KR20150025952A - 고강도 열연도금강판 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

고강도를 가지면서도, 도금시 재질 열화 발생을 억제할 수 있는고강도 열연도금강판 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 고강도 열연도금강판 제조 방법은 (a) 중량%로, 탄소(C) : 0.03~0.1%, 실리콘(Si) : 0.06% 이하, 망간(Mn) : 0.7~2.0%, 인(P) : 0.02% 이하, 황(S) : 0.01% 이하, 500~900℃에서 석출물을 형성하는 1종 이상의 석출물 형성 원소 0.1~0.5%, 알루미늄(Al) : 0.3~1.0%, 몰리브덴(Mo) : 0.1~0.5% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 재가열하는 단계; (b) 상기 슬라브 판재를 열간압연하는 단계; (c) 상기 열간압연된 판재를 냉각한 후, 권취하는 단계; 및 (d) 상기 권취된 판재를 도금하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고강도 열연도금강판 및 그 제조 방법{HIGH STRENGTH PLATED HOT-ROLLED STEEL SHEET AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 열연강판 표면에 도금층이 형성된 열연도금강판 제조 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인장강도 780MPa 이상의 고강도를 가지면서도 도금시 재질 열화 발생을 억제할 수 있는 고강도 열연도금강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
고유가 시대에 따라 자동차 산업에 있어서 차체 경량화가 필수적으로 요구되고 있다. 이에 따라 소재의 경량화를 위해 고강도강의 개발에 많은 연구가 이루어지고 있다.
자동차 부품에 있어서 특히 고강도강을 필요로 하는 부분은 자동차 샤시 부품을 대표적인 예로 들 수 있다. 샤시 부품용 소재에 요구되는 특성으로는 내구성에 있어서 높은 인장강도, 복잡한 부품 형상 구현을 위한 고연신성, 고버링성이 필요하다. 또한 최근에는 동절기에 염화칼슘을 이용한 제설이 잦은 관계로 염화칼슘에 의한 샤시 부품의 부식이 발생할 수 있다. 따라서, 샤시 부품용 소재는 이러한 부식을 방지하기 위해 내식성까지 요구되고 있다.
이러한 샤시 부품 등의 소재는 주로 도금강판이 이용되는데, 대부분의 도금강판은 냉연도금강판이다. 냉연도금강판의 경우, 냉간압연 과정 및 소둔 열처리 과정을 수반하는 바, 제조 과정이 복잡하고 이에 따라 도금강판 제조 비용이 높은 문제점이 있다.
이에, 열연강판 자체를 도금한 열연도금강판이 개발되었다. 그러나, 일반적인 열연도금강판의 경우, 도금시 재질 열화가 발생되어 대략 440MPa 이하의 인장강도를 갖는 열연강판에 대하여만 적용되고 있다.
본 발명에 관련된 배경기술로는 대한민국 특허공개공보 제10-2012-0121810호(2012.11.06. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 열연강판 표면에 도금층이 형성된 고강도 강판 및 그 제조 방법이 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 알루미늄, 실리콘 등의 합금성분 및 공정 제어를 통하여 고강도를 가지면서도 도금시 재질 변화가 적은 고강도 열연도금강판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 고강도 열연도금강판 제조 방법은 (a) 중량%로, 탄소(C) : 0.03~0.1%, 실리콘(Si) : 0.06% 이하, 망간(Mn) : 0.7~2.0%, 인(P) : 0.02% 이하, 황(S) : 0.01% 이하, 500~900℃에서 석출물을 형성하는 1종 이상의 석출물 형성 원소 0.1~0.5%, 알루미늄(Al) : 0.3~1.0%, 몰리브덴(Mo) : 0.1~0.5% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 재가열하는 단계; (b) 상기 슬라브 판재를 열간압연하는 단계; (c) 상기 열간압연된 판재를 냉각한 후, 권취하는 단계; 및 (d) 상기 권취된 판재를 도금하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 열연도금강판 제조 방법은 (e) 상기 도금층이 형성된 판재를 합금화하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계는 상기 재가열된 슬라브 판재를 950~1050℃에서 조압연하는 단계와, 상기 조압연된 판재를 800~900℃의 마무리온도 조건으로 사상압연하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 (c) 단계는 상기 열간압연된 판재를 100℃/sec 이상의 평균냉각속도로 냉각한 후, 580~660℃에서 권취하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 석출물 형성 원소는 중량%로, 니오븀(Nb) : 0.03~0.1%, 티타늄(Ti) : 0.03~0.1% 및 바나듐(V) : 0.08~0.3%를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 고강도 열연도금강판은 중량%로, 탄소(C) : 0.03~0.1%, 실리콘(Si) : 0.06% 이하, 망간(Mn) : 0.7~2.0%, 인(P) : 0.02% 이하, 황(S) : 0.01% 이하, 500~900℃에서 석출물을 형성하는 1종 이상의 석출물 형성 원소 0.1~0.5%, 알루미늄(Al) : 0.3~1.0%, 몰리브덴(Mo) : 0.1~0.5% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 열연강판 모재; 및 상기 열연강판 모재 표면에 형성되는 도금층;을 포함하고, 인장강도 780~900MPa, 항복강도 700~850MPa, 연신율 14~22%, 홀 확장률 55% 이상을 나타내는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 열연도금강판은 상기 열연강판 모재의 미세조직이 페라이트 단상 조직으로 이루어지되, 10nm 미만의 미세 석출물이 형성되어 있을 수 있다.
또한, 상기 석출물 형성 원소는 중량%로, 니오븀(Nb) : 0.03~0.1%, 티타늄(Ti) : 0.03~0.1% 및 바나듐(V) : 0.08~0.3%를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 고강도 열연도금강판 제조 방법에 의하면, 니오븀(Nb), 티타늄(Ti), 바나듐(V) 등의 석출물 형성 원소를 통하여 강도를 확보할 수 있으며, 실리콘(Si) 억제, 알루미늄(Al) 첨가 등을 통하여 도금성 향상시킬 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 고강도 열연도금강판 제조 방법에 의하면, 몰리브덴(Mo)을 0.1~0.5중량% 포함함으로써, 도금시 탄소 활동도를 저하시킬 수 있어, 석출물 조대화를 억제할 수 있으며, 이에 따라 도금시 재질 변화를 방지할 수 있어, 고강도이면서도 연신율 및 버링성 등의 물성이 우수한 고강도 열연도금강판을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 열연도금강판 제조 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 실시예 1에 따른 시편의 도금 전 및 도금 후 석출물을 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 1에 따른 시편의 도금 전 및 도금 후 미세조직을 나타낸 것이다.
도 4는 실시예 1에 따른 시편의 도금 전 및 도금 후 인장강도 및 항복강도를 나타낸 것이다.
도 5는 실시예 1, 비교예 1~4에 따른 시편의 도금 후 표면을 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 열연도금강판 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
고강도 열연도금강판
본 발명에 따른 고강도 열연도금강판은 열연강판 모재와, 그 표면에 형성된 도금층을 포함한다.
이때, 본 발명에 따른 고강도 열연도금강판의 열연강판 모재는 중량%로, 탄소(C) : 0.03~0.1%, 실리콘(Si) : 0.06% 이하, 망간(Mn) : 0.7~2.0%, 인(P) : 0.02% 이하, 황(S) : 0.01% 이하, 500~900℃에서 석출물을 형성하는 1종 이상의 석출물 형성 원소 0.1~0.5%, 알루미늄(Al) : 0.3~1.0%, 몰리브덴(Mo) : 0.1~0.5%를 포함한다.
상기 합금 성분들 외 나머지는 철(Fe)과 제강 과정 등에서 발생하는 불가피한 불순물로 이루어진다.
이하, 본 발명에 따른 고강도 열연도금강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다.
탄소(C)
탄소(C)는 강의 강도 증가에 기여하는 원소이다.
상기 탄소는 본 발명에 따른 열연강판 모재 전체 중량의 0.03 ~ 0.1 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 탄소 첨가량이 0.03 중량% 미만인 경우, 목표하는 780MPa 이상의 인장강도를 확보하기 어렵다. 반대로, 탄소 첨가량이 0.1 중량%를 초과하는 경우, 연신율 및 버링성이 저하되는 문제점이 있다.
실리콘(Si)
실리콘(Si)은 강도 확보에 기여하며, 또한 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제 역할을 한다.
상기 실리콘은 본 발명에 따른 열연강판 모재 전체 중량의 0.06중량% 이하로 첨가되는 것이 바람직하다. 실리콘의 첨가량이 0.06중량%를 초과하는 경우, 도금성 및 합금화도가 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 본 발명에 따른 열연강판 모재 전체 중량의 0.7~2.0중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 망간이 첨가량이 0.7중량% 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.
인(P)
인(P)은 강도 향상에 기여하나, 다량 포함될 경우, 중심 편석은 물론 미세 편석도 형성하여 재질에 좋지 않은 영향을 주며, 또한 용접성을 악화시킬 수 있다.
이에 본 발명에서는 인의 함량을 열연강판 모재 전체 중량의 0.02중량% 이하로 제한하였다.
황(S)
황(S)은 망간과 결합하여 비금속 개재물을 형성하고, 이러한 비금속 개재물은 인성, 용접성 등을 저하시키는 요인이 된다.
이에 본 발명에서는 황의 함량을 열연강판 모재 전체 중량의 0.01중량% 이하로 제한하였다.
석출물 형성 원소
본 발명에서 석출물 형성 원소는 500~900℃에서 석출물을 형성하는 원소로서, 대표적으로 니오븀(Nb), 티타늄(Mo), 바나듐(V)이 여기에 해당할 수 있다. 이러한 석출물 형성 원소는 1종 혹은 2종 이상 포함될 수 있다.
상기 석출물 형성 원소는 열연강판 모재 전체 중량의 0.1~0.5중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 석출물 형성원소의 함량이 0.1중량% 미만일 경우, 석출강화에 의한 강도 향상 효과가 불충분하다. 반대로, 석출물 형성원소의 함량이 0.5중량%를 초과하는 경우, 과다한 석출물 형성으로 인하여 가공성, 표면결함 등이 문제될 수 있다.
한편, 티타늄(Ti) 석출물은 대략 900~1000℃ 부근에서 석출이 이루어지고, 니오븀의 경우, 600~800℃ 부근에서 석출이 이루어지며, 또한, 바나듐의 경우, 대략 400~600℃에서 석출이 이루어진다. 이러한 점을 고려할 때, 열간압연 및 냉각 공정에서 석출이 이루어지도록 니오븀, 티타늄, 바나듐이 모두 포함되는 것이 바람직하다.
석출물 형성 원소에 니오븀, 티타늄 및 바나듐이 모두 포함될 경우, 이들 각각의 원소는 니오븀(Nb) : 0.03~0.1%, 티타늄(Ti) : 0.03~0.1% 및 바나듐(V) : 0.08~0.3%으로 첨가되는 것이 바람직하다. 이는 니오븀, 티타늄의 경우, 각각 0.03중량% 이상 첨가될 때 석출강화 효과를 발생시키되, 0.1중량% 이상 첨가되면 가공성이나 표면품질이 저하되는 점을 고려한 것이고, 바나듐의 경우 0.08중량% 이상 첨가될 때 석출강화 효과를 발생시키되, 0.3중량%를 초과하는 경우, 가공성이 저하되는 점을 고려한 것이다.
알루미늄(Al)
본 발명에서 알루미늄(Al)은 탈산제로서 작용하며, 또한 도금성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 알루미늄은 본 발명에 따른 열연강판 모재 전체 중량의 0.3~1.0중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 알루미늄의 첨가량이 0.3중량% 미만일 경우, 탈산 효과가 불충분할 수 있다. 반대로, 알루미늄의 함량이 1.0 중량%를 초과할 경우 강판의 인성을 저해할 수 있다.
몰리브덴(Mo)
본 발명의 경우, 열연강판 표면에 도금을 수행하고, 경우에 따라서는 합금화 열처리를 수행하는데, 이러한 도금 온도, 합금화 열처리 온도는 대략 450~550℃로서 바나듐의 석출 온도 범위와 중첩된다. 이에 따라, 한편으로는 상기 석출물 형성 원소 중에서 바나듐이 석출 강화에 가장 유리하고, 다른 한편으로는 바나듐 석출물이 조대화되는 경우 도금시 혹은 합금화 열처리시 재질 변화가 가장 크다고 볼 수 있다.
이때, 몰리브덴이 첨가된 경우, 몰리브덴이 상기 도금, 합금화 열처리 온도범위를 포함한 고온에서 탄소(C)의 활동도를 저하시켜, 석출물의 성장을 방해하며, 그 결과 도금, 합금화 열처리시의 재질 열화를 방지할 수 있다.
상기 몰리브덴은 열연강판 모재 전체 중량의 0.1~0.5중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 몰리브덴의 첨가량이 0.1중량% 미만일 경우, 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 몰리브덴의 첨가량이 0.5중량%를 초과하는 경우, 강판의 성형성, 버링성 등이 저하될 수 있다.
본 발명에 따른 고강도 열연도금강판은 슬라브 판재로부터 열연 강판 제조 후, 용융도금 공정에 따라, 다양한 용융도금강판이 될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따른 고강도 열연도금강판은 표면에 용융아연도금층이 형성된 열연 용융아연도금 강판(HGI)이거나, 또는 열연강판 모재 표면에 합금화용융아연도금층이 형성된 열연 합금화용융아연도금 강판(HGA)일 수 있다.
본 발명에 따른 고강도 열연도금강판은 전술한 몰리브덴, 알루미늄, 석출물 형성원소 등의 합금조성 및 후술하는 열연공정 및 도금 공정을 통하여, 페라이트 단상조직(페라이트가 면적률로 98% 이상 포함)으로 이루어져 있으면서, 10nm 미만의 미세 석출물이 형성되어 있는 최종 미세조직을 나타낼 수 있다.
이와 함께, 본 발명에 따른 고강도 열연도금강판은 기계적 특성 측면에서, 인장강도 780~900MPa, 항복강도 700~850MPa, 연신율 14~22%, 홀 확장률 55% 이상을 나타낼 수 있다.
고강도 열연도금강판 제조 방법
이하, 본 발명에 따른 고강도 열연도금강판 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 열연도금강판 제조 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 열연강판 제조 방법은 슬라브 재가열 단계(S110), 열간압연 단계(S120), 냉각/권취 단계(S130) 및 도금 단계(S140)를 포함한다.
슬라브 재가열
슬라브 재가열 단계(S110)에서는 전술한 조성을 갖는 반제품 상태의 슬라브 판재를 재가열한다. 슬라브 재가열은 예를 들어, 1200℃ 이상의 온도에서 80분 이상 가열하는 방식으로 수행될 수 있다. 슬라브 재가열을 통하여 티타늄, 니오븀, 바나듐 등의 석출물 형성 원소가 재고용될 수 있으며, 이를 통하여 열간압연 과정 등에서 미세한 석출이 발생할 수 있다.
열간압연
다음으로, 열간압연 단계(S120)에서는 슬라브 판재를 열간압연한다.
열간압연은 Ar3 온도 이상의 마무리압연온도 조건이라면 공지된 다양한 방식이 적용딜 수 있으며, 보다 바람직하게는 950~1050℃에서 조압연을 수행한 후, 800~900℃의 마무리압연온도 조건으로 사상압연하는 것을 제시할 수 있다. 상기의 조압연 조건에서 고온 석출물이 가장 미세하고 많이 생성될 수 있으며, 상기의 사상압연 조건에서 페라이트 변태 이전의 오스테나이트 결정립 사이즈가 10~30㎛ 정도가 되어 강도 및 연신율 측면에서 바람직하다.
냉각/권취
냉각/권취 단계(S130)에서는 충분한 강도 및 인성을 확보하기 위하여, 열간압연된 판재를 냉각한 후, 권취한다.
이때, 냉각은 100℃/sec 이상의 평균 냉각속도로 수행하여 결정립가 석출물이 성장하는 것이 바람직하다. 또한 권취는 580~660℃에서 수행하는 것이 페라이트 단상조직을 형성하는데 가장 유리하며, 페라이트 변태시 고용되어 있는 티타늄, 니오븀, 바나듐 등의 고용도 차이를 통하여 미세하고 다량의 석출물이 발생될 수 있다. 상기의 냉각/권취 과정을 통하여 페라이트 조직의 결정립 크기는 2~7㎛가 될 수 있다.
권취 이후에는 상온까지 자연냉각될 수 있다.
도금
도금 단계(S140)에서는 제조된 열연강판 모재를 도금하여 열연도금강판을 제조한다. 도금을 통하여 강판의 내식성을 확보할 수 있다.
도금 전에는 열연강판 모재 표면의 스케일(scale)을 제거하기 위하여 염산 등을 이용하여 강판의 표면을 산세(pickling) 처리하는 산세 공정이 더 포함될 수 있다.
도금은 도금욕에 강판을 연속적으로 침지시키는 방식으로 실시될 수 있으며, 도금 후에는 합금화 열처리하는 과정이 더 포함될 수 있다.
도금 과정을 통하여 열연 용융아연도금강판(HGI) 혹은 열연 합금화용융아연도금강판(HGA) 등이 제조될 수 있다.
도금 온도는 대략 450~500℃에서 수행될 수 있다. 또한, 합금화 열처리는 대략 460~500℃에서 대략 5~100초동안 수행될 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. 열연도금강판 시편의 제조
표 1에 기재된 조성을 갖는 잉곳을 제조한 후, 1250℃에서 120분동안 재가열하였다. 이후, 약 1000℃에서 조압연을 수행한 후, 850℃ 마무리압연온도 조건으로 사상압연하였다. 이후, 150℃/sec의 평균냉각속도로 600℃까지 냉각한 후, 600℃에서 30초 유지 후 자연냉각하여 열연강판 모재 시편을 제조하였다.
이후, 열연강판 모재 시편을 산세처리한 후 460℃에서 용융아연도금하고, 500℃에서 합금화열처리하였다.
[표 1] (단위 : 중량%)
Figure pat00001

2. 미세조직
도 2는 실시예 1에 따른 시편의 도금 전 및 도금 후 석출물을 나타낸 것이다. 도 2를 참조하면, 실시예 1에 따른 시편의 경우, 도금 전 및 도금 후 석출물 사이즈 변화가 거의 없는 것을 볼 수 있다.
또한, 도 3은 실시예 1에 따른 시편의 도금 전 및 도금 후 미세조직을 나타낸 것이다. 도 3을 참조하면, 실시예 1에 따른 시편의 경우, 도금 전 및 도금 후 모두 페라이트 단상 조직을 나타내었으며, 조직 변화는 없는 것으로 나타났다.
이러한 도 2 및 도 3의 결과는 몰리브덴 첨가에 따라 탄소 활동도가 저하됨으로써, 도금시 재질 열화가 발생하지 않았기 때문이라 볼 수 있다.
3. 기계적 특성 평가
실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 7에 따라 제조된 시편들에 대하여 인장시험, 버링성(홀 확장성) 평가를 실시하였으며, 합금화 열처리 후의 표면을 관찰하였다.
인장시험은 JIS 5호 시험편에 의하였다 .
홀 확장성 평가는 초기 직경(d0:10mm)의 천공 구멍을 형성한 후, 60° 원추펀치로 확장시켜서, 크랙(crack)이 판을 관통한 시점의 구멍 직경(d)으로부터 홀 확장률((d-d0)/d0 X 100)을 평가하였다.
[표 2]
Figure pat00002
표 2를 참조하면, 본 발명에서 제시한 조건을 만족하는 실시예 1~3에 따른 시편들의 경우, 인장강도, 항복강도, 연신율 및 홀 확장률이 모두 목표치인 인장강도 780~900MPa, 항복강도 700~850MPa, 연신율 14~22%, 홀 확장률 55% 이상을 만족하는 것을 볼 수 있다.
반면, 석출물 형성 원소가 충분히 포함되지 않은 비교예 1에 따른 시편의 경우, 강도가 불충분하였으며, 몰리브덴이 포함되지 않은 비교예 2에 따른 시편 역시 강도가 불충분하였는 바, 이러한 비교예 1~2의 결과는 석출물 형성 원소 불충분에 의하여 석출물이 형성되지 않았거나, 권취에 대응하는 냉각 종료 후 유지 과정이나 도금시에 석출물이 조대화되었기 때문이라 볼 수 있다.
또한, 실리콘의 함량이 과다한 비교예 3~6에 따른 시편의 경우, 기계적 물성은 목표치에 만족하는 것으로 나타났다.
그러나, 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 실리콘이 과다 첨가된 경우, 도금층이 균일하지 못하며, 표면 상태가 매우 좋지 않았다.
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/권취 단계
S140 : 도금 단계

Claims (8)

  1. (a) 중량%로, 탄소(C) : 0.03~0.1%, 실리콘(Si) : 0.06% 이하, 망간(Mn) : 0.7~2.0%, 인(P) : 0.02% 이하, 황(S) : 0.01% 이하, 500~900℃에서 석출물을 형성하는 1종 이상의 석출물 형성 원소 0.1~0.5%, 알루미늄(Al) : 0.3~1.0%, 몰리브덴(Mo) : 0.1~0.5% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 재가열하는 단계;
    (b) 상기 슬라브 판재를 열간압연하는 단계;
    (c) 상기 열간압연된 판재를 냉각한 후, 권취하는 단계; 및
    (d) 상기 권취된 판재를 도금하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 열연도금강판 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열연도금강판 제조 방법은
    (e) 상기 도금층이 형성된 판재를 합금화하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 열연도금강판 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는
    상기 재가열된 슬라브 판재를 950~1050℃에서 조압연하는 단계와,
    상기 조압연된 판재를 800~900℃의 마무리온도 조건으로 사상압연하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 열연도금강판 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 단계는
    상기 열간압연된 판재를 100℃/sec 이상의 평균냉각속도로 냉각한 후, 580~660℃에서 권취하는 것을 특징으로 하는 고강도 열연도금강판 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 석출물 형성 원소는
    중량%로, 니오븀(Nb) : 0.03~0.1%, 티타늄(Ti) : 0.03~0.1% 및 바나듐(V) : 0.08~0.3%를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 열연도금강판 제조 방법.
  6. 중량%로, 탄소(C) : 0.03~0.1%, 실리콘(Si) : 0.06% 이하, 망간(Mn) : 0.7~2.0%, 인(P) : 0.02% 이하, 황(S) : 0.01% 이하, 500~900℃에서 석출물을 형성하는 1종 이상의 석출물 형성 원소 0.1~0.5%, 알루미늄(Al) : 0.3~1.0%, 몰리브덴(Mo) : 0.1~0.5% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 열연강판 모재; 및
    상기 열연강판 모재 표면에 형성되는 도금층;을 포함하고,
    인장강도 780~900MPa, 항복강도 700~850MPa, 연신율 14~22%, 홀 확장률 55% 이상을 나타내는 것을 특징으로 하는 고강도 열연도금강판.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 열연도금강판은
    상기 열연강판 모재의 미세조직이 페라이트 단상 조직으로 이루어지되, 10nm 미만의 미세 석출물이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고강도 열연도금강판.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 석출물 형성 원소는
    중량%로, 니오븀(Nb) : 0.03~0.1%, 티타늄(Ti) : 0.03~0.1% 및 바나듐(V) : 0.08~0.3%를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 열연도금강판.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10941460B2 (en) 2015-09-22 2021-03-09 Hyundai Steel Company Plated steel plate and manufacturing method thereof

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3516085B1 (en) * 2016-09-22 2020-07-08 Tata Steel IJmuiden B.V. A method of producing a hot-rolled high-strength steel with excellent stretch-flange formability and edge fatigue performance
JP6589903B2 (ja) * 2017-02-06 2019-10-16 Ｊｆｅスチール株式会社 溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
JP7063810B2 (ja) * 2017-02-10 2022-05-09 タータ スチール リミテッド 最小で６００ＭＰａの引張強さを有する熱間圧延され析出強化され結晶粒が微細化された高強度二相鋼鈑およびその製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1153841C (zh) * 2000-10-31 2004-06-16 杰富意钢铁株式会社 高强度热轧钢板和它的制造方法
TWI248977B (en) * 2003-06-26 2006-02-11 Nippon Steel Corp High-strength hot-rolled steel sheet excellent in shape fixability and method of producing the same
JP4276482B2 (ja) * 2003-06-26 2009-06-10 新日本製鐵株式会社 極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板とその製造方法
JP5047649B2 (ja) * 2006-04-11 2012-10-10 新日本製鐵株式会社 伸びフランジ成形性に優れた高強度熱延鋼板及び亜鉛めっき鋼板並びにそれらの製造方法
BRPI0809301B1 (pt) * 2007-03-27 2019-03-12 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Chapa de aço laminada a quente de alta resistência livre de descascamento e método de produção da mesma
EP2503014B1 (en) * 2009-11-18 2019-01-02 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation High strength hot-rolled steel plate exhibiting excellent acid pickling property, chemical conversion processability, fatigue property, stretch flangeability, and resistance to surface deterioration during molding, and having isotropic strength and ductility, and method for producing said high strength hot-rolled steel plate
JP2011224584A (ja) * 2010-04-16 2011-11-10 Jfe Steel Corp 熱延鋼板の製造方法及び溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
KR20120121810A (ko) 2011-04-27 2012-11-06 현대제철 주식회사 고강도 강판 및 그 제조 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10941460B2 (en) 2015-09-22 2021-03-09 Hyundai Steel Company Plated steel plate and manufacturing method thereof

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