KR20100099757A - 가공성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

TS 가 1200 MPa 이상, El 이 13 ％ 이상이며 또한 구멍 확장률이 50 ％ 이상인 가공성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판 및 그 제조 방법을 제공한다. 질량％ 로, C : 0.05 ∼ 0.5 ％, Si : 0.01 ∼ 2.5 ％, Mn : 0.5 ∼ 3.5 ％, P : 0.003 ∼ 0.100 ％, S : 0.02 ％ 이하, Al : 0.010 ∼ 0.5 ％ 를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 성분 조성을 가지며, 또한 조직 관찰로 구한 면적률로 0 ∼ 10 ％ 의 페라이트, 0 ∼ 10 ％ 의 마르텐사이트, 60 ∼ 95 ％ 의 뜨임처리된 마르텐사이트와, X 선 회절법으로 구한 비율로 5 ∼ 20 ％ 의 잔류 오스테나이트를 함유한 미크로 조직을 갖는 가공성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판.

Description

가공성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판 및 그 제조 방법 {HIGH-STRENGTH HOT-DIP GALVANIZED STEEL SHEET WITH EXCELLENT PROCESSABILITY AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명은, 자동차, 전기 등의 산업 분야에서 사용되는 가공성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판, 특히 인장 강도 TS 가 1200 MPa 이상, 신장 El 이 13 ％ 이상이며 또한 신장 플랜지성의 지표인 구멍확장률이 50 ％ 이상인 고강도 용융 아연 도금 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 지구 환경 보전의 견지 면에서, 자동차의 연비 향상이 중요한 과제가 되고 있다. 그래서, 차체 재료인 강판을 고강도화시켜 박육화하고, 차체 그 자체를 경량화시키고자 하는 움직임이 활발해지고 있다. 그러나, 일반적으로는 강판의 고강도화는 강판 연성 (延性) 의 저하, 즉 가공성의 저하를 초래하기 때문에, 고강도와 고가공성을 겸비하며 또한 내식성도 우수한 용융 아연 도금 강판이 요망된다.
이러한 요망에 대하여, 지금까지 페라이트, 마르텐사이트로 이루어진 DP (Dual Phase) 강이나 잔류 오스테나이트의 변태 야기 소성을 이용한 TRIP (Transformation Induced Plasticity) 강 등의 복합 조직형 고강도 용융 아연 도금 강판이 개발되어 왔다. 예를 들어 특허문헌 1 에는, 질량％ 로, C : 0.05 ∼ 0.15 ％, Si : 0.3 ∼ 1.5 ％, Mn : 1.5 ∼ 2.8 ％, P : 0.03 ％ 이하, S : 0.02 ％ 이하, Al : 0.005 ∼ 0.5 ％, N : 0.0060 ％ 이하, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 또한 (Mn％)/(C％)
Figure pct00001
15 및 (Si％)/(C％)
Figure pct00002
4 를 만족시키고, 페라이트 중에 체적률로 3 ∼ 20 ％ 의 마르텐사이트와 잔류 오스테나이트를 함유하는 가공성이 양호한 고강도 합금화 용융 아연 도금 강판이 제안되어 있다. 그러나, 이러한 DP 강이나 TRIP 강은 연질 페라이트를 함유하기 때문에, TS 가 980 MPa 이상인 고강도화를 달성하기 위해서는 다량 합금 원소가 필요해지거나, 고강도화되었을 때에 페라이트와 제 2 상의 경도 차이가 커져 구멍 확장 가공 등에서 필요한 신장 플랜지성이 열등하다는 문제가 있다.
그래서, 신장 플랜지성이 우수한 고강도 강판으로서, 특허문헌 2 에는, 질량％ 로, C : 0.01 ∼ 0.20 ％, Si : 1.5 ％ 이하, Mn : 0.01 ∼ 3 ％, P : 0.0010 ∼ 0.1 ％, S : 0.0010 ∼ 0.05 ％, Al : 0.005 ∼ 4 ％ 를 함유하고, 추가로 Mo : 0.01 ∼ 5.0 ％, Nb : 0.001 ∼ 1.0 ％ 의 1 종 또는 2 종을 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 조직이 베이나이트 또는 베이나이틱 페라이트를 면적률로 70 ％ 이상 함유하는 구멍 확장성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판이 제안되어 있다.
