KR20170137899A

KR20170137899A - 고강도 냉연 강판, 고강도 도금 강판 및 이것들의 제조 방법

Info

Publication number: KR20170137899A
Application number: KR1020177033181A
Authority: KR
Inventors: 노리아키 고사카; 요시마사 후나카와; 야스히로 니시무라; 마사히로 니이야
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2015-05-29
Filing date: 2016-03-14
Publication date: 2017-12-13
Also published as: JP6324512B2; CN107614731A; JPWO2016194272A1; KR102004077B1; CN107614731B; WO2016194272A1; MX2017015333A

Abstract

인장 강도 (TS) : 980 ㎫ 이상의 고강도와 우수한 굽힘성을 겸비한 고강도 냉연 강판, 고강도 도금 강판 및 이것들의 제조 방법을 제공한다. 특정한 성분 조성과, 페라이트상의 면적률이 30 ％ 이상 70 ％ 이하, 마텐자이트상의 면적률이 30 ％ 이상 70 ％ 이하이고, 페라이트립의 평균 입경이 3.5 ㎛ 이하, 페라이트립의 입경의 표준 편차가 1.5 ㎛ 이하, 페라이트립의 평균 애스펙트비가 1.8 이하, 마텐자이트립의 평균 입경이 3.0 ㎛ 이하, 마텐자이트립의 평균 애스펙트비가 2.5 이하인 등의 특정한 강 조직을 갖고, 인장 강도가 980 ㎫ 인 고강도 냉연 강판으로 한다.

Description

고강도 냉연 강판, 고강도 도금 강판 및 이것들의 제조 방법{HIGH-STRENGTH COLD-ROLLED STEEL SHEET, HIGH-STRENGTH PLATED STEEL SHEET, AND METHOD FOR PRODUCING SAME}

본 발명은, 자동차용 골격 부재의 용도에 유용한, 인장 강도 (TS) : 980 ㎫ 이상의 고강도와 우수한 굽힘성을 겸비한 고강도 냉연 강판, 고강도 도금 강판 및 이것들의 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 지구 환경 보전의 관점에서, CO₂ 배출량의 규제를 목적으로 하여 자동차 업계 전체에서 자동차의 연비 개선이 지향되고 있다. 자동차의 연비 개선에는, 사용 부품의 박육화에 의한 자동차의 경량화가 가장 유효하기 때문에, 최근 자동차 부품용 소재로서의 고강도 강판의 사용량이 증가하고 있다. 한편, 일반적으로 강판의 고강도화에 수반하여 강판의 연성이나 굽힘성은 악화되는 경향이 있으며, 이 악화는, 자동차 부재로의 성형시에 파단이나 크랙 발생과 같은 문제를 발생시킨다. 그 때문에, 자동차 부품 등을 경량화하는 데에 있어서, 고강도에 더하여 양호한 연성이나 굽힘성을 겸비한 냉연 강판으로 하는 것이 요구된다.

고강도와 양호한 연성이나 굽힘성을 겸비한 냉연 강판의 개발이 필수이며, 지금까지도 강 조직의 구성이나 표층부의 경도에 주목한 제안이 이루어지고 있다.

예를 들어, 특허문헌 1 에서는, 질량％ 로, C : 0.05 ∼ 0.30 ％, Si : 3.0 ％ 이하, Mn : 0.1 ∼ 5.0 ％, P : 0.1 ％ 이하, S : 0.02 ％ 이하, Al : 0.01 ∼ 1.0 ％, N : 0.01 ％ 이하를 함유하고, 잔부가 철 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖고, 연질 제 1 상인 페라이트를 면적률로 20 ∼ 50 ％ 함유하고, 잔부가 경질 제 2 상인, 템퍼드 마텐자이트 및/또는 템퍼드 베이나이트로 이루어지는 조직을 갖고, 강판 표층부의 페라이트 면적률을 내부보다 높게 함으로써 굽힘 가공시에 표층부에 가해지는 인장·압축 응력을 완화시켜 굽힘성을 개선하는 기술이 개시되어 있다.

특허문헌 2 에는, 질량％ 로, C : 0.050 ％ 이상 0.40 ％ 이하, Si : 0.50 ％ 이상 3.0 ％ 이하, Mn : 3.0 ％ 이상 8.0 ％ 이하, P : 0.05 ％ 이하, S : 0.01 ％ 이하, sol.Al : 0.001 ％ 이상 3.0 ％ 이하, 및 N : 0.01 ％ 이하를 함유하고, 면적률로 10 ％ 이상 40 ％ 이하의 오스테나이트를 함유함으로써, 고강도이고 연성 및 충격 특성이 개선된 강재가 개시되어 있다.

특허문헌 3 에는, 질량％ 로, C : 0.075 ∼ 0.300 ％, Si : 0.30 ∼ 2.50 ％, Mn : 1.30 ∼ 3.50 ％, P : 0.001 ∼ 0.050 ％, S : 0.0001 ∼ 0.0100 ％, Al : 0.005 ∼ 1.500 ％, N : 0.0001 ∼ 0.0100 ％, O : 0.0001 ∼ 0.0100 ％ 를 함유하는 고강도 아연 도금 강판의 판 두께 방향의 경도 분포를 제어함으로써, 굽힘성이 개선된 고강도 아연 도금 강판이 개시되어 있다.

일본 공개특허공보 2013-249502호 일본 공개특허공보 2014-25091호 국제 공개번호 WO2013/018739호 공보

특허문헌 1 에서 제안된 기술에서는, 특허문헌 1 의 실시예의 도 1 에 나타내는 바와 같이, 페라이트 입경이 크고, 또한 페라이트 입경의 편차가 크기 때문에, 굽힘 가공에서 변형이 국재화되는 경우가 있다. 이 경우에는 인장 응력의 완화 작용이 충분하지 않아 균열 발생에 이르는 케이스가 있다.

특허문헌 2 에서 제안된 기술은 오스테나이트상을 활용하는 것으로, 표층으로부터의 탈탄이나 판 두께 방향에 대한 열 이력의 변화 등의 영향에 의해, 굽힘 가공에서 중요해지는 강판 표층까지 안정적으로 오스테나이트상을 생성시키는 것은 매우 곤란하다. 따라서, 특허문헌 2 에 기재된 기술에 의해 굽힘성을 개선하는 것은 곤란하다.

