KR20130142321A - 굽힘성과 성형성이 우수한 자동차용 고강도 냉연강판 제조 방법 - Google Patents

굽힘성과 성형성이 우수한 자동차용 고강도 냉연강판 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20130142321A
KR20130142321A KR1020120065442A KR20120065442A KR20130142321A KR 20130142321 A KR20130142321 A KR 20130142321A KR 1020120065442 A KR1020120065442 A KR 1020120065442A KR 20120065442 A KR20120065442 A KR 20120065442A KR 20130142321 A KR20130142321 A KR 20130142321A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rolled steel
steel sheet
cold
less
heat treatment
Prior art date
Application number
KR1020120065442A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101412262B1 (ko
Inventor
한영철
조현수
한성수
Original Assignee
현대하이스코 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대하이스코 주식회사 filed Critical 현대하이스코 주식회사
Priority to KR1020120065442A priority Critical patent/KR101412262B1/ko
Publication of KR20130142321A publication Critical patent/KR20130142321A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101412262B1 publication Critical patent/KR101412262B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0236Cold rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C21D8/0273Final recrystallisation annealing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/22Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/38Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

인장강도 980MPa 이상의 고강도를 가지면서, 굽힘성과 성형성이 우수한 고강도 냉연 강판 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 고강도 냉연강판 제조 방법은 (a) 탄소(C) : 0.05 ~ 0.25 중량%, 실리콘(Si) : 0.5 ~ 1.5 중량%, 망간(Mn) : 1.5 ~ 2.5 중량%, 인(P) : 0.01 ~ 0.05 중량%, 황(S) : 0.005 중량% 이하, 크롬(Cr) : 0.1~0.7 중량%, 몰리브덴(Mo) : 0.03~0.08 중량%, 질소(N) : 60 ppm 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 조성되는 강, 슬라브를 재가열, 열간 압연, 냉각 및 권취하여 열연 강을 형성하는 단계; (b) 상기 열연 강을 산세처리 후, 냉간 압연하여 냉연 강을 형성하는 단계; (c) 상기 냉연 강을 오스테나이트 단상역에서 소둔 열처리하는 단계; 및 (d) 상기 열처리된 강을 420 ~ 540℃까지 냉각한 후, 항온 열처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방법으로 제조된 냉연강판은 인장강도 : 980MPa 이상, 항복비 : 0.65 이상, 연신율 15% 이상 및 90° 굽힘시 최소 굽힘 반경(R)이 강판 두께의 2배 이하를 나타낼 수 있다.

Description

굽힘성과 성형성이 우수한 자동차용 고강도 냉연강판 제조 방법 {HIGH STRENGTH COLD-ROLLED STEEL SHEET FOR AUTOMOBILE WITH EXCELLENT BENDABILITY AND FORMABILITY AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 냉연강판 제조 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합금성분 및 열처리 조건 제어를 통하여 980MPa 이상의 인장강도를 가지면서도 성형성과 굽힘성을 동시에 만족하는 우수한 고강도 냉연강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
현재 자동차 부품은 연비 향상을 위하여 점차 고강도화되는 추세에 있다.
이러한 자동차 부품을 제조하기 위한 강판은 합금 성분, 제조 공정, 최종 미세조직 등에 따라서 IF(Interstitial Free) 강판, 마일드(Mild) 강판, IF-HSS(Interstitial Free High Strength Steel), BH(Bake Hardening) 강판, DP(Dual Phase) 강판, TRIP(Transformation Induced Plasticity) 강판 등 여러 종류로 분류될 수 있다.
도 1은 강판의 종류에 따른 기계적 성질을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 인장강도와 연신율은 대체로 반비례하는 관계에 있는 것을 볼 수 있다. 특히, 980MPa 이상의 인장강도를 갖는 강판의 경우, 극히 제한적인 경우에만 충분한 연신율을 확보할 수 있다. 또한, 굽힘성을 향상시키려면 항복강도 또는 항복비가 불가피하게 상향되는데, 이는 연신율 확보에 부정적인 영향을 미친다.
통상의 인장강도 980MPa급 강판은 낮은 연신율, 낮은 굽힘성으로 인해 다양한 성형모드에서의 적용이 제한적이다. 따라서, 인장강도 980MPa 이상을 가지면서, 아울러 성형성과 굽힘성이 동시에 우수한 고강도 강판의 개발이 요구된다.