일본 공개특허공보 평11-279691호 일본 공개특허공보 2003-193190호
그러나, 특허문헌 2 에 기재된 고연성 고강도 냉연 강판에서는 충분한 신장 특성을 얻을 수 없다.
이와 같이 충분한 신장 특성과 우수한 신장 플랜지성을 갖는 가공성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판을 얻을 수 없는 게 실정이다.
본 발명은 TS 가 1200 MPa 이상, El 이 13 ％ 이상이며 또한 구멍 확장률이 50 ％ 이상인 가공성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 TS 가 1200 MPa 이상, El 이 13 ％ 이상, 구멍 확장률이 50 ％ 이상이 되는 고강도 용융 아연 도금 강판에 대해서 예의 검토를 거듭한 결과, 이하와 같은 점을 발견하였다.
i) 성분 조성을 적정화시킨 후에, 조직 관찰로 구한 면적률로 0 ∼ 10 ％ 의 페라이트, 0 ∼ 10 ％ 의 마르텐사이트, 60 ∼ 95 ％ 의 뜨임처리된 마르텐사이트와, X 선 회절법으로 구한 비율로 5 ∼ 20 ％ 의 잔류 오스테나이트를 함유한 미크로 조직으로 하는 것이 효과적이다.
ii) 이러한 미크로 조직은 소둔시에 (Ac3 변태점 - 50 ℃) ∼ Ac3 변태점의 온도역을 2 ℃/s 이하의 평균 가열 속도로 가열하고, Ac3 변태점 이상의 온도역에서 10 s 이상 유지한 후, 20 ℃/s 이상의 평균 냉각 속도로 (Ms 점 - 100 ℃) ∼ (Ms 점 - 200 ℃) 의 온도역으로 냉각시키고, 300 ∼ 600 ℃ 의 온도역으로 재가열하여 1 ∼ 600 s 유지함으로써 얻을 수 있다.
본 발명은 이러한 견지를 토대로 이루어진 것으로, 질량％ 로, C : 0.05 ∼ 0.5 ％, Si : 0.01 ∼ 2.5 ％, Mn : 0.5 ∼ 3.5 ％, P : 0.003 ∼ 0.100 ％, S : 0.02 ％ 이하, Al : 0.010 ∼ 0.5 ％ 를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 성분 조성을 가지며, 또한 조직 관찰로 구한 면적률로 0 ∼ 10 ％ 의 페라이트, 0 ∼ 10 ％ 의 마르텐사이트, 60 ∼ 95 ％ 의 뜨임처리된 마르텐사이트와, X 선 회절법으로 구한 비율로 5 ∼ 20 ％ 의 잔류 오스테나이트를 함유한 미크로 조직을 갖는 가공성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판을 제공한다.
본 발명의 고강도 용융 아연 도금 강판에는, 추가로, 질량％ 로, Cr : 0.005 ∼ 2.00 ％, Mo : 0.005 ∼ 2.00 ％, V : 0.005 ∼ 2.00 ％, Ni : 0.005 ∼ 2.00 ％, Cu : 0.005 ∼ 2.00 ％ 에서 선택되는 적어도 1 종의 원소가 함유되는 것이 바람직하다. 또한, 추가로 질량％ 로, Ti : 0.01 ∼ 0.20 ％, Nb : 0.01 ∼ 0.20 ％ 에서 선택되는 적어도 1 종의 원소나, B : 0.0002 ∼ 0.005 ％ 나, Ca : 0.001 ∼ 0.005 ％, REM : 0.001 ∼ 0.005 ％ 에서 선택되는 적어도 1 종의 원소가 함유되는 것이 더 바람직하다.
본 발명의 고강도 용융 아연 도금 강판에서는 아연 도금을 합금화 아연 도금으로 할 수도 있다.
