KR20110117147A

KR20110117147A - 박판 열연 주조 스트립 제품 및 이를 제조하는 방법

Info

Publication number: KR20110117147A
Application number: KR1020117018699A
Authority: KR
Inventors: 다니엘 제프리 에델만; 크로스토퍼 로널드 길모어
Original assignee: 누코 코포레이션
Priority date: 2009-02-20
Filing date: 2010-02-20
Publication date: 2011-10-26
Also published as: EP3757244A1; BRPI1008298A2; JP6120482B2; MY173451A; MX347449B; CL2011002026A1; US20100215539A1; MA33136B1; US20130202914A1; RU2011138461A; US9296040B2; AU2010215076A1; JP2012518718A; RU2528920C2; JP2017159367A; US8444780B2; KR101742031B1; BRPI1008298B1; EP2398928A4; MX2011008089A

Abstract

쌍롤 주조기를 조립하는 단계, 제조된 주조 스트립이 0.25중량% 초과 1.1중량%까지의 탄소, 0.40중량% 내지 2.0중량%의 망간, 0.05중량% 내지 0.50중량%의 실리콘, 그리고 0.01중량% 미만의 알루미늄을 포함하는 그런 조성을 가진 용강의 주조 풀(casting pool)을 형성하는 단계, 상기 주조 롤들을 대향 회전시켜 금속 표층부를 응고시키고 강 스트립을 만드는 단계, 10% 및 35% 압하율에서 기계적 특성이 항복 강도, 인장 강도 및 총 연신율에 대해 10% 이내에 존재하도록 상기 강 스트립을 열간 압연하는 단계, 그리고 550℃ 내지 750℃의 온도에서 상기 열간 압연 강 스트립을 권취해서 퍼얼라이트를 포함한 대부분의 미세 조직을 베이나이트와 침상 페라이트와 함께 제공하는 단계에 의해 제조되는 열연 강 스트립이 제공된다. 상기 강은 5ppm 내지 50ppm 또는 25ppm 내지 45ppm의 유리 산소 함량을 가질 수 있다.

Description

박판 열연 주조 스트립 제품 및 이를 제조하는 방법{A HOT ROLLED THIN CAST STRIP PRODUCT AND METHOD FOR MAKING THE SAME}

본 발명은 박판 열연 주조 스트립 제품 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

쌍롤 주조기(twin roll caster)에서는 용융금속이 한 쌍의 대향 회전 내부 냉각형 주조 롤 사이로 주입되며, 그 결과 금속 표층부(metal shells)가 움직이는 롤 표면에서 응고하고, 주조 롤 사이의 닙(nip)에서 합쳐져서 응고된 스트립 제품을 만들고, 주조 롤 사이의 닙으로부터 하방으로 급송된다. 본 명세서에서 "닙(nip)"라는 용어는 주조 롤들이 서로 가장 가까운 전체 영역을 나타내는 데에 사용된다. 용융금속은 레이들(ladle)로부터 주입되어 닙 위에 위치한 코어 노즐(core nozzle)과 턴디쉬(tundish)를 구비한 금속 전달 시스템을 통과하여, 닙 위의 롤의 주조 면에 의해 지지되고 닙의 길이를 따라 확장하는 용융금속 주조 풀(casting pool)을 형성한다. 이러한 주조 풀은, 유출에 대비하여 주조 풀의 두 단부를 막기 위하여 대개 롤의 단부면과 미끄럼 맞접촉 상태로 유지되는 내화 측면 플레이트(plate) 또는 댐(dam) 사이에 한정된다. 주조 스트립은 통상적으로 10% 이상의 열간 압하가 일어나지 않는 열간 압연 밀(hot rolling mill)로 안내된다.

특정한 강의 응용분야로서, 밴딩(banding) 또는 스트랩핑(strapping)을 위한 강과 같은 중간 및 높은 탄소 퍼얼라이트 강, 그리고 높은 강도와 제어된 인성을 필요로 하는 건설용 벽 이음재(wall-tie)와 같은 특정한 응용분야가 요구되어 왔다. 퍼얼라이트는 통상적으로 충격 인성의 감소에 따라 강도의 상승을 제공한다. 종래에는 퍼얼라이트 미세 조직은 열간 압연에 의해, 그리고 느린 냉각 매체와 약 3.0 밀리미터 초과의 두께를 가진 고탄소강 스트립에 의해 얻어졌다. 예컨대 1.0 밀리미터에서 1.5 밀리미터까지의 더 얇은 스트립을 얻기 위해서는 퍼얼라이트를 제거하지 못하는 경우 조대화하고 강의 강도를 감소시키는 어닐링과 냉간 압연을 여러 번 실시할 필요가 있었다.