특허문헌 3 에서 제안된 기술도 특허문헌 1 과 마찬가지로, 굽힘 가공시에 변형이 국소적으로 집중되었을 때에 균열에 이르는 경우가 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은, 인장 강도 (TS) : 980 ㎫ 이상의 고강도와 우수한 굽힘성을 겸비한 고강도 냉연 강판, 고강도 도금 강판 및 이것들의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

양호한 굽힘성을 가지면서, 냉연 강판을 고강도화할 수 있는 구성에 대해 예의 검토한 결과, 굽힘 가공부의 강판 표면에 균열이 발생한 부위에는, 국소적으로 큰 변형이 부여되고 있는 것을 알 수 있었다. 이 지견으로부터, 굽힘 가공시의 변형을 굽힘 가공부 전체에 균일하게 분산시킬 수 있으면, 안정적으로 문제를 제거할 수 있을 가능성이 있다고 생각하여, 변형의 분산 방법에 대해 연구를 거듭하였다. 그 결과, 균일 연신율을 원하는 이상으로 확보한 후, 가공 경화 지수가 일정 이상이면, 본 발명의 과제를 해결할 수 있는 것이 판명되었다. 이것은, 변형이 도입된 부분이 가공 경화됨으로써, 변형이 도입되어 있지 않은 부분에 순차적으로 변형이 도입되기 때문이다. 다음으로, 균일 연신율과 가공 경화 지수를 상승시키는 구성에 대해 검토한 결과, 미세하고 또한 정립의 페라이트상의 페라이트립의 주위에 균일하게 미세한 마텐자이트립이 분산되는 경향이 있는 강 조직으로 함으로써, 연질이고 연성이 풍부한 페라이트상의 연성 및 가공 경화를 최대한 활용할 수 있는 것을 알아내었다. 본 발명은 상기 지견에 기초하여 완성된 것으로, 그 요지는 다음과 같다.

[1] 질량％ 로, C : 0.07 ％ 이상 0.17 ％ 이하, Si : 0.3 ％ 미만, Mn : 2.2 ％ 이상 3.0 ％ 이하, P : 0.03 ％ 이하, S : 0.005 ％ 이하, Al : 0.08 ％ 이하, N : 0.0060 ％ 이하, Mo : 0.07 ％ 이상 0.50 ％ 이하, Cr : 0.001 ％ 이상 0.4 ％ 이하를 함유하고, 하기 (1) 식을 만족하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성과, 페라이트상의 면적률이 30 ％ 이상 70 ％ 이하, 마텐자이트상의 면적률이 30 ％ 이상 70 ％ 이하이고, 페라이트립의 평균 입경이 3.5 ㎛ 이하, 페라이트립의 입경의 표준 편차가 1.5 ㎛ 이하, 페라이트립의 평균 애스펙트비가 1.8 이하, 마텐자이트립의 평균 입경이 3.0 ㎛ 이하, 마텐자이트립의 평균 애스펙트비가 2.5 이하이고, 연결되는 마텐자이트립 사이의 입계의 길이가 하기 (2) 식을 만족하는 마텐자이트립의 면적률의 합계가 마텐자이트상의 면적률의 10 ％ 이하인 강 조직을 갖고, 인장 강도가 980 ㎫ 인 고강도 냉연 강판.

0.05 [％C] － 2.6 [％Si] ＋ 1.2 [％Mn] ＋ 2.6 [％Mo] ＋ [％Cr] ≥ 3.15 (1)

(1) 식에 있어서의, [％C], [％Si], [％Mn], [％Mo] 및 [％Cr] 은 각각 질량％ 에서의 C, Si, Mn, Mo 및 Cr 함유량을 나타낸다.

L1 ≥ 0.2 × L2 (2)

(2) 식에 있어서의, L1 은 연결되는 마텐자이트립 사이의 입계의 길이를 나타내고, L2 는 연결되는 마텐자이트립 중 입경이 큰 마텐자이트립의 둘레 길이를 나타낸다.

[2] 상기 성분 조성은, 추가로, 질량％ 로, V : 0.001 ％ 이상 0.3 ％ 이하, Ti : 0.001 ％ 이상 0.1 ％ 이하, Nb : 0.001 ％ 이상 0.08 ％ 이하의 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 [1] 에 기재된 고강도 냉연 강판.

[3] [1] 또는 [2] 에 기재된 고강도 냉연 강판과, 상기 고강도 냉연 강판 상에, 질량％ 로, Fe : 20.0 ％ 이하, Al : 0.001 ％ 이상 1.0 ％ 이하를 함유하고, 추가로, Pb, Sb, Si, Sn, Mg, Mn, Ni, Cr, Co, Ca, Cu, Li, Ti, Be, Bi 및 REM 에서 선택하는 1 종 또는 2 종 이상을 합계로 0 ％ 이상 3.5 ％ 이하 함유하고, 잔부가 Zn 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성의 도금층을 갖는 고강도 도금 강판.

[4] [3] 에 기재된 고강도 도금 강판의 상기 도금층이, 용융 도금층 또는 합금화 용융 도금층인 고강도 도금 강판.

[5] [1] 또는 [2] 에 기재된 성분 조성을 갖는 강 소재를, 1050 ℃ 이상 1300 ℃ 이하로 가열하고, 800 ℃ 이상의 마무리 압연 온도에서 마무리 압연 종료 후, 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하에서 권취하는 열간 압연 공정과, 상기 열간 압연 공정 후에 열연판을 냉간 압연하는 냉간 압연 공정과, 상기 냉간 압연 공정 후의 냉연판을 100 ℃ 에서 825 ℃ 이상의 최고 도달 온도까지의 평균 가열 속도가 1.5 ℃/s 이상인 조건에서 가열하고, 최고 도달 온도까지 가열된 냉연판을 560 ℃ 까지의 평균 냉각 속도가 12 ℃/s 이상인 조건에서 냉각하고, 200 ℃ 이상 520 ℃ 이하의 온도역에 체류되는 시간을 30 초 이상으로 하는 제 1 어닐링 공정과, 상기 제 1 어닐링 공정 후의 어닐링판을 720 ℃ 이상 820 ℃ 이하의 최고 도달 온도까지 가열하고, 최고 도달 온도까지 가열된 어닐링판을 560 ℃ 까지의 평균 냉각 속도가 12 ℃/s 이상인 조건에서 냉각하고, 200 ℃ 이상 500 ℃ 이하의 온도역에 체류되는 시간을 75 초 이하로 하는 제 2 어닐링 공정을 갖는 고강도 냉연 강판의 제조 방법.

[6] [5] 에 기재된 제조 방법으로 제조된 고강도 냉연 강판 상에, 질량％ 로, Fe : 20.0 ％ 이하, Al : 0.001 ％ 이상 1.0 ％ 이하를 함유하고, 추가로 Pb, Sb, Si, Sn, Mg, Mn, Ni, Cr, Co, Ca, Cu, Li, Ti, Be, Bi 및 REM 에서 선택하는 1 종 또는 2 종 이상을 합계로 0 ％ 이상 3.5 ％ 이하를 함유하고, 잔부가 Zn 및 불가피 불순물로 이루어지는 도금층을 형성하는 도금 공정을 갖는 고강도 도금 강판의 제조 방법.

[7] 상기 도금층이 용융 도금층 또는 합금화 용융 도금층인 [6] 에 기재된 고강도 도금 강판의 제조 방법.

본 발명에 의하면, 자동차의 구조 부재 등의 용도에 바람직하고, 양호한 연성 및 굽힘성을 갖는 고강도 냉연 강판이나 고강도 도금 강판이 얻어진다. 본 발명은 자동차 부품의 경량화나 그 신뢰성을 향상시킨다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되지 않는다.

