KR20150115748A - 우수한 성형성 및 피로성능을 갖는 고강도 열간압연 강 스트립 또는 시트 및 상기 강 스트립 또는 시트 제조 방법 - Google Patents

우수한 성형성 및 피로성능을 갖는 고강도 열간압연 강 스트립 또는 시트 및 상기 강 스트립 또는 시트 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150115748A
KR20150115748A KR1020157020297A KR20157020297A KR20150115748A KR 20150115748 A KR20150115748 A KR 20150115748A KR 1020157020297 A KR1020157020297 A KR 1020157020297A KR 20157020297 A KR20157020297 A KR 20157020297A KR 20150115748 A KR20150115748 A KR 20150115748A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sheet
tensile strength
hot
mpa
steel strip
Prior art date
Application number
KR1020157020297A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102010114B1 (ko
Inventor
롤프 아르얀 리켄베르크
Original Assignee
타타 스틸 이즈무이덴 베.뷔.
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 타타 스틸 이즈무이덴 베.뷔. filed Critical 타타 스틸 이즈무이덴 베.뷔.
Publication of KR20150115748A publication Critical patent/KR20150115748A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102010114B1 publication Critical patent/KR102010114B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C21D8/0263—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment following hot rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/012—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of an iron alloy or steel, another layer being formed of aluminium or an aluminium alloy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/013—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of an iron alloy or steel, another layer being formed of a metal other than iron or aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226—Hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C23C2/022—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by heating
    • C23C2/0224—Two or more thermal pretreatments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/06—Zinc or cadmium or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/12—Aluminium or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/004—Dispersions; Precipitations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/005—Ferrite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/02—Hardening by precipitation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12736—Al-base component
    • Y10T428/1275—Next to Group VIII or IB metal-base component
    • Y10T428/12757—Fe
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771—Transition metal-base component
    • Y10T428/12785—Group IIB metal-base component
    • Y10T428/12792—Zn-base component
    • Y10T428/12799—Next to Fe-base component [e.g., galvanized]

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)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

본 발명은 570 내지 870 MPa의 인장강도, 그리고 전체 연신율, 신장 플랜지 성형성 및 내피로성의 우수한 조합을 갖는 고강도 열간압연 강 스트립 또는 시트, 상기 강 스트립 또는 시트의 제조 방법 및 상기 제조 방법으로 제조된 섀시 부품에 관한 것이다.