본 발명에서는 하기 단계들을 포함하는 단계들에 의해 제조되는 열연 강 스트립을 개시하고 있다:

측방으로 위치한 주조 롤들이 그 사이에 닙을 형성하는 내부 냉각형 롤 주조기를 조립하고, 그리고 상기 주조 롤들 상에 지지되고 측면 댐에 의해 상기 주조 롤들의 단부들에 인접하여 한정되는 용강의 주조 풀(casting pool)을 상기 닙 위에 형성하는 단계로서, 상기 용강은, 상기 용강으로부터 제조된 박판 열연 주조 스트립이 0.25중량% 초과 1.1중량%이하의 탄소, 0.4중량% 내지 2.0중량%의 망간, 0.05중량% 내지 0.50중량%의 실리콘, 그리고 0.01중량% 미만의 알루미늄을 포함하는 조성을 가지도록 하는 조성을 가지는 것인 단계,

상기 주조 롤들을 대향 회전시켜 상기 주조 롤들이 상기 주조 풀을 통과함에 따라 상기 주조 롤들 상에서 금속 표층부를 응고시키는 단계,

상기 주조 롤들 사이의 닙을 통해 하방으로 이동하는 금속 표층부로부터 강 스트립을 형성하는 단계,

10% 및 35% 압하율에서 기계적 특성이 항복 강도, 인장 강도 및 총 연신율에 대해 10% 이내에 존재하도록 상기 강 스트립을 열간 압연하는 단계, 그리고

550℃ 내지 750℃의 온도에서 상기 열연 강 스트립을 권취해서 퍼얼라이트를 포함한 대부분의 미세 조직을 제공하는 단계.

대안적으로, 상기 열간 압연 단계는 15% 및 35% 압하율에서 기계적 특성이 항복 강도, 인장 강도 및 총 연신율에 대해 10% 이내에 존재하도록 될 수도 있다. 다른 대체 예에서, 이 기계적 특성은 15% 내지 35% 압하율의 범위 전체에 걸쳐 항복 강도, 인장 강도 및 총 연신율에 대해 10% 이내이다. 대안적으로, 이 기계적 특성은 10% 내지 35% 압하율의 범위 전체에 걸쳐 항복 강도, 인장 강도 및 총 연신율에 대해 10% 이내일 수 있다.

상기 용강은 5ppm 내지 50ppm 또는 25ppm 내지 45ppm의 유리 산소 함량을 가질 수 있다. 상기 총 산소 함량은 20ppm을 초과할 수 있고, 통상적으로는 100ppm 미만일 수 있다.

상기 용강은 상기 열연 강 스트립의 조성의 망간 함량이 0.9중량% 내지 1.3중량%가 되도록 조성을 가질 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 상기 용강은 상기 열연 강 스트립의 조성 중에 니오브(niobium) 함량이 약 0.01% 내지 0.2%가 되도록 조성을 가질 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 상기 용강의 조성은 상기 열연 강 스트립의 조성이 약 0.05% 내지 약 0.50%의 몰리브덴, 약 0.01% 내지 약 0.20%의 바나듐, 그리고 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종의 원소를 포함하는 그러한 조성일 수 있다. 상기 열연 강 스트립은 15% 및 35%의 열간 압연 압하 후에 적어도 800MPa의 인장 강도를 가질 수 있다.

상기 열연 강 스트립을 제조하는 단계들은 상기 열연 강 스트립을 용융 코팅(hot dip coating)하여 아연 또는 아연 합금의 코팅을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

대안적으로, 열연 강 스트립은 하기 단계들을 포함하는 단계들에 의해 제조될 수 있다:

측방으로 위치한 주조 롤들이 그 사이에 닙을 형성하는 내부 냉각형 롤 주조기를 조립하고, 그리고 상기 주조 롤들 상에 지지되고 측면 댐에 의해 상기 주조 롤들의 단부들에 인접하여 한정되는 용강의 주조 풀을 상기 닙 위에 형성하는 단계로서, 상기 용강은, 상기 용강으로부터 제조된 박판 열연 주조 스트립이 0.25중량% 초과 1.1중량%이하의 탄소, 0.5중량% 내지 2.0중량%의 망간, 0.05중량% 내지 0.50중량%의 실리콘, 그리고 0.01중량% 미만의 알루미늄을 포함하는 조성을 가지도록 하는 조성을 가지는 것인 단계,

200℃ 내지 550℃의 온도에서 상기 열연 강 스트립을 권취해서 베이나이트, 마르텐사이트(martensite) 및 침상 페라이트를 포함한 대부분의 미세 조직을 제공하는 단계.

상기 권취된 열연 강 스트립의 미세 조직은 5% 미만의 다각형 페라이트를 포함할 수 있다.

대안적으로 상기 열간 압연 단계는 15% 및 35% 압하율에서 기계적 특성이 항복 강도, 인장 강도 및 총 연신율에 대해 10% 이내에 존재하도록 수행될 수 있다. 또 다른 대체 예에서, 상기 기계적 특성은 항복 강도, 인장 강도 및 총 연신율에 대해 15% 내지 35%의 압하율 범위 전체에 걸쳐 10% 이내에 존재할 수 있다. 대안적으로, 상기 기계적 특성은 항복 강도, 인장 강도 및 총 연신율에 대해 10% 내지 35%의 압하율 범위 전체에 걸쳐 10% 이내에 존재할 수도 있다.

