KR20170098889A - 열연 경량 마르텐사이트계 강판 및 이의 제조방법 - Google Patents

열연 경량 마르텐사이트계 강판 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

하기 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된 열연 경량 마르텐사이트계 강판: (a) 하기를 포함하는 용융 강철 용융물을 제조하는 단계: (i) 0.20 중량% 내지 0.35 중량%의 탄소, 1.0 중량% 미만의 크롬, 0.7 중량% 내지 2.0 중량%의 망간, 0.10 중량% 내지 0.50 중량%의 실리콘, 0.1 중량% 내지 1.0 중량%의 구리, 0.05 중량% 미만의 니오븀, 0.5 중량% 미만의 몰리브덴, 0.01 중량% 미만의 알루미늄을 포함하는 실리콘 킬드, 및 (ii) 용융물로부터 얻어진 잔류 철 및 불순물; (b) 10.0 MW/m2　초과의 열 유속에서 고체화하고, 용융된 용융물을 비-산화성 대기 내 15 ℃/s 초과의 냉각 속도로 1080 ℃ 미만 및 Ar3 이상의 온도에서 2.0 mm 미만의 두께를 갖는 강판으로 냉각시키는 단계; 및 (c) 강판을 15% 내지 50%의 압하율로 열간 압연하고 급속 냉각하여 75 부피% 이상의 마르텐사이트 또는 마르텐사이트와 베이나이트를 갖는 미세구조, 700 내지 1300 MPa의 항복 강도, 1000 내지 1800 MPa의 인장 강도 및 1% 내지 10%의 연신율을 갖는 강판을 형성하는 단계.

Description

열연 경량 마르텐사이트계 강판 및 이의 제조방법{HOT ROLLED LIGHT-GAUGE MARTENSITIC STEEL SHEET AND METHOD FOR MAKING THE SAME}
본 국제 특허 출원은 2014년 12월 19일자로 제출된 미국 가출원 번호 62/094,572; 및 2015년 2월 12일자로 제출된 미국 가출원 번호 62/115,343에 대해 우선권을 주장한다.
본 발명은 열연 경량 마르텐사이트계 강판의 제조 및 쌍롤식 캐스터에 의한 이의 제조방법에 관한 것이다.
쌍롤식 캐스터에서, 용융 금속은 한쌍의 반대로 회전된, 내부 냉각된 주조 롤 사이에 도입되어 금속 쉘이 이동 롤 표면에서 고형화되고, 주조 롤 사이에서 닙으로부터 아래쪽으로 전달되는 고형화된 스트립 제품을 제조하기 위해 이들 사이의 닙에서 함께 운반된다. 용어 "닙(nip)"은 주조 롤에서 서로 가장 가까운 일반적인 영역을 지칭하기 위해 사용된다. 용융 금속은 턴디시(tundish) 및 용융 금속의 주조 풀을 형성하도록 닙 위에 위치하는 코어 노즐로 구성되는 금속 전달 시스템을 통해 레이들(ladle)로부터 부어지고, 닙 위의 롤의 주조 표면 상에 지지되고 닙의 길이를 따라 연장된다. 이 주조 풀은 일반적으로 롤의 단부 표면과 슬라이딩 결합시 유지되는 내화 측면 플레이트 또는 댐(dams) 사이에 한정되어 주조 풀의 두 단부를 유출 방지를 위해 댐핑한다.
마르텐사이트(martensite)는 오스테나이트(austenite)의 급속 냉각 또는 담금질에 의해 탄소강에서 형성된다. 오스테나이트는 면심입방구조(face-centered cubic; FCC)로 알려진 특정 결정 구조를 갖는다. 만일 자연스럽게 냉각되는 경우, 오스테나이트는 페라이트(ferrite) 및 세멘타이트(cementite)로 변한다. 그러나, 오스테나이트가 급속 냉각되거나 담금질될 때, 면심입방구조 오스테나이트는 탄소로 과포화된 페라이트의 매우 변형된 체심정방구조(body-centered tetragonal; BCT) 형태로 변형된다. 그 결과로 발생하는 전단 변형은 강철의 주요 강화 메커니즘인 많은 수의 전위를 생성한다. 마르텐사이트계 반응은 오스테나이트가 마르텐사이트 개시 온도에 도달하고 모(parent) 오스테나이트가 열역학적으로 불안정해지는 경우 냉각 중 시작된다. 시료가 담금질됨에 따라, 낮은 변형 온도에 도달할 때까지, 변형이 완료될 때 오스테나이트의 점점 더 많은 비율이 마르텐사이트로 변한다.
마르텐사이트계 강철은 예를 들어, 자동차 산업과 같은 강도가 높은 분야에 점점 더 많이 사용되고 있다. 마르텐사이트계 강철은 자동차 산업에 필요한 강도를 제공하면서 에너지 소비를 줄이고 연비를 향상시킨다.
본 발명은 하기 단계에 의해 제조된 열연 경량 마르텐사이트계 강판이다: (a) 하기를 포함하는 용융 강철 용융물을 제조하는 단계: (i) 0.20 중량% 내지 0.35 중량%의 탄소, 1.0 중량% 미만의 크롬, 0.7 중량% 내지 2.0 중량%의 망간, 0.10 중량% 내지 0.50 중량%의 실리콘, 0.1 중량% 내지 1.0 중량%의 구리, 0.05 중량% 미만의 니오븀, 0.5 중량% 미만의 몰리브덴, 0.01 중량% 미만의 알루미늄을 포함하는 실리콘 킬드, 및 (ii) 용융물로부터 얻어진 잔류 철 및 불순물; (b) 10 MW/m2　초과의 열 유속에서 2.0 mm 미만의 두께를 갖는 강판으로 고체화하고 강판을 비-산화성 대기 내 15 ℃/s 초과의 냉각 속도로 1080 ℃ 미만 및 A¾ 초과의 온도에서 냉각시키는 단계; 및 (c) 15% 내지 50% 압하율로 강판을 열간 압연하고 급속 냉각하여 75 부피% 이상의 마르텐사이트를 갖는 미세구조, 700 내지 1300 MPa의 항복 강도, 1000 내지 1800 MPa의 인장 강도 및 1 % 내지 10%의 연신율을 갖는 강판을 형성하는 단계. 본 명세서에서 연신율은 총 연신율을 의미한다. 그리고 "급속 냉각(rapidly cooling)"은 100 ℃/s 이상의 속도로 100 내지 20 ℃에서 냉각하는 것을 의미한다.
본 강판은 하기에 설명된 바와 같이, 강판의 포정(peritectic) 균열이 있으면 작동하지 않기 때문에 0.20% 미만의 탄소 수치로는 제조할 수 없다.
또한, 강판은 2 내지 6시간 동안 150 ℃ 내지 250 ℃의 온도에서 템퍼링될 수 있다. 상기 마르텐사이트계 강판은 0.005 중량% 초과의 니오븀 또는 0.01 중량% 또는 0.02 중량% 초과의 니오븀을 더 포함할 수 있다. 상기 마르텐사이트계 강판은 0.05 중량% 초과의 몰리브덴 또는 0.1 중량% 또는 0.2 중량% 초과의 몰리브덴을 더 포함할 수 있다.
용융된 용융물은 10 MW/m2　초과의 열 유속에서 2.0 mm 미만의 두께를 갖는 강판으로 고체화하고 강판을 비-산화성 대기 내 15 ℃/s 초과의 냉각 속도로 1080 ℃ 미만 및 A¾ 초과의 온도에서 냉각될 수 있다. 비-산화성 대기는 전형적으로 약 5 중량% 미만의 산소를 포함하는, 질소 또는 아르곤, 또는 이들의 혼합물과 같은 불활성 기체의 대기이다.
일부 실시예에서, 강판 내 마르텐사이트는 100 μm 초과의 오스테나이트 입자로부터 얻어질 수 있다. 다른 실시예에서, 강판 내 마르텐사이트는 150 μm 초과의 오스테나이트 입자로부터 얻어질 수 있다.
상기 강판은 15% 내지 35%의 압하율로 강판을 열간 압연하고 급속 냉각하여, 75 부피% 이상의 마르텐사이트를 갖는 미세구조, 700 내지 1300 MPa의 항복 강도, 1000 내지 1800 MPa의 인장 강도 및 1 % 내지 10%의 연신율을 갖는 강판을 형성할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 강판은 15% 내지 50%의 압하율로 강판을 열간 압연하고 급속 냉각하여, 75 부피% 이상의 마르텐사이트와 베이나이트를 갖는 미세구조, 700 내지 1300 MPa의 항복 강도, 1000 내지 1800 MPa의 인장 강도 및 1% 내지 10%의 연신율을 갖는 강판을 형성할 수 있다. 또한, 상기 강판은 15% 내지 35%의 압하율로 강판을 열간 압연하고 급속 냉각하여, 75 부피% 이상의 마르텐사이트와 베이나이트를 갖는 미세구조, 700 내지 1300 MPa의 항복 강도, 1000 내지 1800 MPa의 인장 강도 및 1% 내지 10%의 연신율을 갖는 강판을 형성할 수 있다.
열연 경량 마르텐사이트계 강판을 생성하기 위해 사용되는 용융 강철은 실리콘 킬드(silicon killed)(즉, 탈산처리된 실리콘)이다. 상기 마르텐사이트계 강판은 0.008 중량% 미만의 알루미늄 또는 0.006 중량% 미만의 알루미늄을 더 포함할 수 있다. 상기 용융된 용융물은 5 내지 70 ppm의 유리 산소 함량을 가질 수 있다. 상기 강판은 50 ppm 초과의 총 산소 함량을 가질 수 있다. 개재물은 전형적으로 5 μm의 50% 미만의 크기를 갖는 MnOSi02를 포함하며 미세구조 진화 및, 따라서 스트립 기계적 특성을 향상시키는 잠재성을 갖는다.
또한 본 개시사항은 하기 단계를 포함하는 열연 경량 마르텐사이트계 강판의 제조방법이다: (a) 하기를 포함하는 용융 강철 용융물을 제조하는 단계: (i) 0.20 중량% 내지 0.35 중량%의 탄소, 1.0 중량% 미만의 크롬, 0.7 중량% 내지 2.0 중량%의 망간, 0.10 중량% 내지 0.50 중량%의 실리콘, 0.1 중량% 내지 1.0 중량%의 구리, 0.05 중량% 미만의 니오븀, 0.5 중량% 미만의 몰리브덴, 0.01 중량% 미만의 알루미늄을 포함하는 실리콘 킬드, 및 (ii) 용융물로부터 얻어진 잔류 철 및 불순물; (b) 사이에 닙을 갖는 한쌍의 냉각된 주조 롤의 주조 표면 상에서 지지되는 주조 풀 내로 용융물을 형성하는 단계; (c) 주조 롤을 반대 방향으로 회전시키고 10.0 MW/m2　초과의 열 유속에서 2.0 mm 미만의 두께를 갖는 강판을 10 MW/m2　초과의 열 유속에서 고체화하여 2.0 mm 미만의 두께를 갖는 강판을 제조하고, 비-산화성 대기 내 15 ℃/s 초과의 냉각 속도로 1080 ℃ 미만 및 A¾ 초과의 온도에서 냉각시키는 단계; 및 (d) 강판을 15% 내지 50%의 압하율로 열간 압연하고 급속 냉각하여, 75% 이상의 마르텐사이트를 갖는 미세구조, 700 내지 1300 MPa의 항복 강도, 1000 내지 1800 MPa의 인장 강도 및 1 % 내지 10%의 연신율을 갖는 강판을 형성하는 단계. 상기 강판 조성물은 강판의 포정 균열이 있으면 작동할 수 없으므로 0.20% 미만의 탄소 수치로는 제조될 수 없다.
또한, 상기 열연 경량 마르텐사이트 강판이 제조방법은 2 내지 6시간 동안 150 ℃ 내지 250 ℃의 온도에서 강판을 템퍼링하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 마르텐사이트계 강판은 0.005 중량% 초과의 니오븀 또는 0.01 중량% 또는 0.02 중량% 초과의 니오븀을 더 포함할 수 있다. 상기 마르텐사이트계 강판은 0.05 중량% 초과의 몰리브덴 또는 0.1 중량% 또는 0.2 중량% 초과의 몰리브덴을 더 포함할 수 있다. 상기 마르텐사이트계 강판은 0.008 중량% 미만의 알루미늄 또는 0.006 중량% 미만의 알루미늄을 포함하는 실리콘 킬드일 수 있다.
용융된 용융물은 5 내지 70 ppm의 유리 산소 함량을 가질 수 있다. 강판은 50 ppm 초과의 총 산소 함량을 가질 수 있다. 상기 용융된 용융물은 10 MW/m2　초과의 열 유속에서 고체화하여 2.0 mm 미만의 두께를 갖는 강판을 제조하고, 비-산화성 대기 내 15 ℃/s 초과의 냉각 속도로 1080 ℃ 미만 및 A¾ 초과의 온도에서 냉각시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 강판 내 마르텐사이트는 100 μm 초과의 크기를 갖는 오스테나이트 입자로부터 얻어질 수 있다. 다른 실시예에서, 강판 내 마르텐사이트는 150 μm 초과의 크기를 갖는 오스테나이트 입자로부터 얻어질 수 있다.
열연 경량 마르텐사이트계 강판의 제조방법은 15% 내지 35%의 압하율로 강판을 열간 압연하고 급속 냉각하여, 75 부피% 이상의 마르텐사이트를 갖는 미세구조, 700 내지 1300 MPa의 항복 강도, 1000 내지 1800 MPa의 인장 강도 및 1 % 내지 10%의 연신율을 갖는 강판을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 열연 경량 마르텐사이트계 강판의 제조방법은 강판을 15% 내지 50%의 압하율로 열간 압연하고 급속 냉각하여, 75 부피% 이상의 마르텐사이트와 베이나이트를 갖는 미세구조, 700 내지 1300 MPa의 항복 강도, 1000 내지 1800 MPa의 인장 강도 및 1 % 내지 10%의 연신율을 갖는 강판을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 열연 경량 마르텐사이트계 강판의 제조방법은 15% 내지 35%의 압하율로 강판을 열간 압연하고 급속 냉각하여, 75 부피% 이상의 마르텐사이트와 베이나이트를 갖는 미세구조, 700 내지 1300 MPa의 항복 강도, 1000 내지 1800 MPa의 인장 강도 및 1 % 내지 10%의 연신율을 갖는 강판을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 보다 충분히 예시되고 설명될 수 있다:
도 1은 인-라인 열간 압연기 및 코일러가 결합된 스트립 주조 설비를 나타낸다;
도 2는 쌍롤식 스트립 캐스터의 상세도를 나타낸다; 및
도 3은 75% 이상의 마르텐사이트를 갖는 미세구조를 포함하는 강판의 현미경 사진이다.
도 1 및 2는 본 발명의 연속적으로 주조된 강철 스트립을 위한 스트립 캐스터의 연속적인 부분을 나타낸다. 쌍롤식 캐스터(11)는 주조 강 스트립(12)을 연속적으로 제조할 수 있으며, 가이드 테이블(13)을 가로지르는 이송 경로(10)에서 핀치 롤(14A)을 갖는 핀치 롤 스탠드(14)로 통과한다. 핀치 롤 스탠드(14)를 빠져나오는 즉시, 스트립은 한쌍의 작업 롤(16A) 및 보강 롤(backing rolls)(16B)을 갖는 열간 압연기(16)로 통과하며, 주조 스트립은 열간 압연되어 원하는 두께를 감소시킨다. 열연 스트립은 물 분사기(18)(또는 다른 적절한 수단)를 통해 강하게 냉각부로 들어가는 런아웃 테이블(runout table)(17)로 통과한다. 압연되고 냉각된 스트립은 그 후 한쌍의 핀치 롤(20A)을 포함하는 핀치 롤 스탠드(20)를 통과한 후 코일러(19)를 통과한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 쌍롤식 캐스터(11)는 주조 표면(22A)을 갖는 한쌍의 측 방향으로 위치된 주조 롤(22)을 지지하는 주 기계 프레임(21)을 포함한다. 용융 금속은 주조 작업 중 레이들(나타내지 않음)에서 턴디시(23)로, 내화 슈라우드(24)를 통해 분배기 또는 이동가능한 턴디시(25)로, 그리고 분배기 또는 이동가능한 턴디시(25)로부터 닙(27) 위의 주조 롤(22) 사이의 금속 전달 노즐(26)을 통해 공급된다. 주조 롤(22) 사이에 전달된 용융 금속은 주조 롤 상에 지지된 닙 위로 주조 풀(30)을 형성한다. 주조 풀(30)은 측면 플레이트 홀더에 연결된 유압 실린더 장치(나타내지 않음)를 포함하는 한쌍의 스러스터(thrusters)(나타내지 않음)에 의해 주조 롤의 단부에 대해 가압될 수 있는, 한쌍의 측면 폐쇄 댐(side closure dams) 또는 플레이트(28)에 의해 주조롤의 단부에 제한된다. 주조 풀(30)의 상부 표면(일반적으로 "메니스커스(meniscus)" 수치라 칭함)은 일반적으로 전달 노즐의 하단부보다 위에 위치하여 전달 노즐의 하단부가 주조 풀(30) 내에 잠긴다. 주조 롤 사이의 닙으로부터 아래쪽으로 전달되는 주조 스트립(12)을 제조하기 위하여, 주조 롤(22)은 내부적으로 수냉각되어 쉘이 주조 풀을 통과할 때 이동하는 주조 롤 표면에서 응고되고, 이들 사이의 닙(27)에 합쳐지게 된다.
쌍롤식 캐스터는 미국 특허번호 5,184,668 및 5,277,243 또는 미국 특허번호 5,488,988, 또는 미국 특허출원번호 12/050,987에서 상세하게 예시되고 설명된 종류일 수 있다. 본 발명의 실시예에 사용될 수 있는 쌍롤식 캐스터의 적절한 구성 세부사항을 위해 참고문헌으로 포함된 특허를 참조한다.
인라인 열간 압연기(16)는 캐스터로부터 스트립의 15 % 내지 50 % 압하율을 제공한다. 런-아웃-테이블(17)에서, 냉각은 원하는 미세구조 및 물질 특성을 달성하기 위해 오스테나이트 변형의 냉각 속도를 조절하기 위한 수냉각부를 포함할 수 있다.
경량 마르텐사이트계 강판은 쌍롤식 캐스터에서 제조된 용융된 용융물로 제조될 수 있다. 상기 열연 경량 마르텐사이트계 강판은 하기 단계에 의해 제조될 수 있다: (a) 하기를 포함하는 용융 강철 용융물을 제조하는 단계: (i) 0.20 중량% 내지 0.35 중량%의 탄소, 1.0 중량% 미만의 크롬, 0.7 중량% 내지 2.0 중량%의 망간, 0.10 중량% 내지 0.50 중량%의 실리콘, 0.1 중량% 내지 1.0 중량%의 구리, 0.05 중량% 미만의 니오븀, 0.5 중량% 미만의 몰리브덴, 및 0.01 중량% 미만의 알루미늄을 포함하는 실리콘 킬드, 및 (ii) 용융물로부터 얻어진 잔류 철 및 불순물; (b) 10 MW/m2　초과의 열 유속에서 고체화하여 2.0 mm 미만의 두께를 갖는 강판을 제조하고, 비-산화성 대기 내 15 ℃/s 초과의 냉각 속도로 1080 ℃ 미만 및 A¾ 초과의 온도에서 냉각시키는 단계; 및 (c) 강판을 15% 내지 50%의 압하율로 열간 압연하고 급속 냉각하여, 75% 이상의 마르텐사이트를 갖는 미세구조, 700 내지 1300 MPa의 항복 강도, 1000 내지 1800 MPa의 인장 강도 및 1 % 내지 10%의 연신율을 갖는 강판을 형성하는 단계. 도 3은 이전에 100 μm 이상의 크기를 갖는 오스테나이트 입자로부터 얻어진 75% 이상의 마르텐사이트를 갖는 미세구조를 갖는 강판의 현미경 사진을 나타낸다.
예를 들어, 본 발명에 의해 0.21 중량%의 탄소, 1.01 중량%의 망간, 0.12 중량%의 실리콘, 0.19 중량%의 몰리브덴, 0.48 중량%의 크롬, 및 0.017 중량%의 니오븀을 포함하고 담금질 후 1000 MP의 항복 강도, 1385 MPa의 인장 강도 및 5%의 연신율을 갖는 마르텐사이트계 강판을 제조하였다.
본 강판 조성물은 강판의 포정 균열이 있으면 작동하지 않으므로 0.20% 미만의 탄소 수치로 제조될 수 없다. 표 1은 탄소 함량이 강판 균열에 미치는 영향을 나타낸다. 탄소 함량 0.20% 미만에서 포정 반응은 너무 빨리 진행되어 균열을 방지할 수 없다.
Figure pct00001
추가적으로, 열연 경량 마르텐사이트계 강판은 2 내지 6시간 동안 150 ℃ 내지 250 ℃의 온도에서 강판을 추가로 템퍼링함으로써 제조될 수 있다. 강판을 템퍼링하는 것은 강도의 손실을 최소화하면서 개선된 연신율을 제공한다. 예를 들어, 1250 MPa의 항복 강도, 1600 MPa의 인장 강도 및 2%의 연신율을 갖는 강판은 본원에 개시된 바와 같이 템퍼링 후 1250 MPa의 항복 강도, 1525 MPa의 인장 강도 및 5%의 연신율로 개선되었다.
상기 마르텐사이트계 강판은 0.005 중량% 초과의 니오븀 또는 0.01 중량% 또는 0.02 중량% 초과의 니오븀을 더 포함할 수 있다. 상기 마르텐사이트계 강판은 0.05 중량% 초과의 몰리브덴 또는 0.1 중량% 또는 0.2 중량% 초과의 몰리브덴을 포함할 수 있다. 상기 마르텐사이트계 강판은 0.008 중량% 미만의 알루미늄 또는 0.006 중량% 미만의 알루미늄을 포함하는 실리콘 킬드(silicon killed)를 포함할 수 있다. 상기 용융된 용융물은 5 내지 70 ppm의 유리 산소 함량을 포함할 수 있다. 상기 강판은 50 ppm 초과의 총 산소 함량을 포함할 수 있다. 개재물(inclusions)은 전형적으로 5 μm 의 50% 미만의 크기를 갖는 MnOSi02를 포함하며, 미세구조 진화, 및 이에 따른 스트립 기계적 성질을 향상시킬 잠재력을 갖는다.
용융된 용융물은 10.0 MW/m2 초과의 열 유속에서　2.0 mm 미만의 두께를 갖는 강판으로 고체화되고, 비-산화성 대기 내 15 ℃/s 초과의 냉각 속도에서 1080 ℃ 미만 및 A¾ 초과의 온도로 냉각될 수 있다. 비-산화성 대기는 전형적으로 질소 또는 아르곤과 같은 불활성 기체, 또는 이들의 혼합물의 대기이며, 이는 약 5 중량% 미만의 산소를 포함한다.
일부 실시예에서, 강판 내 마르텐사이트는 100 μm 초과의 입자 크기를 갖는 오스테나이트로부터 얻어질 수 있다. 다른 실시예에서, 강판 내 마르텐사이트는 150 μm 초과의 입자 크기를 갖는 오스테나이트로부터 얻어질 수 있다. 10 MW/m2　초과의 열 유속에서의 급속 고체화는 열간 압연 후 제어된 냉각에 반응하여 균열 없는 강판을 제조할 수 있는 오스테나이트 입자 크기를 제조할 수 있다.
기 강판은 15% 내지 50%의 압하율로 열간 압연되고 급속 냉각되어 75% 이상의 마르텐사이트와 베이나이트를 갖는 미세구조, 700 내지 1300 MPa의 항복 강도, 1000 내지 1800 MPa의 인장 강도 및 1% 내지 10%의 연신율을 갖는 강판을 형성할 수 있다. 또한, 상기 강판은 15% 내지 35%의 압하율로 열간 압연되고 급속 냉각되어 75% 이상의 마르텐사이트와 베이나이트를 갖는 미세구조, 700 내지 1300 MPa의 항복 강도, 1000 내지 1800 MPa의 인장 강도 및 1% 내지 10%의 연신율을 갖는 강판을 형성할 수 있다.
상술한 도면 및 상세한 설명에서 본 발명이 상세하게 도시되고 설명되었지만, 이는 예시적인 것이고, 제한적인 것으로 간주되어서는 안되며, 단지 예시적인 실시예가 도시되고 설명된 것으로 이해되어야 하며, 하기 청구항에 개시된 본 발명의 사상에 부합하는 모든 변경 및 변형이 보호되기를 바란다. 본 발명의 부가적인 특징은 상기 상세한 설명을 고려할 때 당업자에게 명백할 것이다. 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 변경은 가능하다.

Claims (19)

  1. 하기 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된 열연 경량 마르텐사이트계 강판:
    (a) 하기를 포함하는, 쌍롤식 캐스터를 통해 두께가 2 mm 이하인 생주물(as-cast) 탄소 합금 강판을 생성하는, 용융 강철 용융물을 제조하는 단계:
    (i) 0.20 중량% 내지 0.35 중량%의 탄소, 1.0 중량% 미만의 크롬, 0.7 중량% 내지 2.0 중량%의 망간, 0.10 중량% 내지 0.50 중량%의 실리콘, 0.1 중량% 내지 1.0 중량%의 구리, 0.05 중량% 미만의 니오븀, 0.5 중량% 미만의 몰리브덴, 및 0.01 중량% 미만의 알루미늄을 포함하는 실리콘 킬드(killed), 및
    (ii) 용융물로부터 얻어진 잔류 철 및 불순물;
    (b) 용융된 용융물을 10 MW/m2　초과의 열 유속에서 2.0 mm 미만의 두께를 갖는 강판으로 고체화하고 강판을 비-산화성 대기 내 15 ℃/s 초과의 냉각 속도로 1080 ℃ 미만 및 A¾ 초과의 온도에서 냉각시키는 단계; 및
    (c) 15% 내지 50% 압하율로 강판을 열간 압연하고 급속 냉각하여, 75 부피% 이상의 마르텐사이트 또는 마르텐사이트와 베이나이트를 갖는 미세구조, 700 내지 1300 MPa의 항복 강도, 1000 내지 1800 MPa의 인장 강도 및 1 % 내지 10%의 연신율을 갖는 강판을 형성하는 단계.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방법은:
    (d) 2 내지 6시간 동안 150 ℃ 내지 250 ℃의 온도에서 강판을 템퍼링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 열연 경량 마르텐사이트계 강판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 마르텐사이트는 100 μm 초과의 입자 크기를 갖는 오스테나이트로부터 얻어지는 것을 특징으로 하는, 열연 경량 마르텐사이트계 강판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 마르텐사이트는 150 μm 초과의 입자 크기를 갖는 오스테나이트로부터 얻어지는 것을 특징으로 하는, 열연 경량 마르텐사이트계 강판.
  5. 제1항에 있어서, 15% 내지 35%의 압하율로 강판을 열간 압연하고 급속 냉각하여, 75 부피% 이상의 마르텐사이트를 갖는 미세구조, 700 내지 1300 MPa의 항복 강도, 1000 내지 1800 MPa의 인장 강도 및 1% 내지 10%의 연신율을 갖는 강판을 형성하는 것을 특징으로 하는, 열연 경량 마르텐사이트계 강판.
  6. 제1항에 있어서, 15% 내지 35%의 압하율로 강판을 열간 압연하고 급속 냉각하여, 75 부피% 이상의 마르텐사이트와 베이나이트(bainite)를 갖는 미세구조, 700 내지 1300 MPa의 항복 강도, 1000 내지 1800 MPa의 인장 강도 및 1% 내지 10%의 연신율을 갖는 강판을 형성하는 것을 특징으로 하는, 열연 경량 마르텐사이트계 강판.
  7. 제1항에 있어서, 5 μm의 50% 미만의 크기를 갖는 MnOSiO2를 함유하는 개재물(inclusions)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 열연 경량 마르텐사이트계 강판.
  8. 제1항에 있어서, 상기 냉각된 강판은 50 ppm 초과의 총 산소 함량을 갖는 것을 특징으로 하는, 열연 경량 마르텐사이트계 강판.
  9. 제1항에 있어서, 상기 용융된 용융물은 5 내지 70 ppm의 유리 산소 함량을 갖는 것을 특징으로 하는, 열연 경량 마르텐사이트계 강판.