＜고강도 냉연 강판＞

성분 조성

본 발명의 고강도 냉연 강판은, 질량％ 로, C : 0.07 ％ 이상 0.17 ％ 이하, Si : 0.3 ％ 미만, Mn : 2.2 ％ 이상 3.0 ％ 이하, P : 0.03 ％ 이하, S : 0.005 ％ 이하, Al : 0.08 ％ 이하, N : 0.0060 ％ 이하, Mo : 0.07 ％ 이상 0.50 ％ 이하, Cr : 0.001 ％ 이상 0.4 ％ 이하를 함유한다. 이하의 각 성분의 설명에 있어서「％」는「질량％」를 의미한다.

C : 0.07 ％ 이상 0.17 ％ 이하

C 는 마텐자이트를 경화시켜, 실질적으로 강판의 고강도화에 기여하는 원소이다. 본 발명에서 요구하는 인장 강도 : 980 ㎫ 이상을 얻으려면, C 함유량은 0.07 ％ 이상으로 할 필요가 있다. 한편으로, C 함유량이 0.17 ％ 를 초과하면, 마텐자이트상의 면적률이 과도하게 증대하여, 페라이트상의 가공 경화를 활용할 수 없게 되고, 연성 및 굽힘성이 저하된다. 따라서, C 함유량은 0.07 ％ 이상 0.17 ％ 이하로 한다. 하한에 대해 바람직한 C 함유량은 0.08 ％ 이상이고, 상한에 대해 바람직한 C 함유량은 0.15 ％ 이하이다.

Si : 0.3 ％ 미만

Si 는 페라이트상을 생성시키기 쉽게 하는 원소이다. Si 함유량이 과잉이 되면, 어닐링 중에 조대한 페라이트립이 잔존하여, 미세하고 또한 정립의 페라이트상이 얻어지지 않게 되고, 굽힘성이 저하된다. 그 때문에, 본 발명에서는 Si 함유량을 0.3 ％ 미만으로 할 필요가 있다. 바람직한 Si 함유량은 0.25 ％ 이하이다. 하한은 특별히 정하지 않지만, 0.01 ％ 의 Si 는 불가피적으로 강 중에 혼입되는 경우가 있다.

Mn : 2.2 ％ 이상 3.0 ％ 이하

Mn 은, 어닐링 중의 강 조직에 함유되는 조대한 페라이트립을 제거하고, ??칭성을 높여 체류 과정에서 미세 페라이트립을 생성시키기 위해 유효한 원소이다. 한편으로, 과도하게 함유시키면 냉각 및 유지 과정에서 페라이트상 생성이 저해되고, 연성 및 굽힘성이 저하된다. 이상의 관점에서, Mn 함유량은 2.2 ％ 이상 3.0 ％ 이하로 하였다. 하한에 대해 바람직한 Mn 함유량은 2.3 ％ 이상이고, 상한에 대해 바람직한 Mn 함유량은 2.8 ％ 이하이다.

P : 0.03 ％ 이하

P 는, 입계에 편석됨으로써 굽힘 가공시에 입계 균열의 요인이 되기 때문에, P 함유량은 최대한 저감시키는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 P 함유량을 0.03 ％ 이하까지 허용할 수 있다. 바람직한 P 함유량은 0.02 ％ 이하이다. P 함유량은 최대한 저감시키는 편이 바람직하지만, 제조상 0.001 ％ 는 불가피적으로 혼입되는 경우가 있다.

S : 0.005 ％ 이하

S 는, 강 중에서 MnS 등의 개재물로서 존재한다. 이 개재물은, 압연에 의해 쐐기상으로 신전 (伸展) 된 개재물이 되어, 굽힘성에 현저한 악영향을 가져온다. 따라서, 본 발명에서는, S 함유량을 최대한 저감시키는 것이 바람직하고, 0.005 ％ 이하로 한다. 바람직한 S 함유량은 0.003 ％ 이하이다. S 함유량은 최대한 저감시키는 편이 바람직하지만, 제조상 0.0001 ％ 는 불가피적으로 혼입되는 경우가 있다.

Al : 0.08 ％ 이하

Al 을 제강의 단계에서 탈산제로서 첨가하는 경우, Al 함유량이 0.02 ％ 이상인 것이 바람직하다. 한편으로, Al 함유량이 0.08 ％ 를 초과하면 알루미나 등의 개재물의 영향에 의해 굽힘성에 대한 악영향이 현재화된다. 따라서, Al 함유량은 0.08 ％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.07 ％ 이하이다.

N : 0.0060 ％ 이하

내시효성에 대해 N 은 악영향을 가져온다. N 함유량이 0.0060 ％ 를 상회하면, 연성 및 굽힘성에 대한 경시 열화의 영향을 무시할 수 없게 된다. 이 때문에, N 함유량 상한은 0.0060 ％ 로 하였다. 바람직한 N 함유량은 0.0050 ％ 이하이다.

Mo : 0.07 ％ 이상 0.50 ％ 이하

Mo 는 Mn 과 마찬가지로, ??칭성을 높여 미세하고 또한 정립의 페라이트상을 생성시키기 위해 유효한 원소이다. 이 효과를 얻으려면, Mo 함유량이 적어도 0.07 ％ 일 필요가 있다. 한편으로, Mo 함유량이 0.50 ％ 를 상회하면 마텐자이트상의 면적률이 본 발명에서 요구하는 범위에서 일탈되기 때문에, 연성 및 굽힘성이 저하된다. 이상으로부터, Mo 함유량은 0.07 ％ 이상 0.50 ％ 이하로 하였다. 하한에 대해 바람직한 Mo 함유량은 0.07 ％ 이상이고, 상한에 대해 바람직한 Mo 함유량은 0.30 ％ 이하이다.

Cr : 0.001 ％ 이상 0.4 ％ 이하

Cr 도 Mn 및 Mo 와 마찬가지로 ??칭성을 높이는 효과가 있는 원소이다. 이 효과를 얻으려면, Cr 함유량이 적어도 0.001 ％ 일 필요가 있다. 한편으로, Cr 함유량이 0.4 ％ 를 초과하면 강판의 표면 특성에 악영향을 가져와, 화성 처리성이나 도금 품질이 저하된다. 그래서, Cr 함유량은 0.001 ％ 이상 0.4 ％ 이하로 하였다. 하한에 대해 바람직한 Cr 함유량은 0.005 ％ 이상이고, 상한에 대해 바람직한 Cr 함유량은 0.3 ％ 이하이다.

또, 본 발명의 성분 조성은, C 함유량, Si 함유량, Mn 함유량, Mo 함유량 및 Cr 함유량이 하기 (1) 식을 만족한다.

본 발명에서 미세하고 또한 정립의 페라이트상을 얻으려면, 어닐링 중에 조대 페라이트립을 제거하여, 어닐링 후의 냉각에서의 페라이트 변태를 억제하기 위한 ??칭성을 확보할 필요가 있다. 상기 관점에서, 각 원소의 효과를 조사한 결과로부터, (1) 식의 각 원소의 계수를 구하였다. (1) 식 좌변이 3.15 를 하회하는 경우에는 조대 페라이트립 잔존, 혹은 ??칭성 부족에 의한 고온에서의 페라이트립 성장에 의해 미세하고 또한 정립의 페라이트상이 얻어지지 않게 된다. 한편, (1) 식 좌변이 4.30 을 상회하면 페라이트상이 얻어지기 어려워지는 경우가 있기 때문에, (1) 식 좌변은 4.30 이하로 하는 것이 바람직하다.

