KR20130046968A

KR20130046968A - 고강도 강판 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20130046968A
Application number: KR1020110111667A
Authority: KR
Inventors: 한성경; 도형협; 김성주
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2013-05-08
Also published as: KR101344672B1

Abstract

초고강도를 가지면서도 가공성이 우수한 고강도 강판 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 고강도 강판 제조 방법은 중량%로, 탄소(C) : 0.10~0.25%, 실리콘(Si) : 0.03~2.0%, 망간(Mn) : 1.0~2.0%, 알루미늄(Al) : 0.002~0.1%, 인(P) : 0.02% 이하, 황(S) : 0.005% 이하, 크롬(Cr) : 0.05% 이하, 질소(N) : 0.01% 이하를 포함하고, 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 1150~1250℃에서 2~4시간동안 재가열하는 단계; 상기 재가열된 판재를 마무리압연온도(FDT) 700~850℃로 열간압연하는 단계; 상기 열간압연된 판재를 100℃/sec 이하의 평균냉각속도로 350~450℃까지 냉각하는 단계; 및 상기 냉각된 판재를 250~50℃까지 공냉하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고강도 강판 및 그 제조 방법{HIGH STRENGTH STEEL SHEET AND METHOD OF MANUFACTURING THE STEEL SHEET}

본 발명은 자동차 부품 등에 적용되는 고강도 강판 제조 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합금성분 및 열연 공정 제어를 통하여 페라이트 및 마르텐사이트를 포함하는 미세조직을 형성하여 초고강도를 가지면서도 0.7 이하의 저항복비를 가져 가공성이 우수한 고강도 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

자동차 업계는 연비 향상 및 CO2 저감을 위하여 소재의 경량화를 요구하고 있다. 이에 따라, 자동차 부품에 적용되는 강판은 경량화를 위하여 고강도화되고 있다.

소재의 고강도화는 합금 성분의 조절 혹은 공정 조건의 제어를 통하여 이루어지고 있다.

DP(Dual Phase) 강은 페라이트와 마르텐사이트로 이루어지는 강으로서, 고강도를 요구하는 소재에 많이 적용되고 있다.

본 발명과 관련된 배경기술로는 대한민국 특허공개공보 제10-2011-0046690호(2011.05.06. 공개)가 있다.