상기 주조된 용강은 5ppm 내지 50ppm 또는 25ppm 내지 45ppm의 유리 산소 함량을 가질 수 있다. 총 산소 함량은 20ppm을 초과할 수 있고, 통상적으로 100ppm 미만일 수 있다.

상기 용강은 상기 열연 강 스트립 조성의 망간 함량이 0.9중량% 내지 1.3중량%가 되도록 하는 조성을 가질 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 상기 용강은 상기 열연 강 스트립 조성의 니오브 함량이 약 0.01% 내지 0.2%가 되도록 하는 조성을 가질 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 상기 용강의 조성은 상기 열연 강 스트립의 조성이 약 0.05% 내지 약 0.50%의 몰리브덴, 약 0.01% 내지 약 0.20%의 바나듐, 그리고 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종의 원소를 포함할 수 있는 조성일 수 있다. 상기 열연 강 스트립은 15% 및 35%의 열간 압연 압하 후에 적어도 1100MPa의 인장 강도를 가질 수 있다. 대안적으로 상기 열연 강 스트립은 15% 및 35%의 열간 압연 압하 후에 약 1100MPa 내지 1700MPa의 인장 강도를 가질 수 있다.

상기 열연 강 스트립을 제조하는 단계들은 상기 열연 강 스트립을 용융 코팅해서 아연 또는 아연 합금의 코팅을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명은 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명된다. 첨부 도면 중에서,
도 1은 직렬형 열간 압연 밀 및 권취기를 병합한 스트립 주조 설비를 예시하며,
도 2는 쌍롤 스트립 주조기의 상세 부분을 예시하며,
도 3a는 18%의 열간 압연 압하 후 600℃에서 권취된 비교예 0.19% 탄소강의 광학 현미경 사진이며,
도 3b는 38%의 열간 압연 압하 후 600℃에서 권취된 비교예 0.19% 탄소강의 광학 현미경 사진이며,
도 4a는 결정립계(grain boundary) 퍼얼라이트와 미세한 층상 퍼얼라이트를 포함한 미세 조직을 보여주는 0.46% 탄소강의 광학 현미경 사진이며,
도 4b는 입내(intraganular) 침상 페라이트를 보여주는 0.46% 탄소강의 광학 현미경 사진이며,
도 5는 미세한 층상 조직을 보여주는 0.46% 탄소강의 박피 이미지의 전자 현미경 사진이며,
도 6은 0.3% 내지 0.4%의 탄소의 테스트 시료에 대하여 인장 강도, 항복 강도 및 연신율에 미치는 탄소량의 영향을 보여주는 그래프이며,
도 7은 약 15% 내지 23%의 압하율에 대하여 인장 강도, 항복 강도 및 연신율에 미치는 열간 압연 압하율의 영향을 보여주는 그래프이며,
도 8은 약 1180℉ 내지 1300℉(약 640℃ 내지 700℃) 범위의 권취 온도에 대하여 인장 강도, 항복 강도 및 연신율에 미치는 권취 온도의 영향을 보여주는 그래프이다.

도 1은 강 스트립을 연속 주조하기 위한 스트립 주조기의 연속 부분을 예시하고 있다. 도 1 및 도 2는 주조 강 스트립(12)을 연속적으로 생산하는 쌍롤 주조기(twin roll caster)(11)를 예시하며, 이 주조 강 스트립(12)은 운송 경로(10)에서 안내 테이블(13)을 가로질러 핀치 롤(pinch roll)(14A)을 구비한 핀치 롤 스탠드(14)를 통과한다. 핀치 롤 스탠드(14)를 빠져나온 직후에, 스트립은 한 쌍의 압하 롤(16A)과 지지 롤(16B)을 가진 열연 밀(16) 속으로 들어가며, 여기에서 주조 스트립은 열간 압연되어 원하는 두께를 감소시킨다. 이 열연 스트립은 배출 테이블(17) 상으로 보내지며, 여기에서 스트립은 대류(convection) 및 워터젯(18) (또는 기타 적합한 수단)을 통해 공급되는 물과의 접촉에 의해, 그리고 방열에 의해 냉각될 수 있다. 이후 압연 및 냉각된 스트립은 한 쌍의 핀치 롤(20A)을 구비한 핀치 롤 스탠드(20)를 통과하고 나서, 권취기(coiler)(19)로 보내진다. 주조 스트립의 최종 냉각은 권취 후에 일어난다.

