KR20150075325A - 충격특성이 우수한 고항복비형 냉연강판 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
충격특성이 우수한 고항복비형 냉연강판 및 그 제조방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면인 충격특성이 우수한 고항복비형 냉연강판은 중량%로, C: 0.05~0.1%, Si: 0.35% 이하, Mn: 0.5~1.5%, P: 0.001~0.10%, S: 0.008% 이하, Sol.Al: 0.025~0.07%, Cr: 1.5% 이하를 포함하고, Ti 및 Nb으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 합계 0.003~0.1%를 포함하며, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, {111} 집합조직의 면적분율이 15~25%인 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 멤버(Member), 시트레일(Seat rail), 필러(Pillar) 등 자동차용 구조 부재에 사용될 수 있는, 충격특성이 우수한 고항복비형 냉연강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 자동차용 강판은 각종 환경 규제 및 에너지 사용 규제에 의해 연비향상이나 내구성 향상을 위하여 강도가 더욱 높은 강판이 요구되고 있다. 특히, 최근 자동차의 충격 안정성 규제가 확산되면서 차체의 내충격성 향상을 위해 멤버(Member), 시트레일(seat rail) 및 필라(pillar) 등의 구조 부재에 항복강도가 우수한 고강도강이 채용되고 있다. 상기 구조부재는 인장강도에 대한 항복강도값이 높을수록 즉, 항복비(인장강도/항복강도)가 높을수록 충격에너지 흡수능에 유리한 특징을 가지고 있다. 그러나, 일반적으로 강판의 강도가 증가할수록 연신율이 감소하게 됨으로써, 성형가공성이 저하되는 문제점이 발생하므로, 이를 보완할 수 있는 재료의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
일반적으로, 강을 강화하는 방법에는 고용강화, 석출강화, 결정립 미세화에 의한 강화, 변태강화 등이 있다. 그러나, 상기 방법 중 고용강화 및 결정립 미세화에 의한 강화는 인장강도 490MPa급 이상의 고강도 강을 제조하기가 매우 어렵다는 단점이 있다.
반면, 석출강화형 강판은 주로 Nb, Ti, V 등과 같은 탄질화물 형성원소의 첨가를 통한 석출 강화 및 결정립 미세화에 의해 강도를 향상시킨 강판으로서, 낮은 제조 원가로도 고강도화를 쉽게 이룰 수 있다는 장점을 가지고 있다. 석출 강화 방법은 우선 강을 고온에서 용체화처리를 행한 다음 냉각 중에 미세한 석출물들을 다수 형성시켜 석출물 주변의 응력장에 의해 강화되는 현상을 이용하는 것이다.
이러한 석출강화형 강판의 대표적인 기술로는 특허문헌 1 및 2가 있다. 특허문헌 1은 0.15 중량% 이하의 C를 함유하는 저탄소강을 기본 성분계로 하여 Ti, Nb, V 등을 1종 혹은 2종 이상 함유하고, 열간압연 마무리온도 및 권취온도를 제어하여 석출강화형 강판을 제조하고 있다. 상기 종래기술은 권취온도가 450℃ 이하로 매우 낮게 제어함으로써 극미세 석출물을 형성하여 강도 기여 효과는 매우 높다. 그러나, 판 형상의 뒤틀림 현상이 발생할 뿐만 아니라, 석출물 주변의 잔류응력 증가로 냉간압연시 과부하 현상이 발생하는 문제가 있다.
특허문헌 2는 석출물 형성원소인 Nb 또는 V를 이용하고, 열간압연 후 가속냉각에 의하여 강도를 상승시키는 기술을 제안하고 있다. 그러나, 상기 기술은 권취온도가 400℃ 이하로 설정되어 있어서 균일한 페라이트 조직을 형성하는 대신에 베이나이트 또는 마르텐사이트 조직이 형성되어 항복비가 낮은 문제점을 가지고 있을 뿐만 아니라 고가의 Nb나 V를 다량 함유시켜야 하여 제조원가가 상승되는 단점이 있다.
본 발명의 일 측면은, 강판의 조성 및 그 제조방법을 적절히 제어함으로써, 연성, 충격특성 및 용접성이 우수한 인장강도 820MPa급 이상의 냉연강판 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면인 충격특성이 우수한 고항복비형 냉연강판은, 중량%로, C: 0.05~0.1%, Si: 0.35% 이하, Mn: 0.5~1.5%, P: 0.001~0.10%, S: 0.008% 이하, Sol.Al: 0.025~0.07%, Cr: 1.5% 이하를 포함하고, Ti 및 Nb으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 합계 0.003~0.1%를 포함하며, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, {111} 집합조직의 면적분율이 15~25면적%인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 일 측면인 충격특성이 우수한 고항복비형 냉연강판의 제조방법은, 중량%로, C: 0.05~0.1%, Si: 0.35% 이하, Mn: 0.5~1.5%, P: 0.001~0.10%, S: 0.008% 이하, Sol.Al: 0.025~0.07%, Cr: 1.5% 이하를 포함하고, Ti 및 Nb으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 0.003~0.1%를 포함하며, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 재가열한후, 마무리압연 출구측 온도가 880~~900℃가 되도록 열간압연하여 열연강판을 얻는 단계; 상기 열연강판을 550~650℃에서 권취하는 단계; 상기 권취된 열연강판을 20~50%의 압하율(a)로 냉간압연하여 냉연강판을 얻는 단계; 상기 냉연강판을 소둔온도(b) 520~620℃에서 상소둔하는 단계를 포함한다.
덧붙여, 상기한 과제의 해결 수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점 및 효과는 하기의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 냉연강판은 인장강도가 820MPa 이상이며, 항복비가 0.95 이상이고, 연신율이 10% 이상으로, 멤버(Member), 시트레일(Seat rail), 필러(Pillar) 등 자동차용 구조 부재에 바람직하게 적용될 수 있다.
또한, 합금조성을 적절히 제어함으로써, 우수한 용접성을 추가로 확보할 수 있다.
도 1은 소둔온도에 따른 항복비를 도시한 그래프이다.
도 2는 소둔온도에 따른 강판의 미세조직을 관찰하여 나타낸 사진이다.
도 2는 소둔온도에 따른 강판의 미세조직을 관찰하여 나타낸 사진이다.
이하, 본 발명 충격특성이 우수한 고항복비형 냉연강판에 대하여 상세히 설명한다. 이때, 특별한 언급이 없는 한 각 성분의 함량은 중량%를 의미한다.
탄소(C): 0.05~0.1%
C는 고용강화를 통해 강의 강도를 향상시키는데 효과적인 원소이다. 상기 탄소의 함량이 0.05% 미만인 경우에는 목표하는 강도 확보가 어려우며, 반면, 상기 탄소의 함량이 0.1%를 초과하는 경우에는 용접성 및 굽힘가공성이 열화되는 문제가 있다. 따라서, 본 발명에서는 상기 탄소의 함량을 0.05~0.1%로 제한하는 것이 바람직하다.
실리콘(Si): 0.1~0.35%
Si는 탄소와 마찬가지로 고용강화를 통해 강의 강도를 향상시키는 역할을 하며, 또한, 결정립 미세화를 통해 결정립의 계면적을 증가시켜 벽계균열 전파(Cleavage Crack Propagation) 정지특성을 향상시키는 역할을 한다. 본 발명에서 이러한 효과를 얻기 위해서는 상기 실리콘의 함량이 0.1% 이상인 것이 바람직하다. 한편, 상기 실리콘의 함량이 0.35%를 초과하는 경우에는 표면 스케일 결함을 유발할 뿐만 아니라, 용접성 및 화성처리성이 저하되는 문제가 있다. 따라서, 본 발명에서는 상기 실리콘의 함량을 0.1~0.35%로 제한하는 것이 바람직하다.
망간(Mn): 0.5~1.5%
Mn은 결정립을 미세화시켜 연성의 저하 없이 강도를 향상시키는 역할을 할 뿐만 아니라, 강중 황을 MnS로 석출시킴으로써 FeS 생성으로 인한 열간취성을 방지하는 역할을 한다. 본 발명에서 이러한 효과를 얻기 위해서는 상기 망간의 함량이 0.5% 이상인 것이 바람직하다. 한편, 상기 망간의 함량이 1.5%를 초과하는 경우에는 용접성 및 열간압연성이 저하될 우려가 있으므로, 본 발명에서 상기 망간의 함량을 0.5~1.5%로 제한하는 것이 바람직하다.
인(P): 0.001~0.10%
P는 고용강화 효과가 가장 큰 치환형 원소로써, 면내 이방성을 개선하고 강도를 향상시키는 역할을 한다. 본 발명에서 이러한 효과를 얻기 위해서는 상기 인의 함량이 0.001% 이상인 것이 바람직하다. 한편, 상기 인의 함량이 0.10%를 초과하는 경우에는 프레스 성형성이 저하되고, 강의 취성이 발생할 우려가 있기 때문에, 본 발명에서 상기 인의 함량은 0.001~0.10%로 제한하는 것이 바람직하다.
황(S): 0.01% 이하
S은 불가피하게 함유되는 불순물로써, 강의 연성 및 용접성을 저하시키는 문제가 있으므로 가능한 한 낮게 제어하는 것이 바람직하다. 이론상의 황의 함량은 0%로 제한하는 것이 유리하나, 제조공정상 필연적으로 함유될 수 밖에 없다. 따라서, 상한을 관리하는 것이 중요하며, 본 발명에서는 상기 황 함량의 상한은 0.01중량%로 관리한다.
알루미늄(Sol.Al): 0.025~0.07%
Al은 주로 탈산을 위하여 첨가하는 원소이며, 나아가 실리콘과 같이 페라이트 내 탄소를 오스테나이트로 분배하여 마르텐사이트의 경화능을 향상시키는 역할을 한다. 본 발명에서 이러한 효과를 얻기 위해서는 상기 알루미늄 함량이 0.025% 이상인 것이 바람직하다. 한편, 상기 알루미늄의 함량이 0.07%를 초과하는 경우에는 상기 효과가 포화될 뿐만 아니라 제조비용이 증가하여 경제성에 불리한 단점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 상기 알루미늄의 함량은 0.025~0.07%로 제한하는 것이 바람직하다.
크롬(Cr): 1.5% 이하(0은 제외)
Cr는 경화능을 향상시키고 고강도를 확보하기 위해 첨가되는 원소이다. 다만, 상기 크롬의 함량이 1.5%를 초과하는 경우에는 강의 연성이 저하되며, 경제적으로 불리하므로, 본 발명에서는 상기 크롬의 함량은 1.5% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.
한편, Ti 및 Nb로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우, Ti 및 Nb의 함량의 합은 0.003~0.1%로 제한하는 것이 바람직하다.
Ti 및 Nb는 결정립 미세화에 의한 강판의 강도 향상에 기여하는 원소로서, 상기 Ti 및 Nb의 함량의 합이 0.003% 미만인 경우에는 상기 효과를 얻기 어려운 문제가 있다. 반면, 0.1%를 초과하는 경우에는 석출물이 과다 형성되어 강의 연성을 크게 저하시킬 우려가 있으며, 제조비용이 급증하는 문제가 있다. 따라서, 상기 Ti 및 Nb 함량의 합은 0.003~0.1%로 제한하는 것이 바람직하다.
잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함한다. 한편, 상기 조성 이외에 유효한 성분의 첨가가 배제되는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 성분 범위를 갖는 강판의 합금설계시, C, Mn, Cr 및 Si의 합금조성은 하기 관계식 1을 만족하도록 함이 보다 바람직하다.
[관계식 1]
C+Mn/6+Cr/5+Si/15≤0.28
관계식 1은 용접성 확보가 가능한 성분관계를 나타낸 것이다. 즉, 강 중 탄소, 망간, 크롬 및 실리콘은 탄소 당량(Ceq)를 높이는 역할을 하며, 잘 알려져 있는 바와 같이 탄소 당량이 높을수록 용접성이 열화된다. 본 발명에 따른 냉연강판의 용접시 용접불량이 발생하지 않는 조건을 반복실험을 통해 도출하였으며, 탄소, 망간, 크롬 및 실리콘의 함량을 상기와 같은 관계식 1의 조건으로 엄격 제어할 경우 용접불량을 방지할 수 있음을 확인할 수 있었다.
한편, 결정 내부에 생성된 일정한 면과 방위를 가지는 배열을 집합조직(texture)라고 하는데, 본 발명 충격특성이 우수한 고항복비형 냉연강판은 {111} 집합조직의 분율이 15~25면적%인 것이 바람직하다. 이와 같은 집합조직을 확보함으로 인하여, 본 발명에서 목표로 하는 항복비 0.95 이상, 항복강도 760MPa 이상, 연신율 10% 이상을 확보할 수 있다.
이하에서는, 상술한 냉연강판을 제조하기 위한 바람직한 일 예로서, 본 발명의 다른 일 측면인 충격특성이 우수한 고항복비형 냉연강판의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
전술한 조성을 만족하는 강 슬라브를 재가열 한 후, 열간압연하여 열연강판을 얻는다. 이 때, 마무리 압연시 출구측 온도는 850~960℃인 것이 바람직하다. 상기 마무리 압연시 출구측 온도가 850℃ 미만인 경우에는 열간 변형 저항이 급격히 증가될 가능성이 있으며, 또한 열연 코일의 상부(top), 하부(tail) 및 엣지부(edge) 가 단상 영역으로 되어 면내 이방성의 증가 및 성형성이 열화되는 문제가 있다. 반면, 960℃를 초과하는 경우에는 열연강판 표면에 두꺼운 산화 스케일이 발생할 우려가 있을 뿐만 아니라, 강판의 미세조직이 조대화될 우려가 있다.
이후, 상기 열연강판을 550~650℃에서 권취한다. 권취온도가 550℃ 미만인 경우에는 열연강판의 급격한 강도 상승을 초래하여, 냉간압연시 부하와 더불어 형상불량 등 제조상의 문제가 발생할 수 있으며, 반면, 650℃를 초과하는 경우에는 열연재질 열화의 문제가 있다.
이후, 상기 권취된 열연강판을 20~50%의 압하율(a)로 냉간압연하여 냉연강판을 얻는다. 상기 압하율이 20% 미만인 경우에는 재결정 구동력이 약화되어 목표하는 연신율을 확보할 수 없는 문제가 있으며, 반면, 50%를 초과하는 경우에는 재결정 조직이 과다하게 형성되어 목표하는 강도 확보가 곤란한 문제가 있다.
이후, 상기 냉연강판을 소둔온도(b) 550~650℃에서 상소둔(BA, Batch Annealing)한다. 소둔온도가 550℃ 미만인 경우에는 재결정 구동력이 약화되어 목표하는 연신율을 확보할 수 없는 문제가 있으며, 반면, 650℃를 초과하는 경우에는 재결정 조직이 과다하게 형성될 뿐만 아니라, 재결정 조직이 조대화되어 항복비가 저하되는 문제가 있다.
한편, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 냉간압연시 압하율(a) 및 상기 상소둔시 소둔온도(b)는 하기 관계식 2를 만족하도록 제어함이 보다 바람직하다.
[관계식 2]
5.7≤0.08a+0.008b≤9
본 발명자들은 충격특성이 우수한 고강도 강판을 얻기 위하여 깊이 연구한 결과, 그 제조방법에 있어서 냉간압연시 압하율(a) 및 상소둔시 소둔온도(b)가 중요한 역할을 함을 알아냈으며, 특히, 상기와 같이 관계식 2를 만족할 경우 항복비 0.95 이상, 인장강도 820MPa 이상을 확보할 수 있음을 알아냈다.
한편, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상술한 방법에 따라 제조된 냉연강판에 대하여 0.5~1.0%의 압하율로 스킨패스 압연을 추가로 실시할 수 있다. 이는 강판의 형상 제어를 위함이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.
(
실시예
)
하기 표 1의 조성을 갖는 강 슬라브를 1250℃에서 1시간 동안 재가열한 후, 마무리 압연 출구측 온도가 900℃가 되도록 열간압연하여 열연강판을 얻었다. 상기 열연강판을 650℃에서 권취한 후, 하기 표 2에 기재된 조건으로 냉간압연, 상소둔 및 스킨패스 압연을 하였다. 이후, 제조된 각각의 냉연강판으로부터 DIN 인장시험편을 제작하고, 기계적 물성(항복강도, 인장강도, 연신율)을 평가하였으며, 레이저 용접시험(Laser welding test)를 통해 용접성을 평가하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.
상기 레이저 용접시험은 길이 150mm, 폭 8mm로 레이저 용접 후, 균열(Crack)의 깊이를 측정하였으며, 평가기준은 아래와 같다.
◎: 균열이 발생하지 않거나, 균열 깊이 1~40mm 미만
△: 균열깊이 40~60mm
X: 균열깊이 60mm 초과
| 강종 | 조성(중량%) | 관계식 1 | 비고 | |||||||||
| C | Si | Mn | P | S | Sol.Al | Cr | Ti | Nb | N | |||
| A | 0.051 | 0.26 | 0.8 | 0.01 | 0.003 | 0.04 | 0.08 | 0.08 | 0.04 | 0.004 | 0.20 | 발명강1 |
| B | 0.13 | 0.26 | 0.8 | 0.01 | 0.003 | 0.04 | 0.08 | 0.08 | 0.04 | 0.004 | 0.28 | 비교강1 |
| C | 0.051 | 0.71 | 0.8 | 0.01 | 0.003 | 0.04 | 0.08 | 0.08 | 0.04 | 0.004 | 0.23 | 비교강2 |
| D | 0.051 | 0.26 | 0.3 | 0.01 | 0.003 | 0.04 | 0.08 | 0.08 | 0.04 | 0.004 | 0.12 | 비교강3 |
| E | 0.051 | 0.26 | 0.8 | 0.01 | 0.003 | 0.04 | 0.08 | - | - | 0.004 | 0.20 | 비교강4 |
| F | 0.051 | 0.26 | 2.0 | 0.01 | 0.003 | 0.04 | 0.08 | 0.08 | 0.04 | 0.004 | 0.40 | 비교강5 |
| 강종 | 냉간압연시 압하율(%) |
소둔온도(℃) | 스킨패스 압연시 압하율(%) | 관계식2 | 비고 |
| A | 35 | 550 | 1 | 7.2 | 발명예1 |
| A | 40 | 550 | 1 | 7.6 | 발명예2 |
| A | 30 | 550 | 1 | 6.8 | 발명예3 |
| A | 35 | 600 | 1 | 7.6 | 발명예4 |
| A | 40 | 600 | 1 | 8.0 | 발명예5 |
| A | 35 | 300 | 1 | 5.2 | 비교예1 |
| A | 40 | 300 | 1 | 5.6 | 비교예2 |
| A | 10 | 550 | 1 | 5.2 | 비교예3 |
| A | 10 | 600 | 1 | 5.6 | 비교예4 |
| A | 35 | 800 | 1 | 9.2 | 비교예5 |
| A | 35 | 850 | 1 | 9.6 | 비교예6 |
| B | 35 | 550 | 1 | 7.2 | 비교예7 |
| C | 35 | 550 | 1 | 7.2 | 비교예8 |
| D | 35 | 550 | 1 | 7.2 | 비교예9 |
| E | 35 | 550 | 1 | 7.2 | 비교예10 |
| F | 35 | 550 | 1 | 7.2 | 비교예11 |
| 강종 | {111} 집합조직 분율 | 항복강도 (MPa) |
인장강도 (MPa) |
항복비 | 연신율(%) | 용접성 | 비고 |
| A | 18 | 868.3 | 892.7 | 0.97 | 10.8 | ◎ | 발명예1 |
| A | 20 | 850.6 | 890.4 | 0.96 | 10.4 | ◎ | 발명예2 |
| A | 16 | 801.2 | 840.6 | 0.95 | 11.7 | ◎ | 발명예3 |
| A | 24 | 829.5 | 837.1 | 0.99 | 13.6 | ◎ | 발명예4 |
| A | 25 | 799.2 | 835.1 | 0.96 | 13.8 | ◎ | 발명예5 |
| A | 5 | 902.1 | 950.7 | 0.95 | 3.2 | ◎ | 비교예1 |
| A | 6 | 920.6 | 999.9 | 0.92 | 3.8 | ◎ | 비교예2 |
| A | 8 | 540.4 | 674.6 | 0.80 | 9.1 | ◎ | 비교예3 |
| A | 13 | 461.3 | 580.6 | 0.79 | 8.4 | ◎ | 비교예4 |
| A | 32 | 468.0 | 683.0 | 0.69 | 18.2 | ◎ | 비교예5 |
| A | 34 | 457.0 | 672.0 | 0.68 | 19.1 | ◎ | 비교예6 |
| B | 14 | 910.2 | 915.3 | 0.99 | 5.2 | △ | 비교예7 |
| C | 14 | 901.2 | 915.3 | 0.99 | 6.3 | ◎ | 비교예8 |
| D | 13 | 760.2 | 815.1 | 0.93 | 9.1 | ◎ | 비교예9 |
| E | 11 | 720.7 | 802.2 | 0.90 | 10.1 | ◎ | 비교예10 |
| F | 16 | 840.2 | 890.1 | 0.94 | 8.2 | X | 비교예11 |
상기 표 3에서 알 수 있듯이, 본 발명이 제안하는 합금조성 및 제조조건을 만족하는 발명예 1 내지 5는 인장강도 820MPa 이상, 항복비 0.95 이상, 연신율 10% 이상을 가짐을 확인할 수 있다.
반면, 비교예 1 내지 11은 본 발명이 제안하는 합금조성을 만족하지 않거나, 제조조건을 만족하지 않아, 항복비 및/또는 연신율이 열위하게 나타남을 알 수 있다.
도 1은 소둔온도에 따른 항복비를 도시한 그래프이며, 도 2는 소둔온도에 따른 강판의 미세조직을 관찰하여 나타낸 사진이다. 도 1 및 2의 (a) 내지 (e)는 각각 비교예 1, 발명예 1, 발명예 4, 비교예 5 및 비교예 6를 나타낸다.
Claims (6)
- 중량%로, C: 0.05~0.1%, Si: 0.1~0.35%, Mn: 0.5~1.5%, P: 0.001~0.10%, S: 0.01% 이하, Sol.Al: 0.025~0.07%, Cr: 1.5% 이하를 포함하고, Ti 및 Nb으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 합계 0.003~0.1%를 포함하며, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고,
{111} 집합조직의 면적분율이 15~25면적%인 것을 특징으로 하는 충격특성이 우수한 고항복비형 냉연강판.
- 제 1항에 있어서,
C, Mn, Cr 및 Si의 조성은 하기 관계식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 충격특성이 우수한 고항복비형 냉연강판.
[관계식 1]
C+Mn/6+Cr/5+Si/15≤0.28
- 제 1항에 있어서,
상기 냉연강판은 인장강도가 820MPa 이상이고, 항복비(항복강도/인장강도)가 0.95 이상이며, 연신율이 10% 이상인 충격특성이 우수한 고항복비형 냉연강판.
- 중량%로, C: 0.05~0.1%, Si: 0.1~0.35%, Mn: 0.5~1.5%, P: 0.001~0.10%, S: 0.01% 이하, Sol.Al: 0.025~0.07%, Cr: 1.5% 이하를 포함하고, Ti 및 Nb으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 0.003~0.1%를 포함하며, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 재가열한후, 마무리압연 출구측 온도가 880~~900℃가 되도록 열간압연하여 열연강판을 얻는 단계;
상기 열연강판을 550~650℃에서 권취하는 단계;
상기 권취된 열연강판을 20~50%의 압하율(a)로 냉간압연하여 냉연강판을 얻는 단계;
상기 냉연강판을 소둔온도(b) 520~620℃에서 상소둔하는 단계를 포함하는 충격특성이 우수한 고항복비형 냉연강판의 제조방법.
- 제 4항에 있어서,
상기 냉간압연시 압하율(a)과 상기 상소둔시 소둔온도(b)가 하기 관계식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 충격특성이 우수한 고항복비형 냉연강판의 제조방법.
[관계식 2]
5.7≤0.08a+0.008b≤9
- 제 4항에 있어서,
상기 상소둔 후, 0.5~1.0%의 압하율로 스킨패스 압연하는 단계를 더 포함하는 충격특성이 우수한 고항복비형 냉연강판의 제조방법.
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Cited By (3)
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| KR102255823B1 (ko) * | 2019-12-11 | 2021-05-26 | 주식회사 포스코 | 성형성이 우수한 고항복비형 강판 및 그 제조방법 |
| EP4265753A4 (en) * | 2020-12-21 | 2024-05-15 | Posco Co Ltd | COLD-ROLLED STEEL SHEET HAVING EXCELLENT PROCESSABILITY AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME |
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