Description

우수한 성형성 및 피로성능을 갖는 고강도 열간압연 강 스트립 또는 시트 및 상기 강 스트립 또는 시트 제조 방법{A HIGH-STRENGTH HOT-ROLLED STEEL STRIP OR SHEET WITH EXCELLENT FORMABILITY AND FATIGUE PERFORMANCE AND A METHOD OF MANUFACTURING SAID STEEL STRIP OR SHEET}
본 발명은 570 내지 870 MPa의 인장강도, 그리고 전체 연신율, 신장 플랜지 성형성 및 내피로성의 우수한 조합을 갖는 고강도 열간압연 강 스트립 또는 시트에 관한 것이며, 또한 상기 강 스트립 또는 시트의 제조 방법에 관한 것이다.
높은 강도 레벨에서의 성형성 향상은 광범위한 시장을 위해 바람직하다. 특히, 자동차 산업에서는 연비 향상 및 안정성의 개선을 요구하는 법안이 만들어지고 있으며, 더 강하고 성형 가능한 고강도 강을 향한 움직임이 있다. 고강도 및 초고강도 스트립 강은, 차량 구조체의 중량을 줄이고, 전기 및 하이브리드 차량으로의 이동으로 인한 중량 증가에 대처하는 기회를 자동차 제조업체에 잠재적으로 제공한다. 또한, 고강도 및 초고강도 강들은 현대 승용차의 성능과 내충격성을 결정하는 중요한 역할을 한다.
최근, 고강도 및 성형성의 요건들을 만족시키기 위한 소위 다상(multi-phase) 강들이 개발되었다. 이러한 강들은, 고강도에서 높은 균일성과 전체 연신율을 제공하는, (페라이트와 마르텐사이트를 포함하는) 2상(DP) 강 및 (페라이트, 베이나이트 및 잔류 오스테나이트를 포함하는) 변태유기소성(Transformation-Induced Plasticity, TRIP) 강들을 포함한다.
많은 적용들에 있어서, 인장 연신율이 성형성의 주요 지표로서 고려될 수 있지만, 다른 파라미터들이 일부 성형 경로 및 사용중(in service) 성능에 중요할 수 있다. 특히, 높은 신장 에지 연성(홀 확장성)은 백색 본체(body in white), 섀시 및 서스펜션으로의 광범위한 자동차 적용들에 매우 중요할 수 있다. 경질 및 연질 상(phase)들의 혼합물을 포함하는 DP 및 TRIP 강들에서 발견되는 종래의 다상 미세구조들은 높은 인장 연신율을 제공하는 반면, 신장 에지 연성 시험들에서 대체로 좋지 않은 결과를 보인다.
최근에는, 신장 에지 연성이 상당히 개선된 새로운 등급의 강들을 개발하기 위해 최선의 노력을 기울여 왔다. 나노 석출 페라이트강(Nano-Precipitated Ferritic steel), 페라이트-베이나이트 강, 복합 상(Complex-Phase) 강 및 소위 제3 세대 AHSS(고급 고강도 강)를 포함하는 이러한 강들은 인장 연성과 신장 에지 연성 사이의 더 나은 균형을 찾을 수 있도록 설계되었다. 복합 상 강들은 냉간압연 어닐링 및 열간압연 조건 모두에서 이들 변종(variant) 중에서 가장 상업적으로 성공한 것이다.
복합 상 강들의 미세구조는 베이나이트와 마르텐사이트를 갖는 페라이트를 포함한다. 이러한 구조들은 약간의 인장 연성의 희생에도 불구하고 DP 강들과 비교하여 매우 개선된 신장 에지 연성을 나타낸다. 그러나, 몇몇 상황에서는 신장 에지 연성을 인장 연성으로 교환하는 것이 요구된다. 예를 들면, 신장성보다 굽힙성이 요구되는 롤 성형 부품들, 구멍들이 미리 펀칭된 블랭크로부터 형성된 부품들, 디자인이 프레스 성형 동안 높은 에지 변형으로 이어지는 부품들을 포함한다.
또한, 복합 상 강들은 DP 또는 TRIP 강들보다 성형 전에 더 높은 항복강도를 대체로 나타낸다. 성형 전의 높은 항복비는 롤 성형에서의 형상 제어에 대하여 이점을 가질 수 있으며, 제한된 변형을 받는 성형 부품들에 소망 강도를 달성하며, 또한 성형 부품 전체에 걸쳐 균일한 강도를 달성하는 이점을 갖는다. 높은 항복강도는 또한 충격에 유익할 것이다. 높은 항복강도 및 미세구조의 더 큰 균일성은 또한 섀시 및 서스펜션 용도에서 특히 중요한 피로성능의 관점에서도 유익할 것이다.
열간압연 CP 강들의 복잡한 특성은 열간압연기 공정 조건들의 엄격한 제어를 요구한다. 3상(three phase)은 런-아웃-테이블 또는 코일 상에서 형성되어야 한다. 필요한 복잡한 냉각 패턴들을 달성하지 않으면, 개개의 코일에서 그리고 코일 내에서 기계적 특성들의 받아들일 수 없는 변화가 초래될 수 있다. 공정 변동에 둔감하고, 개개의 코일에서 그리고 코일 내에서 일관된 특성들이 가능하도록 하는 화학성분이 상업 CP 강들의 제조에 대한 핵심 요건이다.
EP 1338665호는 전술한 목적을 위한 티타늄-몰리브덴 강을 개시한다. 몰리브덴은 고가의 합금 원소이고, 강 순환으로의 몰리브덴 함유 스크랩의 재도입을 방지하도록 종합제철소에서 스크랩 재료의 분리를 필요로 하며, 이는 높은 r-값(r-value)의 냉간압연 패키징 강의 제조에 불리하다. 티타늄-단독 해법은 EP2267175호에서 제공된다. 그러나, 티타늄의 사용은 종래의 열간 스트립 압연을 위한 용금 장입법(hot charging)을 필요로 한다. 또한, 다량의 티타늄계 개재물은 신장 플랜지 성형성을 악화시킬 뿐만 아니라 피로성능을 열화시킬 수 있다. 더욱이, 티타늄계 강 조성물은 주조 및 열간압연이 통합된 콤팩트 스트립 제조(Compact Strip Production, CSP) 설비에서의 강 제조에 그다지 적합하지 않다. 그 이유는, 티타늄이 CSP 제조 라인에서의 주조 동안 폐색(clogging)을 유발하기 때문이다.
본 발명의 목적은 합금원소로서 몰리브덴을 사용하지 않고, 인장강도, 전체 연신율, 신장 플랜지 성형성 및 내피로성의 우수한 조합을 갖는 고강도 열간압연 강 스트립 또는 시트를 제공하는 것이다. 인장강도는 극한 인장강도를 의미하며, 통상적으로 TS 또는 Rm으로 표시한다.
본 발명의 다른 목적은 합금원소로서 티타늄을 사용하지 않고, 인장강도, 전체 연신율, 신장 플랜지 성형성 및 내피로성의 우수한 조합을 갖는 고강도 열간압연 강 스트립 또는 시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 화학 조성의 수정(adaptation)을 요구하지 않고 두꺼운 슬래브로부터 종래의 열간압연기에서 제조될 수 있고, 또한 얇은 슬래브의 직접 압연 설비에서도 제조될 수 있는, 인장강도, 전체 연신율, 신장 플랜지 성형성 및 내피로성의 우수한 조합을 갖는 고강도 열간압연 강 스트립 또는 시트를 제공하는 것이다.
전술한 본 발명의 목적들 중 하나 이상은, 570 내지 870 MPa의 최대 인장강도, 그리고 전체 연신율(total elogation), 신장 플랜지 성형성(stretch-flange formability) 및 내피로성의 우수한 조합을 갖는 고강도 열간압연 강 스트립 또는 시트를 제공하는 것에 의해 달성되며, 상기 강 스트립 또는 시트는 중량%로 하기 조성을 포함하며,
ㆍ 0.015 내지 0.075% C;
ㆍ 1.0 내지 2.0% Mn;
ㆍ 0.02 내지 0.30% V;
ㆍ 선택적으로, 0.01 내지 0.08% Nb;
ㆍ 최대 0.5% Si;
ㆍ 최대 0.06% P;
ㆍ 최대 0.01% S;
ㆍ 최대 0.1% 가용성 Al;