이상이 본 발명의 고강도 냉연 강판의 성분 조성의 필수 성분이다. 상기 성분 조성은 임의 성분으로서 V, Ti 및 Nb 에서 선택되는 적어도 1 종을 임의 성분으로서 함유해도 된다.

V : 0.001 ％ 이상 0.3 ％ 이하, Ti : 0.001 ％ 이상 0.1 ％ 이하, Nb : 0.001 ％ 이상 0.08 ％ 이하의 1 종 또는 2 종 이상

상기 원소는 주로 석출물로서 미세하게 분산되기 때문에, 강판의 고강도화에 기여하는 원소이다. 한편으로, 이것들 원소를 과도하게 함유시킨 경우에는, 슬래브 가열시에 용해되지 않고 조대한 탄화물로서 잔존한다. 조대한 탄화물은 굽힘성에 악영향을 가져온다. 이상의 관점에서, V 함유량은 0.001 ％ 이상 0.3 ％ 이하, Ti 함유량은 0.001 ％ 이상 0.1 ％ 이하, Nb 함유량은 0.001 ％ 이상 0.08 ％ 이하로 하였다.

상기 필수 성분 및 임의 성분 이외의 성분은, Fe 및 불가피적 불순물이다. 불가피적 불순물에는, 제조 중에 불가피적으로 혼입되는 성분 이외에, 원하는 특성 부여를 위해 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 첨가하는 성분도 포함된다. 또, 상기 임의 성분의 함유량이 상기 하한값 미만인 경우에는, 상기 임의 성분은 불가피적 불순물로서 함유되는 것으로 한다.

강 조직

본 발명의 고강도 냉연 강판의 강 조직은, 페라이트상의 면적률이 30 ％ 이상 70 ％ 이하, 마텐자이트상의 면적률이 30 ％ 이상 70 ％ 이하이고, 페라이트립의 평균 입경 (페라이트 평균 입경이라고 하는 경우가 있다) 이 3.5 ㎛ 이하, 페라이트립의 입경의 표준 편차가 1.5 ㎛ 이하, 페라이트립의 평균 애스펙트비가 1.8 이하, 마텐자이트립의 평균 입경 (마텐자이트 평균 입경) 이 3.0 ㎛ 이하, 마텐자이트립의 평균 애스펙트비가 2.5 이하이고, 연결되는 마텐자이트립 사이의 입계의 길이가 (2) 식을 만족하는 마텐자이트립의 면적률의 합계가 마텐자이트상의 면적률 (전체 마텐자이트립의 합계 면적률) 의 10 ％ 이하이다.

페라이트상 : 30 ％ 이상 70 ％ 이하, 마텐자이트상 : 30 ％ 이상 70 ％ 이하

본 발명에서는, 페라이트상과 마텐자이트상의 복합 조직에 의해 페라이트상의 가공 경화 상승을 실현하고 있다. 이 복합 조직에 있어서는, 페라이트상의 페라이트립의 주위에 마텐자이트립이 존재하는 경향이 있다. 이 경향이 있는 강 조직이 됨으로써, 페라이트상을 가공 경화시킬 수 있다. 페라이트상 및 마텐자이트상 중 어느 조직의 면적률이 과도하게 커지면 목적으로 하는 조직이 얻어지지 않게 된다. 이 관점에서, 페라이트상의 면적률을 30 ％ 이상 70 ％ 이하, 마텐자이트상의 면적률을 30 ％ 이상 70 ％ 이하로 한다. 하한에 대해 바람직한 페라이트상의 면적률이 35 ％ 이상이고, 상한에 대해 바람직한 페라이트상의 면적률은 65 ％ 이하이다. 또, 하한에 대해 바람직한 마텐자이트상의 면적률이 35 ％ 이상이고, 상한에 대해 바람직한 마텐자이트상의 면적률은 65 ％ 이하이다.

페라이트 평균 입경이 3.5 ㎛ 이하, 페라이트 입경의 표준 편차 : 1.5 ㎛ 이하, 페라이트립의 평균 애스펙트비 : 1.8 이하

페라이트립이 조대 혹은 혼립한 상태이면, 모든 페라이트립이 균일하게 가공 경화되지 않게 된다. 또한, 페라이트립이 신전된 형상이어도 가공 경화 거동에 악영향을 가져오기 때문에, 가공 경화 지수가 높은 강 조직을 얻으려면, 미세하고 입경에 편차가 없는 등축의 페라이트립으로 할 필요가 있다. 그 때문에, 페라이트립의 평균 입경을 3.5 ㎛ 이하, 또한 페라이트 입경의 표준 편차 및 페라이트립의 평균 애스펙트비를 각각 1.5 ㎛ 이하 및 1.8 이하로 하였다. 바람직하게는, 페라이트립의 평균 입경이 3.0 ㎛ 이하, 또한 페라이트 입경의 표준 편차 및 페라이트립의 평균 애스펙트비가 각각 1.0 ㎛ 이하 및 1.5 이하이다. 본 발명에서 정의하는 혼립이란, 평균 애스펙트비가 1.8 보다 크고 페라이트 입경에 편차가 있는 (페라이트 입경의 표준 편차가 1.5 ㎛ 초과) 결정립군을 가리킨다. 또, 정립은 상기 평균 애스펙트비가 1.8 이하, 표준 편차가 1.5 ㎛ 이하인 것을 가리킨다.

마텐자이트 평균 입경이 3.0 ㎛ 이하, 마텐자이트립의 평균 애스펙트비가 2.5 이하, 연결되는 마텐자이트립 사이의 입계의 길이가 하기 (2) 식을 만족하는 마텐자이트립의 합계 면적률의 마텐자이트상의 면적률에 대한 비율 : 10 ％ 이하

상기와 같이, 많은 페라이트립이 마텐자이트립과 접촉한 상태로 함으로써 페라이트상의 높은 가공 경화를 얻을 수 있다. 그 때문에, 존재하는 마텐자이트립이 조대하였던 경우에는, 마텐자이트립의 분포가 국재화되기 때문에, 원하는 조직이 얻어지지 않는다. 또, 미세한 마텐자이트립이 분산된 마텐자이트상으로 해도 마텐자이트립끼리가 연결된 상태이면 가공 경화가 저하된다. 그 때문에, 미세한 마텐자이트이기 위해 마텐자이트립의 평균 입경을 3.0 ㎛ 이하로 한정한다. 또, 마텐자이트립끼리가 연결된 상태가 거의 되지 않는 것을 특정하기 위해, 연결되는 마텐자이트립 사이의 입계의 길이가 하기 (2) 식을 만족하는 마텐자이트립의 합계 면적률의 마텐자이트상의 면적률에 대한 비율을 10 ％ 이하, 마텐자이트립의 평균 애스펙트비를 2.5 이하로 한다. 바람직하게는, 상기 평균 입경이 2.5 ㎛ 이하, 상기 비율이 5 ％ 이하, 상기 평균 애스펙트비가 2.0 이하이다.

