KR20120134711A - Method for fabricating dual phase sheet with high yield strength using skin pass mill and dual phase sheet fabricated using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 DP(Dual Phase) 강판 제조 기술에 관한 것으로, 자동차 외판용 판넬 및 구조용 부품으로 주로 사용되는 고강도 냉연강판 또는 도금강판을 제조하는데 있어서, 조질압연 처리를 수행함으로써 항복강도를 현저히 증가시킬 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
The present invention relates to a DP (Dual Phase) steel sheet manufacturing technology, in the production of high strength cold-rolled steel or plated steel sheet mainly used as panels and structural parts for automobiles, it is possible to significantly increase the yield strength by performing a temper rolling process. It's about technology that makes it possible.
최근 자동차 업계는 날로 강화되고 있는 안전 및 환경규제에 대한 법규를 만족시키기 위해 자동차 차체의 강성을 증대시키고, 연비효율을 향상시키기 위한 다양한 노력을 기울이고 있다. 자동차 업계에서 관심이 집중되고 있는 것은 친환경과 고강도, 경량화 등이 있다.Recently, the automobile industry is making various efforts to increase the rigidity of the automobile body and improve fuel efficiency in order to satisfy the laws and regulations on safety and environmental regulations that are being strengthened day by day. Interest in the automotive industry includes eco-friendly, high strength and light weight.
경량화와 관련, 동일 인장강도 대비 항복강도가 더 높으면 강판의 두께를 줄일 수 있음이 알려져 있다. In relation to weight reduction, it is known that a higher yield strength than the same tensile strength can reduce the thickness of the steel sheet.
일반적으로, 항복강도를 높이는 방법으로 밀링(milling) 혹은 롤링(rolling)을 수행하여 강판을 가공경화시키는 방법이 제시되어 있다. In general, a method of hardening a steel sheet by milling or rolling in order to increase yield strength is proposed.
그러나, 상기의 방법들은 항복강도 상승에 큰 효과를 발휘하지 못하거나, 강판 제조 비용이 크게 증가하는 문제점이 있다.
However, the above methods do not exert a great effect on the yield strength increase, or there is a problem that the steel sheet manufacturing cost greatly increases.
본 발명의 목적은 DP(Dual Phase) 조직을 갖는 냉연강판 또는 도금강판을 제조하되, 소둔열처리 공정 이후에 조질압연 처리를 수행함으로써 항복 강도를 기존 대비 대략 100 MPa 이상 현저히 증가시킬 수 있는 DP 강판 제조 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to produce a cold-rolled steel sheet or a plated steel sheet having a DP (Dual Phase) structure, by performing a temper rolling process after the annealing heat treatment process to produce a DP steel sheet that can significantly increase the yield strength of about 100 MPa or more To provide a way.
또한, 본 발명은 도금강판 제조시 상기의 조질압연 처리를 통하여 도금층 조도 조절이 가능한 DP 강판 제조 방법을 제공하는 것이다. In addition, the present invention is to provide a DP steel sheet manufacturing method capable of controlling the roughness of the plating layer through the above temper rolling treatment in the production of plated steel sheet.
본 발명의 일 실시예에 따른 DP(Dual Phase) 강판 제조 방법은 압연 및 소둔처리된 강판에 조질압연(Skin Pass Mill)을 수행하여 강판의 항복강도를 조절하되, 상기 조질압연의 대상이 되는 강판은 DP 조직을 갖는 냉연 강판을 이용하는 것을 특징으로 한다.
DP (Dual Phase) steel sheet manufacturing method according to an embodiment of the present invention to control the yield strength of the steel sheet by performing a rough pass (Skin Pass Mill) to the rolled and annealed steel sheet, the steel sheet to be subjected to the temper rolling It is characterized by using a cold rolled steel sheet having a silver DP structure.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 항복강도 및 도금 특성이 우수한 DP 강판은 상술한 방법으로 제조되어, 중량%로, C: 0.03 ~ 0.10 %, Si: 0.005 ~ 0.105 %, Mn: 1.0 ~ 3.0 %, P: 0.005 ~ 0.040 %, S: 0.003 % 이하, N: 0.003 ~ 0.008 %, Al: 0.05 ~ 0.40 %, Mo 0.1 ~ 0.4 %, Cr 0.1 ~ 0.25 %을 포함하고, Ti: 0.005 ~ 0.020 %, V: 0.005 ~ 0.050 % 및 B: 0.0005 ~ 0.0015 % 중에서 1종 이상을 포함하며, 잔부가 Fe와 기타 불가피한 불순물로 조성되고, 압하율 0.5 ~ 1%로 조질압연 처리되어, 미세조직이 단면조직 면적율로 페라이트 상이 70 % 이상 및 마르텐사이트 상이 10 % 이상 포함되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the DP steel sheet excellent in yield strength and plating characteristics according to an embodiment of the present invention is manufactured by the above-described method, in weight%, C: 0.03 ~ 0.10%, Si: 0.005 ~ 0.105%, Mn: 1.0 ~ 3.0 %, P: 0.005 to 0.040%, S: 0.003% or less, N: 0.003 to 0.008%, Al: 0.05 to 0.40%, Mo 0.1 to 0.4%, Cr 0.1 to 0.25%, Ti: 0.005 to 0.020% , V: 0.005 ~ 0.050% and B: 0.0005 ~ 0.0015%, containing at least one, the remainder is composed of Fe and other unavoidable impurities, the temper rolling treatment with a reduction ratio of 0.5 ~ 1%, microstructure The area ratio is characterized by containing at least 70% ferrite phase and at least 10% martensite phase.