ㆍ 최대 0.020% N;
ㆍ 선택적으로, 개재물 제어를 위한 칼슘 처리(calcium treatment)와 일치하는 양의 칼슘;
ㆍ 잔부 Fe 및 불가피한 불순물;
상기 Nb, V, 가용성 Al(Al-sol), C 및 N의 함량은 하기 식 1 및 2를 만족하며,
<식 1>
Figure pct00001
<식 2>
Figure pct00002
상기 강 시트는 석출강화형이고 우세한 단상 페라이트 미세구조 (predominantly single-phase ferritic microstructure)를 가지며, 페라이트의 분율은 97% 이상이다.
본 발명에 따른 강은 티타늄과 몰리브덴을 불순물으로서만 함유한다.
본 발명에 따른 강은 높은 인장 연신율 및 높은 홀 확장성(hole-expansion capacity)(즉, 신장 플랜지 성형성)의 양쪽의 조합으로 고강도를 제공한다. 이는, 단상 페라이트 미세구조를 이용하는 것에 의해 달성된다. 이는, 미세구조 중의 페라이트의 체적 분율이 97% 이상이어야 한다는 것을 의미한다. 연성 페라이트 미세구조는 높은 인장 연신율 및 높은 홀 확장성의 양쪽을 수용할 수 있다. 고밀도의 V 및/또는 (Nb, V) 탄질화물 석출물(carbonitride precipitate)은 충분한 강도를 제공한다. 높은 인장 연신율 및 높은 홀 확장성 양쪽의 우수한 조합 외에도, 단상 페라이트 미세구조는 우수한 피로성능을 제공한다. 높은 전체 연신율과 높은 홀 확장성의 조합은 프레싱 동안 또는 사용 동안 에지 크랙킹의 결과로서의 파괴의 위험을 감소시킨다.
도 1은 단상 페라이트 미세구조를 갖는 강 시트 및 혼합 미세구조를 갖는 강 시트의 인장강도에 대한 홀 확장비의 플롯을 도시한다.
도 2는 단상 페라이트 미세구조를 갖는 강 시트 및 혼합 미세구조를 갖는 강 시트의 전체 연신율(JIS No. 5)에 대한 홀 확장비의 플롯을 도시한다.
도 3은 페라이트와 마르텐사이트를 포함하는 미세구조를 갖는 열간압연 2상(DP) 강 및 페라이트와 베이나이트를 포함하는 미세구조를 갖는 열간압연 페라이트-베이나이트(FB) 강의 S-N 피로 곡선을 도시한다.
도 4는 본 발명예 및 다상 미세구조들을 갖는 상업적 강 시트의 인장강도에 대한 홀 확장비의 플롯을 도시한다.
도 5는 본 발명예 및 전형적인 열간압연 CP800, BS800 및 E690TM 강 시트의 전체 연신율(JIS No. 5 지오메트리)에 대한 홀 확장비의 플롯을 도시한다.
도 6은 본 발명예 및 열간압연 FB590과 열간압연 DP600 강 시트의 S-N 피로 곡선(R = -1)을 도시한다.
도 7은 본 발명예 및 냉간압연 CP800과 냉간압연 DP800 강 시트의 S-N 피로 곡선을 도시한다.
종래의 HSLA/AHSS(2상, 페라이트-베이나이트, 또는 복합 상)는 페라이트 매트릭스 및 탄소-풍부 상 성분을 포함하는 혼합 미세구조를 갖는다. 페라이트 매트릭스와 탄소-풍부 상 성분 사이의 경도 차이는 변형 동안 마이크로-보이드 핵(micro-void nucleation) 및 후속 크랙 성장을 촉진시킨다. 그 결과, 이들 등급은 모두 열등한 홀 확장성 및 피로성능을 갖는다.
EP 1338665호에 개시된 것과 같은 단상 페라이트 등급들은 높은 (석출) 강도를 달성하기 위해 몰리브덴의 사용을 필요로 한다. 몰리브덴이 매우 고가의 합금원소이기 때문에, 본 발명은 몰리브덴의 사용을 회피한다.
EP 2267175호에 개시된 바와 같은 단상 페라이트 등급은 몰리브덴을 사용하지 않고 티타늄을 사용하여, TiC에 의한 석출 강화를 얻음으로써 강도를 확보한다. 이 특허문헌에서의 특정 인장강도 범위는 520 ~ 720 MPa이다. 질소 레벨은 신장 플랜지 성형성 및 피로성능 양쪽을 악화시킬 수 있는 다량의 TiN 개재물을 피하기 위해 의도적으로 낮게 유지돤다.
본 발명은 티타늄의 사용을 의도적으로 피하고, 바나듐의 사용에 의하거나 또는 바나듐 및 니오븀의 사용에 의해 석출 강화를 확보하는 것이다. EP 2267175호의 개념과는 대조적으로, 본 발명은 탄소뿐만 아니라 질소, 즉, 탄질화물(carbo-nitride)을 갖는 석출물에 의한 것이다. 질소의 사용은 석출 효과(특히, 바나듐의 석출 효과)를 증가시킨다. (탄)질화물은 탄화물보다 결정립 조대화(즉, 오스트발트 라이프닝(Ostwald ripening))에 적은 경향을 끼치고, 코일링 또는 후속 열처리 동안에서의 강도 손실이 적은 이점을 또한 갖는다.
고용체 중의 알루미늄은, AlN의 형성의 결과로서 질소의 손실을 방지하고, 또한 가능한 한 많은 질소가 바나듐 또는 바나듐 및 니오븀과의 탄질화물 형성에 이용될 수 있도록 하기 위해, 가능한 한 적어야 한다. 강 중의 전체 알루미늄 함량(Al전체)은 강의 탈산(killing)의 결과로써 산화물로 결합된 알루미늄(Al산화물) 및 고용체 중의 알루미늄(Al가용성)으로 이루어진다. 가용성 Al은 최대 0.1 wt%, 바람직하게는 최대 0.03 wt%, 더 바람직하게는 최대 0.01 wt% 이어야 한다. 가용성 Al은 산에 용해되는 반면 산화물에 결합된 알루미늄(알루미나)은 산에 용해되지 않기 때문에, 가용성 Al은 종종 산 가용성(acid soluble) 알루미늄으로 언급된다.
석출 공정을 위한 바나듐의 효율을 증가시키고, 또한 석출 강화에 대한 기여를 증가시키기 위해 높은 질소 레벨이 바람직하다. 질소의 존재는 질화물 형성을 촉진시키기 때문에 질소는 중요하다. 질화물은 탄화물보다 조대화에 민감하지 않고, 이에 따라 코일링 동안의 석출 강화의 감소를 줄여줄 것이다. 모든 질소 및 모든 탄소가 석출 공정에서 소모되어야 하는 주의가 필요하다. 후자는, 신장 플랜지 성형성 및 피로성능 양쪽을 악화시킬 수 있는 세멘타이트 또는 펄라이트 성분의 형성을 방지하기 위해 중요하다. 그 때문에, N 함량은 최대 0.02 wt% 이어야 한다. 그러나, 석출 강화를 최적화시키기 위해, N 함량은 적어도 0.01 wt%인 것이 바람직하다.
충분한 석출 강화를 얻고 또한 세멘타이트 및/또는 펄라이트의 형성을 피하도록, 화학 조성은 C, N, 가용성 Al, V 및 선택적인 Nb의 적절한 양뿐만 아니라 (C+N)과 (Nb+V) 사이의 적절한 균형을 제공하는 것이 필요하다. 본 발명자들은 이러한 화학 조성이 상기 식 1 및 식 2를 만족할 때, 이들 원소에 대한 화학 조성이 최적으로 균형을 이룬다는 것을 발견하였다. V 함량이 0.02 내지 0.30 wt% 범위일 때, C 함량은 0.015 내지 0.075 wt% 범위이다. Nb의 사용은 선택사항이다. 이의 사용은 어떤 추가적인 석출강화를 제공하는데 유익하지만, 가장 중요한 것은 피로특성의 개선뿐만 아니라 용접성의 개선 및 추가적인 강도를 위해 페라이트 미세구조의 결정립 미세화를 제공하는 것이다. Nb가 사용되는 경우, Nb 함량은 충분한 효과를 위해 적어도 0.01 wt% 이어야 하지만, 결정립 미세화 및 특성들의 측면에서 현저한 보상이 없는 너무 높은 압연 부하를 피하도록 최대 0.08 wt% 이어야 한다.