본 발명의 목적은 합금성분 및 열연공정 제어를 통하여, 냉연 및 열처리 공정이 적용되지 않고도, 인장강도 980MPa 이상, 연신율 15% 이상 및 항복비 0.7 이하를 갖는 가공성이 우수한 고강도 강판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 고강도 강판 제조 방법은 중량%로, 탄소(C) : 0.10~0.25%, 실리콘(Si) : 0.03~2.0%, 망간(Mn) : 1.0~2.0%, 알루미늄(Al) : 0.002~0.1%, 인(P) : 0.02% 이하, 황(S) : 0.005% 이하, 크롬(Cr) : 0.05% 이하, 질소(N) : 0.01% 이하를 포함하고, 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 1150~1250℃에서 2~4시간동안 재가열하는 단계; 상기 재가열된 판재를 마무리압연온도(FDT) 700~850℃로 열간압연하는 단계; 상기 열간압연된 판재를 100℃/sec 이하의 평균냉각속도로 350~450℃까지 냉각하는 단계; 및 상기 냉각된 판재를 250~50℃까지 공냉하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 고강도 강판 제조 방법은 중량%로, 탄소(C) : 0.10~0.25%, 실리콘(Si) : 0.03~2.0%, 망간(Mn) : 1.0~2.0%, 알루미늄(Al) : 0.002~0.1%, 인(P) : 0.02% 이하, 황(S) : 0.005% 이하, 크롬(Cr) : 0.05% 이하, 질소(N) : 0.01% 이하를 포함하고, 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 1150~1250℃에서 2~4시간동안 재가열하는 단계; 상기 재가열된 판재를 마무리압연온도(FDT) 850~950℃로 열간압연하는 단계; 상기 열간압연된 판재를 700~750℃까지 1차 냉각하는 단계; 상기 1차 냉각된 판재를 700~750℃에서 5초~10초동안 유지시키는 단계; 및 상기 유지된 판재를 100~300℃/sec의 평균냉각속도로 250~50℃까지 2차 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 고강도 강판은 중량%로, 탄소(C) : 0.10~0.25%, 실리콘(Si) : 0.03~2.0%, 망간(Mn) : 1.0~2.0%, 알루미늄(Al) : 0.002~0.1%, 인(P) : 0.02% 이하, 황(S) : 0.005% 이하, 크롬(Cr) : 0.05% 이하, 질소(N) : 0.01% 이하를 포함하고, 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지고, 페라이트 및 마르텐사이트를 포함하는 2~4상의 복합조직을 가지며, 인장강도 980MPa 이상, 항복비 0.7 이하 및 연신율 15% 이상을 갖는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 강판은 중량%로, 니오븀(Nb) : 0.01~0.05%, 바나듐(V) : 0.01~0.2% 및 티타늄(Ti) : 0.01~0.1중량% 중에서 1종 이상을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 강판은 중량%로, 보론(B) : 0.0005~0.003%, 크롬(Cr) : 0.05~0.15% 및 몰리브덴(Mo) : 0.05~0.2% 중에서 1종 이상을 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 강판은 면적률로, 페라이트 10~30% 및 나머지 마르텐사이트로 이루어지는 복합조직을 가질 수 있다. 또한, 상기 강판은 베이나이트 10% 이하 및 펄라이트 5% 이하 중에서 하나 이상을 더 포함하는 복합조직을 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 고강도 강판 제조 방법은 냉각 중간에 페라이트 온도 영역에서 일정 시간 유지 과정을 포함함으로써 충분한 페라이트를 형성할 수 있다. 또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 고강도 강판 제조 방법은 마르텐사이트를 형성한 후 일정시간 공냉함으로써 경질의 마르텐사이트를 연질화할 수 있다.

이에 따라 본 발명에 따른 고강도 강판 제조 방법으로 제조된 강판은 인장강도 980MPa 이상의 초고강도를 나타내면서 아울러 연신율 15% 이상 및 항복비 0.7 이하를 나타낼 수 있어, 우수한 가공성을 가질 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 강판 제조 방법을 나타낸 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 냉각 및 공냉 과정을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고강도 강판 제조 방법을 나타낸 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 1차 냉각, 유지 및 2차 냉각 과정을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5는 발명예에 해당하는 시편 2의 미세조직 사진을 나타낸 것이다.

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.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고강도 강판 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

고강도 강판

본 발명에 따른 고강도 강판은 중량%로, 탄소(C) : 0.10~0.25%, 실리콘(Si) : 0.03~2.0%, 망간(Mn) : 1.0~2.0% 및 알루미늄(Al) : 0.002~0.1%를 포함하며, 불순물로서, 인(P) : 0.02% 이하, 황(S) : 0.005% 이하 및 크롬(Cr) : 0.05% 이하, 질소(N) : 0.01% 이하가 포함된다.

또한, 본 발명에 따른 고강도 강판은 석출물 형성원소로서, 니오븀(Nb) : 0.01~0.05%, 바나듐(V) : 0.01~0.2% 및 티타늄(Ti) : 0.01~0.1% 중에서 1종 이상을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 고강도 강판은 경화능 원소로서, 보론(B) : 0.0005~0.003%, 크롬(Cr) : 0.05~0.15% 및 몰리브덴(Mo) : 0.05~0.2% 중에서 1종 이상을 더 포함할 수 있다.

상기 성분들 이외에 나머지는 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어진다.

이하 본 발명에 따른 강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 함량에 대하여 설명하기로 한다.