본 발명에 관련된 배경기술로는 대한민국 특허공개공보 제10-2001-0040682 (2001.05.15. 공개)에 개시된 고강도 냉연강판 및 그 제조방법이 있다.
본 발명의 목적은 합금 성분 제어 및 냉간압연 후 열처리 공정 제어를 통하여 인장강도 980MPa 이상의 우수한 강도와 더불어, 굽힘성 및 성형성이 우수한 자동차용 고강도 냉연강판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 고강도 냉연강판 제조 방법은 탄소(C) : 0.05 ~ 0.25 중량%, 실리콘(Si) : 0.5 ~ 1.5 중량%, 망간(Mn) : 1.5 ~ 2.5 중량%, 인(P) : 0.01 ~ 0.05 중량%, 황(S) : 0.005 중량% 이하, 크롬(Cr) : 0.1~0.7 중량%, 몰리브덴(Mo) : 0.03~0.08 중량%, 질소(N) : 60 ppm 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 조성되는 강 슬라브를 재가열, 열간 압연, 냉각 및 권취하여 열연 강을 형성하는 열연 단계; 상기 열연 강을 산세처리 후, 냉간 압연하여 냉연 강을 형성하는 냉연 단계; 및 상기 냉연 강을 오스테나이트 단상역에서 열처리하는 열처리 단계;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 고강도 냉연강판은 탄소(C) : 0.05 ~ 0.25 중량%, 실리콘(Si) : 0.5 ~ 1.5 중량%, 망간(Mn) : 1.5 ~ 2.5 중량%, 인(P) : 0.01 ~ 0.05 중량%, 황(S) : 0.005 중량% 이하, 크롬(Cr) : 0.1~0.7 중량%, 몰리브덴(Mo) : 0.03~0.08 중량%, 질소(N) : 60 ppm 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 조성되며, 인장강도 : 980MPa 이상, 항복비 : 0.65 이상, 연신율 15% 이상 및 90° 굽힘시 최소 굽힘 반경(R)이 강판 두께의 2배 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고강도 냉연강판 제조 방법은 실리콘(Si), 망간(Mn) 등의 합금 성분 제어와 함께 열처리 공정 제어를 통하여, 인장강도 980MPa 이상을 가지면서도 0.65 이상의 고항복비와 15% 이상의 고연신율 및 강판 두께의 2배 이하의 최소 굽힘 반경을 갖는 성형성 및 굽힘성이 우수한 자동차용 냉연 강판을 제조할 수 있다.
도 1은 강판의 종류에 따른 기계적 성질을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 고강도 냉연강판 제조 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들 및 도면을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 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.
이하, 본 발명에 따른 굽힘성과 성형성이 우수한 자동차용 고강도 냉연강판 및 그 제조 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
자동차용 고강도 냉연강판
본 발명에 따른 자동차용 고강도 강판은 탄소(C) : 0.05 ~ 0.25 중량%, 실리콘(Si) : 0.5 ~ 1.5 중량%, 망간(Mn) : 1.5 ~ 2.5 중량%, 인(P) : 0.01 ~ 0.05 중량%, 황(S) : 0.005 중량% 이하, 크롬(Cr) : 0.1~0.7 중량%, 몰리브덴(Mo) : 0.03~0.08 중량%, 질소(N) : 60 ppm 이하를 포함한다.
상기 합금 성분들 외 나머지는 철(Fe)과 강의 제조 과정에서 불가피하게 포함되는 불순물로 이루어진다.
이하, 본 발명에 따른 굽힘성과 성형성이 우수한 자동차용 고강도 냉연강판에 포함되는 각 성분의 함량 및 첨가 이유에 대하여 설명한다.
탄소(C)
탄소(C)는 강의 강도 확보를 위해 첨가한다. 또한 탄소는 오스테나이트 상에 농화되는 양에 따라 오스테나이트 상을 안정화시키는 역할을 한다.
상기 탄소는 강 전체 중량의 0.05 ~ 0.25 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 탄소의 첨가량이 0.05 중량% 미만일 경우 본 발명에 따른 강판에서 충분한 강도를 확보하기 어렵다. 탄소의 함량이 0.25 중량%를 초과하면 강도는 증가하나 인성 및 용접성이 크게 저하될 수 있다.