본 발명의 고강도 용융 아연 도금 강판은, 예를 들어 상기 성분 조성을 갖는 슬래브를, 열간 압연, 냉간 압연을 실시하여 냉연 강판으로 하고, 상기 냉연 강판에 (Ac3 변태점 - 50 ℃) ∼ Ac3 변태점의 온도역을 2 ℃/s 이하의 평균 가열 속도로 가열하고, Ac3 변태점 이상의 온도역에서 10 s 이상 유지하여 균열 (均熱) 시킨 후, 20 ℃/s 이상의 평균 냉각 속도로 (Ms 점 - 100 ℃) ∼ (Ms 점 - 200 ℃) 의 온도역으로 냉각시키고, 300 ∼ 600 ℃ 의 온도역으로 1 ∼ 600 s 유지하여 재가열하는 조건에서 소둔을 실시한 후, 용융 아연 도금을 실시하는 방법으로 제조할 수 있다.
본 발명의 제조 방법에서는 용융 아연 도금한 후에, 아연 도금을 합금화 처리할 수도 있다.
본 발명에 따라, TS 가 1200 MPa 이상, El 이 13 ％ 이상이며 또한 구멍 확장률이 50 ％ 이상인 가공성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판을 제조할 수 있게 되었다. 본 발명의 고강도 용융 아연 도금 강판을 자동차 차체에 적용함으로써, 자동차의 경량화를 촉진시킬 수 있고 내식성 향상도 도모할 수 있다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하에, 본 발명의 상세 내용을 설명한다. 한편, 성분 원소의 함유량을 나타내는 「％」 는 특별히 언급하지 않는 한 「질량％」 를 의미한다.
1) 성분 조성
C : 0.05 ∼ 0.5 ％
C 는 마르텐사이트나 뜨임처리된 마르텐사이트 등의 제 2 상을 생성시켜 TS 를 상승시키기 위해서 필요한 원소이다. C 양이 0.05 ％ 미만에서는 뜨임처리된 마르텐사이트를 면적률로 60 ％ 이상 확보하는 것이 어렵다. 한편, C 양이 0.5 ％ 를 초과하면, El 이나 스팟 용접성이 열화된다. 따라서, C 양은 0.05 ∼ 0.5 ％, 바람직하게는 0.1 ∼ 0.3 ％ 로 한다.
Si : 0.01 ∼ 2.5 ％
Si 는 강을 고용 (固溶) 강화시켜 TS-El 밸런스를 향상시키거나, 잔류 오스테나이트를 생성시키는 데에 유효한 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, Si 양을 0.01 ％ 이상으로 할 필요가 있다. 한편, Si 양이 2.5 ％ 를 초과하면, El 저하나 표면 성상, 용접성 열화를 초래한다. 따라서, Si 양은 0.01 ∼ 2.5 ％, 바람직하게는 0.7 ∼ 2.0 ％ 로 한다.
Mn : 0.5 ∼ 3.5 ％
Mn 은 강의 강화에 유효하고, 마르텐사이트 등의 제 2 상 생성을 촉진시키는 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, Mn 양을 0.5 ％ 이상으로 할 필요가 있다. 한편, Mn 양이 3.5 ％ 를 초과하면, El 열화가 현저해지고 가공성이 저하된다. 따라서, Mn 양은 0.5 ∼ 3.5 ％, 바람직하게는 1.5 ∼ 3.0 ％ 로 한다.
P : 0.003 ∼ 0.100 ％
P 는 강의 강화에 유효한 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, P 양을 0.003 ％ 이상으로 할 필요가 있다. 한편, P 양이 0.100 ％ 를 초과하면, 입계 편석에 의해 강을 취화 (脆化) 시켜 내충격성을 열화시킨다. 따라서, P 양은 0.003 ∼ 0.100 ％ 로 한다.
S : 0.02 ％ 이하
S 는 MnS 등의 개재물로서 존재하고, 내충격성이나 용접성을 열화시키기 때문에, 그 양은 최대한 저감시키는 것이 바람직하다. 그러나, 제조 비용 면에서 S 양은 0.02 ％ 이하로 한다.