탄소(C)

탄소(C)는 강의 강도 증가에 기여하는 원소이다.

상기 탄소는 강판 전체 중량의 0.10~0.25중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 탄소 첨가량이 0.10중량% 미만인 경우, 원하는 강도를 확보하기 어렵다. 반대로, 탄소 첨가량이 0.25중량%를 초과하는 경우, 용접성 및 인성이 저하되는 문제점이 있다.

실리콘(Si)

실리콘(Si)은 페라이트 안정화 원소로 강도 확보에 기여하며, 또한 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제 역할을 한다. 실리콘 첨가시 페라이트 변태 영역을 확대하여 페라이트-마르텐사이트 제조시 10~30%의 적정한 페라이트 분율을 안정적으로 얻을 수 있게 기여한다. 그러나 실리콘 첨가시 용접성 및 도금성의 열위가 증가하므로 압연종료온도를 페라이트-오스테나이트 2상역에서 마무리하여 페라이트 분율을 확보한후 냉각하여 2상조직을 얻을 수 있다.

상기 실리콘은 강판 전체 중량의 0.03~2.0중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 실리콘의 첨가량이 0.03중량% 미만일 경우 실리콘 첨가에 따른 탈산 효과 및 강도 향상 효과가 불충분하다. 반대로 실리콘의 첨가량이 2.0중량%를 초과할 경우 용접성 및 도금성이 저하되는 문제점이 있다.

망간(Mn)

망간(Mn)은 강의 강도 및 인성을 증가시키고 강의 소입성을 증가시키는 원소로서, 망간의 첨가는 탄소의 첨가보다도 강도 상승시 연성의 저하가 적다.

상기 망간은 강판 전체 중량의 1.0~2.0중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 망간이 첨가량이 1.0중량% 미만일 경우, 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 망간의 첨가량이 2.0중량%를 초과하는 경우, MnS계 비금속개재물을 과다하게 생성하여, 용접시 크랙 발생 등 용접성을 저하시키는 문제점이 있다.

알루미늄(Al)

알루미늄(Al)은 상기의 실리콘과 함께 강 중 탈산을 위해 첨가한다.

상기 알루미늄은 강판 전체 중량의 0.002~0.1중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 알루미늄의 첨가량이 0.002중량% 미만일 경우, 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 알루미늄의 첨가량이 0.1중량%를 초과할 경우에는 연주성이 저해될 수 있다.

인(P)

인(P)은 강도 향상에 일부 기여하나, 강판 제조시 편석 가능성이 큰 원소로서, 중심 편석은 물론 미세 편석도 형성하여 재질에 좋지 않은 영향을 주며, 또한 용접성을 악화시킬 수 있다.

이에 본 발명에서는 인의 함량을 강판 전체 중량의 0.02중량% 이하로 제한하였다.

황(S)

황(S)은 망간과 결합하여 MnS 와 같은 비금속개재물을 형성하여 용접성을 저해하고, 성형시 가공성을 저해하는 요소이다.

따라서, 본 발명에서는 황의 함량을 강판 전체 중량의 0.005 중량% 이하로 제한하였다.

크롬(Cr)

크롬(Cr)은 고로재 불순물 검출량 기준 0.05중량% 이하가 포함된다. 또한, 크롬은 경화능 향상 효과를 위하여 의도적으로 첨가될 경우, 강판 전체 중량의 0.05~0.15중량%까지 포함될 수 있다.

질소(N)

질소(N)는 불가피한 불순물로써, 다량 함유될 경우 고용 질소가 증가하여 강판의 충격특성 및 연신율을 떨어뜨리고 용접부의 인성을 크게 저하시키는 문제점이 있다.

이에, 본 발명에서는 질소의 함량을 강판 전체 중량의 0.01중량% 이하로 제한하였다.