실리콘( Si )
실리콘(Si)은 강 중 탈산제 역할을 하며, 페라이트 안정화 원소로서 페라이트내 카바이드 형성을 억제하여 강도 및 연신율 확보에 기여한다.
상기 실리콘은 강 전체 중량의 0.5 ~ 1.5 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 실리콘의 첨가량이 0.5 중량% 미만일 경우 상기의 실리콘 첨가 효과를 제대로 얻을 수 없다. 반대로, 실리콘의 첨가량이 1.5 중량%를 초과하는 경우, 표면에 Mn2SiO4 등과 같은 산화물을 다량 형성하여 도금성을 저해시키며, 또한 탄소당량을 상승시켜 용접성을 저하시키는 문제점이 있다.
망간( Mn )
망간(Mn)은 고용강화 및 소입성의 증대를 통하여 강의 강도 향상에 기여한다.
상기 망간은 강 전체 중량의 1.5 ~ 2.5 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 망간의 함량이 1.5 중량% 미만일 경우에 그 첨가 효과가 불충분하여 인장강도 980MPa 이상의 강도 확보가 어렵다. 반대로, 망간의 첨가량이 2.5 중량%를 초과하면 망간밴드 조직이 형성되고 편석이 급격히 증가하여 강의 가공성을 저해시키고 탄소당량을 상승시켜 용접성을 저해시킨다.
인(P)
인(P)은 고용강화에 의하여 강의 강도를 향상시키는데 기여한다.
상기 인은 강 전체 중량의 0.01 ~ 0.05 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 인의 함량이 0.01 중량% 미만일 경우에는 그 첨가에 따른 효과가 불충분하다. 반대로, 인의 함량이 0.05 중량%를 초과하여 과다 첨가되는 경우, 저온취성이 발생하여 자동차강판에 적합하지 않다.
황(S)
황(S)은 강의 인성과 용접성을 저해하고, 강중 MnS 비금속 개재물을 증가시킨다.
따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 점을 고려하여 황의 함량을 강 전체 중량의 0.005중량% 이하로 제한하였다.
크롬( Cr )
크롬(Cr)은 고용강화 및 소입성의 증대를 통하여 강의 강도 향상에 기여한다.
상기 크롬은 강 전체 중량의 0.1 ~ 0.7 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 크롬의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우에 그 첨가 효과가 불충분하여 인장강도 980MPa 이상의 강도 확보가 어렵다. 반대로, 크롬의 첨가량이 0.7 중량%를 초과하면 열처리 중 표면 산화물을 형성하여 도금성을 저해시키고 탄소당량을 상승시켜 용접성을 저해한다.
몰리브덴( Mo )
몰리브덴(Mo)은 고용강화 및 소입성의 증대를 통하여 강의 강도 향상에 기여한다.
상기 몰리브덴은 강 전체 중량의 0.03 ~ 0.08 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 몰리브덴이 0.03 중량% 미만일 경우에 그 첨가 효과가 불충분하여 인장강도 980MPa 이상의 강도 확보가 어렵다. 반대로, 몰리브덴의 첨가량이 0.08 중량%를 초과하면 강도를 확보하는 마르텐사이트의 양이 증가하여 인성을 감소시킨다. 또한 고가의 원소로 많은 양이 포함될수록 강의 원가가 증가하여 생산에 불리하다.
질소(N)
질소(N)는 연신율을 저해하여 강의 성형성을 열화시킨다. 따라서, 질소의 함량은 낮으면 낮을수록 좋으나, 지나치게 낮은 함량으로 관리하는 경우 강 제조 비용 역시 크게 증가할 수 있다.
따라서, 질소의 함량은 기계적 물성에 영향이 미미한 강 전체 중량의 60ppm 이하로 제한되는 것이 바람직하다.