Al : 0.010 ∼ 0.5 ％
Al 은 페라이트를 생성시키고 TS-El 밸런스를 향상시키는 데에 유효한 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, Al 양은 0.010 ％ 이상으로 할 필요가 있다. 한편, Al 양이 0.5 ％ 를 초과하면, 연속 주조시의 슬래브 크랙의 위험성이 높아진다. 따라서 Al 양은 0.010 ∼ 0.5 ％ 로 한다.
잔부는 Fe 및 불가피적 불순물인데, 이하와 같은 이유로 Cr : 0.005 ∼ 2.00 ％, Mo : 0.005 ∼ 2.00 ％, V : 0.005 ∼ 2.00 ％, Ni : 0.005 ∼ 2.00 ％, Cu : 0.005 ∼ 2.00 ％, Ti : 0.01 ∼ 0.20 ％, Nb : 0.01 ∼ 0.20 ％, B : 0.0002 ∼ 0.005 ％, Ca : 0.001 ∼ 0.005 ％, REM : 0.001 ∼ 0.005 ％ 가 적어도 1 종 함유되는 것이 바람직하다.
Cr, Mo, V, Ni, Cu : 각각 0.005 ∼ 2.00 ％
Cr, Mo, V, Ni, Cu 는 마르텐사이트 등의 제 2 상 생성에 유효한 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, Cr, Mo, V, Ni, Cu 에서 선택되는 적어도 1 종 원소의 함유량을 0.005 ％ 로 할 필요가 있다. 한편, Cr, Mo, V, Ni, Cu 각각의 함유량이 2.00 ％ 를 초과하면, 그 효과는 포화되고 비용 상승을 초래한다. 따라서, Cr, Mo, V, Ni, Cu 의 함유량은 각각 0.005 ∼ 2.00 ％ 로 한다.
Ti, Nb : 각각 0.01 ∼ 0.20 ％
Ti, Nb 는 탄질화물을 형성하고, 강을 석출 강화에 의해 고강도화시키는 데에 유효한 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, Ti, Nb 에서 선택되는 적어도 1 종 원소의 함유량을 0.01 ％ 이상으로 할 필요가 있다. 한편, Ti, Nb 각각의 함유량이 0.20 ％ 를 초과하면, 고강도화 효과는 포화되고, El 이 저하된다. 따라서, Ti, Nb 의 함유량은 각각 0.01 ∼ 0.20 ％ 로 한다.
B : 0.0002 ∼ 0.005 ％
B 는 오스테나이트 입계로부터의 페라이트 생성을 억제하고 제 2 상 생성에 유효한 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, B 양을 0.0002 ％ 이상으로 할 필요가 있다. 한편, B 양이 0.005 ％ 를 초과하면, 그 효과는 포화되고 비용 상승을 초래한다. 따라서, B 양은 0.0002 ∼ 0.005 ％ 로 한다.
Ca, REM : 각각 0.001 ∼ 0.005 ％
Ca, REM 은 모두 황화물의 형태 제어에 의해 가공성을 개선시키는 데에 유효한 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, Ca, REM 에서 선택되는 적어도 1 종 원소의 함유량을 0.001 ％ 이상으로 할 필요가 있다. 한편, Ca, REM 각각의 함유량이 0.005 ％ 를 초과하면, 강의 청정도에 악영향을 미칠 우려가 있다. 따라서, Ca, REM 의 함유량은 각각 0.001 ∼ 0.005 ％ 로 한다.
2) 미크로 조직
페라이트의 면적률 : 0 ∼ 10 ％
페라이트의 면적률이 10 ％ 를 초과하면, TS 1200 MPa 이상과 구멍 확장률 50 ％ 이상의 양립이 어려워진다. 따라서, 페라이트의 면적률은 0 ∼ 10 ％ 로 한다.
마르텐사이트의 면적률 : 0 ∼ 10 ％
마르텐사이트의 면적률이 10 ％ 를 초과하면, 구멍 확장률 저하가 현저해진다. 따라서, 마르텐사이트의 면적률은 0 ∼ 10 ％ 로 한다.