L1 ≥ 0.2 × L2 (2)

여기서, 각 상의 면적률, 평균 입경, 표준 편차, 평균 애스펙트비, 상기 (2) 식을 만족하는 마텐자이트립의 합계 면적률의 마텐자이트상의 면적률에 대한 비율은 이하의 방법으로 도출한다.

먼저, 길이가 약 1000 m 인 냉연 강판으로부터, 코일 길이 방향으로 50 m 간격으로 20 개의 샘플을 폭 방향 중앙 위치로부터 채취한다. 이어서, 각 샘플의 관찰 시야수는 10 으로 하여, 각 시야에서 강 조직을 관찰하고, 페라이트상의 면적률의 10 시야에 있어서의 평균값, 마텐자이트상의 면적률의 10 시야에 있어서의 평균값을 산출한다. 그 후, 20 개의 샘플에서의 페라이트상의 면적률의 평균값, 마텐자이트상의 평균값을 산출하고, 이 평균값을 페라이트상의 면적률, 마텐자이트상의 면적률로 한다.

각 샘플에 있어서의 1 시야에서의 관찰에 있어서, 50 ∼ 100 개의 페라이트립을 랜덤하게 선택하고, 이것들 페라이트 입경 (페라이트립을 원근사하였을 때의 직경) 의 평균 입경, 페라이트립의 애스펙트비의 평균값 (평균 애스펙트비), 페라이트 입경의 표준 편차를 도출한다. 이어서, 1 샘플 (10 시야) 에서의 평균값을 산출하고, 또한, 다른 19 개의 샘플에서도 동일하게 실시하여 전체 (20 개) 에서의 평균값을 산출하여, 이 전체의 평균값을 페라이트 평균 입경, 페라이트립의 표준 편차, 페라이트립의 평균 애스펙트비로 한다. 마텐자이트립의 평균 입경과 평균 애스펙트비는, 페라이트립의 평균 입경, 페라이트립의 평균 애스펙트비와 동일한 방법으로 산출한다. 또, 연결되는 마텐자이트립 사이의 입계의 길이가 상기 (2) 식을 만족하는 마텐자이트립의 합계 면적률의 전체 마텐자이트의 면적률에 대한 비율은, 다음의 방법으로 구한다. 여기서, 연결되는 마텐자이트란 마텐자이트립이 입계를 사이에 두고 연결된 것을 가리킨다. 요컨대, 연결되는 마텐자이트립에 있어서, 상기 입계는, 일방의 마텐자이트립의 둘레 길이의 일부임과 함께, 타방의 마텐자이트립의 둘레 길이의 일부라고도 할 수 있는 부분이다. 이 입계의 길이가「연결되는 마텐자이트립 사이의 입계의 길이」에 상당한다. 그리고, 상기 일방의 마텐자이트립의 둘레 길이와 상기 타방의 마텐자이트립의 둘레 길이를 비교하였을 때에 긴 쪽을 L2 로 한다. 각 샘플에 있어서의 1 시야에서의 관찰에 있어서, 마텐자이트립끼리가 연결되는 것에 주목하여, 연결되는 것 전부에 대해, 각 마텐자이트립의 둘레 길이를 측정하여 큰 쪽을 L2 로 하고, 또 입계의 길이를 측정한다. 그리고, (2) 식을 만족하는 마텐자이트립의 합계의 면적률을 산출하고, 이 면적률과 상기 마텐자이트상의 면적률로부터, 상기 (2) 식을 만족하는 마텐자이트립의 합계 면적률의 마텐자이트상의 면적률에 대한 비율을 산출한다. 전체 시야에서 동일하게 실시하여 평균값을 산출하고, 이 평균값은 상기 (2) 식을 만족하는 마텐자이트립의 합계 면적률의 마텐자이트상의 면적률에 대한 비율로 한다. 또한, 연결 마텐자이트립이 (2) 식을 만족한다고 하면, 연결되는 2 개의 마텐자이트립의 면적률의 합계가 (2) 식을 만족하는 마텐자이트립의 면적률이 된다. 또, 3 개의 마텐자이트립이 나열되어 연결되는 경우, 예를 들어, 마텐자이트립이 오른쪽 옆의 마텐자이트립과 연결됨과 함께, 왼쪽 옆의 마텐자이트립과도 연결되는 경우에는, 오른쪽 옆의 마텐자이트립과 중앙의 마텐자이트립에서 (2) 식을 만족하는지를 확인하고, 왼쪽 옆의 마텐자이트립과 중앙의 마텐자이트립에서 (2) 식을 만족하는지를 확인하여, 어느 일방에서 (2) 식을 만족하면, 중앙의 마텐자이트립은 (2) 식을 만족하는 마텐자이트상의 마텐자이트립으로 한다.

＜고강도 냉연 강판의 제조 방법＞

다음으로, 본 발명의 강판의 제조 방법에 대해 설명한다.

본 발명의 고강도 냉연 강판의 제조 방법은, 열간 압연 공정과, 냉간 압연 공정과, 제 1 어닐링 공정과, 제 2 어닐링 공정을 갖는다. 이하, 각 공정에 대해 설명한다.

열간 압연 공정

열간 압연 공정이란, 상기 성분 조성을 갖는 강 소재를, 1050 ℃ 이상 1300 ℃ 이하로 가열하고, 800 ℃ 이상의 마무리 압연 온도에서 마무리 압연 종료 후, 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하에서 권취하는 공정이다.

강 소재를 얻기 위한 강의 용제 방법은 특별히 한정되지 않고, 전로, 전기로 등, 공지된 용제 방법을 채용할 수 있다. 또, 진공 탈가스로에서 2 차 정련을 실시해도 된다. 그 후, 생산성이나 품질상의 문제로부터 연속 주조법에 의해 슬래브 (강 소재) 로 하는 것이 바람직하다. 조괴-분괴 압연법, 박 슬래브 연주법 등, 공지된 주조 방법으로 슬래브로 해도 된다.

강 소재의 가열 온도는 1050 ℃ 이상 1300 ℃ 이하로 한다. 상기와 같이 얻어진 강 소재에 조압연 및 마무리 압연을 실시한다. 본 발명에 있어서는, 조압연에 앞서 강 소재를 가열하여 실질적으로 균질한 오스테나이트상으로 할 필요가 있다. 가열 온도가 1050 ℃ 를 하회하면 마무리 압연 온도가 800 ℃ 이상에서 열간 압연을 완료시킬 수 없다. 한편, 가열 온도가 1300 ℃ 를 상회하면, 스케일이 말려 들어가 열연 강판의 표면 성상이 악화되고, 스케일 로스에 의해 수율이 저하된다. 그 때문에, 강 소재의 가열 온도는 1050 ℃ 이상 1300 ℃ 이하로 하였다. 바람직하게는 1100 ℃ 이상 1270 ℃ 이하이다. 단, 강 소재에 열간 압연을 실시할 때, 주조 후의 강 소재가 1050 ℃ 이상 1300 ℃ 이하의 온도역에 있는 경우, 혹은 강 소재의 탄화물이 용해되어 있는 경우에는, 강 소재를 가열하지 않고 직송 압연해도 된다. 또한, 조압연 조건에 대해서는 특별히 한정되지 않는다.

마무리 압연 온도는 800 ℃ 이상으로 한다. 마무리 압연 온도가 800 ℃ 를 하회하면, 마무리 압연 중에 페라이트 변태가 개시되어 페라이트립이 신전된 조직이 되고, 부분적으로 페라이트립이 성장한 혼립 조직이 되기 때문에, 냉간 압연시의 판 두께 정밀도가 악화되고, 이것이 굽힘성에 악영향을 가져온다. 따라서, 마무리 압연 온도는 800 ℃ 이상으로 한다. 바람직하게는 820 ℃ 이상이다. 또한, 마무리 압연 온도의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 본 발명에서는 통상적으로 1000 ℃ 이하이다.

권취 온도는 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하로 한다. 권취 온도가 500 ℃ 를 하회하면 마텐자이트상이 과도하게 생성되고, 냉간 압연시의 변형 저항이 증대하여 판 두께 정밀도에 악영향을 가져온다. 판 두께 정밀도가 저하되면, 굽힘 가공시에 변형이 국재화되어 균열 발생의 요인이 된다. 한편으로, 권취 온도가 700 ℃ 를 상회하면 강판 표층에 내부 산화층이 형성되고, 이것에 의해 굽힘성이 저하된다. 그 때문에, 권취 온도의 범위를 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하로 하였다. 바람직한 권취 온도는 520 ℃ 이상 670 ℃ 이하이다.

냉간 압연 공정

냉간 압연 공정이란, 상기 열간 압연 공정 후에 열연판을 냉간 압연하는 공정이다. 냉간 압연의 조건은 특별히 한정되지 않고, 압하율이 30 ∼ 80 ％ 인 것이 바람직하다.

어닐링 공정

본 발명의 제조 방법에 있어서는, 냉간 압연 공정 후에 실시되는 제 1 어닐링 공정, 그 제 1 어닐링 공정 후에 실시되는 제 2 어닐링 공정의 2 회의 어닐링을 실시한다. 먼저, 본 발명에 있어서 2 회의 어닐링이 필수인 이유를 설명한다.

1 회째의 어닐링 공정 (제 1 어닐링 공정) 에서는, 가열에 의해 냉간 압연에 의해 신전된 조직으로부터 완전히 재결정시켜 조대 페라이트립을 소실시키고, 가열 후의 체류에 의해 베이나이트 단상을 생성시킬 필요가 있다. 베이나이트는 세멘타이트를 함유하는 조직이며, 이것이 2 회째의 어닐링시에 페라이트 생성의 핵 생성 사이트가 되기 때문에, 세멘타이트의 수 밀도 증대에 의해 2 회째의 어닐링 후의 페라이트립이 미세하고 또한 정립이 된다. 세멘타이트가 다수 분산된 베이나이트상을 형성하기 위해, 1 회째의 가열시에는, 미세한 오스테나이트상을 가능한 한 많이 생성시킬 필요가 있다. 이하, 제 1 어닐링 공정, 제 2 어닐링 공정에 대해 설명한다.

제 1 어닐링 공정이란, 냉간 압연 공정 후의 냉연판을 100 ℃ 에서 825 ℃ 이상의 최고 도달 온도까지 평균 가열 속도가 1.5 ℃/s 이상인 조건에서 가열하고, 최고 도달 온도까지 가열된 냉연판을 560 ℃ 까지의 평균 냉각 속도가 12 ℃/s 이상인 조건에서 냉각하고, 200 ℃ 이상 520 ℃ 이하의 온도역에 체류되는 시간을 30 초 이상으로 하는 공정이다.

100 ℃ 에서 825 ℃ 이상의 최고 도달 온도까지의 평균 가열 속도가 1.5 ℃/s 를 하회하면 승온 중에 오스테나이트상의 핵 생성 사이트가 되는 전위가 회복되고, 오스테나이트상이 조대해진다. 또, 최고 도달 온도가 825 ℃ 를 하회하면 원하는 오스테나이트가 얻어지지 않고, 미세한 세멘타이트가 분산된 베이나이트가 부족하여, 2 회째의 어닐링시에 미세하고 또한 정립의 페라이트상이 얻어지지 않는다. 이상의 관점에서, 냉간 압연 공정 후의 냉연판의 가열 조건을 100 ℃ 에서 최고 도달 온도까지의 평균 가열 속도를 1.5 ℃/s 이상, 또한 최고 도달 온도를 825 ℃ 이상으로 하였다. 바람직하게는, 냉간 압연 공정 후의 냉연판의 가열 조건을 100 ℃ 에서 최고 도달 온도까지의 평균 가열 속도가 2.1 ℃/s 이상, 또한 최고 도달 온도가 830 ℃ 이상이다. 또한, 평균 가열 속도가 극도로 빨라진 경우에는, 재결정하지 않고 역변태를 일으키게 되어 미크로 조직이 불균일해지기 쉽다는 이유로 100 ℃/s 이하가 바람직하다. 또 최고 도달 온도의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 본 발명에서는 통상적으로 870 ℃ 이하이다.

이어서, 최고 도달 온도까지 가열된 냉연판을 560 ℃ 까지의 평균 냉각 속도가 12 ℃/s 이상인 조건에서 냉각하고, 200 ℃ 이상 520 ℃ 이하의 온도역에 체류되는 시간을 30 초 이상으로 하는 이유에 대해 설명한다. 원하는 베이나이트 조직을 얻으려면, 고온에서 발생하는 페라이트 변태를 방지할 필요가 있다. 그 때문에, 최고 도달 온도에서 560 ℃ 까지의 평균 냉각 속도는 12 ℃/s 이상으로 할 필요가 있다. 바람직하게는 15 ℃/s 이상이다. 그 후, 베이나이트 변태를 촉진시킬 목적으로 200 ℃ 이상 520 ℃ 이하의 온도역에 체류되는 시간을 30 초 이상으로 할 필요가 있다. 바람직하게는 300 ℃ 이상 500 ℃ 이하의 온도역에 체류되는 시간을 30 초 이상으로 한다. 또한, 평균 냉각 속도의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 어닐링 라인에서 강판의 플래핑을 억제하여 안정 조업한다는 이유로 50 ℃/s 이하가 바람직하다. 체류 시간의 상한도 특별히 한정되지 않지만, 생산성이 저하된다는 이유로 300 초 이하가 바람직하다.

이어서, 제 2 어닐링 공정에 대해 설명한다. 제 2 어닐링 공정이란, 제 1 어닐링 공정 후의 어닐링판을 720 ℃ 이상 820 ℃ 이하의 최고 도달 온도까지 가열하고, 최고 도달 온도까지의 가열된 냉연판을 560 ℃ 까지의 평균 냉각 속도가 12 ℃/s 이상인 조건에서 냉각하고, 200 ℃ 이상 500 ℃ 이하의 온도역에 체류되는 시간을 75 초 이하로 하는 공정이다.

2 회째의 어닐링 공정 (제 2 어닐링 공정) 에서의 가열시에는 미세한 페라이트와 오스테나이트를 함유하는 조직으로 할 필요가 있다. 최고 도달 온도가 720 ℃ 를 하회하는 경우, 오스테나이트가 생성되지 않는다. 820 ℃ 를 초과하는 온도까지 가열하면 오스테나이트가 조대화되어 원하는 조직이 얻어지지 않게 된다. 이상으로부터, 제 1 어닐링 공정 후의 어닐링판의 가열에 있어서의 최고 도달 온도를 720 ℃ 이상 820 ℃ 이하로 하였다. 바람직한 최고 도달 온도는 720 ℃ 이상 810 ℃ 이다.

이어서, 최고 도달 온도까지의 가열된 냉연판을 560 ℃ 까지의 평균 냉각 속도가 12 ℃/s 이상인 조건에서 냉각하고, 200 ℃ 이상 500 ℃ 이하의 온도역에 체류되는 시간을 75 초 이하로 하는 이유에 대해 설명한다. 제 1 어닐링 공정시와 마찬가지로, 고온에서 페라이트 변태가 개시되면 페라이트립이 입성장하여, 조대하고 또한 혼립 조직이 된다. 그 때문에, 최고 도달 온도에서 560 ℃ 까지의 평균 냉각 속도를 12 ℃/s 이상으로 한다. 바람직한 평균 냉각 속도는 15 ℃/s 이상이다. 냉각 후에는 오스테나이트상을 마텐자이트 변태시키기 위해, 냉각 후의 베이나이트 변태를 억제할 필요가 있다. 그 관점에서, 200 ℃ 이상 500 ℃ 이하의 온도역에 체류되는 시간을 75 초 이하로 하였다. 또한, 평균 냉각 속도의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 어닐링 라인에서 강판의 플래핑을 억제하여 안정 조업한다는 이유로 50 ℃/s 이하가 바람직하다. 체류 시간의 상한도 특별히 한정되지 않지만, 생산성이 저하된다는 이유로 300 초 이하가 바람직하다.

200 ℃ 이상 500 ℃ 이하의 온도역에서 75 초 이하 동안 체류한 후에는 수랭에 의해 마텐자이트 변태시키는 것이 바람직한데, 30 ℃/s 이상의 냉각 속도로 냉각하면 된다.

＜고강도 도금 강판 및 그 제조 방법＞

본 발명의 고강도 도금 강판은, 상기 고강도 냉연 강판 상에 도금층이 형성된 것이다. 도금층은 일반적인 것이면 되고, 그 성분 조성은, 질량％ 로, Fe : 20.0 ％ 이하, Al : 0.001 ％ 이상 1.0 ％ 이하를 함유하고, 추가로, Pb, Sb, Si, Sn, Mg, Mn, Ni, Cr, Co, Ca, Cu, Li, Ti, Be, Bi 및 REM 에서 선택하는 1 종 또는 2 종 이상을 합계로 0 ％ 이상 3.5 ％ 이하 함유하고, 잔부가 Zn 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성이다. 이 도금층은 합금화 처리된 것이어도 된다. 또한, 도금층이 용융 도금층인 경우에는 Fe 함유량이 5.0 ％ 미만이고, 합금화 용융 도금층인 경우에는 Fe 함유량이 5.0 ％ 이상 20.0 ％ 이하이다.

고강도 도금 강판의 제조 방법은, 일반적인 방법으로 실시할 수 있다. 또, 도금층을 형성하는 도금 공정 후에, 필요에 따라 실시되는 합금화 처리도 일반적인 방법으로 실시하면 된다.

실시예

표 1 에 나타내는 성분 조성을 갖는 두께 250 ㎜ 의 강 소재에, 표 2 에 나타내는 열연 조건에서 열연 강판으로 하고, 냉간 압연율이 30 ％ 이상 80 ％ 이하인 냉간 압연을 실시하였다. 이어서, 표 2 에 나타내는 조건에서 연속 어닐링 라인에서 어닐링 공정 (제 1 어닐링 공정, 제 2 어닐링 공정) 을 실시하여, 연속 어닐링 라인 혹은 연속 어닐링 용융 아연 도금 라인에서 냉연 강판 (CR 재) 혹은 용융 아연 도금 강판 ("GI 재" 및 "GA 재") 을 제조하였다. 여기서, 온도는 다중 반사 온도계 다중 반사 온도계로 측정한 강판 표면 온도를 기준으로 하였다. 또, 연속 어닐링 용융 아연 도금 라인에서 침지하는 도금욕 (도금 조성 : Zn-0.13 질량％ Al) 의 온도는 460 ℃ 이고, 도금 부착량은 GI 재, GA 재 모두 편면당 45 ∼ 65 g/㎡ 로 하고, 도금층 중에 함유하는 Fe 량은 6 ∼ 14 질량％, Al 량은 0.001 ∼ 1.0 질량％ 의 범위였다.

상기에 의해 얻어진 냉연 강판 혹은 도금 강판으로부터 시험편을 채취하여, 이하의 방법으로 조직을 관찰하고 성능을 평가하였다.

(ⅰ) 조직 관찰 이미지

각 상의 면적률은 이하의 수법에 의해 평가하였다. 대략 1000 m 의 냉연 강판, 도금 강판으로부터, 코일 길이 방향에 대해 50 m 간격으로 20 개의 샘플을 채취하였다. 압연 방향에 평행한 단면이 관찰면이 되도록 잘라내고, 판 두께 중심부를 1 ％ 나이탈로 부식 현출하고, 주사형 전자 현미경으로 2000 배로 확대하여 판 두께 1/4t 부 (강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 1/4t 의 위치 (t 는 판 두께)) 를 10 시야분 촬영하였다. 페라이트상은 입자 내에 부식 흔적이나 세멘타이트가 관찰되지 않는 형태를 갖는 조직이고, 마텐자이트상은 입자 내에 탄화물이 확인되지 않고, 페라이트상보다 하얀 콘트라스트로 관찰되는 조직이다. 관찰 시야 면적에 대해, 구하는 상이 차지하는 면적을 각 상의 면적률로 하고, 화상 해석에 의해 구하였다. 또, 이 화상 해석으로, 페라이트립 및 마텐자이트립의 원상당 직경으로부터 구한 평균 입경, 페라이트립의 표준 편차, 페라이트립 및 마텐자이트립의 평균 애스펙트비도 구하였다. 애스펙트비는 압연 방향의 결정립의 길이를 판 두께 방향의 결정립의 길이로 나눈 몫으로 하였다. 또, 이 화상 해석으로, 연결되는 마텐자이트립을 확인하고, 그 마텐자이트립을 대상으로, 각각의 마텐자이트립의 둘레 길이를 구하고, 긴 쪽의 둘레 길이를 L2 로 하고, 입계의 길이 L1 이 둘레 길이에 대해 20 ％ 이상이었던 연결 마텐자이트립의 면적률의 합계를 구하고, 시야에서 차지하는 전체 마텐자이트의 면적률로부터 할당하였다. 표 3 에서는, 이 면적률을 "연결 마텐자이트 면적률" 로 하였다.

(ⅱ) 인장 시험

얻어진 냉연 강판, 도금 강판으로부터 압연 방향에 대해 수직 방향으로 JIS 5 호 인장 시험편을 제조하고, JIS Z 2241 (2011) 의 규정에 준거한 인장 시험을 5 회 실시하여, 인장 강도, 항복 강도, 연신율, 균일 연신율, 가공 경화 지수 (n 값) 를 구하였다. 인장 시험의 크로스 헤드 스피드는 10 ㎜/min 으로 하였다. 가공 경화 지수는 JIS Z 2253 (1996) 에서 정하는 방법에 따라 구해지는 값이며, 진변형역이 0.02 내지 0.05 로부터 구하였다.

(ⅲ) 굽힘 시험

냉연 강판, 도금 강판의 길이 방향에 대해 100 m 간격으로 강판편을 잘라내고, 압연 방향에 대해 수직 방향이 시험편의 길이 방향이 되도록 JIS Z 2248 에 기재된 3 호 시험편을 채취하여, V 블록법으로 굽힘 시험을 실시하였다. 굽힘 능선에 균열이 확인되었을 때의 가압 금구 선단의 반경 (R (㎜)) 을 판 두께 (t (㎜)) 로 나눔으로써 한계 굽힘 반경 (R/t) 을 구하였다. 모든 샘플에 대해, R/t 이 3.0 이하이면 본 발명에서 구하는 범위로서, 표 3 에서는 "○" 로 평가하였다.

이상에 의해 얻어진 결과를 표 3 에 나타낸다.

본 발명예는 모두, 인장 강도 : 980 ㎫ 이상에서 양호한 굽힘성이 얻어지고 있는 것을 알 수 있다. 그리고, 본 발명의 범위를 벗어나는 비교예는 양호한 굽힘성과 고강도를 양립할 수 없다. 특히, 제 1 어닐링 공정만이 본 발명 범위 내인 비교예 No.8 등과, 제 2 어닐링 공정만이 본 발명 범위 내인 비교예 No.4 등으로부터 분명한 바와 같이, 2 회의 어닐링이 모두 소정의 조건에 있음으로써, n 값이 0.14 이상으로 높고, 강도 연성 밸런스도 18420 ㎫·％ 로 양호하다.

Claims

질량％ 로, C : 0.07 ％ 이상 0.17 ％ 이하, Si : 0.3 ％ 미만, Mn : 2.2 ％ 이상 3.0 ％ 이하, P : 0.03 ％ 이하, S : 0.005 ％ 이하, Al : 0.08 ％ 이하, N : 0.0060 ％ 이하, Mo : 0.07 ％ 이상 0.50 ％ 이하, Cr : 0.001 ％ 이상 0.4 ％ 이하를 함유하고, 하기 (1) 식을 만족하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성과,
페라이트상의 면적률이 30 ％ 이상 70 ％ 이하, 마텐자이트상의 면적률이 30 ％ 이상 70 ％ 이하이고, 페라이트립의 평균 입경이 3.5 ㎛ 이하, 페라이트립의 입경의 표준 편차가 1.5 ㎛ 이하, 페라이트립의 평균 애스펙트비가 1.8 이하, 마텐자이트립의 평균 입경이 3.0 ㎛ 이하, 마텐자이트립의 평균 애스펙트비가 2.5 이하이고, 연결되는 마텐자이트립 사이의 입계의 길이가 하기 (2) 식을 만족하는 마텐자이트립의 면적률의 합계가 마텐자이트상의 면적률의 10 ％ 이하인 강 조직을 갖고,
인장 강도가 980 ㎫ 인 고강도 냉연 강판:
0.05 [％C] ― 2.6 [％Si] ＋ 1.2 [％Mn] ＋ 2.6 [％Mo] ＋ [％Cr] ≥ 3.15 (1)
(1) 식에 있어서의, [％C], [％Si], [％Mn], [％Mo] 및 [％Cr] 은 각각 질량％ 에서의 C, Si, Mn, Mo 및 Cr 함유량을 나타내고,
L1 ≥ 0.2 × L2 (2)
(2) 식에 있어서의, L1 은 연결되는 마텐자이트립 사이의 입계의 길이를 나타내고, L2 는 연결되는 마텐자이트립 중 입경이 큰 마텐자이트립의 둘레 길이를 나타낸다.
제 1 항에 있어서,
상기 성분 조성은, 추가로, 질량％ 로, V : 0.001 ％ 이상 0.3 ％ 이하, Ti : 0.001 ％ 이상 0.1 ％ 이하, Nb : 0.001 ％ 이상 0.08 ％ 이하의 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 고강도 냉연 강판.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 고강도 냉연 강판과,
상기 고강도 냉연 강판 상에, 질량％ 로, Fe : 20.0 ％ 이하, Al : 0.001 ％ 이상 1.0 ％ 이하를 함유하고, 추가로, Pb, Sb, Si, Sn, Mg, Mn, Ni, Cr, Co, Ca, Cu, Li, Ti, Be, Bi 및 REM 에서 선택하는 1 종 또는 2 종 이상을 합계로 0 ％ 이상 3.5 ％ 이하 함유하고, 잔부가 Zn 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성의 도금층을 갖는 고강도 도금 강판.
제 3 항에 있어서,
상기 도금층이, 용융 도금층 또는 합금화 용융 도금층인 고강도 도금 강판.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 성분 조성을 갖는 강 소재를, 1050 ℃ 이상 1300 ℃ 이하로 가열하고, 800 ℃ 이상의 마무리 압연 온도에서 마무리 압연 종료 후, 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하에서 권취하는 열간 압연 공정과,
상기 열간 압연 공정 후에 열연판을 냉간 압연하는 냉간 압연 공정과,
상기 냉간 압연 공정 후의 냉연판을 100 ℃ 에서 825 ℃ 이상의 최고 도달 온도까지의 평균 가열 속도가 1.5 ℃/s 이상인 조건에서 가열하고, 최고 도달 온도까지 가열된 냉연판을 560 ℃ 까지의 평균 냉각 속도가 12 ℃/s 이상인 조건에서 냉각하고, 200 ℃ 이상 520 ℃ 이하의 온도역에 체류되는 시간을 30 초 이상으로 하는 제 1 어닐링 공정과,
상기 제 1 어닐링 공정 후의 어닐링판을 720 ℃ 이상 820 ℃ 이하의 최고 도달 온도까지 가열하고, 최고 도달 온도까지 가열된 어닐링판을 560 ℃ 까지의 평균 냉각 속도가 12 ℃/s 이상인 조건에서 냉각하고, 200 ℃ 이상 500 ℃ 이하의 온도역에 체류되는 시간을 75 초 이하로 하는 제 2 어닐링 공정을 갖는 고강도 냉연 강판의 제조 방법.
제 5 항에 기재된 제조 방법으로 제조된 고강도 냉연 강판 상에, 질량％ 로, Fe : 20.0 ％ 이하, Al : 0.001 ％ 이상 1.0 ％ 이하를 함유하고, 추가로 Pb, Sb, Si, Sn, Mg, Mn, Ni, Cr, Co, Ca, Cu, Li, Ti, Be, Bi 및 REM 에서 선택하는 1 종 또는 2 종 이상을 합계로 0 ％ 이상 3.5 ％ 이하를 함유하고, 잔부가 Zn 및 불가피 불순물로 이루어지는 도금층을 형성하는 도금 공정을 갖는 고강도 도금 강판의 제조 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 도금층이 용융 도금층 또는 합금화 용융 도금층인 고강도 도금 강판의 제조 방법.