도 2에 도시된 바와 같이, 쌍롤 주조기(11)는 측방에 배치되고 주조면(22A)을 가진 한 쌍의 주조 롤(22)을 지지하는 메인 머신 프레임(21)을 포함한다. 용융금속이 주조 작업 동안에 레이들(도시 생략)로부터 턴디쉬(23)로 공급되며, 내화 보호판(24)을 지나 분배기 또는 가동 턴디쉬(25)로 공급되고 나서, 분배기(25)로부터 닙(27) 위에 있는 주조 롤(22) 사이의 금속 급송 노즐(26)을 통과한다. 주조 롤(22) 사이로 급송된 용융금속은 닙 위에 주조 풀(casting pool)(30)을 형성한다. 주조 풀(30)은 주조 롤의 단부들에서 한 쌍의 폐쇄 댐 또는 플레이트(closure dam or plate)(28)에 의해 제약을 받는다. 이들 폐쇄 댐 또는 플레이트는 측면 플레이트 홀더(side plate holder)에 연결된 유압 실린더 유닛(도시 생략)을 포함한 한 쌍의 추력장치(thruster)에 의해 주조 롤의 단부에 대해 밀린다. 주조 풀(30)의 상면[일반적으로 "메니스커스(maniscus)" 레벨이라고 함]은 대개 급송 노즐(26)의 하단부 위로 오르며, 그 결과 급송 노즐의 하단부는 주조 풀(30) 속에 잠긴다. 주조 롤(22)은 내부에서 수냉되며, 그 결과 표층부(shell)가 주조 풀을 통과함에 따라 움직이는 롤러 표면에서 응고되고, 주조 롤 사이의 닙(27)에서 합쳐져서 주조 스트립(12)을 만든다. 이 주조 스트립(12)은 주조 롤 사이의 닙으로부터 하방으로 급송된다.

쌍롤 주조기는 미국 특허 제5,184,668호 및 제5,277,243호, 또는 제5,488,988호, 또는 미국 특허 출원 제12/050,987호의 명세서들에 예시되어 있고 상세하게 설명되어 있는 종류가 될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 사용하기에 적합한 쌍롤 주조기의 적절한 세부 구성에 대한 명세서들을 참조할 수 있으며, 이들 특허 명세서에 개시된 내용은 상호-참조를 위해 본원에 병합된다.

광의로는, 본 발명의 열간 압연 강 스트립의 조성은 원하는 강도 및 3.0㎜ 미만, 그리고 2.5㎜ 미만일 수 있는 두께를 가지는 미세 조직을 제공하기 위해, 0.25% 초과 내지 약 1.1%이하의 탄소를 가진다. 대안적으로, 강 스트립은 그 두께가 0.9㎜ 내지 2.0㎜의 범위일 수 있고, 1.0㎜ 내지 1.5㎜의 범위일 수 있다. 강 스트립에 대한 특정 응용예들에서 탄소 레벨은 0.30% 내지 0.60%의 범위일 수 있다. 이들 고탄소강 스트립 제품들은 비록 본 발명의 강의 경우 특정한 응용예를 위해 추가 처리가 필요할 수는 있겠지만, 종래의 강 조성에서 동일한 특성들을 획득하기 위해 필요했던 다중 어닐링 및 냉간 압연 없이 얻어진다.

본 발명자는 0.25% 초과의 탄소강들은 플레인 저탄소강에서의 경우에 비해 박판 스트립을 주조할 때 고상(solid) 표층부 내에 액상의 머시 존(mushy zone)으로 인해 더 넓은 온도 범위를 나타낸다는 것을 알아냈다. 머시 존 온도의 더 넓은 범위는 열전달의 증가를 위한 주조 롤의 변형뿐만 아니라 롤의 형상에 대한 주조 롤의 변형을 필요로 할 수 있다. 본 발명과 관련된 연구에서 밝혀진 히트(heat)의 조성은 표 1에서 볼 수 있다.

강	C	Mn	Si	Nb	V	N (ppm)
베이스 C-Mn	0.02-0.05	0.7-0.9	0.15-0.30	<0.003	<0.003	35-90
비교예	0.19	0.94	0.21	<0.003	<0.003	85
K	0.46	0.89	0.20	<0.003	<0.003	95

강 K의 조성은 35.2ppm의 유리 산소 함량(free oxygen content)을 가지고 있으며, 5ppm 내지 50ppm의 범위 또는 25ppm 내지 45ppm의 범위 내에 존재하였다. 총 산소는 20ppm을 초과하였고, 통상적으로는 100ppm 미만이었다. 비교예의 0.19% 탄소강은 37.6ppm의 유리 산소 함량을 가지고 있었다.

비교예의 0.19% 탄소강의 조성은 표 1에 주어져 있다. 비교예의 0.19% 탄소강에서 얻어진 미세 조직은 복잡하였고, 도 3a 및 도 3b에 비교를 위해 도시되어 있다. 미세 조직의 대부분은 적은 비율의 결정립계(grain boundary) 페라이트와 약간의 매우 미세한 퍼얼라이트를 가지고 있는 침상 페라이트(acicular ferrite)이었다. 페라이트 부피 분율은 도 3b에서 더 높아서, 이는 더 높은 열간 압하 정도를 반영하였다.

본 발명의 열간 압연 강 스트립의 0.46% 탄소강의 인장 특성은 주조된 상태(1.81㎜ 두께)와 압연된 상태(1.26㎜ 두께)의 강도와 함께 표 2에 주어졌다. 기록된 인장 강도는 800MPa 이상이었다. 열간 압연된 상태에서 얻어진 미세 조직의 예들은 도 4a 및 도 4b에 도시되어 있다. 도 4a, 도 4b 및 표 2에 나타낸 0.46% 탄소강의 예들은 배출 테이블의 가속 냉각 구간에서 수냉이 적용되지 않은 상태로 (즉, 스트립이 공냉된 상태로) 처리되었다.