뜨임처리된 마르텐사이트의 면적률 : 60 ∼ 95 ％
뜨임처리된 마르텐사이트의 면적률이 60 ％ 미만이면, TS 1200 MPa 이상과 구멍 확장률 50 ％ 이상의 양립이 어려워진다. 한편, 그 면적률이 95 ％ 를 초과하면 El 의 저하가 현저해진다. 따라서, 뜨임처리된 마르텐사이트의 면적률은 60 ∼ 95 ％ 로 한다.
잔류 오스테나이트의 비율 : 5 ∼ 20 ％
잔류 오스테나이트는 El 향상이 유효하다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, 잔류 오스테나이트의 비율을 5 ％ 이상으로 할 필요가 있다. 그러나, 그 비율이 20 ％ 를 초과하면, 구멍 확장률 저하가 현저해진다. 따라서, 잔류 오스테나이트의 비율은 5 ∼ 20 ％ 로 한다.
또한, 페라이트, 마르텐사이트, 뜨임처리된 마르텐사이트, 잔류 오스테나이트상 이외의 상으로서, 펄라이트나 베이나이트를 함유하는 경우도 있지만, 상기 미크로 조직의 조건을 만족시키면 본 발명의 목적은 달성된다.
여기서, 페라이트, 마르텐사이트, 뜨임처리된 마르텐사이트의 면적률이란 관찰 면적에서 차지하는 각 상의 면적 비율을 말하며, 페라이트, 마르텐사이트, 뜨임처리된 마르텐사이트의 면적률은, 강판의 판두께 단면을 연마한 후, 3 ％ 나이탈로 부식시키고, 판두께 1/4 위치를 SEM (주사 전자 현미경) 으로 1500 배의 배율로 관찰하고, 시판되는 화상 처리 소프트웨어를 사용하여 구할 수 있다. 또한, 잔류 오스테나이트의 비율은, 강판을 판두께 1/4 위치까지 연마한 후, 화학 연마로 0.1 ㎜ 더 연마한 면에 대해서 X 선 회절 장치에서 Mo 의 Kα 선을 사용하여 fcc 철의 (200), (220), (311) 면과 bcc 철의 (200), (211), (220) 면의 적분 강도를 측정하고, 이들로부터 잔류 오스테나이트의 비율을 구하였다.
3) 제조 조건
본 발명의 고강도 용융 아연 도금 강판은, 예를 들어 상기 성분 조성을 갖는 슬래브를, 열간 압연, 냉간 압연을 실시하여 냉연 강판으로 하고, 상기 냉연 강판에 (Ac3 변태점 - 50 ℃) ∼ Ac3 변태점의 온도역을 2 ℃/s 이하의 평균 가열 속도로 가열하고, Ac3 변태점 이상의 온도역에서 10 s 이상 유지하여 균열시킨 후, 20 ℃/s 이상의 평균 냉각 속도로 (Ms 점 - 100 ℃) ∼ (Ms 점 - 200 ℃) 의 온도역으로 냉각시키고, 300 ∼ 600 ℃ 의 온도역으로 1 ∼ 600 s 유지하여 재가열하는 조건에서 소둔을 실시한 후, 용융 아연 도금을 실시하는 방법으로 제조할 수 있다.
소둔시의 가열 조건 : (Ac3 변태점 - 50 ℃) ∼ Ac3 변태점의 온도역을 평균 가열 속도 2 ℃/s 이하로 가열
(Ac3 변태점 - 50 ℃) ∼ Ac3 변태점의 온도역의 평균 가열 속도 2 ℃/s 를 초과하면, 균열시에 오스테나이트 입경이 현저히 미세해지기 때문에 냉각 중에 페라이트 생성이 촉진되어 본 발명의 미크로 조직을 얻을 수 없다. 따라서, (Ac3 변태점 - 50 ℃) ∼ Ac3 변태점의 온도역을 평균 가열 속도 2 ℃/s 이하에서 가열할 필요가 있다.