실리콘은 고용 강화에 유익하며, 세멘타이트의 형성을 억제시킨다. 펄라이트 및/또는 세멘타이트는 신장 플랜지 성형성 및 피로 특성들을 악화시키기 때문에, 후자가 특히 중요하다. 그러나, 피로 특성들을 악화시킬 수 있는 압연 부하를 감소시키고 스케일 문제(scale issue)들을 피하도록 낮은 Si 함량이 바람직하다. 따라서, Si 함량은 0.5 wt%를 초과하지 않아야 한다.
Mn은, (a) 고용 강화, (b) 페라이트 변태 온도 억제, 및 (c) 변태 속도 감속 때문에 중요하다. 인자 (b) 및 (c)는 충분한 석출 강화를 달성하는데 중요하다. 따라서, Mn 함량은 적어도 1.0 wt% 이어야 한다. 그러나, 너무 높은 Mn 함량은 신장 플랜지 성형성을 악화시키는 편석(segregation)을 유발할 것이다. 이에 따라, Mn 함량은 1.0 내지 2.0 wt% 범위이어야 한다. 바람직하게는, Mn 함량은 적어도 1.4 wt% 이다.
낮은 황 함량은 성형성을 개선시킬 것이다. 따라서, 높은 홀 확장성을 얻기 위해서는 낮은 황 함량을 실현하는 것이 권장된다. 선택적인 칼슘 처리는 개재물 제어, 특히 MnS의 제어를 위해 바람직하다. S 함량은 최대 0.01 wt% 이어야 한다.
P는 고용 강화를 제공한다. 그러나, 너무 높은 레벨에서 P 편석은 신장 플랜지 성형성을 악화시킬 것이다. 따라서, P 함량은 최대 0.06 wt% 이어야 한다.
미세구조는 실질적으로 단상 페라이트 미세구조이다. 미세구조 중의 페라이트의 체적 분율은 97%(volume%) 이상, 바람직하게는 99% 이상이며, 가장 바람직하게는 가능한 한 100%에 가까워야 한다. 페라이트는 바나듐 또는 바나듐 및 니오븀을 함유하는 탄화물, 질화물 및/또는 탄질화물 석출물로 석출 강화된다. 미세구조의 단상 특성이 중요하다. 전형적인 종래의 HSLA 미세구조는 단상이 아니며, 추가의 상 성분들(phase constituents)로서 세멘타이트 및/또는 펄라이트를 갖는 페라이트 매트릭스로 이루어진다. 2상 또는 복합 상 구조도 또한 단상이 아니며, 마르텐사이트, 베이나이트, 잔류 오스테나이트 등과 같은 추가의 상 성분들을 갖는 페라이트 매트릭스로 이루어진다. 본 발명의 단상 특성은 높은 홀 확장성을 달성하는 것에 중요하다. 단상 페라이트 미세구조는 다각형 페라이트(polygonal ferrite)인 것이 바람직하다. 완전한 다각형 페라이트 미세구조에 의해, 전체 연신율과 홀 확장성 사이의 최적의 균형이 달성될 것이다. 불규칙적인 베이니틱 또는 침상 페라이트가 허용될 수 있지만, 강도 및 다른 특성들이 적절한 레벨로 유지되어도, 전체 연신율 또는 홀 확장성 중 어느 하나의 희생을 초래할 수 있다는 것을 본 발명자들은 발견하였다.
강의 주조 및 열간압연 공정은 종래의 HSLA 강들의 주조 및 열간압연 공정과 대체로 유사하다. 이들 공정은, V 또는 V 및 Nb를 함유하는 (탄화물, 질화물 및/또는) 탄질화물 석출물로 충분하게 석출 강화되는, 단상 페라이트 미세구조를 달성하는 것을 보장하도록 설계되어야 한다. 세멘타이트 및/또는 펄라이트는 홀 확장성뿐만 아니라 내피로성을 악화시키기 때문에, 세멘타이트 및/또는 펄라이트의 존재는 회피되어야 한다.
슬래브는 1050 ~ 1250℃로 재가열되고, Ar3 변태점 이상의 마무리 압연온도로 열간압연되며, 700 내지 580℃ 범위의 온도에서 코일링된다. 석출물의 조대화 및 강도의 손실을 피하기 위해, 코일링 후에 코일을 적극적으로 냉각하는 것은 선택사항이며, 코일을 워터 베이신(water basin)에 침지시키거나 또는 물로 적극적으로 분사(예를 들어, 코일 샤워)함으로써 냉각할 수 있다. 바람직하게는, 열간압연된 강 시트는 적어도 10℃/s 및/또는 최대 600℃/s의 평균 냉각속도에서 코일링 온도로 냉각된다. 바람직하게는, 열간압연된 강 시트는 적어도 40℃/s 및/또는 최대 150℃/s의 평균 냉각속도에서 코일링 온도로 냉각된다.
화학 조성이 Ti의 사용을 의도하지 않기 때문에, 이러한 형태의 제품은 종래의 열간압연기 외에도, 얇은 슬래브 주조 및 CSP 형태와 같은 직접압연기에서 제조될 수 있다. Ti와 같은 미소합금(micro-alloying) 원소는 CSP 형태의 설비에서의 주조에 문제점들을 발생시킬 수 있다고 알려져 있다.
재료에는 가열-코팅 사이클(또는 전기아연도금)을 통해 아연 도금 또는 아연 합금 도금이 제공될 수 있으며, 아연 합금 도금은 바람직하게는 주 합금원소로서 알루미늄 및/또는 마그네슘을 포함한다.
본 발명에 따른 강 스트립 또는 시트는 3개의 카테고리에 관여한다.
ⅰ. 적어도 580 MPa의 인장강도 및 적어도 100%의 홀 확장비를 가지며, 인장강도(TS), 전체 연신율(El) 및 시트 두께(t(mm))는 식 (TS x El) / t0.2 > 11000을 만족하는, 강, 또는
ⅱ. 적어도 650 MPa의 인장강도 및 적어도 80%의 홀 확장비를 가지며, 인장강도(TS), 전체 연신율(El) 및 시트 두께(t(mm))는 식 (TS x El) / t0.2 > 10000을 만족하는, 강, 또는
ⅲ. 적어도 780 MPa의 인장강도 및 적어도 60%의 홀 확장비를 가지며, 인장강도(TS), 전체 연신율(El) 및 시트 두께(t(mm))는 식 (TS x El) / t0.2 > 9000을 만족하는, 강.
바람직하게는, 전체 연신율(1mm 두께의 JIS5 인장 시편에서 결정된 El)은 14% 이상, 바람직하게는 16% 이상, 더 바람직하게는 18% 이상이다.
본 발명은 또한 섀시 부품을 제조하기 위한 본 발명에 따른 강 시트의 사용에 관한 것이다.
본 발명은 하기의 비제한적 실시예 1 및 2를 참조하여 더 상세히 기술될 것이다.
실시예 1
표 1에 나타낸 화학 조성을 갖는 강 "A" 내지 "E"는 표 2에 주어진 조건들에서 열간압연되었으며, 제조된 강 시트 "1" 내지 "12"는 2.5 내지 3.1 mm 범위의 두께를 갖는다(YS = 항복강도; UTS = 극한 인장강도; YR = 항복비; El = 연신율을 나타냄). 열간압연 강 시트들은 시험 전에 산세처리되었다. 보고된 인장 특성들은, 압연 방향에 평행하게 인장 시험하는 JIS No. 5 지오메트리에 기초하고, EN 10002-1/ISO 6892-1에 따라 시험편에 인장강도 시험을 적용하였다. 일부 경우들에 있어서, 인장 시험편들의 표면 거칠기는 젠틀 그라인딩(gentle grinding)을 이용하여 시험편을 연마함으로써 제거하였다. 신장 플랜지성에 대한 기준으로서 고려되는 홀 확장비(λ)를 결정하기 위해, 각각의 강 시트로부터 90 x 90 ㎟ 크기의 3개의 정사각형 강 샘플을 절단하고, 이 샘플들에 직경 10 mm의 구멍을 펀칭하였다. 샘플들의 홀 확장 시험은 상부 버링(upper burring)으로 수행되었다. 60°의 원뿔형 펀치를 아래에서 위로 삽입하고, 두께-관통 크랙이 형성될 때의 홀의 직경을 측정하였다. 홀 확장비(λ)는 d0 = 10 mm를 갖는 하기 식을 이용하여 계산하였다:
Figure pct00003