니오븀(Nb), 티타늄(Ti), 바나듐(V)

니오븀(Nb), 티타늄(Ti) 및 바나듐(V)은 석출물 형성원소로서 강도 확보에 유효하게 작용한다.

상기 니오븀이 첨가될 경우, 그 함량은 강판 전체 중량의 0.01~0.05중량%로 제한되는 것이 바람직하다. 니오븀의 첨가량 0.01중량% 미만일 경우 니오븀 첨가에 따른 효과가 불충분하다. 반대로, 니오븀의 함량이 0.05중량%를 초과할 경우 가공성을 저하시키는 문제점이 있다.

상기 바나듐이 첨가될 경우, 그 함량은 강판 전체 중량의 0.01~0.2중량%로 제한되는 것이 바람직하다. 바나듐의 첨가량이 0.01중량% 미만일 경우 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 바나듐의 첨가량이 0.2중량%를 초과하는 경우, 인성이 저하될 수 있다.

상기 티타늄이 첨가되는 경우, 그 첨가량은 강판 전체 중량의 0.01~0.1중량%로 제한되는 것이 바람직하다. 티타늄은 0.01중량% 이상 첨가될 때 그 효과를 충분히 발휘한다. 다만, 본 발명에서 티타늄의 첨가량이 0.1중량%를 초과하는 경우, 제조되는 강판의 표면 결함을 유발하는 문제점이 있다.

보론(B), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo)

보론(B), 크롬(Cr) 및 몰리브덴(Mo)은 경화능 향상원소로서, 마르텐사이트 단상구조를 생성하는데 유효하다.

보론이 첨가될 경우, 그 첨가량은 강판 전체 중량의 0.0005~0.003중량%로 제한되는 것이 바람직하다. 보론의 첨가량이 0.0005중량% 미만일 경우, 그 첨가 효과가 불충분할 수 있다. 반대로, 보론의 첨가량이 0.003중량%를 초과하는 경우, 강의 인성 및 연성을 저해하는 문제점이 있다.

크롬이 첨가될 경우, 그 첨가량은 불순물로 포함된 크롬을 포함하여 강판 전체 중량의 0.05~0.15중량%로 제한되는 것이 바람직하다. 크롬의 첨가량이 0.05중량% 미만일 경우, 크롬 첨가에 따른 경화능 향상 효과가 불충분해질 수 있다. 반대로, 크롬의 첨가량이 0.15중량%를 초과하는 경우 강도 대비 연성을 크게 저하시키는 원인이 될 수 있다.

몰리브덴이 첨가될 경우, 그 첨가량은 0.05~0.2중량%로 제한되는 것이 바람직하다. 몰리브덴의 첨가량이 0.05중량% 미만일 경우, 그 첨가 효과가 불충분할 수 있다. 반대로, 몰리브덴이 첨가량이 0.2중량%를 초과할 경우, 강의 인성이 저하되며, 강판 제조 비용이 크게 증가할 수 있다.

상기 조성을 갖는 본 발명에 따른 고강도 강판은 후술하는 공정조건에 따라서 미세조직 측면에서, 페라이트 및 마르텐사이트를 포함하는 2~4상의 복합조직을 가질 수 있다.

보다 구체적, 본 발명에 따른 고강도 강판은 면적률로, 페라이트 10~30% 및 나머지 마르텐사이트로 이루어지는 2상 조직을 가질 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 고강도 강판은 베이나이트 또는 펄라이트를 더 포함하여 3~4상 조직을 가질 수 있다. 이때, 본 발명에 따른 강판은 면적률로, 페라이트 10~30%를 포함하고, 베이나이트 10% 이하와 펄라이트 5% 이하 중에서 하나 이상을 포함하며, 나머지가 마르텐사이트로 이루어질 수 있다.

또한 본 발명에 따른 고강도 강판은 기계적 특성 측면에서, 인장강도 980MPa 이상, 항복비 0.7 이하 및 연신율 15% 이상을 가질 수 있어, 초고강도와 함께 가공성이 우수한 장점이 있다.