소둔시의 균열 조건 : Ac3 변태점 이상의 온도역에서 10 s 이상 유지의 균열
균열 온도가 Ac3 변태점 미만 또는 유지 시간이 10 s 미만에서는, 오스테나이트 생성이 불충분해져 본 발명의 미크로 조직을 얻을 수 없다. 따라서, Ac3 변태점 이상의 온도역에서 10 s 이상 유지하여 균열시킬 필요가 있다. 또, 균열 온도의 상한이나 유지 시간의 상한은 특별히 규정되지 않지만, 950 ℃ 이상의 온도역 또는 600 s 이상의 유지 시간으로 균열시켜도 효과가 포화되고, 비용 상승으로 이어지기 때문에, 균열 온도는 950 ℃ 미만, 유지 시간은 600 s 미만으로 하는 것이 바람직하다.
소둔시의 냉각 조건 : 균열 온도로부터 (Ms 점 - 100 ℃) ∼ (Ms 점 - 200 ℃) 의 온도역을 평균 냉각 속도로 20 ℃/s 이상으로 냉각
균열 온도로부터 (Ms 점 - 100 ℃) ∼ (Ms 점 - 200 ℃) 의 온도역의 평균 냉각 속도가 20 ℃/s 미만에서는 냉각 중에 다량 페라이트가 생성되고, 본 발명의 미크로 조직을 얻을 수 없다. 따라서, 평균 냉각 속도 20 ℃/s 이상에서 냉각시킬 필요가 있다. 평균 냉각 속도의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 강판 형상이 악화되거나, 냉각 도달 온도 즉 (Ms 점 - 100 ℃) ∼ (Ms 점 - 200 ℃) 의 온도 제어가 어려워지기 때문에 200 ℃/s 이하로 하는 것이 바람직하다.
냉각 도달 온도는 본 발명의 미크로 조직을 얻는 데에 가장 중요한 조건 중 하나이다. 냉각 도달 온도까지 냉각시키면, 오스테나이트의 일부가 마르텐사이트로 변태되고, 그 후의 재가열시나 도금 처리시에 마르텐사이트는 뜨임처리된 마테사이트로, 미변태 오스테나이트는 잔류 오스테나이트 또는 마르텐사이트나 베이나이트로 된다. 이 때 냉각 도달 온도가 (Ms 점 - 100 ℃) 를 초과하면 마르텐사이트 변태가 불충분해지고, (Ms 점 - 200 ℃) 미만에서는 미변태 오스테나이트가 현저히 감소되어 본 발명의 미크로 조직을 얻을 수 없다. 따라서, 냉각 도달 온도는 (Ms 점 - 100 ℃) ∼ (Ms 점 - 200 ℃) 의 온도역으로 할 필요가 있다.
여기서, Ms 점이란 오스테나이트의 마르텐사이트 변태가 개시되는 온도를 말하며, 냉각시 강의 선팽창 계수의 변화에서 구할 수 있다.
소둔시의 재가열 조건 : 300 ∼ 600 ℃ 의 온도역에서 1 ∼ 600 s 유지의 재가열
냉각 도달 온도까지 냉각시킨 후 300 ∼ 600 ℃ 의 온도역에서 1 s 이상 유지하여 재가열하면, 냉각시에 생성된 마르텐사이트가 뜨임처리되고, 뜨임처리된 마르텐사이트가 되고, 또 미변태 오스테나이트로의 C 농화가 진행되고 잔류 오스테나이트로서 안정화되거나 일부가 마르텐사이트로 변태된다. 재가열 온도가 300 ℃ 미만에서는 마르텐사이트의 뜨임처리나 잔류 오스테나이트로서의 안정화가 불충분해지고, 600 ℃ 를 초과하면, 미변태 오스테나이트가 펄라이트 변태되기 쉬워져 본 발명의 미크로 조직을 얻을 수 없다. 따라서, 재가열 온도는 300 ∼ 600 ℃ 의 온도역으로 한다.
또, 유지 시간이 1 s 미만에서는 마르텐사이트의 뜨임처리가 불충분해지고, 또 600 s 를 초과하면, 미변태 오스테나이트가 베이나이트 변태되기 쉬워져 본 발명의 미크로 구조를 얻을 수 없다. 따라서, 유지 시간은 1 ∼ 600 s 로 한다.