등급	두께 (㎜)	항복 강도 (MPa)	인장 강도 (MPa)	%연신율
0.46% C	1.81	596.9	835.5	7.3
0.46% C	1.26	587.1	874.8	13.8

도 4a 및 도 4b에 도시된 미세 조직은 비교예 강에서와 같이 극소량의 다각형 페라이트를 포함하고 있다. 상기 미세 조직은 얇고 불연속적인 망상의 결정립계 페라이트를 포함하며, 종종 매우 미세한 깃털 모양의 비트만슈태튼(widmanstatten) 페라이트와 관련되어 있다. 높은 레벨의 경화능이 이러한 탄소 함량과, A₃ 온도와 A₁ 온도 간의 작은 차이에 의해 주어지며, 페라이트의 성장을 제한한다. 최종 미세 조직의 대부분은 매우 미세한 층상 공간을 가진 퍼얼라이트로 이루어지며, 도 5에 도시된 바와 같이 TEM 현미경 검사를 통해 확인되었다. 플레이트들 사이의 층간 공간의 측정값은 약 50㎚ 내지 150㎚의 범위이었다. 퍼얼라이트 외에도, 입내 침상 페라이트가 존재하였고, 얇은 렌즈상 조직(thin lenticular structure)을 보여준다.

열간 압연 강 스트립은 약 550℃ 내지 750℃의 온도에서 권취되어 미세 조직 중에 베이나이트와 침상 페라이트와 함께 퍼얼라이트를 포함하는 대부분의 미세 조직을 제공할 수 있다. 대안적으로 열간 압연 강 스트립은 약 200℃ 내지 550℃의 온도에서 권취되어 미세 조직 중에 5% 미만의 다각형 페라이트와 함께 베이나이트, 마르텐사이트 및 침상 페라이트를 포함하는 대부분의 미세 조직을 제공할 수 있다.

열간 압연 강 조성은 0.25중량% 초과 내지 1.1중량%이하의 탄소, 0.4중량% 내지 2.0중량%의 망간, 0.05중량% 내지 0.50중량%의 실리콘, 그리고 0.01중량% 미만의 알루미늄을 포함할 수 있다. 망간 함량은 0.4중량% 내지 2.0중량%, 또는 0.4중량% 내지 0.7중량%, 또는 0.6중량% 내지 0.9중량%, 또는 0.7중량% 내지 1.0중량%일 수 있다. 또한, 주조된 용강(molten steel cast)은 5ppm 내지 50ppm, 또는 25ppm 내지 45ppm의 유리 산소 함량을 가질 수 있다. 총 산소 함량은 20ppm을 초과할 수 있고, 통상적으로 100ppm 미만일 수 있다.

본 발명의 강의 시료들은 약 640℃ 내지 710℃의 권취 온도와 약 0.3% 내지 0.4%의 탄소량으로 제조되었고, 도 6 내지 도 8에 도시되어 있다. 도 6에는 0.3% 내지 0.4%의 상이한 레벨의 탄소량에 대한 인장 강도, 항복 강도 및 총 연신율이 도시되어 있다.

본 발명의 고탄소강에서 항복 강도, 인장 강도 및 총 연신율에 미치는 연간 압하율의 영향은 결국 인장 강도, 항복 강도 및 총 연신율이 도 7에 도시된 바와 같이 상이한 레벨의 열간 압하율에서도 비교적 안정적인 강 특성으로 귀결된다. 종래 그러한 강 제품에서는 통상적으로 열간 압하율이 증가함에 따라 항복 및 인장 강도가 감소한다. 이와 대조적으로, 인장 강도, 항복 강도 및 총 연신율에 미치는 상이한 양의 열간 압하율의 영향은 본 발명의 강 제품에서는 현저하게 감소된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 고탄소강은 적어도 25%까지의 압하율을 위한 열간 압연 압하 정도에서도 비교적 안정적이다. 대안적으로 본 발명의 고탄소강은 적어도 35%까지의 압하율을 위한 열간 압연 압하 정도에서도 비교적 안정적이다. 10% 및 35% 압하율에서 기계적 특성이 인장 강도, 항복 강도 및 총 연신율에 대해 10% 내에 존재한다. 대안적으로 기계적 특성은 인장 강도, 항복 강도 및 총 연신율에 대해 10% 내지 35% 압하율의 범위 전체에 걸쳐 10% 내에 존재한다. 또 다른 대체 예에서, 15% 및 35% 압하율에서 기계적 특성은 인장 강도, 항복 강도 및 총 연신율에 대해 10% 내에 존재한다. 대안적으로 기계적 특성은 인장 강도, 항복 강도 및 총 연신율에 대해 15% 내지 35% 압하율의 범위 전체에 걸쳐 10% 내에 존재한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 인장 강도, 항복 강도 및 총 연신율은 약 640℃ 내지 710℃(1180℉ 내지 1300℉)의 상이한 권취 온도에서 비교적 안정적이다. 대안적으로, 본 발명의 고탄소강은 약 550℃ 내지 750℃의 권취 온도에서 비교적 안정적이다.

