지 않는다. 따라서 열연강판의 권취온도는 낮게 하는 것이 바람직하다.

상기에서 얻어진 열연강판은 필요에 따라 냉연강판으로 제조한다.

냉연강판은 강판 형상과 두께를 맞추기 위해서 냉간압연하여 얻어지는데, 바람 직한 냉간압연은 30-80%의 압하율로 행하는 것이다.

냉간압연강판은 600^oC이상에서 연속소둔한다. 이때 소둔온도가 너무 낮으면 충분한 가공성을 확보하기 어렵고 저온에서 오스테나이트상을 유지할 수 있을 만큼 오스테나이트로의 변태가 충분히 일어나지 않기 때문에 소둔온도를 600^oC 이상으로 하는 것이다. 본 발명에서는 상변태가 일어나지 않는 오스테나이트강이기 때문에 재결정온도 이상으로 가열하면 충분히 가공성을 확보할 수 있기 때문에 통상의 소둔조건으로 소둔을 실시하여 제조한다.

상기에서 얻어진 소둔재를 필요에 따라 도금하는데, 도금은 용융도금, 전기도금, 증착도금등의 방법을 선택할 수 있으며, 바람직하게는 용융도금하는 것이다. 도금강판은 냉연강판을 이용하여 600℃이상에서 연속소둔을 실시하고 용융도금, 전기도금, 증착도금 강판을 제조하는 것으로 구성되어 있다. 통상 전기도금 공정이나 용융도금 공정시의 열처리조건은 일반 변태조직강의 경우에 영향을 미치나, 본 발명강은 오스테나이트 단상을 가지며 변태가 없어 기계적 특성에 큰 차이가 발생되지 않으므로 통상의 조건에서 도금을 실시한다.

본 발명에서는 상기한 본 발명의 성분을 만족하는 고망간강 예를 들어 열연강 판, 냉연강판, 도금강판의 어느 하나를 냉간에서 10 ~ 80%의 압하율로 다시 압연하여 항복강도를 높게 할 수 있다. 여기서 압연은 제철소에서 사용하는 조질압연, 이중압연, 열연정정 공정의 어느 하나를 이용하여 행할 수 있다.

이하의 실시 예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.

[실시예]

표 1은 본 발명강과 비교강의 화학성분을 나타낸 것으로 용해된 강의 강괴를 1200^oC가열로에서 한시간 유지 후 열간압연을 실시하였다. 이때 열간압연 마무리 온도는 900^oC, 권취온도는 650^oC로 하였다. 열간압연강판 중 일부는 JIS5호 규격으로 인장시편을 가공한후 만능인장시험기를 이용하여 인장시험을 실시하였다. 그리고 열간압연을 한 강판을 이용하여 산세를 실시하고 냉간압하율을 50%로 하여 냉간압연을 실시 하였다. 냉간압연된 시편을 소둔온도를 800^oC로 하고 과시효 온도를 400^oC로 하여 연속소둔 모사 열처리를 실시하였다. 연속소둔 모사 열처리 후 만능인장시험기를 이용하여 인장시험을 실시하였다. 한편 냉간압연 시편을 소둔온도 800^oC로 하고 용융아연욕을460^oC로 하여 용융아연도금 모사 시험을 실시하였다.

구분	C	Mn	P	S	Al	Si	Nb	Ti	N	비고
1	0.15	2.5	0.010	0.006	0.05	0.50	0.026		0.006	비교강
2	0.10	6.0	0.010	0.010	0.04	0.50			0.006	비교강
3	0.45	12.0	0.010	0.011	1.48	0.01			0.006	비교강
4	0.44	14.8	0.012	0.009	1.40	0.01			0.006	비교강
5	0.43	15.0	0.009	0.005	0.05	0.01			0.006	비교강
6	0.15	15.0	0.010	0.005	1.50	0.01			0.006	비교강
7	0.60	15.1	0.009	0.008	1.36	2.50			0.006	발명강
8	0.60	15.2	0.008	0.005	1.50	0.01			0.006	비교강
9	0.60	24.0	0.005	0.006	0.05				0.006	비교강
10	0.59	18.8	0.010	0.004	1.64	0.49			0.006	발명강
11	0.62	17.9	0.010	0.009	1.60		0.046		0.006	발명강
12	0.62	18.2	0.010	0.008	1.60			0.076	0.006	발명강
13	0.62	18.2	0.010	0.009	1.57			0.038	0.006	발명강
14	0.62	18.6	0.010	0.009	1.61				0.006	비교강
15	0.63	18.2	0.012	0.010					0.006	비교강
16	0.66	19.2	0.010	0.008	1.66		0.026		0.006	발명강
17	0.61	18.1	0.010	0.009	1.51	0.5	0.03
18	0.63	18.3	0.010	0.009	1.52	0.5		0.05
19	0.60	17.5	0.021	0.002	1.42	0.005			0.006	비교강

구분	열연강판			냉연/도금강판			구분
구분	YS	TS	T-El	YS	TS	T-El	구분
1	545	646	23.7	520	800	23	비교강
2	818	1248	8	-	-	-	비교강
3	403	837	40.5	339	678	40.3	비교강
4	435	875	66.7	341	862	63.2	비교강
5	374	922	32.8	373	978	37	비교강
6	374	991	49	377	1019	52.5	비교강
7	567	979	54	514	994	66.9	발명강
8	391	893	68.7	399	894	62.9	비교강
9	353	772	25.8	-	-	-	비교강
10	609	899	45.3	448	873	63	발명강
11	587	947	55.5	521	974	66.9	발명강
12	557	943	59.4	531	969	55.3	발명강
13	452	902	70.1	482	952	63.6	발명강
14	418	887	68.3	445	932	66.5	비교강
15	349.4	963.5	41.8	-	-	-	비교강
16	560	947	54.7	492	967	63.4	발명강
17	502	924.1	61.9				발명강
18	534	965.7	54.8				발명강
19	471.3	939.9	60.4	-	-	-	비교강

표 2는 본 발명강과 비교강의 제조조건에 따른 기계적성질의 변화를 나타낸 것이다. 비고에 발명강이라고 표시된 본 발명강은 열연강판 및 연속소둔열처리 모사시험을 한 후 인장시험결과 인장강도 700MPa이상, 연신율 40% 이상, 항복강도 500MPa이상의 재질을 나타내었으며, 자동차 멤버, 필라와 같은 구조부재용 재료로서 적절한 재질을 확보하였다.