미세구조는 미세구조 중의 상 성분들을 식별하고, 세멘타이트 및/또는 펄라이트의 전체 분율을 평가하기 위해 광학 현미경을 사용함으로써 식별하였다. 시험된 강 시트들의 인장 특성 및 홀 확장비는 표 2에 나타낸다. 또한, 표 2는 시험된 강 시트들의 미세구조의 타입의 평가를 나타낸다. 페라이트 분율이 97% 이상이면, 미세구조는 "F"로 할당한다. 세멘타이트 및/또는 펄라이트 분율이 3% 초과인 경우에, 미세구조는 F+C+P로 할당한다. 강 시트 "3B" 및 "12E"의 피로특성도 표 2에 나타나 있다. 피로특성 및 S-N 피로 곡선(파괴(Nf)에 이르는 사이클 함수로서의 응력(MPa))은 -1 (완전하게 반전된 인장/압축 부하)의 피로 응력비(R) 및 압연 방향에 평행한 피로 시험으로 측정하였다. S-N 피로 시험은 영국 표준 방법(British Standard Method)의 피로 시험 BS3518 Part 1에 따라 실시하였다. 표 2에서, lxlO5 및 5xl05 사이클에서의 피로강도는 -1의 응력비(R)에 대해 lxlO5 및 5xl05 사이클에서 파괴가 발생하는 응력 범위로서 규정된다.
도 1은 단상 페라이트 미세구조를 갖는 강 시트 "1A", "3B", "7B" 및 모두 페라이트, 세멘타이트 및 펄라이트를 포함하는 혼합 미세구조를 갖는 강 시트 "8/9C", "10/11D" 및 "12E"의 인장강도에 대한 홀 확장비의 플롯을 도시한다. 도 1에 도시된 데이터는 단상 페라이트 미세구조가 홀 확장비에 유익한 영양을 끼친다는 것을 명확하게 나타낸다. 도 2는 단상 페라이트 미세구조를 갖는 강 시트 "1A", "3B", "7B" 및 모두 페라이트, 세멘타이트 및 펄라이트를 포함하는 혼합 미세구조를 갖는 강 시트 "8/9C", "10/11D" 및 "12E"의 전체 연신율(JIS No. 5)에 대한 홀 확장비의 플롯을 도시한다. 도 2에 도시된 데이터는 또한 단상 페라이트 미세구조가 홀 확장비와 전체 연신율 사이의 우수한 균형에 유익한 영양을 끼친다는 것을 명확하게 나타낸다. 도 3은 단상 페라이트 미세구조를 갖는 강 시트 "3B" 및 페라이트, 펄라이트 및 세멘타이트를 포함하는 혼합 미세구조를 갖는 강 시트 "12E"의 S-N 피로 곡선(R = -1)을 도시한다. 또한, 도 3은 페라이트 및 마르텐사이트를 포함하는 미세구조를 갖는 열간압연 2상(DP) 강(2.7 mm) 그리고 페라이트 및 베이나이트를 포함하는 미세구조를 갖는 열간압연 페라이트-베이나이트(FB) 강(3.3 mm)의 S-N 피로 곡선을 도시한다. 이 2개의 강의 두께 및 최대 인장강도는 강 시트 "1" 내지 "12"(표 2 참조)의 두께 및 최대 인장강도와 동일한 구역에 있다. DP 강의 항복강도 및 최대 인장강도는 각각 434 및 647 MPa (YR = 0.67)이며, FB 강의 항복강도 및 최대 인장강도는 각각 532 및 638 MPa (YR = 0.83)이다. DP 및 FB 강의 S-N 곡선은 다상 형태의 미세구조를 갖는 이들 타입의 강 등급에 대해 전형적인 값으로 생각된다. 도 3의 그래프에서의 S-N 곡선들의 비교는 단상 페라이트 미세구조가 피로강도에 유익한 영향을 끼친다는 것을 명확하게 나타낸다.
실시예 2
표 3에 나타낸 화학 조성을 갖는 강 "A" 내지 "K"는 표 4에 주어진 조건들로 열간압연하여 2.6 내지 3.6 mm 범위의 두께를 갖는 강 시트 "1" 내지 "28"를 제조하였다. 샘플들은 실시예 1과 유사하게 준비하여 시험하였다. 시험된 강 시트들의 인장 특성 및 홀 확장비는 표 4에 나타낸다. 또한, 표 4는 시험된 강 시트들의 미세구조의 타입의 평가를 나타낸다. 페라이트 분율이 97% 이상이면, 미세구조는 "F"로 할당한다. 세멘타이트 및/또는 펄라이트 분율이 3% 초과인 경우에, 미세구조는 F+C+P로 할당한다. 강 시트 "9B", "10B", "11B" 및 "22E"의 피로특성도 표 4에 나타나 있다. 피로 특성 및 S-N 피로 곡선(파괴(Nf)에 이르는 사이클 함수로서의 응력(MPa))은 -1(완전하게 반전된 인장/압축 부하)의 피로 응력비(R) 및 압연 방향에 평행한 피로 시험으로 측정하였다. S-N 피로 시험은 영국 표준 방법의 피로 시험 BS3518 Part 1에 따라 실시하였다. 표 4에서, lxlO5 및 5xl05 사이클에서의 피로강도는 -1의 응력비(R)에 대해 lxlO5 및 5xl05 사이클에서 파괴가 발생하는 응력 범위로서 규정된다.
도 4는 표 4에 나타낸 강 시트 "1A" 내지 "28K"(본 발명예)의 인장강도에 대한 홀 확장비의 플롯을 도시한다. 모든 강 시트들은 단상 페라이트 미세구조를 갖는다. 또한, 도 4는 다상 미세구조들을 갖는 상업적 강 시트들로부터 얻어진 벤치마크 데이터를 도시한다. 이 데이터 세트는 열간압연 고강도 저-합금(HSLA) 강, 페라이트-베이나이트(FB) 강, 2상(DP) 강, 복합 상(CP) 강 및 베이나이트 강(BS)들을 포함한다. 모든 강 시트에 대한 미세구조(F = 페라이트, B = 베이나이트, M = 마르텐사이트, P = 펄라이트)의 타입은 도 4의 범례에서 괄호로 제시되어 있다. 도 4에 도시된 데이터는 단상 페라이트 미세구조가 다상 미세구조 이상의 유익함을 갖는 것을 명확하게 나타낸다: 본 발명의 실시예 "1A" 내지 "28K"(표 4 참조)의 홀 확장비는 다상 미세구조 및 유사한 인장강도를 갖는 전형적인 상업적 강 시트들보다 더 높다. 도 5는 800 내지 830 MPa의 최대 인장강도 레벨을 갖는, 강 시트 "18E" 내지 "21E"(표 4 참조)의 전체 연신율(JIS No. 5 지오메트리)에 대한 홀 확장비의 플롯을 도시한다. 또한, 도 5에는, 강 시트 "18E" 내지 "21E"와 유사한 최대 인장강도 레벨 및 두께를 갖는 전형적인 열간압연 CP800, BS800 및 E690TM 강 시트에 대한 데이터가 도시되어 있다. 도 5의 데이터는 본 발명으로 달성된 홀 확장비와 전체 연신율 사이의 우수한 균형을 설득력 있게 나타낸다. 강 시트 "18E" 내지 "21E"(표 4에 나타낸 본 발명예)의 완전한 단상 페라이트 미세구조는 유사한 최대 인장강도 레벨을 갖는 다상 강 시트들과 비교할 때 홀 확장비와 전체 연신율 사이의 현저하게 개선된 균형을 제공한다. 도 6 및 도 7은 약 600 ~ 650 및 800 ~ 830 MPa의 인장강도를 갖는 강 시트들로부터 얻어진 데이터에 대응하는 S-N 피로 곡선(R = -1)을 각각 나타낸다. 도 6은 유사한 인장강도 및 두께를 갖는 열간압연된 FB590 및 열간압연된 DP600 강 시트의 전형적인 S-N 곡선과 비교한 강 시트 "9B", "10B" 및 "11B"(표 4에 나타낸 본 발명예)의 S-N 곡선을 도시한다. 도 6에 도시된 데이터는, 단상 페라이트 미세구조는 유사한 최대 인장강도 및 유사한 두께를 갖는 페라이트와 베이나이트(FB590) 또는 페라이트와 마르텐사이트(DP600)로 이루어지는 다상 미세구조를 갖는 강 시트들보다 상당히 높은 피로강도를 제공한다는 것을 확인해준다. 냉간압연된 CP800 및 냉간압연된 DP800의 전형적인 S-N 피로 곡선과 비교하여, 강 시트 "22E"(표 4에 나타낸 본 발명예)의 S-N 피로 곡선을 도시하는, 도 7로부터 유사한 결론이 얻어진다. 도 7에 도시된 데이터는 단상 페라이트 미세구조는 다상 미세구조 및 유사한 최대 인장강도를 갖는 강 시트들 보다 상당히 높은 피로강도를 제공한다는 것을 설득력 있게 나타낸다.
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007