본 발명에 따른 DP 강판 제조 방법은 DP 조직을 갖는 냉연강판 또는 도금강판에 대하여 조질압연을 수행함으로써 제조되는 DP 강판의 항복강도를 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다. The DP steel sheet manufacturing method according to the present invention has an advantage of greatly improving the yield strength of a DP steel sheet manufactured by performing temper rolling on a cold rolled steel sheet or a plated steel sheet having a DP structure.
또한, 본 발명에 따른 DP 강판 제조 방법은 용융아연도금 또는 합금화 열처리 이후에 조질압연을 수행함으로써 도금층의 조도 조절이 가능한 장점이 있다.
In addition, the DP steel sheet manufacturing method according to the present invention has the advantage that the roughness of the plating layer can be controlled by performing the temper rolling after hot dip galvanizing or alloying heat treatment.
도 1은 본 발명에 따른 DP 강판 제조 방법의 일실시예를 나타내는 순서도로서, 슬라브로부터 열연강판을 제조하는 과정을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 DP 강판 제조 방법의 일실시예를 나타내는 순서도로서, 열연강판로부터 냉연강판을 제조하는 과정을 나타낸 것이다. 1 is a flowchart showing an embodiment of a method for manufacturing a DP steel sheet according to the present invention, which shows a process of manufacturing a hot rolled steel sheet from a slab.
Figure 2 is a flow chart showing an embodiment of a method for manufacturing a DP steel sheet according to the present invention, showing a process for manufacturing a cold rolled steel sheet from a hot rolled steel sheet.
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 of achieving the same will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 항복강도가 우수한 DP 강판 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, a DP steel sheet excellent in yield strength and a method of manufacturing the same according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
DP 강판 제조 방법DP steel plate manufacturing method
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 DP 강판 제조 방법의 일실시예를 나타내는 순서도이다. 구체적으로, 도 1은 슬라브로부터 열연강판을 제조하는 열연공정을 나타낸 것이고, 도 2는 열연강판로부터 냉연강판을 제조하는 냉연공정을 나타낸 것이다.
1 and 2 is a flow chart showing an embodiment of a method for manufacturing a DP steel sheet according to the present invention. Specifically, FIG. 1 shows a hot rolling process for producing a hot rolled steel sheet from a slab, and FIG. 2 shows a cold rolling process for manufacturing a cold rolled steel sheet from a hot rolled steel sheet.
우선 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 DP 강판 제조 과정 중 열연공정은 슬라브 재가열 단계(S110), 마무리 열간압연 단계(S120) 및 권취 단계(S130)를 포함한다. First, referring to FIG. 1, the hot rolling process of the DP steel sheet manufacturing process according to the present invention includes a slab reheating step (S110), a finishing hot rolling step (S120), and a winding step (S130).
슬라브 재가열 단계(S110)에서는 슬라브를 재가열하여, 조질압연시 편석된 성분과 석출물의 재고용한다.In the slab reheating step (S110), the slabs are reheated to re-use the segregated components and precipitates during temper rolling.
슬라브는 제강공정을 통해 용강을 얻은 다음에 연속주조공정을 통해 제조될 수 있다. The slabs can be manufactured through a continuous casting process after obtaining molten steel through a steelmaking process.
슬라브 재가열 온도는 1150 ~ 1250 ℃가 될 수 있다. 슬라브 재가열 온도가 1150℃ 미만일 경우 열간압연이 잘 이루어지지 않는 문제점이 있고, 슬라브 재가열 온도가 1250℃를 초과할 경우 강판의 강도 확보가 어려워진다. The slab reheating temperature may be between 1150 and 1250 ° C. If the slab reheating temperature is less than 1150 ℃ hot rolling is not well made, if the slab reheating temperature exceeds 1250 ℃ it is difficult to secure the strength of the steel sheet.
이후, 마무리 열간압연 단계(S120)에서는 Ar3 ~ Ar3 + 70 ℃ 온도에서 마무리 열간압연을 행할 수 있다. 이후, 권취 단계(S130)에서는 마무리 열간압연된 강판을 550 ~ 650 ℃에서 열연강판 코일 형태로 권취하여, 열연강판을 제조를 완성할 수 있다.
Subsequently, in the finishing hot rolling step (S120), finishing hot rolling may be performed at an Ar 3 to Ar 3 + 70 ° C temperature. Subsequently, in the winding step (S130), the finish hot rolled steel sheet may be wound in the form of a hot rolled steel coil at 550 to 650 ° C., thereby manufacturing a hot rolled steel sheet.
다음으로 도 2를 참조하면, DP 강판 제조 과정 중 냉연 공정은 산세처리 단계(S210), 냉간압연 단계(S220), 소둔 열처리 단계(S230), 냉각 단계(S240) 및 조질압연 단계(S260)를 포함한다. Next, referring to FIG. 2, the cold rolling process of the DP steel plate manufacturing process includes a pickling step (S210), a cold rolling step (S220), an annealing heat treatment step (S230), a cooling step (S240), and a temper rolling step (S260). Include.
산세처리 단계(S210)에서는 약산 등으로 열연강판의 표면을 산세 처리한다. In the pickling step (S210), the surface of the hot rolled steel sheet is pickled by a weak acid or the like.
이후, 냉간압연 단계(S220)에서는 압연롤을 이용하여 50 ~ 80 %의 압하율로 냉간압연을 실시한다. 이후 냉간압연된 강판을 Ar1 ~ Ar3 에서 소둔 열처리한 후, 5 ~ 30 ℃/sec.의 냉각속도로 400 ~ 600 ℃까지 냉각 처리할 수 있다. Then, in the cold rolling step (S220) using a rolling roll to perform cold rolling at a rolling rate of 50 to 80%. After the cold-rolled steel sheet annealing heat treatment in Ar 1 ~ Ar 3 , it can be cooled to 400 ~ 600 ℃ at a cooling rate of 5 ~ 30 ℃ / sec.
