KR20120032995A - High strength hot-rolled steel decreasing material deviation along with direction and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고강도 열연강판의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차 부품 등에 적용하기 위해 방향성에 따른 재질 편차를 최소화한 고강도 열연강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for manufacturing a high strength hot rolled steel sheet, and more particularly, to a high strength hot rolled steel sheet and a method for manufacturing the same to minimize the material variation according to the orientation for application to automobile parts and the like.
자동차에 고강도 및 경량화 효과를 부여하기 위하여, 자동차를 구성하는 각종 부품의 소재에 관하여 많은 연구가 이루어지고 있다. 자동차 부품 중 로우 암(Low-Arm), 휠 디스크(Wheel-Disc) 등의 샤시 구조용에는 주로 열연강판이 적용되고 있다. In order to give a high strength and light weight effect to a motor vehicle, much research is made about the material of the various components which comprise a motor vehicle. Hot rolled steel is mainly applied to chassis structures such as low-arm and wheel-disc.
열연강판은 통상, 슬라브 재가열 과정, 열간압연 과정, 냉각 과정 및 권취 과정을 통하여 제조된다. Hot rolled steel sheet is usually produced by slab reheating, hot rolling, cooling and winding.
슬라브 재가열 과정에서는 반제품 상태인 슬라브 판재를 재가열한다. The slab reheating process reheats the slab plate in semi-finished condition.
마무리 열간압연 과정에서는 압연롤을 이용하여 특정한 마무리 열간압연 온도(FDT)에서 재가열된 슬라브 판재를 마무리 압연한다. In the finishing hot rolling process, the slab plate reheated at a specific finishing hot rolling temperature (FDT) is finish rolled using a rolling roll.
냉각 과정에서는 압연이 마무리된 강판을 권취하기 위하여 물을 분사하여 압연재를 냉각하는데, 주로 가속 냉각기(Accelerated Cooler)와 같은 냉각 장치를 이용한다. In the cooling process, water is sprayed to wind the rolled steel sheet to cool the rolled material, and a cooling device such as an accelerated cooler is mainly used.
권취 과정에서는 냉각 과정을 통하여 냉각된 강판을 특정한 권취 온도(CT)에서 권취한다.
In the winding process, the steel sheet cooled through the cooling process is wound at a specific winding temperature (CT).
본 발명의 목적은 방향성에 따른 인장강도의 편차가 발생하는 것을 최소화하는 것을 통해 고강도이면서 성형성이 우수한 고강도 열연강판의 제조 방법을 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a method of producing a high strength hot rolled steel sheet having high strength and excellent formability through minimizing occurrence of variation in tensile strength according to orientation.
본 발명의 다른 목적은 상기 제조 방법으로 제조되며, 페라이트 및 펄라이트 2상 복합조직을 갖는 방향성에 따른 재질 편차를 최소화한 고강도 열연강판을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a high-strength hot-rolled steel sheet produced by the above manufacturing method, and minimizes the variation of the material according to the orientation having a ferrite and pearlite two-phase composite structure.
상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 방향성에 따른 재질 편차를 최소화한 고강도 열연강판의 제조방법은 탄소(C) : 0.045 ~ 0.09 중량%, 실리콘(Si) : 0.05 ~ 0.20 중량%, 망간(Mn) : 1.20 ~ 1.60 중량%, 인(P) : 0.014 ~ 0.020 중량%, 황(S) : 0.006 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.05 중량%, 바나듐(V) : 0.055 ~ 0.065 중량%, 질소(N) : 60ppm 이하 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 구성되는 슬라브 판재를 열간 압연하는 열간 압연 단계; 상기 열간 압연된 판재를 냉각 종료온도까지 냉각하는 냉각 단계; 및 상기 냉각된 판재를 권취하는 권취 단계;를 포함하고, 상기 냉각 단계에서 냉각 종료 온도가 상기 판재의 베이나이트 변태 온도보다 높은 펄라이트 영역에 해당하는 온도인 것을 특징으로 한다.Method for producing a high-strength hot-rolled steel sheet with a minimum material deviation according to the orientation according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is carbon (C): 0.045 ~ 0.09% by weight, silicon (Si): 0.05 ~ 0.20 Weight%, manganese (Mn): 1.20 to 1.60 weight%, phosphorus (P): 0.014 to 0.020 weight%, sulfur (S): 0.006 weight% or less, aluminum (Al): 0.01 to 0.05 weight%, vanadium (V) A hot rolling step of hot rolling a slab plate composed of 0.055 to 0.065% by weight, nitrogen (N): 60 ppm or less and a residual amount of iron (Fe) and other unavoidable impurities; A cooling step of cooling the hot rolled sheet to a cooling end temperature; And a winding-up step of winding the cooled plate, wherein the cooling end temperature is a temperature corresponding to a pearlite region higher than the bainite transformation temperature of the plate.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 방향성에 다른 재질 편차를 최소화한 고강도 열연강판은 슬라브 판재를 열간 압연 과정, 냉각 과정 및 권취 과정을 포함하여 제조되는 열연강판으로서, 조성이 탄소(C) : 0.045 ~ 0.09 중량%, 실리콘(Si) : 0.05 ~ 0.20 중량%, 망간(Mn) : 1.20 ~ 1.60 중량%, 인(P) : 0.014 ~ 0.020 중량%, 황(S) : 0.006 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.05 중량%, 바나듐(V) : 0.055 ~ 0.065 중량%, 질소(N) : 60ppm 이하 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 구성되고, 냉각 종료 온도가 상기 조성을 갖는 판재의 베이나이트 변태 온도보다 높은 펄라이트 영역에 해당하는 온도이며, 최종 조직은 페라이트 및 펄라이트로 구성된 복합 조직이며, 상기 판재는 인장강도(TS) 620 ~ 640MPa를 갖는 것을 특징으로 한다.