Claims (15)

  1. 570 내지 870 MPa의 최대 인장강도, 그리고 전체 연신율, 신장 플랜지 성형성 및 내피로성의 우수한 조합을 갖고,
    하기 조성(중량 퍼센트)을 포함하며,
    ㆍ 0.015 내지 0.075% C;
    ㆍ 1.0 내지 2.0% Mn;
    ㆍ 0.02 내지 0.30% V;
    ㆍ 선택적으로, 0.01 내지 0.08% Nb;
    ㆍ 최대 0.5% Si;
    ㆍ 최대 0.06% P;
    ㆍ 최대 0.01% S;
    ㆍ 최대 0.1% 가용성 Al;
    ㆍ 최대 0.020% N;
    ㆍ 선택적으로, 개재물 제어를 위한 칼슘 처리와 일치하는 양의 칼슘;
    ㆍ 잔부 Fe 및 불가피한 불순물;
    상기 Nb, V, 가용성 Al, C 및 N의 함량(중량 퍼센트)은 하기 식 1 및 2를 만족하며,
    <식 1>
    Figure pct00008

    <식 2>
    Figure pct00009

    상기 강 시트는 석출강화형이고 우세한 단상 페라이트 미세구조를 가지며,
    상기 미세구조는 펄라이트 또는 세멘타이트와 같은 탄소-풍부 미세구조 성분을 갖지 않으며, 상기 미세구조 중 페라이트의 분율이 97% 이상인,
    고강도 열간압연 강 스트립 또는 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세구조는 타타늄계 석출물 또는 티타늄 개재물이 없는, 강 스트립 또는 시트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    ㆍ 적어도 0.02% C 및/또는
    ㆍ 적어도 1.4% Mn 및/또는
    ㆍ 적어도 0.10% V 및/또는
    ㆍ 적어도 0.015% Nb 및/또는
    ㆍ 최대 0.25% Si 및/또는
    ㆍ 최대 0.02% P 및/또는
    ㆍ 최대 0.006% S 및/또는
    ㆍ 최대 0.030% 가용성 Al 및/또는
    ㆍ 적어도 0.01% N
    을 포함하는, 강 스트립 또는 시트.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    최대 0.015%, 바람직하게는 최대 0.010%의 가용성 Al을 포함하는, 강 스트립 또는 시트.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    Nb, V, 가용성 Al, C 및 N의 함량(중량 퍼센트)은 하기 식 1a 및 2a를 만족하는, 강 스트립 또는 시트.
    <식 1a>
    Figure pct00010

    <식 2a>
    Figure pct00011
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    Nb, V, 가용성 Al, C 및 N의 함량(중량 퍼센트)은 하기 식 1b 및 2b를 만족하는, 강 스트립 또는 시트.
    <식 1b>
    Figure pct00012