다음으로, 압하율 0.5 ~ 1%로 조질압연 단계(S260)를 수행하여, 상기 냉간압연된 DP 강판의 항복강도를 높이는 작업을 수행한다. Next, by performing the temper rolling step (S260) at a reduction ratio of 0.5 to 1%, the work to increase the yield strength of the cold-rolled DP steel sheet.
전술한 바와 같이, 항복강도를 높이는 방법으로 주로 밀링(milling) 혹은 롤링(rolling)을 통한 가공경화 방법이 이용되었다. 그러나, 본 발명의 발명자는 DP 강판의 경우, 냉연강판 혹은 도금강판 제조시 조질압연을 실시하면 항복강도가 크게 상승하는 것을 알아내었다. DP 강판의 조질압연의 경우, 강판 두께를 1% 줄이는 경우(예 10t에서 9.99t)에 DP 강판의 항복강도가 대략 100MPa 증가됨을 확인할 수 있었다. 이는 DP 강판의 경우, 연속항복 거동을 나타내기 때문인 것으로 보인다. As described above, a work hardening method through milling or rolling is mainly used as a method of increasing yield strength. However, the inventors of the present invention have found that the yield strength of the DP steel sheet increases significantly when temper rolling is performed during the production of cold rolled steel sheet or plated steel sheet. In the case of temper rolling of the DP steel sheet, the yield strength of the DP steel sheet was increased by approximately 100 MPa when the steel sheet thickness was reduced by 1% (Example 10t to 9.99t). This is probably because the DP steel sheet exhibits a continuous yielding behavior.
다만, 조질압연의 압하율이 1%를 초과할 경우에는 항복강도가 지나치게 증가하여 강판의 성형성이 급격히 저하될 수 있다. 반대로 조질압연 압하율이 0.5% 미만일 경우에는 조질압연에 따른 항복강도 향상이 불충분하여 조질압연의 의미가 상실될 수 있다.
However, when the rolling reduction rate of temper rolling exceeds 1%, the yield strength may increase excessively and the formability of the steel sheet may be drastically lowered. On the contrary, when the temper rolling reduction rate is less than 0.5%, the yield strength improvement due to the temper rolling is insufficient, and thus the meaning of the temper rolling may be lost.
본 발명에 따른 DP 강판 제조 방법은 최종 제조되는 강판이 도금강판일 경우, 조질압연 단계(S260) 이전에 용융아연도금 또는 합금화 열처리 단계(S250)를 더 수행할 수 있다.In the DP steel sheet manufacturing method according to the present invention, when the final steel sheet is a plated steel sheet, the hot dip galvanizing or alloying heat treatment step (S250) may be further performed before the temper rolling step (S260).
이때, 제조되는 도금강판은 조질압연 단계(S260)에 의해서 도금층의 표면 조도가 조절될 수 있다. 도금층의 표면 조도 조절을 통하여 도장층의 부착성이 향상될 수 있다.At this time, the plated steel sheet to be manufactured may be controlled the surface roughness of the plating layer by the temper rolling step (S260). The adhesion of the coating layer may be improved by controlling the surface roughness of the plating layer.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 DP 강판은 조질압연 처리에 의해서 우수한 항복강도를 확보할 수 있다.
As described above, the DP steel sheet according to the present invention can secure excellent yield strength by the temper rolling process.
한편, 상기 조질압연의 대상이 되는 DP 강판은 하기의 조성을 갖는 것이 이용될 수 있다. On the other hand, the DP steel sheet to be subjected to the temper rolling may be used having the following composition.
즉, 본 발명에 적용되는 DP 강판은 중량%로, C: 0.03 ~ 0.10 %, Si: 0.005 ~ 0.105 %, Mn: 1.0 ~ 3.0 %, P: 0.005 ~ 0.040 %, S: 0.003 % 이하, N: 0.003 ~ 0.008 %, Al: 0.05 ~ 0.40 %, Mo 0.1 ~ 0.4 %, Cr 0.1 ~ 0.25 %을 포함하고, Ti: 0.005 ~ 0.020 %, V: 0.005 ~ 0.050 % 및 B: 0.0005 ~ 0.0015 % 중에서 1종 이상을 포함하며, 잔부가 Fe와 기타 불가피한 불순물로 조성될 수 있다. 여기서, 불가피한 불순물은, 원료, 자재, 제조설비 등의 상황에 따라 함유되는 원소이다. That is, the DP steel sheet applied to the present invention is a weight%, C: 0.03 to 0.10%, Si: 0.005 to 0.105%, Mn: 1.0 to 3.0%, P: 0.005 to 0.040%, S: 0.003% or less, N: 0.003 to 0.008%, Al: 0.05 to 0.40%, Mo 0.1 to 0.4%, Cr 0.1 to 0.25%, Ti: 0.005 to 0.020%, V: 0.005 to 0.050% and B: 0.0005 to 0.0015% Including the above, the balance may be composed of Fe and other unavoidable impurities. Here, unavoidable impurities are elements contained in accordance with the situation of raw materials, materials, manufacturing facilities, and the like.
이하, 본 발명에 적용되는 DP 강판을 구성하는 성분들에 대하여 설명한다.
Hereinafter, the components constituting the DP steel sheet applied to the present invention will be described.
탄소(C) Carbon (C)
탄소는 강판의 강도 확보를 위해 첨가한다. 또한 탄소는 오스테나이트 상에 농화되는 양에 따라 오스테나이트 상을 안정화시키는 역할을 한다. Carbon is added to secure the strength of the steel sheet. Carbon also serves to stabilize the austenite phase depending on the amount of the austenite phase that is concentrated.
상기 탄소의 함량은 강판 전체 중량의 0.03 ~ 0.1 중량%인 것이 바람직하며, 또한 극히 높은 강도-연성 밸런스와 용접성을 확보하기 위하여 보다 바람직한 탄소의 함량은 0.05 ~ 0.08 중량%이다.The content of the carbon is preferably 0.03 to 0.1% by weight of the total weight of the steel sheet, and the content of more preferable carbon is 0.05 to 0.08% by weight in order to ensure extremely high strength-ductility balance and weldability.