그 밖의 제조 방법의 조건은 특별히 한정하지 않지만, 이하와 같은 조건에서 행하는 것이 바람직하다.
슬래브는 매크로 편석을 방지하기 위해서, 연속 주조법으로 제조하는 것이 바람직한데, 조괴법 (造塊法), 박 (薄) 슬래브 주조법으로 제조할 수도 있다. 슬래브를 열간 압연하는 데에는 슬래브를 일단 실온까지 냉각시키고, 그 후에 재가열하여 열간 압연을 행해도 되고, 슬래브를 실온까지 냉각시키지 않고 가열로에 장입하고 열간 압연을 행할 수도 있다. 또는 약간 보열한 후에 바로 열간 압연하는 에너지 절약 프로세스도 적용할 수 있다. 슬래브를 가열하는 경우에는 탄화물을 용해시키거나 압연 하중의 증대를 방지하기 위해서, 1100 ℃ 이상으로 가열하는 것이 바람직하다. 또, 스케일 손실의 증대를 방지하기 위해서 슬래브의 가열 온도는 1300 ℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.
슬래브를 열간 압연할 때에는 슬래브의 가열 온도를 낮춰도 압연시의 트러블을 방지하는 관점에서 조 (粗) 압연 후의 조 (粗) 바를 가열할 수도 있다. 또, 조 바끼리 접합시키고 마무리 압연을 연속적으로 행하는, 이른바 연속 압연 프로세스를 적용할 수 있다. 마무리 압연은 이방성을 증대시키고, 냉간 압연ㆍ소둔후의 가공성을 저하시키는 경우가 있으므로, Ar3 변태점 이상의 마무리 온도에서 행하는 것이 바람직하다. 또, 압연 하중의 저감이나 형상ㆍ재질의 균일화를 위해 마무리 압연의 전체 패스 또는 일부 패스에서 관찰 계수가 0.10 ∼ 0.25 가 되는 윤활 압연을 행하는 것이 바람직하다.
열간 압연 후의 강판은 온도 제어나 탈탄 방지 관점에서 450 ∼ 700 ℃ 권취 온도에서 권취하는 것이 바람직하다.
권취 후의 강판은 스케일을 산 세정 등으로 제거한 후, 바람직하게는 압하율 40 ％ 이상에서 냉간 압연되고, 상기 조건에서 소둔되고, 용융 압연 도금이 실시된다. 또, 냉간 압연시의 압연 부하를 저감시키기 위해서, 권취 후의 강판에 열연판 소둔을 실시할 수도 있다.
용융 아연 도금은 아연 도금을 합금화하지 않은 경우에는 Al 양을 0.12 ∼ 0.22 ％ 함유하거나, 또는 아연 도금을 합금화하는 경우에는 Al 양을 0.08 ∼ 0.18 ％ 함유하는 440 ∼ 500 ℃ 도금욕 중에 강판을 침지시킨 후, 가스 와이핑 등에 의해 도금 부착량을 조정하며 행한다. 아연 도금을 합금화하는 경우에는, 그 후에 추가로 450 ∼ 600 ℃ 에서 1 ∼ 30 s 유지하여 합금화 처리를 실시한다.
용융 아연 도금을 실시한 후의 강판, 또는 추가로 아연 도금의 합금화 처리를 실시한 후의 강판에는, 형상 교정이나 표면 조도의 조정 등을 목적으로 조질 압연을 행할 수 있다. 또, 수지나 유지 코팅 등의 각종 도장 처리를 실시할 수도 있다.