용강은 열간 압연 강 조성물의 조성이 약 0.01% 내지 0.2%의 니오브 함량을 포함하도록 하는 조성을 가질 수 있다. 상기 조성은 대안적으로 또는 추가적으로 약 0.05% 내지 약 0.50%의 몰리브덴, 약 0.01% 내지 약 0.20%의 바나듐, 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종의 원소를 포함할 수 있다.

본 발명이 상기 도면 및 명세서에서 예시되고 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 문어적으로 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 고려되어야 하며, 단지 예시적인 실시예들이 도시 및 기술되었고 하기의 청구범위에 의해 기술되는 발명의 사상 내에 있는 모든 변화 및 변형들 또한 보호되는 것이 바람직한 것으로 이해된다. 본 발명의 추가적인 특징들은 명세서를 고려하면 당업자에게 자명할 것이다. 변형들은 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있다.

Claims

측방으로 위치한 주조 롤들이 그 사이에 닙을 형성하는 내부 냉각형 롤 주조기를 조립하고, 그리고 상기 주조 롤들 상에 지지되고 측면 댐에 의해 상기 주조 롤의 단부들에 인접하여 한정되는 용강의 주조 풀(casting pool)을 상기 닙 위에 형성하는 단계로서, 상기 용강은 이로부터 제조된 박판 열연 주조 스트립이 0.25중량% 초과 내지 1.1중량%이하의 탄소, 0.5중량% 내지 2.0중량%의 망간, 0.05중량% 내지 0.50중량%의 실리콘, 그리고 0.01중량% 미만의 알루미늄을 포함하는 조성을 가지도록 하는 조성을 가지는 것인 단계,
상기 주조 롤들을 대향 회전시켜 상기 주조 롤이 상기 주조 풀을 통과함에 따라 상기 주조 롤들 상에서 금속 표층부를 응고시키는 단계,
상기 주조 롤들 사이의 닙을 통해 하방으로 이동하는 금속 표층부로부터 강 스트립을 형성하는 단계,
10% 및 35% 압하율에서 기계적 특성이 항복 강도, 인장 강도 및 총 연신율에 대해 10% 이내에 존재하도록 상기 강 스트립을 열간 압연하는 단계, 그리고
550℃ 내지 750℃의 온도에서 상기 열연 강 스트립을 권취해서, 베이나이트와 침상 페라이트와 함께 퍼얼라이트를 포함한 대다분의 미세 조직을 제공하는 단계
를 포함하는 단계들에 의해 제조되는, 열연 강 스트립.
제1항에 있어서, 15% 및 35% 압하율에서의 기계적 특성이 항복 강도, 인장 강도 및 총 연신율에 대해 10% 이내에 존재하도록 상기 강 스트립을 열간 압연하는 단계를 포함하는 단계들에 의해 제조되는, 열연 강 스트립.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 용강은 5ppm 내지 50ppm의 유리 산소 함량을 가지는 것인 열연 강 스트립.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용강이 25ppm 내지 45ppm의 유리 산소 함량을 가지는 것인 열연 강 스트립.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강 스트립이 2.5㎜ 미만의 두께를 가지는 것인 열연 강 스트립.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용강은 상기 열연 강 스트립의 망간 함량이 0.6중량% 내지 1.0중량%가 되도록 하는 조성을 가지는 것인 열연 강 스트립.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용강은 상기 열연 강 스트립의 니오브 함량이 0.01중량% 내지 0.2중량%가 되도록 하는 조성을 가지는 것인 열연 강 스트립.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용강은 상기 열연 강 스트립의 조성이 0.05중량% 내지 약 0.50중량%의 몰리브덴, 약 0.01중량% 내지 0.20중량%의 바나듐, 그리고 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종의 원소를 포함하도록 조성을 가지는 것인 열연 강 스트립.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열연 강 스트립을 용융 코팅해서 아연 또는 아연 합금의 코팅을 제공하는 단계를 추가로 포함하는 단계들에 의해 제조되는, 열연 강 스트립.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열연 강 스트립은 15% 및 35%의 열간 압연 압하 후에 적어도 800MPa의 인장 강도를 가지는 것인 열연 강 스트립.
측방으로 위치한 주조 롤들이 그 사이에 닙을 형성하는 내부 냉각형 롤 주조기를 조립하고, 그리고 상기 주조 롤들 상에 지지되고 측면 댐에 의해 상기 주조 롤들의 단부들에 인접하여 한정되는 용강의 주조 풀을 상기 닙 위에 형성하는 단계로서, 상기 용강은 제조된 박판 열연 주조 스트립이 0.25중량% 초과 내지 1.1중량%이하의 탄소, 0.5중량% 내지 2.0중량%의 망간, 0.05중량% 내지 0.50중량%의 실리콘, 그리고 0.01중량% 미만의 알루미늄을 포함하는 조성을 가지도록 하는 조성을 가지는 것인 단계,
상기 주조 롤들을 대향 회전시켜 상기 주조 롤들이 상기 주조 풀을 통과함에 따라 상기 주조 롤들 상에서 금속 표층부를 응고시키는 단계,
상기 주조 롤들 사이의 닙을 통해 하방으로 이동하는 금속 표층부로부터 강 스트립을 형성하는 단계,