고강도 강판 제조 방법

이하, 본 발명에 따른 고강도 강판 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 강판 제조 방법을 나타낸 순서도이고, 도 2는 도 1에 도시된 냉각 및 공냉 과정을 개략적으로 나타낸 것이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 도시된 강판 고강도 제조 방법은 슬라브 재가열 단계(S110), 열간압연 단계(S120), 냉각 단계(S130) 및 공냉 단계(S140)를 포함한다.

슬라브 재가열 단계(S110)에서는 전술한 조성을 갖는 반제품 상태의 슬라브 판재의 재가열을 통하여, 주조시 편석된 성분 및 석출물을 재고용한다.

슬라브 재가열은 1150~1250℃의 슬라브 재가열 온도에서 2~4시간동안 실시되는 것이 바람직하다. 슬라브 재가열 온도가 1150℃ 미만이이거나 재가열 시간이 2시간 미만이면 슬라브 판재의 온도가 낮아 압연 부하가 커지는 문제점이 있다. 반대로, 슬라브 재가열 온도가 1250℃를 초과하거나 재가열 시간이 4시간을 초과하면 오스테나이트 결정립이 조대화되어, 강도 확보가 어려운 문제점이 있다.

열간압연 단계(S120)에서는 슬라브 판재를 열간압연한다.

도 1 및 도 2에 도시된 실시예에서, 충분한 페라이트 분율을 확보하기 위해서는 열간압연 단계(S120)에서의 마무리 압연 온도(FDT)는 700~850℃인 것이 바람직하다. 마무리압연온도가 850℃를 초과할 경우 단상역 압연이 되어 충분한 페라이트 분율을 확보하기 어렵다. 반면, 마무리압연온도가 700℃ 미만일 경우, 과다한 페라이트 생성으로 인하여 목표로 하는 980MPa 이상의 인장강도를 확보하기 어렵다.

냉각 단계(S130)에서는 열간압연된 판재를 100℃/sec 이하의 평균냉각속도로 마르텐사이트 온도 영역에 해당하는 350~450℃까지 냉각한다.

냉각속도는 100℃/sec 이하가 바람직하다. 냉각속도가 100℃/sec를 초과할 경우, 페라이트 등의 변태 유발이 불충분하여 목표로 하는 15% 이상의 연신율을 확보하기 어렵다.

공냉 단계(S140)에서는 냉각된 판재를 250℃ 이하, 보다 바람직하게는 250~50℃까지 공냉한다. 공냉 단계(S140)를 통하여 셀프 어닐링이 이루어질 수 있어, 가공성이 향상될 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고강도 강판 제조 방법을 나타낸 것이고, 도 4는 도 3에 도시된 1차 냉각, 유지 및 2차 냉각 과정을 개략적으로 나타낸 것이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 강판 제조 방법은 슬라브 재가열 단계(S210), 열간압연 단계(S220), 1차 냉각 단계(S230), 유지 단계(S240) 및 2차 냉각 단계(S250)를 포함한다.

슬라브 재가열 단계(S210)에서는 전술한 조성을 갖는 슬라브 판재를 1150~1250℃에서 2~4시간동안 재가열한다.

열간압연 단계(S220)에서는 재가열된 판재를 850℃ 이상에서 열간압연한다. 도 3 및 도 4에 도시된 실시예에서는 냉각 중 유지 단계(S240)을 포함하므로, 연간압연 단계(S220)에서 마무리압연온도(FDT)는 오스테나이트 단상역에 해당하는 850~950℃인 것이 바람직하다.

마무리 압연 온도가 950℃를 초과할 경우 오스테나이트 결정립이 조대화되어 변태후 페라이트 결정립 미세화가 충분히 이루어지지 않으며, 이에 따라 강도 확보가 어려워질 수 있다. 또한, 마무리 온도가 850℃ 미만이면, 이상역 압연에 의한 혼립 조직이 발생하는 등의 문제가 발생할 수 있다.

1차 냉각 단계(S230)에서는 열간압연된 판재를 100℃/sec 이상의 평균냉각속도로 페라이트 영역에 해당하는 700~750℃까지 냉각한다.

1차 냉각 단계(S230)에서의 평균 냉각 속도는 후술하는 2차 냉각 단계(S240)에서와 마찬가지로 100℃/sec 이상일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.

유지 단계(S240)에서는 1차 냉각된 판재를 700~750℃에서 5초 이상 유지하여 페라이트 분율을 확보한다.

유지 시간은 5~10초인 것이 바람직하다. 유지 시간이 5초 미만인 경우, 페라이트 변태가 불충분하여 가공성을 확보하기 어렵다. 다만, 유지 시간이 10초를 초과하는 경우 과다한 페라이트 변태로 인하여 제조되는 강판의 인장강도가 980MPa에 미치지 못할 수 있다.

2차 냉각 단계에서는 마르텐사이트 확보를 위하여, 유지된 판재를 100℃/sec 이상의 평균냉각속도로 250℃ 이하까지 냉각한다.

도 3 및 도 4에 도시된 실시예에서는 유지 단계(S240)를 통하여 충분한 페라이트가 형성되어 있으므로, 냉각은 250℃ 이하, 보다 바람직하게는 50~250℃까지 급냉하는 방식으로 실시될 수 있다. 냉각종료온도가 250℃를 초과하게 되면 냉각종료 후 공냉에 의하여 목표하는 강도를 확보하기 어려울 수 있다.

2차 냉각에서, 냉각 속도는 100~300℃/sec인 것이 바람직하다. 한편, 냉각 속도가 100℃/sec 미만일 경우 충분한 마르텐사이트를 확보하기 어렵다. 반대로, 냉각 속도가 300℃/sec를 초과할 경우, 강판의 인성 등이 저하될 수 있다.

실시예

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.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.

1. 열연시편의 제조

표 1에 기재된 조성 및 표 2에 기재된 공정 조건으로 열연시편을 제조하였다.

[표 1] (단위 : 중량%)

[표 2]

2. 기계적 특성 평가

표 3은 시편 1~7에 따라 제조된 시편 각각의 인장시험 결과를 나타낸 것이다.

[표 3]

표 3을 참조하면, 발명예에 해당하는 시편 1 ~ 3, 5의 경우, 인장강도 980MPa 이상, 연신율 15% 이상 항복비 0.7 이하를 모두 만족하였다.

이에 반하여, 탄소 함량이 0.05중량%에 불과한 시편 4의 경우, 연신율이 15%에 미치지 못하였다. 또한, 2차 냉각 속도가 100℃/sec 미만인 시편 6 및 시편 7의 경우, 인장강도가 980MPa에 미치지 못하였다.

도 5는 발명예에 해당하는 시편 2의 미세조직 사진을 나타낸 것이다.

도 5에서, 1/2t는 두께방향 중심부를 의미하고, 1/4t는 표면을 기준으로 두께방향으로 1/4에 해당하는 부분을 의미한다. 또한, 도 5에서 404 및 443은 비커스 경도(Hv)를 의미한다.

도 5의 OM(Optical Microscope) 사진 및 SEM(Scanning Electron Microscope) 사진을 참조하면, 시편 2의 미세조직은 페라이트와 마르텐사이트로 이루어져 있는 것을 볼 수 있으며, 또한, 도 5의 EBSD(Electron backscatter diffraction) 사진을 참조하면, 시편 2의 미세조직에서 페라이트 분율은 면적률로 대략 13% 정도임을 알 수 있다.

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.