  10. 제1항에 있어서, 강판을 15% 내지 50%의 압하율로 열간 압연하고 100 ℃/s의 속도로 100 내지 20 ℃의 온도에서 급속 냉각하여, 75 부피% 이상의 마르텐사이트를 갖는 미세구조, 700 내지 1300 MPa의 항복 강도, 1000 내지 1800 MPa의 인장 강도 및 1% 내지 10%의 연신율을 갖는 강판을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 열연 경량 마르텐사이트계 강판.
  11. 하기 단계를 포함하는 열연 경량 마르텐사이트계 강판의 제조방법:
    (a) 하기를 포함하는 용융 강철 용융물을 제조하는 단계:
    (i) 0.20 중량% 내지 0.35 중량%의 탄소, 1.0 중량% 미만의 크롬, 0.7 중량% 내지 2.0 중량%의 망간, 0.10 중량% 내지 0.50 중량%의 실리콘, 0.1 중량% 내지 1.0 중량%의 구리, 0.05 중량% 미만의 니오븀, 0.5 중량% 미만의 몰리브덴, 0.01 중량% 미만의 알루미늄을 포함하는 실리콘 킬드, 및
    (ii) 용융물로부터 얻어진 잔류 철 및 불순물;
    (b) 사이에 닙을 갖는 한쌍의 냉각된 주조 롤의 주조 표면 상에서 지지되는 주조 풀 내로 용융물을 형성하는 단계;
    (c) 주조 롤을 반대 방향으로 회전시키고 용융된 용융물을 10.0 MW/m2　초과의 열 유속에서 닙으로부터 아래쪽으로 전달되는 2.0 mm 미만의 두께를 갖는 강판으로 고체화하고, 강판을 비-산화성 대기 내 15 ℃/s 초과의 냉각 속도로 1080 ℃ 미만 및 A¾ 초과의 온도에서 냉각시키는 단계; 및
    (d) 강판을 15% 내지 50%의 압하율로 열간 압연하고 급속 냉각하여 75 부피% 이상의 마르텐사이트 또는 마르텐사이트와 베이나이트를 갖는 미세구조, 700 내지 1300 MPa의 항복 강도, 1000 내지 1800 MPa의 인장 강도 및 1% 내지 10%의 연신율을 갖는 강판을 형성하는 단계.
  12. 제11항에 있어서, 2 내지 6시간 동안 150 ℃ 내지 250 ℃의 온도에서 강판을 템퍼링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 열연 경량 마르텐사이트계 강판의 제조방법.
  13. 제11항에 있어서, 15% 내지 35%의 압하율로 강판을 열간 압연하고 급속 냉각하여, 75 부피% 이상의 마르텐사이트를 갖는 미세구조, 700 내지 1300 MPa의 항복 강도, 1000 내지 1800 MPa의 인장 강도 및 1 % 내지 10%의 연신율을 갖는 강판을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 열연 경량 마르텐사이트계 강판의 제조방법.
  14. 제11항에 있어서, 15% 내지 35%의 압하율로 강판을 열간 압연하고 급속 냉각하여, 75 부피% 이상의 마르텐사이트와 베이나이트를 갖는 미세구조, 700 내지 1300 MPa의 항복 강도, 1000 내지 1800 MPa의 인장 강도 및 1% 내지 10%의 연신율을 갖는 강판을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 열연 경량 마르텐사이트계 강판의 제조방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 냉각된 강판은 50 ppm 초과의 총 산소 함량을 갖는 것을 특징으로 하는, 열연 경량 마르텐사이트계 강판의 제조방법.
  16. 제11항에 있어서, 상기 용융된 용융물은 5 내지 70 ppm의 유리 산소 함량을 갖는 것을 특징으로 하는, 열연 경량 마르텐사이트계 강판의 제조방법.
  17. 제11항에 있어서, 강판을 15% 내지 50%의 압하율로 열간 압연하고 100 ℃/s의 속도로 100 내지 20 ℃의 온도에서 급속 냉각하여, 75 부피% 이상의 마르텐사이트를 갖는 미세구조, 700 내지 1300 MPa의 항복 강도, 1000 내지 1800 MPa의 인장 강도 및 1% 내지 10%의 연신율을 갖는 강판을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 열연 경량 마르텐사이트계 강판의 제조방법.
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