10% 및 35% 압하율에서 기계적 특성이 항복 강도, 인장 강도 및 총 연신율에 대해 10% 이내에 존재하도록 상기 강 스트립을 열간 압연하는 단계, 그리고
200℃ 내지 550℃의 온도에서 상기 열연 강 스트립을 권취해서, 베이나이트, 마르텐사이트 및 침상 페라이트를 포함하고 또한 5% 미만의 다각형 페라이트를 가지는 대부분의 미세 조직을 제공하는 단계
를 포함하는 단계들에 의해 제조되는, 열연 강 스트립.
제11항에 있어서, 15% 및 35% 압하율에서의 기계적 특성이 항복 강도, 인장 강도 및 총 연신율에 대해 10% 이내에 존재하도록 상기 강 스트립을 열간 압연하는 단계를 포함하는 단계들에 의해 제조되는, 열연 강 스트립.
제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 용강이 5ppm 내지 50ppm의 유리 산소 함량을 가지는 것인 열연 강 스트립.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용강이 25ppm 내지 45ppm의 유리 산소 함량을 가지는 것인 열연 강 스트립.
제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강 스트립이 2.5㎜ 미만의 두께를 가지는 것인 열연 강 스트립.
제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용강은 상기 열연 강 스트립의 망간 함량이 0.6중량% 내지 1.0중량%가 되도록 하는 조성을 가지는 것인 열연 강 스트립.
제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용강은 상기 열연 강 스트립의 니오브 함량이 0.01중량% 내지 0.2중량%가 되도록 하는 조성을 가지는 것인 열연 강 스트립.
제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용강은 상기 열연 강 스트립의 조성이 0.05중량% 내지 0.50중량%의 몰리브덴, 0.01중량% 내지 약 0.20중량%의 바나듐, 그리고 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종의 원소를 포함하도록 조성을 가지는 것인 열연 강 스트립.
제11항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열연 강 스트립을 용융 코팅해서 아연 또는 아연 합금의 코팅을 제공하는 단계를 더 포함하는 단계들에 의해 제조되는, 열연 강 스트립.
제11항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열연 강 스트립은 15% 및 35%의 열간 압연 압하 후에 적어도 800MPa의 인장 강도를 가지는 것인 열연 강 스트립.
제11항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열연 강 스트립은 15% 및 35%의 열간 압연 압하 후에 1100MPa 내지 1400MPa의 인장 강도를 가지는 것인 열연 강 스트립.
제11항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열연 강 스트립은 15% 및 35%의 열간 압연 압하 후에 1400MPa 내지 1700MPa의 인장 강도를 가지는 것인 열연 강 스트립.
측방으로 위치한 주조 롤들이 그 사이에 닙을 형성하는 내부 냉각형 롤 주조기를 조립하고, 그리고 상기 주조 롤들 상에 지지되고 측면 댐에 의해 상기 주조 롤들의 단부들에 인접하여 한정되는 용강의 주조 풀을 상기 닙 위에 형성하는 단계로서, 상기 용강은 이로부터 제조된 박판 열연 주조 스트립이 0.25중량% 초과 내지 1.1중량%이하의 탄소, 0.5중량% 내지 2.0중량%의 망간, 0.05중량% 내지 0.50중량%의 실리콘, 그리고 0.01중량% 미만의 알루미늄을 포함하는 조성을 가지도록 하는 조성을 가지는 것인 단계,
상기 주조 롤들을 대향 회전시켜 상기 주조 롤들이 상기 주조 풀을 통과함에 따라 상기 주조 롤들 상에서 금속 표층부를 응고시키는 단계,
상기 주조 롤들 사이의 닙을 통해 하방으로 이동하는 금속 표층부로부터 강 스트립을 형성하는 단계,
10% 및 35% 압하율에서 기계적 특성이 항복 강도, 인장 강도 및 총 연신율에 대해 10% 이내에 존재하도록 상기 강 스트립을 열간 압연하는 단계, 그리고
550℃ 내지 750℃의 온도에서 상기 열연 강 스트립을 권취해서, 베이나이트와 침상 페라이트와 함께 퍼얼라이트를 포함하는 대부분의 미세 조직을 제공하는 단계
를 포함하는, 열연 강 스트립 제조 방법.
제23항에 있어서, 15% 및 35% 압하율에서의 기계적 특성이 항복 강도, 인장 강도 및 총 연신율에 대해 10% 이내에 존재하도록 상기 강 스트립을 열간 압연하는 단계를 포함하는 열연 강 스트립 제조 방법.
제23항 또는 제24항에 있어서, 상기 용강이 5ppm 내지 50ppm의 유리 산소 함량을 가지는 것인 열연 강 스트립 제조 방법.
제23항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용강이 25ppm 내지 45ppm의 유리 산소 함량을 가지는 것인 열연 강 스트립 제조 방법.
제23항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강 스트립은 2.5㎜ 미만의 두께를 가지는 것인 열연 강 스트립 제조 방법.
제23항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용강은 상기 열연 강 스트립의 망간 함량이 0.6중량% 내지 1.0중량%가 되도록 하는 조성을 가지는 것인 열연 강 스트립 제조 방법.