    <식 2b>
    Figure pct00013
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 580 MPa의 인장강도 및/또는 100% 이상의 홀 확장비를 갖는, 강 스트립 또는 시트.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 680 MPa의 인장강도 및/또는 80% 이상의 홀 확장비를 갖는, 강 스트립 또는 시트.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 780 MPa의 인장강도 및/또는 60% 이상의 홀 확장비를 갖는, 강 스트립 또는 시트.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    ⅰ. 적어도 580 MPa의 인장강도 및 적어도 100%의 홀 확장비를 가지며, 인장강도(TS), 전체 연신율(El) 및 시트 두께(t(mm))는 식 (TS x El) / t0.2 > 11000을 만족하거나, 또는
    ⅱ. 적어도 650 MPa의 인장강도 및 적어도 80%의 홀 확장비를 가지며, 인장강도(TS), 전체 연신율(El) 및 시트 두께(t(mm))는 식 (TS x El) / t0.2 > 10000을 만족하거나, 또는
    ⅲ. 적어도 780 MPa의 인장강도 및 적어도 60%의 홀 확장비를 가지며, 인장강도(TS), 전체 연신율(El) 및 시트 두께(t(mm))는 식 (TS x El) / t0.2 > 9000을 만족하는, 강 스트립 또는 시트.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강 시트에는 아연 또는 아연 합금 도금이 제공되며,
    상기 도금 처리는 용융침지아연도금으로 실행되며, 그리고/또는
    상기 아연 합금 도금은 주 합금원소로서 바람직하게는 알루미늄 및/또는 마그네슘을 포함하는, 강 스트립 또는 시트.
  12. 570 내지 870 MPa의 인장강도, 그리고 성형성 및 내피로성의 우수한 조합을 갖는 고강도 강 시트 제조 방법으로서,
    하기 조성(중량 퍼센트)을 포함하는 두꺼운 또는 얇은 슬래브를 주조하는 단계,
    ㆍ 0.015 내지 0.075% C;
    ㆍ 1.0 내지 2.0% Mn;
    ㆍ 0.02 내지 0.30% V;
    ㆍ 선택적으로, 0.01 내지 0.08% Nb;
    ㆍ 최대 0.5% Si;
    ㆍ 최대 0.06% P;
    ㆍ 최대 0.01% S;
    ㆍ 최대 0.1% 가용성 Al;
    ㆍ 최대 0.020% N;
    ㆍ 선택적으로, 개재물 제어를 위한 칼슘 처리와 일치하는 양의 칼슘;
    ㆍ 잔부 Fe 및 불가피한 불순물;
    상기 Nb, V, 가용성 Al, C 및 N의 함량은 하기 식 1 및 2를 만족하며,
    <식 1>
    Figure pct00014

    <식 2>
    Figure pct00015

    이어서, 상기 고화된 슬래브를 1050℃ 내지 1250℃로 재가열하는 단계,
    상기 강 슬래브를 열간압연하는 단계,
    상기 열간압연을 Ar3 온도 이상의 마무리 열간 압연온도에서 마무리하는 단계, 및
    상기 열간압연된 강 시트를 700℃ 내지 580℃의 온도 범위에서 코일링하는 단계를 포함하며,
    상기 열간압연은 종래의 열간 압연기 또는 얇은 슬래브 주조기 및 직접압연 설비의 열간압연기에서 실행되는, 고강도 강 시트 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 열간압연된 강 시트는 적어도 10℃/s 및/또는 최대 600℃/s의 평균 냉각속도에서 코일링 온도로 냉각되며,
    바람직하게는 상기 열간압연된 강 시트는 적어도 40℃/s 및/또는 최대 150℃/s의 평균 냉각속도에서 코일링 온도로 냉각되는, 고강도 강 시트 제조 방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 코일링된 열간 스트립은 상기 코일을 워터 베이신에 침지시킴으로써 또는 상기 코일을 물 분사에 의해 적극적으로 냉각시킴으로써 냉각되는, 고강도 강 시트 제조 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 고강도 열간압연 강 시트로서, 바람직하게는
    ⅰ. 적어도 580 MPa의 인장강도 및 적어도 100%의 홀 확장비를 가지며, 인장강도(TS), 전체 연신율(El) 및 시트 두께(t(mm))는 식 (TS x El) / t0.2 > 11000을 만족하거나, 또는
    ⅱ. 적어도 650 MPa의 인장강도 및 적어도 80%의 홀 확장비를 가지며, 인장강도(TS), 전체 연신율(El) 및 시트 두께(t(mm))는 식 (TS x El) / t0.2 > 10000을 만족하거나, 또는
    ⅲ. 적어도 780 MPa의 인장강도 및 적어도 60%의 홀 확장비를 가지며, 인장강도(TS), 전체 연신율(El) 및 시트 두께(t(mm))는 식 (TS x El) / t0.2 > 9000을 만족하는, 강 시트를 사용하는 부품, 바람직하게는 자동차 부품, 더 바람직하게는 섀시 부품.
KR1020157020297A 2013-02-11 2014-02-06 우수한 성형성 및 피로성능을 갖는 고강도 열간압연 강 스트립 또는 시트 및 상기 강 스트립 또는 시트 제조 방법 KR102010114B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13154825 2013-02-11
EP13154825.7 2013-02-11
PCT/EP2014/052334 WO2014122215A1 (en) 2013-02-11 2014-02-06 A high-strength hot-rolled steel strip or sheet with excellent formability and fatigue performance and a method of manufacturing said steel strip or sheet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150115748A true KR20150115748A (ko) 2015-10-14
KR102010114B1 KR102010114B1 (ko) 2019-08-12

Family

ID=47713946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157020297A KR102010114B1 (ko) 2013-02-11 2014-02-06 우수한 성형성 및 피로성능을 갖는 고강도 열간압연 강 스트립 또는 시트 및 상기 강 스트립 또는 시트 제조 방법

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9920391B2 (ko)
EP (1) EP2954074B1 (ko)
JP (1) JP6518596B2 (ko)
KR (1) KR102010114B1 (ko)
CN (1) CN104981551B (ko)
BR (1) BR112015018058A2 (ko)
CA (1) CA2898421C (ko)
ES (1) ES2698105T3 (ko)
MX (1) MX2015009890A (ko)
WO (1) WO2014122215A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190058476A (ko) * 2016-09-22 2019-05-29 타타 스틸 이즈무이덴 베.뷔. 우수한 신장-플랜지 성형성 및 에지 피로 성능을 갖는 열간 압연 고강도 강의 제조 방법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108486482B (zh) * 2018-06-14 2020-01-07 鞍钢股份有限公司 综合性能优良的高屈服强度热轧酸洗钢板及其生产方法
CN110643894B (zh) * 2018-06-27 2021-05-14 宝山钢铁股份有限公司 具有良好的疲劳及扩孔性能的超高强热轧钢板和钢带及其制造方法
CN109112422A (zh) * 2018-08-30 2019-01-01 宝山钢铁股份有限公司 一种780MPa级高疲劳高强钢及其制造方法
WO2021180964A1 (en) * 2020-03-13 2021-09-16 Tata Steel Ijmuiden B.V. Hot rolled steel strip having improved properties