탄소는 오스테나이트 상에 농화되는 정도에 따라 오스테나이트 상의 안정화 정도가 달라지는데, 탄소의 함량이 0.03 중량% 미만일 경우, 오스테나이트 상이 페라이트 상으로 변태되어 원하는 마르텐사이트 상분율을 확보하기 어려우므로 본 발명에서는 0.03 중량% 이상의 탄소 함유를 필요로 한다. 한편 탄소의 함량이 0.1 중량%를 초과하면 용접성이 저하되고, 강도 증가에 따른 강도-연성 밸런스가 떨어지게 된다. The degree of stabilization of the austenite phase varies depending on the concentration of the carbon in the austenite phase. When the carbon content is less than 0.03% by weight, the austenite phase is transformed into a ferrite phase, and thus it is difficult to obtain a desired martensite phase fraction. At least 0.03% by weight of carbon content is required. On the other hand, when the content of carbon exceeds 0.1% by weight, weldability is lowered, and strength-ductility balance decreases as strength increases.
본 발명의 경우 탄소(C)의 함량을 0.03 ~ 0.1 중량%의 저탄소영역으로 설정하는 것은 고용 탄소량을 확보하여 내시효성을 확보하기 쉽도록 하기 위함이다. 이 경우 탄소(C), 질소(N) 함량을 협폭 관리하지 않아도 되는 장점이 있다.
In the case of the present invention, setting the content of carbon (C) in the low carbon region of 0.03 to 0.1 wt% is to ensure the age-resistant to easily secure the amount of carbon dissolved. In this case, there is an advantage that does not need to narrowly manage the carbon (C), nitrogen (N) content.
실리콘(Si)Silicon (Si)
실리콘(Si)은 강판의 연성을 현저히 저하시키지 않고, 고강도화 할 수 있는 강화 원소이고, 또한 오스테나이트 상이 베이나이트 상으로 변태하는 때에 탄화물의 생성을 억제하므로 미변태 오스테나이트 상의 안정성을 향상 시키는 효과를 가지기 때문에 적절하게 첨가하는 것이 좋다. 또한 적정 Mn을 첨가하는 강 중에서 용접 시 용융 금속의 유동성을 좋게 하여 용접부내 개재물의 잔류를 최소화한다.Silicon (Si) is a reinforcing element that can increase the strength without significantly reducing the ductility of the steel sheet, and also suppresses the formation of carbides when the austenite phase is transformed into the bainite phase, thereby improving the stability of the unmodified austenite phase. Since it has, it is good to add it suitably. Also, in the steel to which the appropriate Mn is added, the flowability of the molten metal during welding is improved to minimize the residue of inclusions in the weld.
상기 실리콘은 강판 전체 중량의 0.005 ~ 0.105 중량%의 함량비로 포함되는 것이 바람직하다. 실리콘의 함량이 0.005 중량% 미만일 경우 상기의 실리콘 함유 효과를 제대로 얻을 수 없으며, 실리콘의 함량이 0.105 중량%를 초과할 경우 소재 표면에 SiMn2O4상을 형성하여 도금성을 저하시킨다. 이는 강판 표면 품질을 저하시키는 원인이 된다.
The silicon is preferably included in an amount ratio of 0.005 to 0.105% by weight of the total weight of the steel sheet. If the content of silicon is less than 0.005% by weight, the silicon-containing effect cannot be obtained properly. If the content of silicon is more than 0.105% by weight, the SiMn 2 O 4 phase is formed on the surface of the material to reduce the plating property. This causes a decrease in the steel plate surface quality.
망간(Mn)Manganese (Mn)
망간(Mn)은 황(S)에 의한 열간 균열을 방지하는데 유효한 원소이므로, 강 중 존재하는 황(S)의 양에 따라 적정량을 함유시키는 것이 바람직하다. 또한 망간(Mn)은 고용강화 원소로서 오스테나이트 상에 농화되어 잔류 오스테나이트 상을 안정화 시키는 원소이고, 담금질성을 향상 시켜 강판 강도 증가에 크게 기여하는 효과가 있다. Since manganese (Mn) is an effective element for preventing hot cracking by sulfur (S), it is preferable to contain an appropriate amount according to the amount of sulfur (S) present in steel. In addition, manganese (Mn) is an element that stabilizes the retained austenite phase by concentrating on the austenite phase as a solid solution strengthening element, and has an effect of greatly improving the strength of the steel sheet by improving the hardenability.
상기 망간(Mn)의 함량은 강판 전체 중량의 1.0 ~ 3.0 중량%인 것이 바람직하다. 망간의 함량이 1.0 중량% 미만일 경우에 상기 망간의 첨가 효과가 미미하며, 망간(Mn)의 함량이 3.0 중량%를 초과하면 스폿 용접성이 현저히 떨어지게 되고, 소재 두께 중심부에서 망간 밴드(Mn Band)가 발달하여 굽힘 가공성이 저하된다. 따라서 Mn의 함량은 1.0 ~ 3.0 중량%로 한정하는 것이 바람직하다.
The content of the manganese (Mn) is preferably 1.0 to 3.0% by weight of the total weight of the steel sheet. When the content of manganese is less than 1.0% by weight, the effect of adding manganese is insignificant, and when the content of manganese (Mn) is more than 3.0% by weight, spot weldability is remarkably decreased, and a manganese band (Mn Band) is formed at the center of the material thickness. It develops and bending workability falls. Therefore, the content of Mn is preferably limited to 1.0 to 3.0% by weight.
인(P)Phosphorus (P)
인(P)은 고용강화에 의하여 강판의 강도를 향상시키는 원소이고, 탄화물 형성 억제에 효과적인 원소로 과시효대 구간에서 탄화물 형성에 의한 연신율 저하를 방지하는 역할을 한다. 또한 인(P)은 망간(Mn) 당량을 향상시켜 마르텐사이트 상분율 확보에 효과적인 원소이다.Phosphorus (P) is an element that improves the strength of the steel sheet by solid solution strengthening, and is an element effective in suppressing carbide formation, and serves to prevent elongation due to carbide formation in the overaging zone. In addition, phosphorus (P) is an effective element to secure the martensite phase fraction by improving the manganese (Mn) equivalents.
상기 인(P)은 강판 전체 중량의 0.005 ~ 0.04 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 인(P)의 함량이 0.005 중량% 미만일 경우 상기 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 또한, 인(P)의 함량이 0.04 중량%를 초과할 경우, Fe3P의 스테다이트(Steadite) 조직을 형성하게 되므로 열간 취성의 원인이 된다. The phosphorus (P) is preferably added in 0.005 ~ 0.04% by weight of the total weight of the steel sheet. If the content of phosphorus (P) is less than 0.005% by weight can not exert the above effect properly. In addition, when the content of phosphorus (P) exceeds 0.04% by weight, it forms a steadite structure of Fe 3 P, which causes hot brittleness.
황(S) Sulfur (S)
황(S)은 강판의 인성과 용접성을 저해하고, 강중 MnS 비금속 개재물을 증가시켜 DP(Dual Phase)강에서의 망간(Mn) 첨가 효과를 감소시킨다. 또한 과다 첨가 시 조대한 개재물의 생성량을 증가시켜 피로특성을 열화한다. 이러한 문제점은 강판 내에 황의 함량이 0.003 중량%를 초과할 경우 발생하는 바, 본 발명에서 황(S)의 함량은 강판 전체 중량의 0.003 중량% 이하로 제한되어야 한다.
Sulfur (S) inhibits the toughness and weldability of the steel sheet and increases the MnS non-metallic inclusions in the steel to reduce the effect of manganese (Mn) addition in DP (Dual Phase) steel. In addition, excessive addition increases coarse inclusions and degrades fatigue characteristics. This problem occurs when the content of sulfur in the steel sheet exceeds 0.003% by weight, the content of sulfur (S) in the present invention should be limited to 0.003% by weight or less of the total weight of the steel sheet.
질소(N)Nitrogen (N)
질소(N)는 미변태 오스테나이트 중에 농화되고 잔류 오스테나이트 상을 안정화하는 작용을 하는 원소이고, 강판의 인장강도와 강도-연성 밸런스를 향상시키는 효과가 있다. Nitrogen (N) is an element that concentrates in unmodified austenite and stabilizes residual austenite phase, and has an effect of improving tensile strength and strength-ductility balance of the steel sheet.
상기 질소는 강판 전체 중량의 0.003 ~ 0.008 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 질소의 함량이 0.003 중량% 미만일 경우, 상기의 질소 첨가 효과가 미미하다. The nitrogen is preferably contained in 0.003 to 0.008% by weight of the total weight of the steel sheet. When the content of nitrogen is less than 0.003% by weight, the above nitrogen addition effect is insignificant.
본 발명에서 강판에 포함되는 질소(N)는 AlN 형성으로 결정립을 미세화한다. 그러나, 질소의 함량이 0.008 중량%를 초과할 경우, 용융아연도금후 냉각 과정 혹은 합금화 공정의 냉각 과정에서 과포화 되어 균일 연신율을 저하시키는 문제점이 있으므로, 질소의 함량은 0.003 ~ 0.008 중량%로 제한하는 것이 바람직하다.
In the present invention, nitrogen (N) included in the steel sheet refines the grains by AlN formation. However, when the content of nitrogen exceeds 0.008% by weight, there is a problem of supersaturation in the cooling process after hot dip galvanizing or the cooling process of the alloying process to lower the uniform elongation, so the nitrogen content is limited to 0.003 to 0.008% by weight. It is preferable.
알루미늄(Al)Aluminum (Al)
Al은 탈산제로 작용하는 원소이며, 페라이트 상의 결정립을 안정화하여 연신율을 향상시키고, 오스테나이트 상내 탄소(C) 농화량을 증진하여 잔류 오스테나이트 상을 안정화시키는 역할을 한다. 또한 알루미늄(Al)은 열연강판 내 망간 밴드의 형성을 억제하여 연신율 저하를 방지한다.Al is an element that acts as a deoxidizer, stabilizes the crystal grains of the ferrite phase to improve elongation, and enhances the carbon (C) concentration in the austenite phase to stabilize the residual austenite phase. In addition, aluminum (Al) inhibits the formation of manganese bands in the hot-rolled steel sheet to prevent a decrease in elongation.
본 발명에서 상기 알루미늄은 강판 전체 중량의 Al: 0.05 ~ 0.4 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. In the present invention, the aluminum is preferably added in an amount ratio of Al: 0.05 to 0.4% by weight of the total weight of the steel sheet.
알루미늄(Al)이 0.05 중량% 미만으로 첨가되면, 상기의 알루미늄 첨가 효과를 기대할 수 없다. 또한, 알루미늄이 0.4 중량%를 초과하면 연속주조성을 저하시키고 슬라브 내 AlN을 형성하여 열연 크랙을 유발한다.
If aluminum (Al) is added at less than 0.05% by weight, the above aluminum addition effect cannot be expected. In addition, when aluminum exceeds 0.4% by weight, continuous castability is lowered and AlN is formed in the slab, causing hot rolled cracks.