High-strength hot-rolled steel sheet minimizes the material variation in the direction according to an embodiment of the present invention for achieving the other object is a hot-rolled steel sheet manufactured by including a hot rolling process, a cooling process and a winding process of the slab plate, the composition is Carbon (C): 0.045 ~ 0.09 wt%, Silicon (Si): 0.05 ~ 0.20 wt%, Manganese (Mn): 1.20 ~ 1.60 wt%, Phosphorus (P): 0.014 ~ 0.020 wt%, Sulfur (S): 0.006 Consists of wt% or less, aluminum (Al): 0.01 ~ 0.05% by weight, vanadium (V): 0.055 ~ 0.065% by weight, nitrogen (N): 60ppm or less and residual amount of iron (Fe) and other unavoidable impurities The temperature is a temperature corresponding to the pearlite region higher than the bainite transformation temperature of the plate having the composition, the final structure is a composite structure consisting of ferrite and pearlite, the plate has a tensile strength (TS) 620 ~ 640MPa characterized in that .
본 발명에 따른 방향성에 따른 재질 편차를 최소화한 고강도 열연강판의 제조 방법은 베이나이트 변태 온도보다 높은 펄라이트 영역 온도에서 권취가 이루어지므로 냉각량을 줄일 수 있으며, 압연 방향에 따른 재질 이방성을 저감하는 것을 통해 재질 편차를 최소화할 수 있다.According to the present invention, a method of manufacturing a high strength hot rolled steel sheet which minimizes material variation due to directionality may be performed at a pearlite region temperature higher than bainite transformation temperature, thereby reducing cooling amount and reducing material anisotropy according to rolling direction. This minimizes material variation.
이를 통해, 본 발명에 따라 제조된 고강도 열연강판은 방향성에 따른 재질 편차가 발생하지 않으므로 성형성이 우수한 바, 고 성형성을 요구하는 자동차 부품 등에 활용할 수 있는 이점이 있다.
Through this, the high-strength hot-rolled steel sheet produced according to the present invention does not occur in the material variation according to the orientation because the excellent moldability, there is an advantage that can be utilized for automotive parts requiring high formability.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 방향성에 따른 재질 편차를 최소화한 고강도 열연강판의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 도 1의 각 단계를 나타내는 개념도이다.
도 3은 도 1의 각 과정에 의해 제조되는 열연강판에서 시간 및 냉각 종료 온도에 따른 조직변화를 간략히 나타낸 그래프이다.
도 4는 실시예 및 비교예 1,2의 압연 방향에 따른 인장강도 값을 비교하여 나타낸 그래프이다.1 is a process flow chart schematically showing a method of manufacturing a high strength hot rolled steel sheet with a minimum material deviation according to the orientation according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating each step of FIG. 1.
FIG. 3 is a graph showing a structure change according to time and cooling end temperature in a hot rolled steel sheet manufactured by each process of FIG. 1.
Figure 4 is a graph showing the comparison of the tensile strength value according to the rolling direction of Examples and Comparative Examples 1,2.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and those skilled in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방향성에 따른 재질 편차를 최소화한 고강도 열연강판 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a high-strength hot-rolled steel sheet and a method for manufacturing the same are minimized in detail according to the preferred embodiment of the present invention.
최근 환경 및 연비향상에 대한 규제가 확대되면서 자동차사에서는 고강도 및 경량화된 강판을 생산하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.Recently, as regulations on environmental and fuel efficiency enhancements are expanded, automobile companies are actively researching for producing high strength and light weight steel sheets.
고강도이면서도 경량화를 구현하기 위해서는 Nb, V, Ti와 같은 석출물 형성원소를 소량 첨가하여 강도를 향상시키는 방향으로 개발이 진행되어 왔다.In order to realize high strength and light weight, development has been progressed in order to improve the strength by adding a small amount of precipitate forming elements such as Nb, V, and Ti.
그러나, Nb 단독계의 경우 압연 방향에 따라 재질의 편차가 발생하게 되고, 이 경우 미세 크랙에 따른 강도 저하 문제와 더불어 성형성이 저하되는 문제가 있다.
However, in the case of the Nb-only system, a variation of the material occurs according to the rolling direction, and in this case, there is a problem in that the formability is lowered along with a problem of strength deterioration due to fine cracks.
고강도 열연강판High strength hot rolled steel sheet
본 발명에 따른 방향성에 따른 재질 편차를 최소화한 고강도 열연강판은 탄소(C) : 0.045 ~ 0.09 중량%, 실리콘(Si) : 0.05 ~ 0.20 중량%, 망간(Mn) : 1.20 ~ 1.60 중량%, 인(P) : 0.014 ~ 0.020 중량%, 황(S) : 0.006 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.05 중량%, 바나듐(V) : 0.055 ~ 0.065 중량%, 질소(N) : 60ppm 이하 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 구성된다.
High-strength hot-rolled steel sheet with a minimum material deviation according to the orientation according to the present invention is carbon (C): 0.045 ~ 0.09% by weight, silicon (Si): 0.05 ~ 0.20% by weight, manganese (Mn): 1.20 ~ 1.60% by weight, phosphorus (P): 0.014 to 0.020% by weight, sulfur (S): 0.006% by weight or less, aluminum (Al): 0.01 to 0.05% by weight, vanadium (V): 0.055 to 0.065% by weight, nitrogen (N): 60 ppm or less and Consists of residual iron (Fe) and other unavoidable impurities.
이하, 본 발명에 따른 고강도 열연강판을 구성하는 각 성분의 역할 및 첨가량에 대하여 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, the role and the amount of each component constituting the high strength hot rolled steel sheet according to the present invention will be described.
탄소(C)Carbon (C)
탄소(C)는 탄화물 석출 또는 고용강화를 통하여 강도를 확보하는 역할을 한다. 이러한 탄소는 열연강판 전체 중량의 0.045 ~ 0.09 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 탄소(C)의 함량이 0.045 중량% 미만일 경우에는 제2성분율을 감소시켜 페라이트 크기를 조대화시키게 되므로 열연강판의 강도가 저하될 수 있고, 이와 반대로, 탄소(C)의 함량이 0.045 중량%를 초과할 경우에는 연성이 급격히 저하되는 문제점이 있다.
Carbon (C) plays a role of securing strength through carbide precipitation or solid solution strengthening. Such carbon is preferably added at 0.045% to 0.09% by weight of the total weight of the hot rolled steel sheet. When the content of carbon (C) is less than 0.045% by weight, the second component ratio is reduced to coarsen the ferrite size, and thus the strength of the hot rolled steel sheet may be lowered. In contrast, the content of carbon (C) is 0.045% by weight. If it exceeds, there is a problem that ductility is sharply lowered.
실리콘(Si)Silicon (Si)
실리콘(Si)은 강판의 산소를 제거하기 위한 탈산제로 첨가되며, 또한 시멘타이트 구상화에 효과적인 원소이다.Silicon (Si) is added as a deoxidizer for removing oxygen from the steel sheet and is an effective element for cementite spheroidization.
이러한, 실리콘(Si)은 열연강판 전체 중량의 0.05 ~ 0.20 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 실리콘이 0.05 중량% 미만으로 첨가되면 상기와 같은 실리콘 첨가에 따른 시멘타이트 구상화 효과가 미미하며, 실리콘이 0.20중량%를 초과할 경우 열연강판의 표면특성이 저하되는 문제점이 있다.
Such, silicon (Si) is preferably added in a content ratio of 0.05 to 0.20% by weight of the total weight of the hot rolled steel sheet. If the silicon is added in less than 0.05% by weight, the cementite spheroidization effect according to the addition of the silicon is insignificant, when the silicon exceeds 0.20% by weight there is a problem that the surface properties of the hot-rolled steel sheet is lowered.
망간(Mn)Manganese (Mn)
망간(Mn)은 침입형 원소로서, 열연강판의 강도를 향상시키는 역할을 한다. 이러한 망간은 열연강판의 전체 중량의 1.20 ~ 1.60 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 망간의 함량이 1.20 중량% 미만일 경우에는 목표로 하는 강도를 확보하기 어려우며, 망간의 함량이 1.60 중량%를 초과할 경우 연성이 급격히 저하되는 문제가 있다.
Manganese (Mn) is an invasive element, and serves to improve the strength of the hot rolled steel sheet. Such manganese is preferably added in a content ratio of 1.20 to 1.60% by weight of the total weight of the hot rolled steel sheet. When the content of manganese is less than 1.20% by weight, it is difficult to secure the target strength, and when the content of manganese exceeds 1.60% by weight, there is a problem in that ductility is sharply lowered.
인(P)Phosphorus (P)
인(P)은 목적하는 가공성 혹은 성형성을 저하하지 않으면서 강도를 확보하는 역할을 한다. 이러한 인은 열연강판 전체 중량의 0.014 ~ 0.020 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 인이 0.014 중량% 미만으로 첨가되면 상기 효과를 얻기 어려우며, 또한 인이 0.020 중량%를 초과할 경우 용접성 등에 악영향을 미치게 되는 문제점이 있다.
Phosphorus (P) plays a role of securing strength without degrading the desired workability or formability. Such phosphorus is preferably added in an amount ratio of 0.014 to 0.020% by weight of the total weight of the hot rolled steel sheet. If phosphorus is added in less than 0.014% by weight, it is difficult to obtain the above effects, and when phosphorus exceeds 0.020% by weight, there is a problem that adversely affects weldability.
황(S)Sulfur (S)
황(S)은 MnS 등의 형태로 석출이 이루어져서 석출물의 양을 증가시키는 불순물에 해당하므로, 그 함량을 0.006 중량% 이하로 가능한 낮은 함량비로 제한하는 것이 바람직하다.
Sulfur (S) is formed in the form of MnS, etc., so that it corresponds to an impurity to increase the amount of precipitate, it is preferable to limit the content to as low as possible content ratio of 0.006% by weight or less.
알루미늄(Al)Aluminum (Al)
알루미늄(Al)은 본 발명에 따른 열연강판 중에 존재하는 산소를 Al2O3의 형태로 제거하여 비금속 재재물의 형성을 방지하며, 상기의 실리콘(Si)과 함께 페라이트 안정화 효과를 가져온다.Aluminum (Al) to remove the oxygen present in the hot rolled steel sheet according to the present invention in the form of Al 2 O 3 to prevent the formation of non-metallic material, bringing the ferrite stabilization effect with the silicon (Si).
이러한, 알루미늄은 본 발명에 따른 열연강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.05 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 알루미늄의 함량이 0.01 중량% 미만일 경우에는 상기 알루미늄 첨가에 따른 효과가 미미하며, 알루미늄이 0.05 중량%를 초과하면 표면 품질이 급격히 저하되는 문제점이 있다.
Such, aluminum is preferably added in 0.01 to 0.05% by weight of the total weight of the hot rolled steel sheet according to the present invention. When the content of aluminum is less than 0.01% by weight, the effect of the addition of aluminum is insignificant, and when aluminum exceeds 0.05% by weight, there is a problem that the surface quality is sharply lowered.
바나듐(V)Vanadium (V)
바나듐(V)은 석출물 형성 원소로서, 페라이트내에서 탄소와 결합하여 입내 탄화물을 형성하여 강도를 향상시키는 역할을 한다. Vanadium (V) is a precipitate forming element, which combines with carbon in ferrite to form carbide in the mouth to improve strength.
상기 바나듐은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.055 ~ 0.065 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 바나듐의 함량이 0.055 중량% 미만일 경우, 그 첨가 효과가 불충분하고, 반대로 바나듐이 0.065 중량%를 초과하여 첨가될 경우, 항복강도 증가에 따른 가공성이 저하되며, 저온에서 과다 석출로 권취시 문제가 될 수 있다.
The vanadium is preferably added at 0.055 to 0.065% by weight of the total weight of the steel sheet according to the present invention. If the content of vanadium is less than 0.055% by weight, the effect of addition is insufficient, on the contrary, if vanadium is added in excess of 0.065% by weight, the workability is reduced due to the increase in yield strength, and it may be a problem when winding up due to excessive precipitation at low temperature. Can be.
질소(N)Nitrogen (N)
질소(N) 역시 황(S)과 함께 본 발명에 따른 열연강판에서 불순물로서 불가피하게 첨가되는 원소이기 때문에 60ppm 이하의 가능한 낮은 함량비로 제한되는 것이 바람직하다.
Since nitrogen (N) is also an element which is inevitably added as an impurity in the hot rolled steel sheet according to the present invention together with sulfur (S), it is preferable to limit it to a low content ratio of 60 ppm or less.
니오븀(Nb)Niobium (Nb)
본 발명에 따른 고강도 열연강판은 상기의 성분들 이외에 니오븀(Nb)을 더 포함할 수 있다. 니오븀은 열간압연중 고용 탄소(C)를 복합석출물로 석출시켜 미세화 페라이트의 강도 상승과 함께 성형성을 향상시키는 역할을 한다. The high strength hot rolled steel sheet according to the present invention may further include niobium (Nb) in addition to the above components. Niobium precipitates the solid solution carbon (C) as a composite precipitate during hot rolling, thereby increasing the strength of the refined ferrite and improving moldability.
이러한 니오븀은 0.025 중량% 이상 첨가될 때 충분한 효과를 발휘한다. 다만, 니오븀이 0.035중량%를 초과할 경우 열연강판의 연성이 급격히 감소하게 되므로, 니오븀은 0.025 ~ 0.035 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다.
Such niobium exerts a sufficient effect when added at 0.025% by weight or more. However, when niobium exceeds 0.035% by weight, the ductility of the hot rolled steel sheet is drastically reduced, so niobium is preferably added at 0.025 to 0.035% by weight.
고강도 열연강판의 제조방법Manufacturing method of high strength hot rolled steel sheet
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방향성에 따른 재질 편차를 최소화한 고강도 열연강판의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 공정 순서도이고, 도 2는 도 1의 각 과정을 나타내는 개념도이며, 도 3은 도 1의 각 과정에 의해 제조되는 열연강판에서 시간과 냉각 종료 온도에 따른 조직변화를 간략히 나타낸 그래프이다. 1 is a process flow chart schematically showing a method of manufacturing a high strength hot rolled steel sheet with a minimum material deviation according to the orientation according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a conceptual diagram showing each process of Figure 1, Figure 3 In the hot rolled steel sheet produced by each process of step 1 is a graph showing the structure change according to the time and cooling end temperature.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방향성에 다른 재질 편차를 최소화한 고강도 열연강판의 제조 방법은 열간 압연 단계(S110), 냉각 단계(S120) 및 권취 단계(S130)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a method of manufacturing a high strength hot rolled steel sheet having minimized material variation in orientation according to an embodiment of the present invention includes a hot rolling step (S110), a cooling step (S120), and a winding step (S130).
열간 압연 단계(S110)에서는 탄소(C) : 0.045 ~ 0.09 중량%, 실리콘(Si) : 0.05 ~ 0.20 중량%, 망간(Mn) : 1.20 ~ 1.60 중량%, 인(P) : 0.014 ~ 0.020 중량%, 황(S) : 0.006 중량% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.05 중량%, 바나듐(V) : 0.055 ~ 0.065 중량%, 질소(N) : 60ppm 이하 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 구성되는 슬라브 판재를 열간 압연한다.
In the hot rolling step (S110), carbon (C): 0.045 to 0.09 wt%, silicon (Si): 0.05 to 0.20 wt%, manganese (Mn): 1.20 to 1.60 wt%, phosphorus (P): 0.014 to 0.020 wt% , Sulfur (S): 0.006% by weight or less, aluminum (Al): 0.01 to 0.05% by weight, vanadium (V): 0.055 to 0.065% by weight, nitrogen (N): 60 ppm or less, and the remaining amount of iron (Fe) and other unavoidable The slab sheet material composed of impurities is hot rolled.
이때, 상기 슬라브 판재는 니오븀(Nb) : 0.025 ~ 0.035 중량%를 더 포함할 수 있으며, 상기 판재의 최종 조직은 페라이트(Ferrite) 및 펄라이트(Pearlite)로 구성된 복합 조직인 것을 특징으로 한다.
At this time, the slab plate may further comprise niobium (Nb): 0.025 ~ 0.035% by weight, the final structure of the plate is characterized in that the composite structure consisting of ferrite (Ferrite) and pearlite (Pearlite).
마무리 열간 압연 온도(FDT)는 880~860℃로 제한될 수 있다. 마무리 열간 압연 온도가 880℃를 초과할 경우 많은 냉각량과 함께 강판의 취성이 증가할 수 있으며, 마무리 열간 압연 온도가 860℃ 미만일 경우 미세조직 불균일에 따라 가공성이 저하되는 문제점이 있다.
Finish hot rolling temperature (FDT) may be limited to 880 ~ 860 ℃. If the finish hot rolling temperature exceeds 880 ° C, brittleness of the steel sheet may increase with a large amount of cooling, and if the finish hot rolling temperature is less than 860 ° C, there is a problem in that workability is deteriorated due to microstructure unevenness.
도면에는 표시하지 않았으나, 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 열연강판의 제조방법은 열간 압연 단계 이전에 상기 조성을 갖는 슬라브 판재를 1180 ~ 1220℃로 재가열하는 슬라브 재가열 단계를 더 포함할 수 있다.
Although not shown in the drawings, the method of manufacturing a high strength hot rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention may further include a slab reheating step of reheating the slab plate having the composition to 1180 to 1220 ° C. before the hot rolling step.
냉각 단계(S120)에서는 열간 압연된 강판을 냉각 종료 온도까지 냉각한다. 상기 냉각 단계는, 도 2에 도시된 바와 같이, 압연롤(200)에 의해 열간 압연된 강판을 1차적으로 수냉하는 수냉 단계 및 상기 수냉된 강판을 2차적으로 공냉하는 공냉 단계를 포함할 수 있다.In the cooling step (S120), the hot rolled steel sheet is cooled to the cooling end temperature. As shown in FIG. 2, the cooling step may include a water cooling step of primarily cooling the steel sheet hot rolled by the rolling roll 200 and an air cooling step of secondary cooling of the water cooled steel sheet. .
즉, 본 발명에서 상기 열간 압연된 강판의 냉각은 수냉을 이용한 가속냉각 방식으로 1차 냉각을 실시한 후, 공냉 방식으로 2차 냉각을 실시하는 방식이 적용될 수 있다.That is, in the present invention, the cooling of the hot rolled steel sheet may be performed by performing the first cooling in an accelerated cooling method using water cooling, and then performing the second cooling in an air cooling method.
본 발명에서는 상기 냉각 단계에서 냉각 종료 온도는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 강판의 베이나이트 변태 온도보다 높은 펄라이트 영역에 해당하는 온도이다. 이때, 상기 냉각 종료 온도는 1차적으로 수냉하는 수냉 단계의 마무리 온도에 해당할 수 있다.
In the present invention, the cooling end temperature in the cooling step is a temperature corresponding to a pearlite region higher than the bainite transformation temperature of the steel sheet as shown in FIG. 3. In this case, the cooling end temperature may correspond to the finishing temperature of the water cooling step of the first water cooling.
권취 단계(S130)에서는 냉각된 강판을 베이나이트 변태 온도보다 높은 온도에 해당하는 펄라이트 영역 온도 범위, 구체적으로는 580 ~ 620℃에서 권취한다.In the winding-up step S130, the cooled steel sheet is wound at a pearlite region temperature range corresponding to a temperature higher than bainite transformation temperature, specifically, 580 to 620 ° C.
권취 단계가 베이나이트 변태 온도보다 높은 펄라이트 영역 온도에서 이루어짐으로 인하여, 본 발명에 따른 제조 방법으로 제조된 열연강판의 최종 조직은 페라이트(Ferrite) 및 펄라이트(Pearlite)로 구성된 2상 복합 조직이 된다.Because the winding step is at a pearlite zone temperature higher than the bainite transformation temperature, the final structure of the hot rolled steel sheet produced by the manufacturing method according to the present invention becomes a two-phase composite structure composed of ferrite and pearlite.
본 발명에 따른 제조 방법으로 제조된 열연강판은 인장강도(TS) 620~640MPa, 항복강도(YS) 540~570MPa 범위에 해당하는 강도를 가지며, 25~29%의 연신율(EL)을 나타낸다.
The hot rolled steel sheet produced by the production method according to the present invention has a strength corresponding to the tensile strength (TS) 620 ~ 640MPa, yield strength (YS) 540 ~ 570MPa, and exhibits an elongation (EL) of 25 ~ 29%.
실시예Example
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다. Hereinafter, the configuration and operation of the present invention through the preferred embodiment of the present invention will be described in more detail. However, this is presented as a preferred example of the present invention and in no sense can be construed as limiting the present invention.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
Details that are not described herein will be omitted since those skilled in the art can sufficiently infer technically.
1. 고강도 열연강판의 제조1. Manufacturing of high strength hot rolled steel sheet
실시예Example
탄소(C) : 0.065 중량%, 실리콘(Si) : 0.15 중량%, 망간(Mn) : 1.50 중량%, 인(P) : 0.015 중량%, 황(S) 0.005 중량%, 알루미늄(Al) : 0.02 중량%, 니오븀(Nb) : 0.030 중량%, 바나듐(V) : 0.060 중량%, 질소(N) : 60ppm 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 구성되는 강 슬라브를 FDT : 910℃에서 마무리 열간압연한 후, 냉각 종료 온도 600℃까지 냉각한 CT : 600℃에서 권취하여 고강도 열연강판을 제조하였다.
Carbon (C): 0.065 wt%, Silicon (Si): 0.15 wt%, Manganese (Mn): 1.50 wt%, Phosphorus (P): 0.015 wt%, Sulfur (S) 0.005 wt%, Aluminum (Al): 0.02 Steel slab consisting of% by weight, niobium (Nb): 0.030% by weight, vanadium (V): 0.060% by weight, nitrogen (N): 60 ppm and the rest of iron (Fe) and other unavoidable impurities, FDT: hot finished at 910 ° C After rolling, it wound up at CT: 600 degreeC cooled to cooling
비교예 1Comparative Example 1
탄소(C) : 0.008 중량%, 실리콘(Si) : 0.15 중량%, 망간(Mn) : 1.50 중량%, 인(P) : 0.030 중량%, 황(S) 0.005 중량%, 알루미늄(Al) : 0.02 중량%, 니오븀(Nb) : 0.043 중량%, 질소(N) : 40ppm 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 구성되는 슬라브 판재를 860℃에서 마무리 열간압연한 후, 상기 열간압연된 판재를 냉각하여 580℃의 권취 온도에서 권취하여 고강도 열연강판을 제조하였다.
Carbon (C): 0.008 wt%, Silicon (Si): 0.15 wt%, Manganese (Mn): 1.50 wt%, Phosphorus (P): 0.030 wt%, Sulfur (S) 0.005 wt%, Aluminum (Al): 0.02 After the hot-rolled slab plate composed of wt%, niobium (Nb): 0.043 wt%, nitrogen (N): 40 ppm and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities, the hot rolled sheet was cooled. It was wound at a winding temperature of 580 ℃ to prepare a high strength hot rolled steel sheet.
비교예 2Comparative Example 2
탄소(C) : 0.078 중량%, 실리콘(Si) : 0.10 중량%, 망간(Mn) : 1.25 중량%, 인(P) : 0.032 중량%, 황(S) 0.005 중량%, 알루미늄(Al) : 0.032 중량%, 니오븀(Nb) : 0.037 중량%, 질소(N) : 40ppm 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 구성되는 슬라브 판재를 860℃에서 마무리 열간압연한 후, 상기 열간압연된 판재를 냉각하여 580℃의 권취 온도에서 권취하여 고강도 열연강판을 제조하였다.