제23항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용강은 상기 열연 강 스트립의 니오브 함량이 0.01중량% 내지 0.2중량%가 되도록 하는 조성을 가지는 것인 열연 강 스트립 제조 방법.
제23항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용강은 상기 열연 강 스트립의 조성이 0.05중량% 내지 0.50중량%의 몰리브덴, 0.01중량% 내지 0.20중량%의 바나듐, 그리고 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종의 원소를 포함하도록 조성을 가지는 것인 열연 강 스트립 제조 방법.
제23항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열연 강 스트립을 용융 코팅해서 아연 또는 아연 합금의 코팅을 제공하는 단계를 더 포함하는 것인 열연 강 스트립 제조 방법.
제23항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열연 강 스트립은 15% 및 35%의 열간 압연 압하 후에 적어도 800MPa의 인장 강도를 가지는 것인 열연 강 스트립 제조 방법.
측방으로 위치한 주조 롤들이 그 사이에 닙을 형성하는 내부 냉각형 롤 주조기를 조립하고, 상기 주조 롤들 상에 지지되고 측면 댐에 의해 상기 주조 롤들의 단부들에 인접하여 한정되는 용강의 주조 풀을 상기 닙 위에 형성하는 단계로서, 상기 용강은 이로부터 제조된 박판 열연 주조 스트립이 0.25중량% 초과 내지 1.1중량%이하의 탄소, 0.5중량% 내지 2.0중량%의 망간, 0.05중량% 내지 0.50중량%의 실리콘, 그리고 0.01중량% 미만의 알루미늄을 포함한 조성을 가지도록 하는 조성을 가지는 것인 단계,
상기 주조 롤들을 대향 회전시켜 상기 주조 롤들이 상기 주조 풀을 통과함에 따라 상기 주조 롤들 상에서 금속 표층부를 응고시키는 단계,
상기 주조 롤들 사이의 닙을 통해 하방으로 이동하는 금속 표층부로부터 강 스트립을 형성하는 단계,
10% 및 35% 압하율에서 기계적 특성이 항복 강도, 인장 강도 및 총 연신율에 대해 10% 이내에 존재하도록 상기 강 스트립을 열간 압연하는 단계, 그리고
200℃ 내지 550℃의 온도에서 상기 열연 강 스트립을 권취해서, 베이나이트, 마르텐사이트 및 침상 페라이트를 포함하고 또한 5% 미만의 다각형 페라이트를 가지는 대부분의 미세 조직을 제공하는 단계
를 포함하는, 열연 강 스트립 제조 방법.
제33항에 있어서, 15% 및 35% 압하율에서의 기계적 특성이 항복 강도, 인장 강도 및 총 연신율에 대해 10% 이내에 존재하도록 상기 강 스트립을 열간 압연하는 단계를 포함하는 열연 강 스트립 제조 방법.
제33항 또는 제34항에 있어서, 상기 용강이 5ppm 내지 50ppm의 유리 산소 함량을 가지는 것인 열연 강 스트립 제조 방법.
제33항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용강이 25ppm 내지 45ppm의 유리 산소 함량을 가지는 것인 열연 강 스트립 제조 방법.
제33항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강 스트립은 2.5㎜ 미만의 두께를 가지는 것인 열연 강 스트립 제조 방법.
제33항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용강은 상기 열연 강 스트립의 망간 함량이 0.6중량% 내지 1.0중량%가 되도록 하는 조성을 가지는 것인 열연 강 스트립 제조 방법.
제33항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용강은 상기 열연 강 스트립의 니오브 함량이 0.01중량% 내지 0.2중량%가 되도록 하는 조성을 가지는 것인 열연 강 스트립 제조 방법.
제33항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용강은 상기 열연 강 스트립의 조성이 0.05중량% 내지 0.50중량%의 몰리브덴, 0.01중량% 내지 0.20중량%의 바나듐, 그리고 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종의 원소를 포함하도록 조성을 가지는 것인 열연 강 스트립 제조 방법.
제33항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열연 강 스트립을 용융 코팅해서 아연 또는 아연 합금의 코팅을 제공하는 단계를 더 포함하는 것인 열연 강 스트립 제조 방법.
제33항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열연 강 스트립은 15% 및 35%의 열간 압연 압하 후에 적어도 800MPa의 인장 강도를 가지는 것인 열연 강 스트립 제조 방법.
제33항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열연 강 스트립은 15% 및 35%의 열간 압연 압하 후에 1100MPa 내지 1400MPa의 인장 강도를 가지는 것인 열연 강 스트립 제조 방법.
제33항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열연 강 스트립은 15% 및 35%의 열간 압연 압하 후에 1400MPa 내지 1700MPa의 인장 강도를 가지는 것인 열연 강 스트립 제조 방법.