실시예
표 1 에 나타낸 성분 조성을 갖는 강 A ∼ P 를 전로로 용제하고 연속 주조법으로 슬래브로 한 후, 마무리 온도 900 ℃ 에서 판두께 3.0 ㎜ 로 열간 압연을 하고, 압연 후 10 ℃/s 의 냉각 속도로 냉각시키고, 600 ℃ 권취 온도에서 권취하였다. 이어서, 산세 후, 판두께 1.2 ㎜ 로 냉연 압연하고, 연속 용융 아연 도금 라인에 의해 표 2, 3 에 나타낸 소둔 조건에서 소둔시킨 후 460 ℃ 도금욕 중에 침지시키고, 부착량 35 ∼ 45 g/㎡ 의 도금을 형성하고, 520 ℃ 에서 합금화 처리를 하고, 냉각 속도 10 ℃/초로 냉각시키고, 도금 강판 1 ∼ 30 을 제작하였다. 또, 표 2, 3 에 나타낸 바와 같이 일부 도금 강판에서는 합금화 처리를 하지 않았다. 그리고, 수득된 도금 강판에 대해서 상기 방법으로 페라이트, 마르텐사이트, 뜨임처리된 마르텐사이트의 면적률 및 잔류 오스테나이트의 비율을 측정하였다. 또, 압연 방향과 직각 방향으로 JIS 5 호 인장 시험편을 채취하고, JIS Z 2241 에 준거하여 인장 시험을 행하였다. 그리고, 150 ㎜ × 150 ㎜ 시험편을 채취하고, JFST 1001 (철연 규격) 에 준거하여 구멍 확장 시험을 3 회 행하여 평균 구멍 확장률 (％) 을 구하고, 신장 플랜지성을 평가하였다.
결과를 표 4, 5 에 나타낸다. 본 발명예인 도금 강판은 모두 TS 가 1200 MPa 이상, El 이 13 ％ 이상, 그리고 구멍 확장률이 50 ％ 이상으로 가공성이 우수함을 알 수 있다.
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007

Claims (8)

  1. 질량％ 로, C : 0.05 ∼ 0.5 ％, Si : 0.01 ∼ 2.5 ％, Mn : 0.5 ∼ 3.5 ％, P : 0.003 ∼ 0.100 ％, S : 0.02 ％ 이하, Al : 0.010 ∼ 0.5 ％ 를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 성분 조성을 가지며, 또한 조직 관찰로 구한 면적률로 0 ∼ 10 ％ 의 페라이트, 0 ∼ 10 ％ 의 마르텐사이트, 60 ∼ 95 ％ 의 뜨임처리된 마르텐사이트와, X 선 회절법으로 구한 비율로 5 ∼ 20 ％ 의 잔류 오스테나이트를 함유한 미크로 조직을 갖는 가공성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    추가로, 질량％ 로, Cr : 0.005 ∼ 2.00 ％, Mo : 0.005 ∼ 2.00 ％, V : 0.005 ∼ 2.00 ％, Ni : 0.005 ∼ 2.00 ％, Cu : 0.005 ∼ 2.00 ％ 에서 선택되는 적어도 1 종의 원소를 함유하는 가공성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    추가로, 질량％ 로, Ti : 0.01 ∼ 0.20 ％, Nb : 0.01 ∼ 0.20 ％ 에서 선택되는 적어도 1 종의 원소를 함유하는 가공성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    추가로, 질량％ 로, B : 0.0002 ∼ 0.005 ％ 를 함유하는 가공성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    추가로, 질량％ 로, Ca : 0.001 ∼ 0.005 ％, REM : 0.001 ∼ 0.005 ％ 에서 선택되는 적어도 1 종의 원소를 함유하는 가공성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    아연 도금이 합금화 아연 도금인 가공성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 성분 조성을 갖는 슬래브에 열간 압연, 냉간 압연을 실시하여 냉연 강판으로 하고, 상기 냉연 강판에 (Ac3 변태점 - 50 ℃) ∼ Ac3 변태점의 온도역을 2 ℃/s 이하의 평균 가열 속도로 가열하고, Ac3 변태점 이상의 온도역에서 10 s 이상 유지하여 균열 (均熱) 시킨 후, 20 ℃/s 이상의 평균 냉각 속도로 (Ms 점 - 100 ℃) ∼ (Ms 점 - 200 ℃) 의 온도역으로 냉각시키고, 300 ∼ 600 ℃ 의 온도역으로 1 ∼ 600 s 유지하여 재가열하는 조건에서 소둔을 실시한 후, 용융 아연 도금을 실시하는 가공성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    용융 아연 도금을 실시한 후, 아연 도금의 합금화 처리를 실시하는 가공성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.

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