S110 : 슬라브 재가열 단계
S120 : 열간압연 단계
S130 : 냉각 단계
S140 : 공냉 단계
S210 : 슬라브 재가열 단계
S220 : 열간압연 단계
S230 : 1차 냉각 단계
S240 : 유지 단계
S250 : 2차 냉각 단계

Claims

중량%로, 탄소(C) : 0.10~0.25%, 실리콘(Si) : 0.03~2.0%, 망간(Mn) : 1.0~2.0%, 알루미늄(Al) : 0.002~0.1%, 인(P) : 0.02% 이하, 황(S) : 0.005% 이하, 크롬(Cr) : 0.05% 이하, 질소(N) : 0.01% 이하를 포함하고, 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 1150~1250℃에서 2~4시간동안 재가열하는 단계;
상기 재가열된 판재를 마무리압연온도(FDT) 700~850℃로 열간압연하는 단계;
상기 열간압연된 판재를 100℃/sec 이하의 평균냉각속도로 350~450℃까지 냉각하는 단계; 및
상기 냉각된 판재를 250~50℃까지 공냉하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 강판 제조 방법.
중량%로, 탄소(C) : 0.10~0.25%, 실리콘(Si) : 0.03~2.0%, 망간(Mn) : 1.0~2.0%, 알루미늄(Al) : 0.002~0.1%, 인(P) : 0.02% 이하, 황(S) : 0.005% 이하, 크롬(Cr) : 0.05% 이하, 질소(N) : 0.01% 이하를 포함하고, 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 1150~1250℃에서 2~4시간동안 재가열하는 단계;
상기 재가열된 판재를 마무리압연온도(FDT) 850~950℃로 열간압연하는 단계;
상기 열간압연된 판재를 700~750℃까지 1차 냉각하는 단계;
상기 1차 냉각된 판재를 700~750℃에서 5초~10초동안 유지하는 단계; 및
상기 유지된 판재를 100~300℃/sec의 평균냉각속도로 250~50℃까지 2차 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 강판 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 슬라브 판재는
중량%로, 니오븀(Nb) : 0.01~0.05%, 바나듐(V) : 0.01~0.2% 및 티타늄(Ti) : 0.01~0.1중량% 중에서 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 강판 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 슬라브 판재는
중량%로, 보론(B) : 0.0005~0.003%, 크롬(Cr) : 0.05~0.15% 및 몰리브덴(Mo) : 0.05~0.2% 중에서 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 강판 제조 방법.
중량%로, 탄소(C) : 0.10~0.25%, 실리콘(Si) : 0.03~2.0%, 망간(Mn) : 1.0~2.0%, 알루미늄(Al) : 0.002~0.1%, 인(P) : 0.02% 이하, 황(S) : 0.005% 이하, 크롬(Cr) : 0.05% 이하, 질소(N) : 0.01% 이하를 포함하고, 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지고,
페라이트 및 마르텐사이트를 포함하는 2~4상의 복합조직을 가지며,
인장강도 980MPa 이상, 항복비 0.7 이하 및 연신율 15% 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 고강도 강판.
제5항에 있어서,
상기 강판은
중량%로, 니오븀(Nb) : 0.01~0.05%, 바나듐(V) : 0.01~0.2% 및 티타늄(Ti) : 0.01~0.1중량% 중에서 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 강판.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 강판은
중량%로, 보론(B) : 0.0005~0.003%, 크롬(Cr) : 0.05~0.15% 및 몰리브덴(Mo) : 0.05~0.2% 중에서 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 강판.
제5항에 있어서,
상기 강판은
면적률로, 페라이트 10~30% 및 나머지 마르텐사이트로 이루어지는 2상 조직을 갖는 것을 특징으로 하는 고강도 강판.
제5항에 있어서,
상기 강판은
면적률로, 페라이트 10~30%를 포함하고, 베이나이트 10% 이하와 펄라이트 5% 이하 중에서 하나 이상을 포함하며, 나머지가 마르텐사이트로 이루어지는 3~4상 조직을 갖는 것을 특징으로 하는 고강도 강판.