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4415376A (en) * 1980-08-01 1983-11-15 Bethlehem Steel Corporation Formable high strength low alloy steel sheet
JP2004143518A (ja) * 2002-10-23 2004-05-20 Sumitomo Metal Ind Ltd 熱延鋼板
JP2007231352A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Jfe Steel Kk 析出強化型高強度薄鋼板およびその製造方法
KR20120135521A (ko) * 2010-04-09 2012-12-14 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 온간 가공성이 우수한 고강도 강판 및 그 제조 방법

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1558445A1 (de) 1967-01-20 1973-08-30 British Iron Steel Research Stahllegierungen
US4142922A (en) * 1976-09-27 1979-03-06 Republic Steel Corporation High strength low alloy steel containing columbium and vanadium
US4400223A (en) 1981-08-21 1983-08-23 Inland Steel Company Hot rolled steel product and method for producing same
JP3386726B2 (ja) * 1997-09-11 2003-03-17 川崎製鉄株式会社 超微細粒を有する加工用熱延鋼板及びその製造方法並びに冷延鋼板の製造方法
JP3680262B2 (ja) * 2000-06-28 2005-08-10 Ｊｆｅスチール株式会社 伸びフランジ性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
KR100486753B1 (ko) 2000-10-31 2005-05-03 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 고장력 열연강판 및 그 제조방법
JP3758542B2 (ja) * 2001-09-18 2006-03-22 Ｊｆｅスチール株式会社 自動車用部材の素材に適した伸びと伸びフランジ性がともに優れた高張力鋼板
JP4178974B2 (ja) * 2003-01-30 2008-11-12 Ｊｆｅスチール株式会社 深絞り性に優れた複合組織型高張力冷延鋼板の製造方法
JP4575893B2 (ja) * 2006-03-20 2010-11-04 新日本製鐵株式会社 強度延性バランスに優れた高強度鋼板
JP4705508B2 (ja) * 2006-04-17 2011-06-22 新日本製鐵株式会社 ダンパー用低降伏点鋼およびその製造方法
JP4164537B2 (ja) 2006-12-11 2008-10-15 株式会社神戸製鋼所 高強度薄鋼板
KR101103203B1 (ko) 2008-03-26 2012-01-05 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 피로 특성과 신장 플랜지성이 우수한 열연 강판 및 그 제조 방법
KR101185356B1 (ko) * 2010-09-29 2012-09-21 현대제철 주식회사 방향성에 따른 재질 편차를 최소화한 고강도 열연강판 및 그 제조 방법
WO2013167572A1 (en) * 2012-05-08 2013-11-14 Tata Steel Ijmuiden Bv Automotive chassis part made from high strength formable hot rolled steel sheet

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4415376A (en) * 1980-08-01 1983-11-15 Bethlehem Steel Corporation Formable high strength low alloy steel sheet
JP2004143518A (ja) * 2002-10-23 2004-05-20 Sumitomo Metal Ind Ltd 熱延鋼板
JP2007231352A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Jfe Steel Kk 析出強化型高強度薄鋼板およびその製造方法
KR20120135521A (ko) * 2010-04-09 2012-12-14 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 온간 가공성이 우수한 고강도 강판 및 그 제조 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190058476A (ko) * 2016-09-22 2019-05-29 타타 스틸 이즈무이덴 베.뷔. 우수한 신장-플랜지 성형성 및 에지 피로 성능을 갖는 열간 압연 고강도 강의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20150354021A1 (en) 2015-12-10
ES2698105T3 (es) 2019-01-31
CA2898421A1 (en) 2014-08-14
CN104981551B (zh) 2017-03-08
EP2954074B1 (en) 2018-10-31
BR112015018058A2 (pt) 2017-07-18
CA2898421C (en) 2017-09-12
US9920391B2 (en) 2018-03-20
EP2954074A1 (en) 2015-12-16
KR102010114B1 (ko) 2019-08-12
JP6518596B2 (ja) 2019-05-22
MX2015009890A (es) 2015-09-24
WO2014122215A1 (en) 2014-08-14
JP2016513174A (ja) 2016-05-12
CN104981551A (zh) 2015-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110832098B (zh) 热轧钢板及其制造方法
CN108350546B (zh) 成型性和扩孔性优异的超高强度钢板及其制造方法
KR101399741B1 (ko) 가공성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판 및 그 제조 방법
JP6411330B2 (ja) 高強度成形性熱間圧延鋼シートから製造した自動車シャシ部品
KR101485271B1 (ko) 연성과 구멍 확장성이 우수한 고항복비 고강도 용융 아연 도금 강판 및 그 제조 방법
KR102102005B1 (ko) 열간압연 강 스트립 제조 방법 및 상기 제조 방법에 의해 제조된 강 스트립
KR20150082612A (ko) 저항복비 고강도 냉연 강판 및 그의 제조 방법
KR101989726B1 (ko) 고강도 강판 및 그 제조 방법
CN110959049A (zh) 具有良好耐老化性的扁钢产品及其制造方法
KR102010114B1 (ko) 우수한 성형성 및 피로성능을 갖는 고강도 열간압연 강 스트립 또는 시트 및 상기 강 스트립 또는 시트 제조 방법
KR101999910B1 (ko) 고강도 강판 및 그 제조 방법
KR20210047334A (ko) 열연 강판 및 그 제조 방법
JP5993570B2 (ja) 焼付硬化性に優れた高強度冷間圧延鋼板、溶融メッキ冷間圧延鋼板及び冷間圧延鋼板の製造方法
JP2007063604A (ja) 伸びと穴拡げ性に優れた溶融亜鉛めっき高強度鋼板およびその製造方法
JP4788291B2 (ja) 伸びフランジ成形性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
KR20230016217A (ko) 열처리 냉연 강판 및 그 제조 방법
JP2004323958A (ja) 耐二次加工脆性に優れる高張力溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
CN114729427A (zh) 钢板及镀覆钢板
KR101674283B1 (ko) 신장과 신장 플랜지성이 우수한 저항복비 고강도 냉연 강판 및 그 제조 방법
JP5988000B1 (ja) 高強度鋼板およびその製造方法
JP5987999B1 (ja) 高強度鋼板およびその製造方法
CN117957335A (zh) 冷轧扁钢产品及其生产方法
CA3233088A1 (en) Cold rolled and heat treated steel sheet and a method of manufacturing thereof
WO2023073411A1 (en) Cold rolled and heat treated steel sheet and a method of manufacturing thereof
KR20240075880A (ko) 냉연 열처리 강판 및 그 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant