KR20150047043A - 고강도 저비중 냉연강판 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고강도 저비중 냉연강판 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄소(C) 0.20~0.40 중량%, 실리콘(Si) 0.3~0.95 중량%, 망간(Mn) 16.0~20.0 중량%, 알루미늄(Al) 11.0~13.0 중량%, 티타늄(Ti) 0.01~0.1 중량%, 잔부의 철 및 불가피한 불순물을 포함하고, 조직은 면적분율로 주상인 오스테나이트가 80~97% 및 페라이트가 2~20% 인 고강도 저비중 냉연강판, 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 고강도 저비중의 냉연강판 제조방법이 제공되며, 본 발명에 의해 획득되는 냉연강판은 인장강도 및 피로 특성이 우수하면서도 비중이 낮은 특성을 보유할 수 있으므로 자동차, 가전 제품 등의 경량화에 널리 적용될 수 있다.
본 발명에 의하면, 고강도 저비중의 냉연강판 제조방법이 제공되며, 본 발명에 의해 획득되는 냉연강판은 인장강도 및 피로 특성이 우수하면서도 비중이 낮은 특성을 보유할 수 있으므로 자동차, 가전 제품 등의 경량화에 널리 적용될 수 있다.
Description
본 발명은 저비중의 우수한 고강도 냉연강판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차, 가전제품 등의 부품으로 사용될 수 있으며, 인장강도, 피로특성 및 인성이 우수한 저비중 냉연강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 환경 문제에 대응하기 위하여 탄산 가스 배출 저감이나, 연비 절감을 목적으로 하는 자동차, 가전 제품 등의 경량화가 지속적으로 진행되고 있다.
특히, 자동차 경량화를 위해서는 보다 고강도의 강재를 이용하는 것이 유용한 수단이지만, 고강도를 획득하기 위해서는 필연적으로 판의 두께가 두꺼워지게 되므로, 판 두께의 하한이 제한되고 있는 경우에는, 고강도를 획득하더라도 판 두께를 얇게 제조하는 것이 어려우므로 적절한 강도를 갖는 경량의 강재를 획득하기 어려운 문제가 있다.
자동차용 고연성 고강도 강판으로 지금까지 알려진 가장 대표적인 강종들로는 이상조직강(Dual Phase Steel, DP강), 변태유기소성강(Transformation Induced Plasticity Steel, TRIP강) 등과 같은 신개념의 변태조직강 (Advanced High Stength Steel, AHSS) 등을 들 수 있다.
그러나, 이러한 강재로 제조된 강판들은 페라이트 조직에 마르텐사이트나 또는 잔류 오스테나이트를 포함시켜 강도와 연성을 확보하고 있는데, 이와 같은 경우에는 기본적으로 전위활주에 의한 변형기구에 의하여 변형이 이루어지고, 나아가 서로 다른 조직 간의 계면이 존재하기 때문에 높은 강도에서 우수한 연성을 얻는 데에는 한계가 있다.
또 다른 고강도 강종과 관련한 대표적인 기술로는 한국 공개특허 제1994-0002370호에 개시된 강종이 있으며, 상기 문헌에는 15중량% 이상의 망간을 함유하고 있는 고강도 TWIP(Twinning Induced Plasticity)강이 개시되어 있다. 상기 TWIP강은 오스테나이트 단상 조직을 가지며 강도 및 연성이 매우 우수한 강이지만, 반면 항복강도가 낮고, 따라서 항복비가 40~60% 수준으로 낮기 때문에 자동차 구조용 부품에 필요한 강성을 확보하는데 어려움이 있으며, 나아가 다량의 망간(Mn)을 첨가하여야 하기 때문에 제조 비용이 증가하고 제강 공정에서의 생산성이 저하되는 문제가 있다.
한편, 일본 공개특허 특개 제2006-176843호에는 0.8~1.2 중량%의 탄소를 함유하고 10~30 중량%의 망간(Mn)과 8~12 중량%의 알루미늄(Al)을 첨가한 강에 관하여 개시되어 있는데, 이때 상기 강은 알루미늄 함량 대비 망간의 함량이 낮기 때문에 (Fe, Mn)3AlC와 같은 석출물이 다량으로 형성되고, 이로 인하여 연성이 감소되어 가공 후 수소흡장에 의한 지연 파괴가 촉진되는 문제가 있다.
따라서, 상술한 바와 같은 선행기술문헌에서 발생하는 문제점이 없이 고강도이면서 저비중인 냉연강판 및 이의 제조방법이 제공되는 경우 관련 분야에서 유용하게 적용될 수 있을 것으로 기대된다.
이에 본 발명의 한 측면은 합금성분을 제어하여 고강도 및 저비중 특성을 동시에 갖는 열연강판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 측면은 상기와 같은 고강도 저비중의 열연강판의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 견지에 의하면, 탄소(C) 0.20~0.40 중량%, 실리콘(Si) 0.3~0.95 중량%, 망간(Mn) 16.0~20.0 중량%, 알루미늄(Al) 11.0~13.0 중량%, 티타늄(Ti) 0.01~0.1 중량%, 잔부의 철 및 불가피한 불순물을 포함하고, 조직은 면적분율로 주상인 오스테나이트가 80~97% 및 페라이트가 2~20% 인 고강도 저비중 냉연강판이 제공된다.
상기 냉연강판은 인(P) 0 초과 0.02 중량% 이하, 황(S) 0 초과 0.010 중량% 이하 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 페라이트의 평균 결정립 크기는 ASTM 입도번호(Grain size number) 10 이하인 것이 바람직하다.
상기 냉연강판은 비중이 7.1g/㎤ 이하인 것이 바람직하다.
상기 냉연강판은 인장강도가 600MPa 이상인 것이 바람직하다.
상기 냉연강판은 Zn, Zn-Fe, Zn-Al, Zn-Mg, Zn-Al-Mg, Al-Si 및 Al-Mg-Si로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상이 20~ 120g/㎡로 도금된 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 견지에 의하면, 탄소(C) 0.20~0.40 중량%, 실리콘(Si) 0.3~0.95 중량%, 망간(Mn) 16.0~20.0 중량%, 알루미늄(Al) 11.0~13.0 중량%, 티타늄(Ti) 0.01~0.1 중량%, 잔부의 철 및 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 1100 ℃ 이상의 온도에서 가열하는 단계; 상기 가열된 슬라브를 850~950 ℃에서 열간 마무리 압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 상기 열연강판을 350~600 ℃에서 권취하는 단계; 상기 권취된 강재를 40~70%의 압하율로 냉간압연 하는 단계; 1~50 ℃/s의 속도로 재결정 온도 이상 900 ℃ 이하의 온도로 가열한 후 10~180초간 소둔하는 단계; 및 상기 소둔된 강재를 1~100 ℃/s의 속도로 냉각하는 냉각단계를 포함하는 고강도 저비중 냉연강판의 제조방법이 제공된다.
상기 강 슬라브는 인(P) 0 초과 0.02 중량% 이하, 황(S) 0 초과 0.010 중량% 이하 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 냉연강판에 Zn, Zn-Fe, Zn-Al, Zn-Mg, Zn-Al-Mg, Al-Si 및 Al-Mg-Si로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 20~ 120g/㎡로 도금하는 도금 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 고강도 저비중의 냉연강판 제조방법이 제공되며, 본 발명에 의해 획득되는 냉연강판은 인장강도 및 피로 특성이 우수하면서도 비중이 낮은 특성을 보유할 수 있으므로 자동차, 가전 제품 등의 경량화에 널리 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 의하면 탄소(C), 망간(Mn), 실리콘(Si), 알루미늄(Al) 및 티타늄(Ti) 등의 합금 성분을 적절히 제어함으로써, 종래의 고탄소 고망간 강 또는 고망간 경량 강판에서 확보하기 어려운 600MPa 이상의 인장강도 및 7.1g/㎤ 이하의 저비중을 동시에 확보할 수 있는 고강도 저비중 냉연강판 및 그 제조 방법이 제공된다.
나아가 본 발명의 냉연강판은 강판의 미세조직을 오스테나이트 주상으로 하고, 이에 페라이트 면적 분율을 적절히 제어하고, 이와 함께 강판 내 페라이트 결정립 크기를 제어함으로서, 우수한 연성 및 고강도 저비중 특성을 동시에 확보할 수 있다.
이하, 본 발명의 고강도 저비중 냉연강판에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 의하면, 탄소(C) 0.20~0.40 중량%, 실리콘(Si) 0.3~0.95 중량%, 망간(Mn) 16.0~20.0 중량%, 알루미늄(Al) 11.0~13.0 중량%, 티타늄(Ti) 0.01~0.1 중량%, 잔부의 철 및 불가피한 불순물을 포함하고, 조직은 면적분율로 주상인 오스테나이트가 80~97% 및 페라이트가 2~20% 인 고강도 저비중 냉연강판이 제공된다.
본 발명의 냉연강판은 탄소(C)를 0.20~0.40 중량% 포함한다. 탄소는 오스테나이트를 안정화시키고, 적층결함 에너지를 증가시키며, 동적 변형시효를 유발하기 때문에, 탄소의 함량이 0.20 중량% 이상으로 증가하면 항복비가 약간 감소하지만 연성은 증가한다. 따라서, 상기 탄소의 함량이 0.20중량% 미만인 경우에는 연성이 저하되어 충분한 연성을 회득할 수 없는 문제가 있다. 반면, 탄소가 0.40 중량%를 초과하여 과다하게 첨가되는 경우에는 (Fe, Mn)3AlC가 형성되어 연성과 수소에 의한 지연파괴를 일으키며, 동시에 용강의 응고 온도를 낮추어 연속주조 시 저온 주조를 초래하여 슬라브 제조 과정에서 설비를 열화시킨다. 따라서, 오스테나이트의 안정화와 인장강도 확보 및 연성 개선을 위하여 상기 탄소의 함량은 0.20~0.40 중량%인 것이 바람직하다.
본 발명의 냉연강판은 실리콘(Si)을 0.3~0.95 중량% 포함한다. 실리콘은 알루미늄과 마찬가지로 강의 비중을 저하시키고 강도를 향상시키며 적층결함 에너지를 상승시키는 반면 동적변형 시효를 감소시키는 원소이다. 그러나 고알루미늄 함유 강판에서 실리콘을 과하게 다량 첨가하는 경우에는 강의 표면에 고온산화 피막을 두껍고 불규칙하게 형성하고 연성을 크게 저하시키므로 강도, 연성 및 비중을 모두 감안하여 상기 실리콘의 함량이 0.3~0.95 중량%로 제어되는 것이 바람직하다.
본 발명의 냉연강판은 망간(Mn)을 16.0~20.0 중량% 포함한다. 망간은 탄소와 함께 오스테나이트의 열적 안정화를 위한 중요한 원소이며 또한 적층결함 에너지를 증가시키는 원소이다. 나아가, 망간은 강의 격자 상수를 증가시켜 밀도를 저하시키기 때문에 강재의 비중을 낮추는 역할을 한다. 본 발명에서는 항복비를 높이기 위하여 다량의 알루미늄을 첨가하기 때문에 이로 인하여 강 내 적층결함 에너지가 과다하게 증가하게 되므로, 망간의 함량은 탄소의 함량과 연계하여 오스테나이트의 열적 활성화를 확보하되 적층결함 에너지를 낮출 수 있는 16.0~20.0 중량%로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 냉연강판은 알루미늄(Al)을 11.0~13.0 중량% 포함한다. 알루미늄은 저 비중을 획득하기 위한 중요한 원소이다. 상기 알루미늄의 함량이 11 중량% 미만인 경우에는 7.1g/㎤ 이하의 저비중을 획득하기 어렵고, 한편 13 중량%를 초과하는 경우에는 금속 간의 화합물 석출이 현저하게 되어, 연성, 열간 가공성 및 냉간 가공성이 열화 되기 때문에 알루미늄의 함량은 11.0~13.0 중량%인 것이 바람직하다.
본 발명의 냉연강판은 타이타늄(Ti)을 0.01~0.1 중량% 포함한다. 상기 타이타늄은 TiN을 형성하는 원소로 결정립 조대화 제어에 유효하다. 따라서, 인성을 증가시키기 위해 0.01 중량% 이상의 타이타늄을 첨가하는 것이 바람직하다. 그러나, 타이타늄이 0.1 중량%를 초과하여 과잉으로 첨가되는 경우에는 TiN 자체가 조대화되어 인성이 열화 되기 때문에 타이타늄의 함량은 0.01 중량% 이하로 포함되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 냉연강판은 인(P) 0 초과 0.02 중량% 이하, 황(S) 0 초과 0.010 중량% 이하 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
보다 상세하게, 인(P)은 고용강화에 의하여 강도를 증가시키고 연성을 높이는 원소로 유효 하지만, 반면 입계에 편석하기가 쉽고, 입계 강도를 저하시키기 때문에, 인을 포함하는 경우에는 그 양을 0.02 중량% 이하로 포함하는 것이 바람직하다.
상기 황은 불가피하게 함유될 수 있는 불순물로써, Fe와 결합하여 FeS를 형성함에 따라 열간취성을 유발할 수 있으므로, 그 함량을 최대한 억제하는 것이 바람직하다. 이론상 S의 함량은 0%로 제한하는 것이 유리하나, 제조공정상 함유되는 경우 황의 함량은 0.01 중량%를 상한으로 하여 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명의 냉연강판은 미세조직으로써 면적분율로 오스테나이트(Austenite) 80~97%와 페라이트(Ferritee) 2~20%를 포함하는 것이 바람직하다. 한편, 본 발명의 냉연강판 내 페라이트 조직의 평균 결정립 크기는 ASTM 입도번호(Grain size number) 10 이하인 것이 바람직하다. 이와 같은 조직의 조건을 만족하는 냉연강판의 경우 비중이 7.1g/㎤ 이하인 저비중을 만족시킬 수 있고, 동시에 인장강도가 600MPa 이상인 고강도의 특성을 획득할 수 있다.
나아가, 상기 냉연강판은 Zn, Zn-Fe, Zn-Al, Zn-Mg, Zn-Al-Mg, Al-Si 및 Al-Mg-Si로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상이 20~ 120g/㎡로 도금된 냉연강판일 수 있다.
상술한 조성을 가진 강 슬라브는 제강 공정을 통해 용강을 얻은 다음 조괴 또는 연속 주조를 통해 제조될 수 있다. 이와 같이 획득된 강 슬라브는 통상의 열간압연 공정, 냉연 공정, 및 추가의 도금 공정 등을 수행하여 목표로 하는 기계적 성질을 갖는 냉연 강판으로 제조할 수 있는바, 본 발명의 냉연강판을 제조하기 위한 공정을 하기에서 구체적으로 설명한다.
본 발명의 냉연강판의 제조방법은 탄소(C) 0.20~0.40 중량%, 실리콘(Si) 0.3~0.95 중량%, 망간(Mn) 16.0~20.0 중량%, 알루미늄(Al) 11.0~13.0 중량%, 티타늄(Ti) 0.01~0.1 중량%, 잔부의 철 및 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 1100 ℃ 이상의 온도에서 가열하는 단계; 상기 가열된 슬라브를 850~950 ℃에서 열간 마무리 압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 상기 열연강판을 350~600 ℃에서 권취하는 단계; 상기 권취된 강재를 40~70%의 압하율로 냉간압연 하는 단계; 1~50 ℃/s의 속도로 재결정 온도 이상 900℃ 이하의 온도로 가열한 후 10~180초간 소둔하는 단계; 및 상기 소둔된 강재를 1~100 ℃/s의 속도로 냉각하는 냉각단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 상술한 조성의 강 슬라브를 1100 ℃ 이상의 온도에서 가열하는 것이 바람직하다. 가열 온도가 1100 ℃ 미만인 경우에는 사상압연 시 압연부하가 발생하거나 에지부에 혼립조직이 발생하는 문제가 있다. 상한은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 1250℃를 초과하는 경우에는 결정 입경이 조대화 되거나 또는 열간 가공성이 저하되기 때문에 1250℃ 이하에서 가열하는 것이 바람직하다.
후속적으로 상기 가열된 슬라브를 850~950 ℃에서 열간 마무리 압연하여 열연강판을 제조하며, 보다 바람직하게는 1000~1200 ℃에서 열간 압연을 개시한 후, 850~950 ℃ 온도에서 열간압연을 마무리한다. 이때 열간 마무리 압연 온도가 850 ℃ 미만인 경우에는 열간가공성이 열화되는 문제가 있으며, 반면 950 ℃를 초과하는 경우에는 결정 입경이 조대화되거나, 냉간압연 시에 크랙이 발생하는 문제가 있기 때문에 열간 마무리 압연 온도는 950 ℃ 이하인 것이 바람직하다.
나아가, 상기 열간 압연 단계 수행 후에는 고압의 스케일 제거 장치를 사용하거나 강한 산세처리(pickling)로 표면의 스케일을 제거하는 것이 바람직하다.
이후, 상기 열간 압연한 강판을 350~600 ℃ 온도에서 권취하는 단계를 수행하며, 이러한 권취 온도는 냉간압연 및 재결정 열처리 후 최적의 기계적 물성을 얻기 위한 조직을 획득하기 위한 온도로서, 권취 온도가 350 ℃ 미만일 경우 열간압연 부하로 조업이 어렵고, 600 ℃를 초과하는 경우 과다한 (Fe,Mn)3AlC의 형성으로 인하여 열연강판의 연성이 크게 저하되고, 이들은 냉간압연 과정에서도 소멸하지 않고 잔류하게 되어 냉연 강판의 연성을 저하시킨다.
상기 열연강판은 산세 후, 냉간압연을 수행하게 되는데, 상기 권취된 강재를 40~70%의 압하율로 냉간압연하는 것이 바람직하다. 상기 압하율이 40% 이상인 경우에는 냉간 가공에 의해 축적 에너지가 확보되고, 소둔 과정에서 재결정 조직을 얻을 수 있으며, 압하율이 40% 미만인 경우에는 이러한 효과의 획득이 어렵다. 한편, 상기 압하율이 70%를 초과하여 냉간압연을 수행하게 되면 가공경화 속도가 매우 높기 때문에 과다한 압연부하를 초래하여 압연 생산성이 급격하게 낮아질 수 있다.
그 후 상기 냉간압연된 강재를 1~50 ℃/s의 속도로 재결정 온도 이상 900 ℃ 이하의 온도로 가열한 후 10~180초간 소둔하는 단계를 수행한다. 소둔 온도가 900 ℃를 초과하는 경우에는 결정립 조대화에 의한 입계취화가 발생하므로, 900 ℃ 이하의 온도에서 소둔하는 것이 바람직하다.
소둔이 끝나면 상기 소둔된 강재를 1~100 ℃/s의 속도로 냉각하는 단계를 수행한다. 이와 같은 범위의 냉각 속도로 냉각을 수행하는 경우에는 냉각 중 결정립 조대화 또는 입계에 인(P) 편석에 의한 입계취화를 방지할 수 있다.
나아가, 본 발명의 냉연강판은 도금층을 포함하도록 도금 단계가 추가로 수행될 수 있으며, 예를 들어 상기 냉연강판의 내식성 확보를 위하여 Zn, Zn-Fe, Zn-Al, Zn-Mg, Zn-Al-Mg, Al-Si 및 Al-Mg-Si로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 20~ 120g/㎡의 범위로 도금하여 도금강판으로 제조할 수 있다.
한편, 상기 본 발명의 냉연강판의 제조방법 중 냉연강판의 성분 및 조성에 관한 내용은 상기 본 발명의 냉연강판에서 기술한 바와 같으며, 특히 상기 강 슬라브는 인(P) 0 초과 0.02 중량% 이하, 황(S) 0 초과 0.010 중량% 이하 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예
하기 표 1에 기재된 바와 같은 조성을 갖는 잉곳을 만들어 하기 표 2에 기재된 조건을 이용하여 강판으로 제조하였다.
| 구분 | C(중량%) | Si(중량%) | Mn(중량%) | Al(중량%) | Ti(중량%) | P(중량%) | S(중량%) |
| 실시예 1 | 0.20 | 0.95 | 16.1 | 11.3 | 0.01 | 0.005 | 0.004 |
| 실시예 2 | 0.34 | 0.42 | 16.4 | 12.8 | 0.05 | 0.019 | 0.007 |
| 실시예 3 | 0.24 | 0.67 | 18.3 | 11.4 | 0.06 | 0.007 | 0.006 |
| 실시예 4 | 0.29 | 0.81 | 16.3 | 11.8 | 0.08 | 0.006 | 0.005 |
| 실시예 5 | 0.38 | 0.45 | 18.2 | 12.2 | 0.10 | 0.005 | 0.004 |
| 실시예 6 | 0.21 | 0.55 | 17.9 | 11.1 | 0.07 | 0.004 | 0.004 |
| 실시예 7 | 0.33 | 0.33 | 18.0 | 12.9 | 0.08 | 0.009 | 0.006 |
| 실시예 8 | 0.40 | 0.72 | 20.0 | 13.0 | 0.09 | 0.007 | 0.004 |
| 실시예 9 | 0.28 | 0.88 | 19.4 | 11.5 | 0.03 | 0.009 | 0.005 |
| 실시예 10 | 0.36 | 0.30 | 17.3 | 12.5 | 0.04 | 0.009 | 0.007 |
| 비교예 1 | 0.13 | 1.05 | 5.0 | 3.0 | 0.06 | 0.005 | 0.004 |
| 비교예 2 | 0.09 | 1.34 | 7.0 | 5.0 | 0.06 | 0.005 | 0.007 |
| 비교예 3 | 0.08 | 1.56 | 9.0 | 7.0 | 0.08 | 0.007 | 0.007 |
| 비교예 4 | 0.07 | 1.78 | 11.0 | 8.0 | 0.01 | 0.004 | 0.006 |
| 비교예 5 | 0.02 | 1.45 | 13.0 | 10.0 | 0.08 | 0.005 | 0.004 |
| 비교예 6 | 0.003 | 0.02 | 0.25 | 3.0 | 0.07 | 0.007 | 0.007 |
| 비교예 7 | 0.009 | 0.07 | 0.37 | 5.0 | 0.06 | 0.004 | 0.006 |
| 비교예 8 | 0.007 | 0.05 | 0.45 | 7.0 | 0.01 | 0.007 | 0.007 |
| 비교예 9 | 0.006 | 0.09 | 1.25 | 8.0 | 0.07 | 0.004 | 0.004 |
| 비교예 10 | 0.003 | 0.04 | 2.25 | 10.0 | 0.07 | 0.007 | 0.006 |
하기 표 2에 개시된 조건에 따라 강판을 제조하되, 이때 개시 온도는 1150 ℃로 하였으며, 냉연강판 제조 시 가열 속도는 5 ℃/s, 그리고 소둔 시간은 45초로 하였다.
| 구분 | 열간마무리온도(℃) | 권취온 도(℃) |
소둔온도(℃) | 냉간 압하율 (%) |
냉각속도 (℃/s) |
| 실시예 1 | 850 | 350 | 750 | 40 | 20 |
| 실시예 2 | 850 | 350 | 750 | 40 | 20 |
| 실시예 3 | 850 | 350 | 750 | 40 | 20 |
| 실시예 4 | 900 | 500 | 800 | 50 | 60 |
| 실시예 5 | 900 | 500 | 800 | 50 | 60 |
| 실시예 6 | 900 | 500 | 800 | 60 | 60 |
| 실시예 7 | 950 | 600 | 800 | 60 | 80 |
| 실시예 8 | 950 | 600 | 900 | 70 | 80 |
| 실시예 9 | 950 | 600 | 900 | 70 | 80 |
| 실시예 10 | 950 | 600 | 900 | 70 | 80 |
| 비교예 1 | 850 | 350 | 750 | 40 | 20 |
| 비교예 2 | 850 | 350 | 750 | 40 | 20 |
| 비교예 3 | 850 | 350 | 750 | 40 | 20 |
| 비교예 4 | 900 | 500 | 800 | 50 | 60 |
| 비교예 5 | 900 | 500 | 800 | 50 | 60 |
| 비교예 6 | 900 | 500 | 800 | 60 | 60 |
| 비교예 7 | 950 | 600 | 800 | 60 | 80 |
| 비교예 8 | 950 | 600 | 900 | 70 | 80 |
| 비교예 9 | 950 | 600 | 900 | 70 | 80 |
| 비교예 10 | 950 | 600 | 900 | 70 | 80 |
이후, 상기 표 2에 개시된 각각의 조건에 따라 제조된 냉연강판의 물성 및 미세조직을 측정한 뒤, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
(1) 인장강도는 ZWICK 인장시험기를 이용하여 측정하였다.
(2) 미세조직의 관찰은 Optical microscope의 Image analyzer를 이용하여 수행하였다.
한편, 인장강도가 600MPa 이상, 비중이 7.1g/㎤ 이하인 조건을 모두 만족하는 경우는 ○, 이 중 한 가지 조건만을 만족하는 경우에는 △, 그리고 두 가지 조건을 모두 만족하지 못하는 경우에는 ×로 표기하였다.
| 구분 | ASTM No | 오스테나이트 분율(%) | 페라이트 분율(%) | 비중(g/㎤) | TS(MPa) | 평가 |
| 실시예 1 | 10 | 97 | 2 | 7.1 | 607 | ○ |
| 실시예 2 | 13 | 88 | 12 | 7.0 | 954 | ○ |
| 실시예 3 | 10 | 86 | 14 | 7.0 | 789 | ○ |
| 실시예 4 | 13 | 92 | 8 | 7.0 | 867 | ○ |
| 실시예 5 | 11 | 85 | 15 | 6.9 | 975 | ○ |
| 실시예 6 | 13 | 87 | 13 | 7.0 | 679 | ○ |
| 실시예 7 | 12 | 91 | 19 | 6.9 | 910 | ○ |
| 실시예 8 | 10 | 84 | 15 | 6.9 | 987 | ○ |
| 실시예 9 | 12 | 90 | 9 | 7.0 | 824 | ○ |
| 실시예 10 | 11 | 81 | 18 | 6.9 | 966 | ○ |
| 비교예 1 | 10 | 92 | 5 | 7.5 | 672 | △ |
| 비교예 2 | 10 | 85 | 11 | 7.4 | 601 | △ |
| 비교예 3 | 11 | 87 | 5 | 7.2 | 563 | × |
| 비교예 4 | 10 | 77 | 8 | 7.2 | 578 | × |
| 비교예 5 | 10 | 79 | 5 | 7.1 | 596 | △ |
| 비교예 6 | 11 | 5 | 86 | 7.5 | 347 | × |
| 비교예 7 | 10 | 3 | 87 | 7.4 | 389 | × |
| 비교예 8 | 10 | 2 | 84 | 7.3 | 403 | × |
| 비교예 9 | 11 | 4 | 85 | 7.2 | 457 | × |
| 비교예 10 | 11 | 2 | 88 | 7.1 | 468 | △ |
상기 표 3에서 TS는 인장강도를 나타낸 것이다.
상기 표 1 내지 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에서 제안하는 조성 범위와 제조 조건을 만족하는 실시예 1 내지 10의 냉연강판은 모두 ASTM 입도번호(Grain size No) 11 이하를 나타내며, 인장강도가 600Mpa 이상인 오스테나이트 및 페라이트 복합조직을 갖는 강판으로, 비중이 7.1 (g/㎤) 이하인 것을 확인할 수 있었다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
Claims (9)
- 탄소(C) 0.20~0.40 중량%, 실리콘(Si) 0.3~0.95 중량%, 망간(Mn) 16.0~20.0 중량%, 알루미늄(Al) 11.0~13.0 중량%, 티타늄(Ti) 0.01~0.1 중량%, 잔부의 철 및 불가피한 불순물을 포함하고, 조직은 면적분율로 주상인 오스테나이트가 80~97% 및 페라이트가 2~20% 인 고강도 저비중 냉연강판.
- 제1항에 있어서, 상기 냉연강판은 인(P) 0 초과 0.02 중량% 이하, 황(S) 0 초과 0.010 중량% 이하 및 이들의 조합을 포함하는 고강도 저비중 냉연강판.
- 제1항에 있어서, 상기 페라이트의 평균 결정립 크기는 ASTM 입도번호(Grain size number) 10 이하인 고강도 저비중 냉연강판.
- 제1항에 있어서, 상기 냉연강판은 비중이 7.1g/㎤ 이하인 고강도 저비중 냉연강판
- 제1항에 있어서, 상기 냉연강판은 인장강도가 600MPa 이상인 고강도 저비중 냉연강판.
- 제1항에 있어서, 상기 냉연강판은 Zn, Zn-Fe, Zn-Al, Zn-Mg, Zn-Al-Mg, Al-Si 및 Al-Mg-Si로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상이 20~ 120g/㎡로 도금된 고강도 저비중 냉연강판.
- 탄소(C) 0.20~0.40 중량%, 실리콘(Si) 0.3~0.95 중량%, 망간(Mn) 16.0~20.0 중량%, 알루미늄(Al) 11.0~13.0 중량%, 티타늄(Ti) 0.01~0.1 중량%, 잔부의 철 및 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 1100 ℃ 이상의 온도에서 가열하는 단계;
상기 가열된 슬라브를 850~950 ℃에서 열간 마무리 압연하여 열연강판을 제조하는 단계;
상기 열연강판을 350~600 ℃에서 권취하는 단계;
상기 권취된 강재를 40~70%의 압하율로 냉간압연 하는 단계;
1~50 ℃/s의 속도로 재결정 온도 이상 900 ℃ 이하의 온도로 가열한 후 10~180초간 소둔하는 단계; 및
상기 소둔된 강재를 1~100 ℃/s의 속도로 냉각하는 냉각단계
를 포함하는 고강도 저비중 냉연강판의 제조방법.
- 제7항에 있어서, 상기 강 슬라브는 인(P) 0 초과 0.02 중량% 이하, 황(S) 0 초과 0.010 중량% 이하 및 이들의 조합을 포함하는 고강도 저비중 냉연강판의 제조방법.
- 제7항에 있어서, 상기 냉연강판에 Zn, Zn-Fe, Zn-Al, Zn-Mg, Zn-Al-Mg, Al-Si 및 Al-Mg-Si로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 20~ 120g/㎡로 도금하는 도금 단계를 추가로 포함하는 고강도 저비중 냉연강판의 제조방법.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170122463A (ko) | 2016-04-27 | 2017-11-06 | 주식회사케이에스엠 | 고강도 저비중 경량강재를 이용한 차량용 판재 제조방법 |
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2013
- 2013-10-23 KR KR1020130126783A patent/KR20150047043A/ko active Search and Examination
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170122463A (ko) | 2016-04-27 | 2017-11-06 | 주식회사케이에스엠 | 고강도 저비중 경량강재를 이용한 차량용 판재 제조방법 |
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