상기 합금성분들로 이루어지는 본 발명에 따른 냉연강판은 미세조직 측면에서, 페라이트, 베이나이트, 마르텐사이트를 포함하는 복합조직을 가질 수 있다. 상기 복합조직은 페라이트가 면적률로 40% 이상 포함되고, 마르텐사이트를 포함하는 제2상이 면적률로 50% 미만 포함되며, 베이나이트가 면적률로 10% 이하로 포함될 수 있다. 이러한 복합조직은 열처리를 통하여 탄소, 실리콘, 망간, 크롬, 몰리브덴 등에 의하여 각 상들의 분율이 제어됨으로써 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 냉연강판은 기계적 특성 측면에서, 인장강도 980MPa 이상, 항복비(YP/TS) 0.65 이상, 및 연신율 15% 이상을 나타낼 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 냉연강판은 90° 굽힘 시험시, 크랙을 발생시키지 않는 최소 굽힘 반경(모서리 곡률 반지름; R)이 강판 두께 대비 2배 이하를 나타낼 수 있다.
고굽힘 , 고성형, 고강도 강판 제조 방법
이하에서는 상기 특성을 나타낼 수 있는 고강도 냉연강판 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고강도 냉연강판 제조 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 도시된 냉연강판 제조 방법은 열연 단계(S210), 냉연 단계(S220), 열처리 단계(S230) 및 냉각/항온열처리 단계(S240)를 포함한다.
열연 단계
열연 단계(S210)에서는 본 발명에 따른 고강도 강판의 합금 성분, 즉 탄소(C) : 0.05 ~ 0.25 중량%, 실리콘(Si) : 0.5 ~ 1.5 중량%, 망간(Mn) : 1.5 ~ 2.5 중량%, 인(P) : 0.01 ~ 0.05 중량%, 황(S) : 0.005 중량% 이하, 크롬(Cr) : 0.1~0.7 중량%, 몰리브덴(Mo) : 0.03~0.08 중량%, 질소(N) : 60 ppm 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 조성되는 강 슬라브를 재가열, 열간 압연, 냉각 및 권취하여 열연 강을 형성한다.
강 슬라브는 제강 공정을 통해 용강을 얻은 다음에 연속주조 공정을 통하여 제조된다.
슬라브 재가열은 주조시 편석된 성분을 재고용하고, 강 슬라브를 균질화하기 위하여 실시된다. 슬라브 재가열은 슬라브 재가열 온도(SRT) : 1150 ~ 1250℃의 온도에서 실시될 수 있다. 슬라브 재가열 온도가 1150℃ 미만이면 편석된 성분이 재고용되지 못하는 문제점이 있다. 반대로, 슬라브 재가열 온도가 1250℃를 초과하면 오스테나이트 결정립 사이즈가 증대되어 페라이트의 결정립을 조대화시켜 강도 확보가 어려워질 수 있다.
또한, 슬라브 재가열은 주조시 편석된 성분의 재고용 및 강 슬라브의 균질화가 충분히 이루어질 수 있도록, 상기 온도 범위에서 대략 2시간 이상 실시될 수 있다.
열간 압연은 마무리 압연 온도(FDT)가 800 ~ 950℃가 되도록 실시될 수 있다. 마무리 압연 온도가 800℃ 미만이면 페라이트 영역에서 압연이 진행되게 되어 압연부하가 급격히 증가하게되어 생산성이 저하되며, 압연시 과도한 전위가 페라이트 내에 형성되어 냉각 또는 권취 중에 강의 표면에 조대한 결정립이 형성되어 불균일한 결정립이 형성된다. 반대로, 마무리 압연 온도가 950℃를 초과하면 페라이트 결정립의 사이즈가 증가하여 강도가 감소될 수 있다.
냉각 이후 이루어지는 권취는 권취 온도(CT) : 500 ~ 600℃에서 실시될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 540±20℃를 제시할 수 있다. 권취 온도가 600℃를 초과하면 권취 후 지속적인 상변태로 인해 코일 주저 앉음이 발생하여 후 공정에서 불량을 일으킬 확률이 커진다. 반대로 권취 온도가 500℃ 미만이면, 연성이 저하되어 냉간압연시 부하가 증가된다.
냉연 단계
냉연 단계(S220)에서는 열연 강을 산세처리 후, 냉간 압연하여 냉연 강을 형성한다. 냉간 압연시 압하율은 대략 50% 이상이 될 수 있다.
열처리 단계
본 발명에서 열처리 단계(S230)에서는 냉연 강을 열처리하여 오스테나이트 상분율을 제어한다.
본 발명에서 열처리는 오스테나이트 단상역에서 대략 100~150초 동안 수행한다. 이를 위하여 840℃ 이상의 온도에서 열처리를 수행하는 것이 바람직하고, 840~950℃에서 열처리를 수행하는 것이 보다 바람직하다. 오스테나이트 단상역에 해당하는 840℃ 이상에서 열처리를 진행하여 오스테나이트 분율을 확보하고 최종 마르텐사이트내 탄소함량을 감소시켜 페라이트와 마르텐사이트 경도차이의 감소를 도모한다. 이는 굽힘성의 향상으로 나타난다. 반면, 840℃ 미만, 즉 오스테나이트-페라이트 2상역에서 열처리를 수행할 경우, 목표로 하는 굽힘반경 확보가 어려워질 수 있다.
냉각/항온열처리 단계
상기의 열처리 단계(S230) 종료 후에는, 최종 재질, 즉 인장강도 980MPa 이상, 항복비 0.65 이상 및 연신율 15% 이상을 확보하기 위하여, 롤 퀀칭(Roll- Quenching) 방식 등을 이용하여 열처리된 강을 대략 5~20℃/sec의 냉각 속도로 냉각한 후, 대략 200초 동안 항온 열처리를 실시한다.(S240)
이때, 냉각 종료 온도는 420 ~ 540℃인 것이 바람직하다. 냉각 종료 온도가 540℃를 초과하는 경우, 펄라이트 변태를 유발할 수 있다. 반대로, 냉각 종료 온도가 420℃ 미만일 경우, 마르텐사이트 변태가 일어나 연신율을 확보하지 못 할 수 있다.
또한 항온 열처리 온도는 420 ~ 460℃인 것이 바람직하다. 항온 열처리 온도가 460℃를 초과하는 경우, 펄라이트 변태가 일어날 수 있어 충분한 인장강도를 확보하기 어렵다. 반면, 항온 열처리 온도가 420℃ 미만일 경우, 베이나이트 변태량이 증가하게 되어 인장강도 및 연신율을 확보하기 어렵다.
항온 열처리 이후, 마르텐사이트 변태를 일으켜 강도를 향상시키기 위하여 대략 10~50℃/sec 냉각속도로 150~200℃까지 냉각하는 과정을 더 수행할 수 있다.
상기의 열연 단계(S210), 냉연 단계(S220), 열처리 단계(S230) 및 냉각/항온열처리 단계(S240)를 통하여 제조되는 냉연 강판의 경우, 인장강도(TS) : 980 ~ 1030MPa, 항복비(YP/TS) : 0.65 ~ 0.68, 연신율 : 15.0 ~ 18.0%, 강판 두께 대비 굽힘R (모서리 곡률 반지름) 비율을 의미하는 90° 굽힘성이 1.3~1.7배를 나타낼 수 있었다.
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. 강판의 제조
표 1에 기재된 조성을 갖는 강 슬라브를 1200℃에서 2시간 동안 재가열하고, 895℃에서 마무리 열간 압연한 후, 540℃까지 냉각하여 권취하였다. 이후, 산세처리 후 50%의 압하율로 냉간 압연을 실시하였다.
이후, 열처리 온도에 따른 기계적 특성을 살펴보기 위하여, 각 시편에 대하여 표 2에 도시된 이상역 및 오스테나이트 단상역 열처리 온도를 변경하고 냉각 520℃, 항온열처리 430℃로 고속열처리를 수행하였으며 그에 따른 기계적 물성 및 굽힘특성을 관찰하였다.
모든 시편에 대하여, 이상역(780℃) 및 오스테나이트 단상역(840℃) 열처리는 120초 동안 실시하였고, 냉각은 55초 동안 실시하였으며, 항온열처리는 200초 동안 실시하였다.
[표 1]
Figure pat00001
[표 2]
Figure pat00002

2. 기계적 특성 평가 결과
표 2를 참조하면, 실시예에 해당하는 시편 1의 경우, 오스테나이트 페라이트 이상역에 해당하는 780℃에서 열처리한 기계적 물성은 목표물성을 만족하지 못하였지만, 오스테나이트 단상역에 해당하는 840℃ 열처리한 기계적 물성 및 굽힘특성은 다른 비교예보다 우수하여 목표한 물성을 만족하였다. 항복비(YP/TS)는 0.68, 인장강도는 1035MPa, 연신율 17.3%로 목표한 물성치를 달성하였으며 굽힘특성 또한 두께대비 1.3배로 우수한 물성을 나타내었다.