몰리브덴(Mo), 크롬(Cr)Molybdenum (Mo), Chromium (Cr)
본 발명의 발명자들은 오랜 연구 결과 DP 강판에서 Mo : 0.1 ~ 0.4 중량% 및 Cr :0.1 ~ 0.25 중량%로, 몰리브덴과 크롬이 첨가될 경우에 강도 향상과 더불어 도금성 저하가 나타나지 않는 것을 알아내었다. The inventors of the present invention have long found that in the DP steel sheet, Mo: 0.1 to 0.4% by weight and Cr: 0.1 to 0.25% by weight, when molybdenum and chromium are added, the strength is improved and the plating property is not deteriorated.
몰리브덴(Mo)은 소입성 원소로 마르텐사이트 상분율을 확보하여 강판의 강도를 향상시킨다. Mn 관리에 따른 소입성을 보상하기 위하여, 몰리브덴(Mo)은 0.1 중량% 이상 첨가되는 것이 바람직하다. 그러나, 몰리브덴(Mo)의 함량이 0.4 중량%를 초과하면 결정립 미세화에 따른 항복비 증가의 원인이 될 수 있으므로, 몰리브덴(Mo)은 강판 전체 중량의 0.1 ~ 0.4 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다.
Molybdenum (Mo) is a hardenable element to secure the martensite phase fraction to improve the strength of the steel sheet. In order to compensate for the hardenability due to Mn management, molybdenum (Mo) is preferably added at least 0.1% by weight. However, if the content of molybdenum (Mo) exceeds 0.4% by weight may cause an increase in yield ratio due to grain refinement, molybdenum (Mo) is preferably added in an amount of 0.1 to 0.4% by weight of the total weight of the steel sheet Do.
크롬(Cr)은 몰리브덴(Mo)과 마찬가지로 소입성 원소로 마르텐사이트 상분율을 확보하여 강도를 효과적으로 향상시킨다. 또한 크롬(Cr)은 페라이트 결정립을 안정화하여 연신율을 향상시키며, 오스테나이트 상 내 탄소 농화량을 증진하여 오스테나이트 상을 안정화시키는 역할을 한다. Chromium (Cr), like molybdenum (Mo), effectively secures the martensite phase fraction as an sinterable element, effectively improving strength. In addition, chromium (Cr) stabilizes ferrite grains to improve elongation, and serves to stabilize the austenite phase by enhancing the carbon concentration in the austenite phase.
상기 크롬(Cr)은 강판 전체 중량의 0.1 ~ 0.25 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 크롬의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우, 크롬의 첨가 효과가 미미하고, 크롬의 함량이 0.25 중량%를 초과하면 용융 도금성이 저하되는 문제점이 있다.
The chromium (Cr) is preferably added in a content ratio of 0.1 to 0.25% by weight of the total weight of the steel sheet. If the content of chromium is less than 0.1% by weight, the effect of adding chromium is insignificant, and if the content of chromium is more than 0.25% by weight, there is a problem in that the hot dip plating property is lowered.
티타늄(Ti), 바나듐(V), 보론(B)Titanium (Ti), Vanadium (V), Boron (B)
본 발명에 따른 고강도 강판은 물성 향상을 위하여 티타늄(Ti), 바나듐(V), 보론 중 1종 이상의 원소를 더 포함할 수 있다. The high strength steel sheet according to the present invention may further include at least one element of titanium (Ti), vanadium (V), and boron to improve physical properties.
티타늄(Ti)은 강력한 탄질화물 형성 원소이다. 티타늄(Ti)은 강판 내에서 질소(N)와 3.4:1의 비율로 결합하여 고용 질소를 저감시킨다. 고용 질소의 저감은 BN, AlN의 형성을 방지하여 결정립 미세화에 의해 항복비가 증가하는 현상을 방지한다.Titanium (Ti) is a powerful carbonitride-forming element. Titanium (Ti) is combined with nitrogen (N) in the ratio of 3.4: 1 in the steel sheet to reduce the solid solution nitrogen. Reduction of solid solution nitrogen prevents the formation of BN and AlN, thereby increasing the yield ratio due to grain refinement.
강판 내에서 티타늄(Ti)의 첨가량은 고용 질소의 양에 따라 결정되나, 본 발명에서 바람직하기로는 강판 전체 중량의 0.005 ~ 0.02 중량%를 제시할 수 있다. 티타늄(Ti)의 첨가량이 0.005 중량% 미만일 경우, 상기의 티타늄 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 또한 티타늄(Ti)의 첨가량이 0.02 중량%를 초과할 경우, 강판 내의 탄소(C)와 결합하여 항복비를 과다하게 증가되는 문제점이 있다.
The addition amount of titanium (Ti) in the steel sheet is determined according to the amount of nitrogen dissolved, but preferably in the present invention can present 0.005 ~ 0.02% by weight of the total weight of the steel sheet. When the addition amount of titanium (Ti) is less than 0.005% by weight, the above titanium addition effect may not be properly exhibited. In addition, when the addition amount of titanium (Ti) exceeds 0.02% by weight, there is a problem that the yield ratio is excessively increased by combining with carbon (C) in the steel sheet.
바나듐(V)은 보론(B), 몰리브덴(Mo)과 함께 강력한 소입성 원소로 작용하여 마르텐사이트 상의 형성에 효과적인 원소이다. 또한 바나듐(V)은 페라이트 상 내에서 탄소와 결합하여 입내 탄화물을 생성시켜 강도를 향상시키고, 고용 탄소를 저감하여 항복비를 감소시키는 역할을 한다.Vanadium (V), together with boron (B) and molybdenum (Mo), is an effective element for forming martensite phase by acting as a strong hardenable element. In addition, vanadium (V) is combined with carbon in the ferrite phase to form carbide in the mouth to improve the strength, and serves to reduce the yield ratio by reducing the dissolved carbon.