Carbon (C): 0.078 wt%, Silicon (Si): 0.10 wt%, Manganese (Mn): 1.25 wt%, Phosphorus (P): 0.032 wt%, Sulfur (S) 0.005 wt%, Aluminum (Al): 0.032 A slab plate composed of weight%, niobium (Nb): 0.037% by weight, nitrogen (N): 40 ppm, and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities was hot rolled at 860 ° C., and then the hot rolled plate was cooled. It was wound at a winding temperature of 580 ℃ to prepare a high strength hot rolled steel sheet.
실시예 및 비교예 1,2의 성분 및 공정조건을 표 1에 나타내었으며, 표 1에서 성분의 함량비는 중량%이고, FDT 및 CT의 온도 단위는 ℃이다. The components and process conditions of Examples and Comparative Examples 1 and 2 are shown in Table 1, the content ratios of the components in Table 1 are by weight, and the temperature unit of FDT and CT is ° C.
2. 기계적 물성 평가2. Mechanical property evaluation
표 2는 실시예 및 비교예 1,2의 기계적 물성을 나타낸 것이다.Table 2 shows the mechanical properties of Examples and Comparative Examples 1,2.
(MPa)(MPa)
(MPa)(MPa)
(%)(%)
표 1 및 표 2를 참조하면, 실시예의 인장강도(TS) 및 항복강도(YS) 모두가 비교예 1,2의 인장강도(TS) 및 항복강도(YS)보다 높은 값을 나타낸 것을 확인할 수 있다. 이와 마찬가지로, 실시예의 연신율(EL)은 비교예 1,2보다 월등히 높은 값을 나타낸 것을 알 수 있다.
Referring to Tables 1 and 2, it can be seen that both the tensile strength (TS) and the yield strength (YS) of the examples showed higher values than the tensile strength (TS) and yield strength (YS) of Comparative Examples 1,2. . Similarly, it can be seen that the elongation EL of the examples showed a value significantly higher than that of Comparative Examples 1,2.
한편, 도 4는 실시예 및 비교예1,2의 압연 방향에 따른 인장강도 값을 비교하여 나타낸 그래프이다.On the other hand, Figure 4 is a graph showing the comparison of the tensile strength value according to the rolling direction of the Examples and Comparative Examples 1, 2.
도 4를 참조하면, 실시예(▲)의 경우 압연 방향에 따른 인장강도의 편차가 거의 발생하지 않은 데 반해, 비교예 1(■) 및 비교예 2(●)의 경우 압연 방향에 따른 인장강도의 편차가 큰 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4, in the case of Example (▲), the variation in tensile strength according to the rolling direction hardly occurred, whereas in Comparative Example 1 (■) and Comparative Example 2 (●), the tensile strength according to the rolling direction. It can be seen that the deviation is large.
이때, 실시예(▲)의 경우에는 압연 방향 0 ~ 90도에 대해 인장강도의 최대 편차가 20MPa 이하인 것을 확인할 수 있다. 한편, 비교예 1(■)의 경우에는 압연 방향 0 ~ 90도에 대해 인장강도의 최대 편차가 대략 50MPa이고, 비교예 2(●)의 경우에는 압연 방향 0 ~ 90도에 대해 인장강도의 최대 편차가 대략 40MPa인 것을 확인할 수 있다.
At this time, in the case of Example (▲) it can be confirmed that the maximum deviation of the tensile strength is 20MPa or less with respect to the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 방향성에 따른 재질 편차를 최소화한 고강도 열연강판의 제조방법은 베이나이트 변태 온도보다 높은 펄라이트 영역 온도에서 권취가 이루어지므로 냉각량을 줄일 수 있으며, 압연 방향에 따른 재질 이방성을 저감하는 것을 통해 재질 편차를 최소화할 수 있다.As described above, the method of manufacturing a high-strength hot-rolled steel sheet with a minimum material variation according to the orientation according to the present invention can be reduced because the winding is made at the pearlite region temperature higher than the bainite transformation temperature, the cooling amount can be reduced, the material according to the rolling direction Reducing anisotropy can minimize material variation.
이를 통해, 본 발명에 따라 제조된 고강도 열연강판은 방향성에 따른 재질 편차가 발생하지 않으므로 성형성이 우수한바, 고 성형성을 요구하는 자동차 부품 등에 활용할 수 있는 이점이 있다.
Through this, the high-strength hot-rolled steel sheet manufactured according to the present invention is excellent in formability because the material deviation does not occur according to the orientation, there is an advantage that can be utilized for automotive parts requiring high formability.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
In the above description, the embodiment of the present invention has been described, but various changes and modifications can be made at the level of those skilled in the art. Such changes and modifications may belong to the present invention without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention will be determined by the claims described below.
S110 : 마무리 열간 압연 단계
S120 : 냉각 단계
S130 : 권취 단계S110: Finishing Hot Rolling Steps
S120: Cooling Step
S130: winding step
Claims (12)
상기 열간 압연된 판재를 냉각 종료온도까지 냉각하는 냉각 단계; 및
상기 냉각된 판재를 권취하는 권취 단계;를 포함하고,
상기 냉각 단계에서 냉각 종료 온도가 상기 판재의 베이나이트 변태 온도보다 높은 펄라이트 영역에 해당하는 온도인 것을 특징으로 하는 고강도 열연강판의 제조 방법.
Carbon (C): 0.045 ~ 0.09 wt%, Silicon (Si): 0.05 ~ 0.20 wt%, Manganese (Mn): 1.20 ~ 1.60 wt%, Phosphorus (P): 0.014 ~ 0.020 wt%, Sulfur (S): 0.006 Slab plate made of aluminum (Al): 0.01 to 0.05% by weight, vanadium (V): 0.055 to 0.065% by weight, nitrogen (N): 60 ppm or less, and residual amount of iron (Fe) and other unavoidable impurities Hot rolling step of hot rolling;
A cooling step of cooling the hot rolled sheet to a cooling end temperature; And
A winding-up step of winding the cooled plate;
In the cooling step, the cooling end temperature is a temperature corresponding to the pearlite region higher than the bainite transformation temperature of the plate material, characterized in that the manufacturing method of high strength hot rolled steel sheet.
상기 슬라브 판재는
니오븀(Nb) : 0.025 ~ 0.035 중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 열연강판의 제조 방법.
The method of claim 1,
The slab plate is
Niobium (Nb): 0.025 to 0.035% by weight of the production method of a high strength hot rolled steel sheet further comprising.
상기 판재의 최종 조직은
페라이트(Ferrite) 및 펄라이트(Pearlite)로 구성된 복합 조직인 것을 특징으로 하는 고강도 열연강판의 제조 방법.
The method of claim 1,
The final organization of the sheet is
A method for producing a high strength hot rolled steel sheet, characterized in that the composite structure consisting of ferrite and pearlite.
상기 열간 압연 단계에서,
마무리 열간 압연 온도(FDT)는 890 ~ 930℃인 것을 특징으로 하는 고강도 열연강판의 제조 방법.
The method of claim 1,
In the hot rolling step,
Finish hot rolling temperature (FDT) is 890 ~ 930 ℃ manufacturing method of high strength hot rolled steel sheet.
상기 권취 온도는
580 ~ 620℃인 것을 특징으로 하는 고강도 열연강판의 제조 방법.
The method of claim 1,
The winding temperature is
Method for producing a high strength hot rolled steel sheet, characterized in that 580 ~ 620 ℃.
상기 냉각 단계는
상기 열간 압연된 판재를 1차적으로 수냉하는 수냉 단계; 및
상기 수냉된 판재를 2차적으로 공냉하는 공냉 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 열연강판의 제조 방법.
The method of claim 1,
The cooling step
A water cooling step of primarily cooling the hot rolled sheet; And
Air-cooled step of secondary air-cooled the water-cooled sheet material; manufacturing method of a high-strength hot rolled steel sheet comprising a.
상기 열간 압연 단계 전에
상기 슬라브 판재를 1180 ~ 1220℃로 재가열하는 슬라브 재가열 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 열연강판의 제조 방법.
The method of claim 1,
Before the hot rolling step
Method for producing a high-strength hot rolled steel sheet further comprises the slab reheating step of reheating the slab plate to 1180 ~ 1220 ℃.
페라이트 및 펄라이트를 포함하는 복합 조직으로 이루어지며, 인장강도(TS) : 620 ~ 640MPa를 갖는 것을 특징으로 하는 고강도 열연강판.
Carbon (C): 0.045 ~ 0.09 wt%, Silicon (Si): 0.05 ~ 0.20 wt%, Manganese (Mn): 1.20 ~ 1.60 wt%, Phosphorus (P): 0.014 ~ 0.020 wt%, Sulfur (S): 0.006 Weight% or less, aluminum (Al): 0.01-0.05% by weight, vanadium (V): 0.055-0.065% by weight, nitrogen (N): 60 ppm or less, and residual amount of iron (Fe) and other unavoidable impurities,
It consists of a composite structure containing ferrite and pearlite, high strength hot rolled steel sheet, characterized in that has a tensile strength (TS): 620 ~ 640MPa.
상기 강판은
항복강도(YS) 540 ~ 570MPa, 연신율(EL) 25 ~ 29%를 갖는 것을 특징으로 하는 고강도 열연강판.
The method of claim 8,
The steel sheet
High strength hot rolled steel sheet having a yield strength (YS) of 540 to 570 MPa and an elongation (EL) of 25 to 29%.
상기 강판은
니오븀(Nb) : 0.025 ~ 0.035 중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 열연강판.
The method of claim 8,
The steel sheet
Niobium (Nb): high strength hot rolled steel sheet further comprises 0.025 to 0.035% by weight.
상기 인장강도의 최대 편차는
압연 방향 0 ~ 90도에 대해 20MPa 이하인 것을 특징으로 하는 고강도 열연강판.
The method of claim 8,
The maximum deviation of the tensile strength is
High strength hot rolled steel sheet, characterized in that 20MPa or less with respect to the rolling direction 0 ~ 90 degrees.
상기 권취 온도는
580 ~ 620℃인 것을 특징으로 하는 고강도 열연강판.
The method of claim 8,
The winding temperature is
High strength hot rolled steel sheet, characterized in that 580 ~ 620 ℃.
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