또한, 표 2를 참조하면, 열처리 온도 780℃를 수행하게 되면 항복비가 낮아지고, 연신율 및 굽힘성이 열화되었다. 이러한 데이터들을 기준으로 본 발명에서 열처리 온도는 840℃ 이상인 것이 바람직하다.
그러나, 시편 2의 경우, 열처리 온도 840℃에서 인장강도, 연신율은 만족하였으나 항복비가 0.62로 목표치에 도달하지 못하였으며 굽힘성 또한 열위하였다.
또한, 시편 3의 경우, 열처리 온도 840℃에서 항복비, 인장강도, 연신율은 만족하였으나 굽힘성이 열위하였다.
또한, 시편 4의 경우, 열처리 온도 840℃에서 항복비, 인장강도는 만족하였으나 연신율 15%를 만족하지 못하였고 굽힘성이 열위하였다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
S210 : 열연 단계
S220 : 냉연 단계
S230 : 열처리 단계
S240 : 냉각/항온열처리 단계

Claims (9)

  1. (a) 탄소(C) : 0.05 ~ 0.25 중량%, 실리콘(Si) : 0.5 ~ 1.5 중량%, 망간(Mn) : 1.5 ~ 2.5 중량%, 인(P) : 0.01 ~ 0.05 중량%, 황(S) : 0.005 중량% 이하, 크롬(Cr) : 0.1~0.7 중량%, 몰리브덴(Mo) : 0.03~0.08 중량%, 질소(N) : 60 ppm 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 조성되는 강, 슬라브를 재가열, 열간 압연, 냉각 및 권취하여 열연 강을 형성하는 단계;
    (b) 상기 열연 강을 산세처리 후, 냉간 압연하여 냉연 강을 형성하는 단계;
    (c) 상기 냉연 강을 오스테나이트 단상역에서 소둔 열처리하는 단계; 및
    (d) 상기 열처리된 강을 420 ~ 540℃까지 냉각한 후, 항온 열처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 고강도 냉연강판 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계의 재가열은
    1150 ~ 1250℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 자동차용 고강도 냉연강판 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 (a) 단계의 열간 압연은
    800 ~ 950℃의 마무리압연온도 조건으로 수행되는 것을 특징으로 하는 자동차용 고강도 냉연강판 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 (a) 단계의 권취는
    500 ~ 600℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 자동차용 고강도 냉연강판 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 소둔 열처리는
    840℃ 이상에서 수행되는 것을 특징으로 하는 자동차용 고강도 냉연강판 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 항온 열처리는
    420 ~ 460℃ 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 자동차용 고강도 냉연강판 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 냉연강판 제조 방법은
    제조되는 강이 인장강도 : 980MPa 이상, 항복비 : 0.65 이상, 연신율 15% 이상 및 90° 굽힘시 최소 굽힘 반경(R)이 강판 두께의 2배 이하인 것을 특징으로 하는 자동차용 고강도 냉연강판 제조 방법.
  8. 탄소(C) : 0.05 ~ 0.25 중량%, 실리콘(Si) : 0.5 ~ 1.5 중량%, 망간(Mn) : 1.5 ~ 2.5 중량%, 인(P) : 0.01 ~ 0.05 중량%, 황(S) : 0.005 중량% 이하, 크롬(Cr) : 0.1~0.7 중량%, 몰리브덴(Mo) : 0.03~0.08 중량%, 질소(N) : 60 ppm 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 조성되며,
    인장강도 : 980MPa 이상, 항복비 : 0.65 이상, 연신율 15% 이상 및 90°굽힘시 최소 굽힘 반경(R)이 강판 두께의 2배 이하를 나타내는 것을 특징으로 하는 자동차용 냉연강판.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 강판은
    페라이트가 면적률로 40% 이상 포함되고, 마르텐사이트를 포함하는 제2상이 면적률로 50% 미만 포함되며, 베이나이트가 면적률로 10% 이하로 포함되는 복합조직을 갖는 것을 특징으로 하는 자동차용 냉연강판.
KR1020120065442A 2012-06-19 2012-06-19 굽힘성과 성형성이 우수한 자동차용 고강도 냉연강판 제조 방법 KR101412262B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120065442A KR101412262B1 (ko) 2012-06-19 2012-06-19 굽힘성과 성형성이 우수한 자동차용 고강도 냉연강판 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120065442A KR101412262B1 (ko) 2012-06-19 2012-06-19 굽힘성과 성형성이 우수한 자동차용 고강도 냉연강판 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130142321A true KR20130142321A (ko) 2013-12-30
KR101412262B1 KR101412262B1 (ko) 2014-06-27

Family

ID=49985927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120065442A KR101412262B1 (ko) 2012-06-19 2012-06-19 굽힘성과 성형성이 우수한 자동차용 고강도 냉연강판 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101412262B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017222160A1 (ko) * 2016-06-21 2017-12-28 현대제철 주식회사 굽힘 특성이 우수한 고강도 냉연강판 및 그 제조 방법
KR20190036012A (ko) * 2017-09-26 2019-04-04 현대제철 주식회사 표면 특성이 우수한 초고장력 강판 제조방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4412727B2 (ja) 2004-01-09 2010-02-10 株式会社神戸製鋼所 耐水素脆化特性に優れた超高強度鋼板及びその製造方法
JP5365112B2 (ja) * 2008-09-10 2013-12-11 Jfeスチール株式会社 高強度鋼板およびその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017222160A1 (ko) * 2016-06-21 2017-12-28 현대제철 주식회사 굽힘 특성이 우수한 고강도 냉연강판 및 그 제조 방법
KR20190036012A (ko) * 2017-09-26 2019-04-04 현대제철 주식회사 표면 특성이 우수한 초고장력 강판 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR101412262B1 (ko) 2014-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101467064B1 (ko) 1180MPa급 자동차용 고강도 냉연강판 및 그 제조 방법
KR101225246B1 (ko) 성형성이 우수한 자동차용 고강도 냉연 복합조직강판 및 그 제조 방법
KR101344537B1 (ko) 고강도 강판 및 그 제조 방법
KR101899674B1 (ko) 저온역 버링성이 우수한 고강도 강판 및 이의 제조방법
KR101467052B1 (ko) 초고강도 냉연강판 및 그 제조 방법
KR20150075306A (ko) 굽힘 가공성이 우수한 초고강도 열연강판 및 그 제조 방법
KR101482342B1 (ko) 용접성 및 굽힘가공성이 우수한 고강도 열연강판 및 그 제조방법
KR102237628B1 (ko) 고장력 강판 및 그 제조방법
KR20150014736A (ko) 고강도 열연강판 및 그 제조 방법
KR101297042B1 (ko) 성형성이 우수한 자동차용 고강도 냉연강판 제조 방법
KR101412262B1 (ko) 굽힘성과 성형성이 우수한 자동차용 고강도 냉연강판 제조 방법
KR101066691B1 (ko) 초고강도 고버링성 열연강판 및 그 제조방법
KR20150001469A (ko) 고강도 냉연강판 및 그 제조 방법
KR101412247B1 (ko) 초고강도 강판 제조 방법
KR101368547B1 (ko) 고강도 열연강판 및 그 제조 방법
KR101153696B1 (ko) 항복강도 및 신장 플랜지성이 우수한 강판 및 그 제조방법
KR101828699B1 (ko) 자동차 부품용 냉연 강판 및 그 제조 방법
KR20160063172A (ko) 고탄소 강판 및 그 제조 방법
KR101412365B1 (ko) 고강도 강판 및 그 제조 방법
KR101344549B1 (ko) 냉연강판 및 그 제조 방법
KR101412269B1 (ko) 고강도 냉연강판 제조 방법
KR20140130258A (ko) 굽힘성 및 성형성이 우수한 자동차용 고강도 냉연강판 및 그 제조 방법
KR101735941B1 (ko) 고강도 냉연강판 및 그 제조 방법
KR101505302B1 (ko) 고강도 강판 및 그 제조 방법
KR101615032B1 (ko) 냉연강판 및 그 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170609

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180608

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190529

Year of fee payment: 6