상기 바나듐(V)은 강판 전체 중량의 0.005 ~ 0.05 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 바나듐(V)의 함량이 0.005 중량% 미만일 경우 상술한 바나듐(V) 첨가 효과가 미미하고, 0.05 중량%를 초과하여 첨가되면 항복비가 증가되는 문제점이 있다.
The vanadium (V) is preferably added in an amount of 0.005 to 0.05% by weight of the total weight of the steel sheet. If the content of vanadium (V) is less than 0.005% by weight, the above-described vanadium (V) addition effect is insignificant, and if it is added in excess of 0.05% by weight, there is a problem that the yield ratio is increased.
보론(B)은 강력한 소입성 원소로서, 0.0005 중량% 이상만 첨가하면 마르텐사이트 상 형성에 큰 효과를 얻을 수 있다.Boron (B) is a strong hardenable element, and if only 0.0005% by weight or more is added, it is possible to obtain a great effect on martensite phase formation.
다만, 보론(B)의 첨가량이 강판 전체 중량의 0.0015 중량%를 초과하면 결정립계에 편석되어 도금성을 저해하는 원소로 작용한다. 따라서 본 발명에서, 보론(B)의 함량은 0.0005 ~ 0.0015 중량%로 한정하는 것이 바람직하다.
However, when the addition amount of boron (B) exceeds 0.0015% by weight of the total weight of the steel sheet, it is segregated to the grain boundary and acts as an element that inhibits the plating property. Therefore, in the present invention, the content of boron (B) is preferably limited to 0.0005 ~ 0.0015% by weight.
본 발명에 따른 고강도 강판의 최종 미세 조직은 단면조직 면적율로 70 % 이상의 페라이트 상을 주상으로 하며, 마르텐사이트 상을 포함하는 복합 조직을 가질 수 있다. 미세조직은 합금성분계 및 열처리 공정조건에 의해 결정된다. The final microstructure of the high strength steel sheet according to the present invention may have a composite structure including a martensite phase having a ferrite phase of 70% or more as a cross sectional area ratio. The microstructure is determined by the alloy component system and the heat treatment process conditions.
마르텐사이트 상은 구형이고, 결정립계에 미세하게 분산되어 있다. 이러한 마르텐사이트 조직은 취성을 낮추고, 연신율을 높이는데 효과적이다. The martensite phase is spherical and finely dispersed in the grain boundary. This martensite structure is effective in reducing brittleness and increasing elongation.
본 발명에서 마르텐사이트 상은 10 ~ 20 % 단면조직 면적율, 즉 강판 전체 부피에서 마르텐사이트 상 분율이 10 ~ 20 vol. %인 것이 바람직하다. 마르텐사이트 상 분율이 10 vol. % 미만이면 목표 강도의 확보가 어렵고, 20 vol. %를 초과하면 항복응력이 상승하고, 연성 및 딥 드로잉(Deep Drawing)성이 열화된다.
In the present invention, the martensite phase has a 10-20% cross-sectional area ratio, that is, the martensite phase fraction in the total volume of the steel sheet is 10-20 vol. It is preferable that it is%. The martensite phase fraction is 10 vol. If it is less than%, it is difficult to secure the target strength and 20 vol. When it exceeds%, yield stress will rise and ductility and deep drawing property will deteriorate.
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. It is to be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed in a limiting sense.
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. 강판의 제조1. Manufacture of steel sheet
표 1에 도시된 조성을 갖는 슬라브를 표 2에 기재된 조건에 따라 마무리 열간압연, 권취, 산세, 냉간압연, 소둔 열처리, 냉각 및 용융아연도금을 실시하였다. The slabs having the composition shown in Table 1 were subjected to finish hot rolling, winding, pickling, cold rolling, annealing heat treatment, cooling and hot dip galvanizing according to the conditions shown in Table 2.
[표 1] [Table 1]
※ 단위 : 중량%
※ Unit: weight%
[표 2] [Table 2]
2. 기계적 특성 2. Mechanical property
표 3은 시편 1 ~ 8의 인장강도(TS: MPa) 및 항복강도(YS: MPa)를 나타낸 것이다. Table 3 shows the tensile strength (TS: MPa) and yield strength (YS: MPa) of specimens 1 to 8.
[표 3][Table 3]
표 3을 참조하면, 실시예에 해당하는 시편 1~4의 경우 모두 590 MPa 이상의 인장강도 및 350 ~ 450 MPa의 항복강도를 나타내어 목표로 하는 기계적 물성을 갖춘 것을 볼 수 있다. 이때, 시편 1~4의 경우 마르텐사이트 상의 단면조직 면적율이 11~17%를 나타내었으며, 나머지는 페라이트 상으로 이루어지거나, 약간의 베이나이트 등이 나타났다.Referring to Table 3, in the case of the specimens 1 to 4 corresponding to the embodiment, all have a tensile strength of 590 MPa or more and a yield strength of 350 to 450 MPa, so that the target mechanical properties can be seen. In this case, in the case of specimens 1 to 4, the cross-sectional area ratio of martensite phase was 11 to 17%, and the remainder was made of ferrite phase or some bainite.
특히, 동일한 강종에 대하여 조질압연을 실시한 시편 1과 시편 6, 그리고 시편 4와 시편 5를 비교하여 보면, 조질압연을 실시한 경우가 항복강도가 크게 상승함을 알 수 있다. 또한, 시편 4와 시편 5를 비교하여 보면, 1% 조질압연 결과 항복강도가 100MPa 이상 상승하였음을 알 수 있다. In particular, comparing the specimens 1 and 6, and the specimens 4 and 5 subjected to the temper rolling for the same steel, it can be seen that the yield strength is significantly increased when the temper rolling is performed. In addition, when comparing the specimen 4 and the specimen 5, it can be seen that the yield strength increased by 100 MPa or more as a result of 1% temper rolling.