시료번호 1,2번 강은 망간의 첨가량이 적어 충분한 강도와 연성을 확보할 수 없다.

시료번호 3~6, 8~9, 14~15, 19 강은 탄소, 망간, 실리콘, 알루미늄의 첨가 양이 접합하지 않아 연신율이 낮거나, 항복강도가 500MPa이하로 낮아 구조부재로 적당하지 않다.

시료번호 7, 10~13, 16~18 강은 탄소, 망간, 알루미늄의 첨가 양이 적당하고, 실리콘, 티타늄, 니오븀의 첨가로 바람직한 항복강도를 가져 구조부재에 적합한 재질을 가진다.

[실시예 2]

실시예1로부터 얻어진 오스테나이트 단상조직을 가지는 고가공성 고망간형 고강도 강판을 다시 냉간압연하는 경우에 대한 기계적성질을 측정하고 그 결과를 표 3에 나타내었다.

구분	YS	TS	T-El	압연양	구분
19	471.3	939.9	60.4	0	비교강
19-1	750.5	1047.2	44.6	10	발명강
19-2	930.5	1209.7	22.2	20	발명강
19-3	1088.3	1371.3	12.5	30	발명강
19-4	1247.7	1554.2	8.6	40	발명강
19-5	1388.2	1704.1	6.8	50	발명강
19-6	1503.6	1808.6	4.6	60	발명강
19-7	1612.8	1924.5	2.8	70	발명강
19-8	1776.6	2012.5	1.8	80	발명강

표 3에 나타난 바와 같이, 항복강도가 증가하는 것을 보여준다. 통산 10%의 변형에서도 항복강도가 750MPa 이상으로 크게 증가하였으며, 연신율은 44%의 우수한 결과를 나타내어 구조부재로서의 성형성과 충돌특성을 가지는 것을 알 수 있다.

본 발명에서 상기 실시형태는 하나의 예시로서, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이어도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 따라서, 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형, 변경이 가능할 것이며, 이러한 것들은 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 연신율이 높고, 고강도여서 차체의 구조부재 뿐 만아니라, 형상이 복잡한 내판재로도 적합한 강판이 제공된다. 이 강판은 강판의 특성 중 충격 흡수능이 우수하기 때문에 자동차의 프론트 사이드　멤버(front　side　member) 등의 부품에 사용할 수　있는 유용한 효과가 있다.

Claims

중량%로 탄소 0.2 ~ 1.5%, 망간 10 ~ 25%, 알루미늄 0.01 ~ 3.0%, 인 0.03% 이하, 황 0.03%이하, 질소 0.040%이하를 포함하고, 여기에 실리콘 0.02 ~ 2.5%, 티타늄 0.01 ~ 0.10%, 니오븀 0.01 ~ 0.10%의 그룹에서 선택되는 적어도 1종, 나머지 Fe 및 기타 불가피하게 함유되는 불순물로 조성되는 충돌특성이 우수한 고망간형 고강도 강판.
제 1항에 있어서,

상기 강판은 오스테나이트 단상조직임을 특징으로 하는 충돌특성이 우수한 고망간형 고강도 강판.
제 1항에 있어서, 상기 강판은 600MPa이상의 항복강도와 900MPa이상의 인장강도를 가지는 것을 특징으로 하는 충돌특성이 우수한 고망간형 고강도 강판.
청구항 1의 상기 강판을 냉간에서 10-80%의 압하율로 압연하는 것을 특징으로 하는 충돌특성이 우수한 고망간형 고강도 강판의 제조방법.
제 4항에 있어서, 상기 압연은 조질압연, 이중압연, 열연정정압연의 어느 하나의 압연임을 특징으로 하는 충돌특성이 우수한 고망간형 고강도 강판의 제조방법.
제 4항에 있어서, 상기 강판은 열연강판, 냉연강판, 도금강판의 어느 하나에서 선택되는 것을 특징으로 하는 충돌특성이 우수한 고망간형 고강도 강판의 제조방법.
제 4항에 있어서, 상기 강판은 아래의 (a)(b)(c)의 적어도 하나의 공정에 의해 얻어지는 열연강판, 냉연강판, 도금강판에서 선택되는 것을 특징으로 하는 충돌특성이 우수한 고망간형 고강도 강판의 제조방법.

(a) 강슬라브를 1050 ~ 1300℃에서 균질화처리 후 850 ~ 1000℃의 마무리압연온도조건으로 열간압연하고, 700℃이하의 온도범위에서 권취하여 열연강판을 얻는 공정,

(b) 상기 열연강판을 30~80%의 압하율로 냉간압연하고, 냉간강판은 600℃이상의 온도에서 연속소둔하여 냉연강판을 얻는 공정,

(c) 상기 열연강판 또는 냉연강판을 용융도금, 전기도금, 증착도금에서 선택되는방법으로 도금하여 도금강판을 얻는 공정