반면, 비교예에 해당하는 강종을 적용한 시편 7의 경우, 조질압연에도 불구 강도가 목표치에 미치지 못하였다. 또한, 시편 8의 경우, 항복강도가 과다하게 높게 나타났다.
On the other hand, in the case of specimen 7 to which the steel grade of the comparative example was applied, the strength did not reach the target value despite the temper rolling. In the case of specimen 8, the yield strength was excessively high.
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.
While the invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Such changes and modifications are intended to fall within the scope of the present invention unless they depart from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.
S110 : 슬라브 재가열 단계
S120 : 마무리 열간압연 단계
S130 : 권취 단계
S210 : 산세처리 단계
S220 : 냉간압연 단계
S230 : 소둔 열처리 단계
S240 : 냉각 단계
S250 : 용융아연도금 또는 합금화 열처리 단계
S260 : 조질압연 단계 S110: Slab reheating step
S120: Finishing Hot Rolling Step
S130: winding step
S210: Pickling step
S220: cold rolling stage
S230: annealing heat treatment step
S240: Cooling Step
S250: hot dip galvanizing or alloying heat treatment step
S260: Temper Rolling Step
Claims (8)
상기 조질압연의 대상이 되는 강판은 DP(Dual Phase) 조직을 갖는 냉연 강판인 것을 특징으로 하는 DP 강판 제조 방법.
Adjust the yield strength of the steel sheet by performing a skin pass mill on the rolled and annealed steel sheet,
The steel sheet to be subjected to temper rolling is a cold rolled steel sheet having a DP (Dual Phase) structure.
상기 조질압연은
압하율 0.5 ~ 1%로 수행하는 것을 특징으로 하는 DP 강판 제조 방법.
The method of claim 1,
The temper rolling is
DP steel sheet manufacturing method, characterized in that carried out at a reduction ratio of 0.5 to 1%.
상기 강판은
중량%로, C: 0.03 ~ 0.10 %, Si: 0.005 ~ 0.105 %, Mn: 1.0 ~ 3.0 %, P: 0.005 ~ 0.040 %, S: 0.003 % 이하, N: 0.003 ~ 0.008 %, Al: 0.05 ~ 0.40 %, Mo 0.1 ~ 0.4 %, Cr 0.1 ~ 0.25 %을 포함하고, Ti: 0.005 ~ 0.020 %, V: 0.005 ~ 0.050 % 및 B: 0.0005 ~ 0.0015 % 중에서 1종 이상을 포함하며, 잔부가 Fe와 기타 불가피한 불순물로 조성되는 것을 특징으로 하는 DP 강판 제조 방법.
The method of claim 1,
The steel sheet
By weight%, C: 0.03 to 0.10%, Si: 0.005 to 0.105%, Mn: 1.0 to 3.0%, P: 0.005 to 0.040%, S: 0.003% or less, N: 0.003 to 0.008%, Al: 0.05 to 0.40 %, Mo 0.1 ~ 0.4%, Cr 0.1 ~ 0.25%, Ti: 0.005 ~ 0.020%, V: 0.005 ~ 0.050% and B: 0.0005 ~ 0.0015%, the balance includes Fe and other A method for producing a DP steel sheet, which is composed of inevitable impurities.
상기 DP 강판 제조 방법은
상기 조질압연 이전에 상기 강판을 용융아연도금 또는 합금화 열처리하고,
상기 조질압연을 통하여 도금층의 조도를 조절하는 것을 특징으로 하는 DP 강판 제조 방법.
The method of claim 1,
The DP steel sheet manufacturing method
Hot-dip galvanizing or alloying heat treatment of the steel sheet before the temper rolling;
DP steel sheet manufacturing method characterized in that to adjust the roughness of the plating layer through the temper rolling.
상기 조질압연된 강판의 최종 미세조직은
페라이트 상과 마르텐사이트 상을 포함하는 것을 특징으로 하는 DP 강판 제조 방법.
The method of claim 1,
The final microstructure of the tempered rolled steel sheet
A method of producing a DP steel sheet comprising a ferrite phase and a martensite phase.
상기 페라이트 상은 단면조직 면적비가 70% 이상이되, 상기 마르텐사이트 상의 단면조직 면적비가 10% 이상인 것을 특징으로 하는 DP 강판 제조 방법.
The method of claim 5,
The ferrite phase has a cross-sectional area ratio of 70% or more, and the cross-sectional area ratio of the martensite phase is 10% or more.
상기 조질압연시,
상기 소둔처리된 강판의 항복강도를 100 MPa 이상 증가시키는 것을 특징으로 하는 DP 강판 제조 방법.
The method of claim 1,
During the temper rolling,
DP steel sheet manufacturing method characterized in that to increase the yield strength of the annealing steel sheet 100 MPa or more.
미세조직이 페라이트 상 및 마르텐사이트 상을 포함하되,
압하율 0.5 ~ 1%로 조질압연 처리되어, 인장강도가 590 ~ 700 MPa, 항복강도가 350 ~ 450 MPa인 것을 특징으로 하는 항복강도가 우수한 DP 강판. By weight%, C: 0.03 to 0.10%, Si: 0.005 to 0.105%, Mn: 1.0 to 3.0%, P: 0.005 to 0.040%, S: 0.003% or less, N: 0.003 to 0.008%, Al: 0.05 to 0.40 %, Mo 0.1 ~ 0.4%, Cr 0.1 ~ 0.25%, Ti: 0.005 ~ 0.020%, V: 0.005 ~ 0.050% and B: 0.0005 ~ 0.0015%, the balance includes Fe and other Composed of inevitable impurities,
Microstructures include ferrite phase and martensite phase,
A roughly rolled DP steel plate having a reduction ratio of 0.5 to 1%, a tensile strength strength of 590 to 700 MPa, and a yield strength of 350 to 450 MPa.
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